T/CPIA 0137-2025 汇流箱耦合环境应力试验方法

　　团 体 标 准

　　T/CP IA 0137—2025

　　汇流箱耦合环境应力试验方法

　　Coupled environmental stress test method for combiner box

　　2025 - 11 - 15 发布 2025 - 11 - 30 实施

　　中国光伏行业协会 发 布

　　前 言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出并归口。

　　本文件起草单位：无锡隆玛科技股份有限公司、国家太阳能光伏产品质量检验检测中心、华能新疆能源开发有限公司清洁能源分公司、宁夏国信检研科技有限公司、中电投东北新能源发展有限公司、华能国际电力江苏能源开发有限公司清洁能源分公司、苏州UL美华认证有限公司、上能电气股份有限公司、国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司西宁分公司、沙伯基础 (中国)研发有限公司、特变电工西安电气科技有限公司、江苏中信博新能源科技股份有限公司、江南大学、无锡职业技术学院。

　　本文件主要起草人：杨宇辉、潘胜、崔莹莹、蒋文博、郭晓东、芮宁科、杨朝辉、蒋杰、朱华、刘洋、徐高敏、冯丹、李静、刘海军、王浩同、吴定会、钱加兵、张秀丽。

　　汇流箱耦合环境应力试验方法

　　1 范围

　　本文件规定了汇流箱的耦合环境应力试验方法的标准检测环境条件、设备要求、试验、序列测试、试验报告。

　　本文件适用于光伏用直流汇流箱(额定直流电压1500V及以下)的耦合环境应力测试。本文件不适用于汇流箱的寿命预测。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2297 太阳光伏能源系统术语

　　GB/T 34933 光伏发电站汇流箱检测技术规程

　　GB/T 34936 光伏发电站汇流箱技术要求

　　IEC 61215-2:2021 地面用光伏组件 设计鉴定和定型 第2部分： 试验程序 [Terrestrial photovoltaic(PV) modules—Design qualification and type approval—Part 2: Test procedures]

　　3 术语和定义

　　GB/T 2297、GB/T 34936界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　耦合环境应力测试 coupled environmental stress test

　　在分别进行湿热试验、热循环试验、湿冻试验的同时，叠加紫外测试条件的测试方法。

　　[来源：T/CPIA 0069—2024，3.1]

　　4 标准检测环境条件

　　试验环境应满足如下要求：

　　a) 环境温度：15 ℃~35 ℃ ;

　　b) 相对湿度：45 %～75 %;

　　c) 气压：86 kPa～106 kPa。

　　5 设备要求

　　5.1 绝缘电阻、绝缘强度、接地电阻试验设备

　　绝缘电阻、绝缘强度、接地电阻试验设备应满足标准GB/T 34933的要求。

　　5.2 温升试验设备

　　温升试验设备应满足GB/T 34933的要求。

　　5.3 耦合环境应力试验设备

　　耦合环境应力试验设备包括：

　　a) 环境箱：箱内有安装或支撑汇流箱样品的装置，并保证周围的空气能自由循环，能容纳一个或多个样品进行加速老化试验;

　　b) 紫外光源：应符合 IEC 61215-2:2021 MQT 10 的规定，光源为卤素灯，280 nm～400 nm(UVB 280 nm～320 nm，UVA 320 nm～400 nm);UVB 占 UV(A+ B)能量的 3 %～7 %，有效辐照面的紫外辐照度的均匀性为±15 %;样品平面辐照度范围为(100～200)W/m2;

　　c) 辐照度计：准确度为±5 %的监控太阳辐照度的设备，安装在与样品上表面同一平面，记录辐照度和总辐照量;

　　d) 温度传感器：传感器类型准确度为±2 ℃, 有 1 个或以上的样品温度传感器，样品温度传感器及设备出风口传感器的类型应保持一致。多个温度传感器应在试验箱内平均分布;

　　e) 湿度传感器：传感器测量精度为±2%RH，安装放置于设备腔体出风口处;

　　f) 温湿度：温度和湿度可控制气候室，温度范围在-40 ℃~100 ℃之间， 出风口温度波动： ≤ ± 1 ℃;腔体内温度偏差： ≤±2 ℃;腔体内温度均匀性： ≤±2 ℃, 湿度范围在 30 %RH~

　　85 %RH 之间，出风口湿度波动：≤±3%RH;腔体内湿度偏差：≤±3%RH;腔体内湿度均匀性： ≤ ± 5 %RH 。 温湿度循环控制 可 同 时 实现 IEC 61215-2:2021 MQT 11 热循环试验 、 IEC 61215-2:2021 MQT 12 湿冻试验和 IEC 61215-2:2021 MQT 13 湿热试验;

　　g) 样品架：样品架材料应耐腐蚀老化，不产生锈蚀影响样品测试;

　　h) 耦合环境应力测试设备包含紫外湿热试验箱、紫外湿冻试验箱和紫外热循环试验箱;

　　i) 为保证检测数据的一致性，在 85 %的相对湿度下，光源紫外辐照度准确度宜不低于±12 %。

　　6 试验

　　6.1 外观检查

　　按照GB/T 34936的要求对箱体与结构进行目视检查。

　　6.2 绝缘电阻试验

　　按照GB/T 34933的要求进行试验。

　　6.3 绝缘强度试验

　　按照GB/T 34933的要求进行试验。

　　6.4 接地试验

　　按照GB/T 34933的要求进行试验。

　　6.5 温升试验

　　在环境温度为10 ℃~50 ℃任一温度下，各支路通以额定电流条件下，汇流箱各部件的温升应不超过表1规定的极限温升。

　　表 1 汇流箱主要部件和部位的极限温升

　　表 1 汇流箱主要部件和部位的极限温升(续)

　　6.6 紫外热循环试验(UV+TC)

　　6.6.1 试验概述

　　紫外热循环试验(UV+TC)是紫外试验(IEC 61215-2:2021 MQT 10)和热循环试验(IEC 61215-2:2021 MQT 11)组合的耦合老化试验。

　　6.6.2 试验步骤

　　试验按如下步骤进行：

　　a) 将汇流箱样品放入紫外热循环试验箱内，样品辐照面为汇流箱箱盖正面;

　　b) 试验过程：将一个合适的温度传感器固定到样品非辐照面中心位置附近，紧贴样品表面，用于监控样品试验温度。如果同一型号的样品有超过一件同时进行试验，监控其中有代表性的一件样品，试验条件：UVA 波长：320 nm～400 nm，UVB 波长：280 nm～320 nm，其中 UVB 占UV(A+B)能量的 3 %～7 %，辐照强度：(140～160) W/m2;样品温度控制范围：-40 ℃~85 ℃ ,升降温速率满足图 1 的规定。试验开始时立即开启紫外灯光源，正常运行降温至 0 ℃及以下，光源处于关闭状态。当循环试验温度升温至 0 ℃以上，光源处于开启状态，如此循环 50 次，推荐单个循环周期为(4.5～5) h;

　　c) 紫外辐照累积量：记录样品表面实际所受的累计辐照量，推荐累计紫外辐照量(22±2)kWh/m2，紫外热循环试验紫外剂量以实际热循环 50 个循环的紫外累积量为准。

　　图 1 紫外热循环试验温湿度控制曲线

　　6.7 紫外湿热试验(UV+DH)

　　6.7.1 试验概述

　　紫外湿热试验(UV+DH)是紫外试验(IEC 61215-2:2021 MQT 10)和湿热试验(IEC 61215-2:2021 MQT 13)组合的耦合老化试验。

　　6.7.2 试验步骤

　　试验按如下步骤进行：

　　a) 将汇流箱样品放入紫外湿热试验箱内，样品辐照面为汇流箱箱盖正面;

　　b) 将一个合适的温度传感器接到样品非辐照面中心位置附近。如果同一型号的汇流箱有超过一件同时进行试验，监控其中有代表性的一件样品。试验条件：UVA 波长：320 nm～400 nm，UVB波长：280 nm～320 nm，其中 UVB 占 UV(A+ B)能量的 3 %～7 %，辐照强度：(140～160) W/m2。样品温度：85 ℃±2 ℃;相对湿度为(85±5)%;

　　c) 紫外辐照累积量：记录样品表面实际所受的累计辐照量，推荐总紫外辐照量为(30±2)kWh/m2，紫外湿热试验紫外剂量以湿热 200 h 的紫外累积量为准。

　　6.8 紫外湿冻试验(UV+HF)

　　6.8.1 试验概述

　　紫外湿冻试验(UV+HF)是紫外试验(IEC 61215-2:2021 MQT 10)和湿冻试验(IEC 61215-2:2021 MQT 12)组合的耦合老化试验。

　　6.8.2 试验步骤

　　试验按如下步骤进行：

　　a) 将汇流箱样品放入紫外湿冻试验箱内，样品辐照面为汇流箱箱盖正面;

　　b) 试验过程：将一个合适的温度传感器固定到样品非辐照面中心位置附近，紧贴样品表面，用于监控样品试验温度。如果同一型号的样品有超过一件同时进行试验，监控其中有代表性的一件样品，试验条件：UVA 波长：320 nm～400 nm，UVB 波长：280 nm～320 nm，其中 UVB 占UV(A+B)能量的 3 %～7 %，辐照强度：(140～160) W/m2;样品温度控制范围：-40 ℃~85 ℃ ,升降温速率满足图 2 的规定。在样品温度为 85℃阶段控制相对湿度为(85±5) %，其余阶段不控制湿度。试验开始时立即开启紫外灯光源，正常运行后温度降至 0 ℃, 关闭光源。当循环试验温度升至 0 ℃, 打开光源，如此循环，推荐 1 个湿冻试验循环时间为(23～24)h。

　　c) 紫外辐照累积量：记录样品表面实际所受的累计辐照量，紫外湿冻试验紫外剂量以实际湿冻

　　10 个循环的紫外累积量为准。推荐紫外辐照量至少达到 30 kWh/m2。

　　图 2 紫外湿冻试验温湿度控制曲线

　　7 序列测试

　　取2件样品，其中一件为测试件，按照图3进行序列测试，另一件为控制件。

　　a) 耦合应力实验前，对测试样品依次进行 6.1、6.2、6.3、6.4 的试验;

　　b) 按照图 3 分别进行紫外热循环、紫外湿热、紫外湿冻等耦合应力试验，每阶段耦合应力试验结束后，分别进行 6.1、6.5、6.2、6.3、6.4、6.1 的试验;

　　c) 最后一阶段紫外湿冻试验后，依次进行 6.1、6.5、6.2、6.3、6.4、6.1 的试验。

　　注：对于使用场景中存在盐雾腐蚀风险的情况，可以选择在本标准试验序列后加测盐雾试验;对于使用场景中存在氨气腐蚀风险的情况，可以选择在本标准试验序列后加测氨气试验。加测项目由相关方根据使用场景实际情况和现实需求，自主选择。

　　图 3 测试序列示意图

　　8 试验报告

　　报告包括但不限于下列信息：

　　a) 标题;

　　b) 实验室的名称、地址和完成试验的地点;

　　c) 相关的取样方式;

　　d) 试验样品的描述，必要时附加样品照片信息;

　　e) 需要时标注收到试验样品的日期和试验日期;

　　f) 所用的试验方法;

　　g) 检验结果需包括耦合应力试验循环次数等影响试验结果的参数。