[PDF] GB/T 18912-2024 - 英文版

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GB/T 18912-2024 275 GB/T 18912-2024 9秒内 光伏组件盐雾腐蚀试验
   
基本信息
标准编号 GB/T 18912-2024 (GB/T18912-2024)
中文名称 光伏组件盐雾腐蚀试验
英文名称 Salt mist corrosion testing of photovoltaic (PV) modules
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 K83
国际标准分类 27.160
字数估计 14,180
发布日期 2024-11-28
实施日期 2025-03-01
旧标准 (被替代) GB/T 18912-2002
发布机构 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会

GB/T 18912-2024: 光伏组件盐雾腐蚀试验 中华人民共和国国家标准 ICS 27.160CCS K 83 光伏组件盐雾腐蚀试验 Salt mist corrosion testing of photovoltaic(PV) modules [IEC 61701:2020,Photovoltaic (PV) modules- Salt mist corrosion testing,MOD] 2024⁃11⁃28 发布 2025⁃03⁃01 实施 国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布 代替 GB/T 18912-2002 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。 本文件代替 GB/T 18912-2002《光伏组件盐雾腐蚀试验》,与 GB/T 18912-2002 相比,除结构调 整和编辑性改动外,主要技术变化如下: a) 增加了试验样品要求(见第 4 章); b) 增加了试验通则(见第 5 章); c) 更改了试验方法和要求(见第 6 章,2002 年版的第 3 章、第 4 章、第 5 章、第 6 章); d) 增加了光伏组件盐雾试验序列图(见图 1); e) 增加了判定要求(见第 7 章); f) 增加了试验报告(见第 8 章)。 本文件修改采用 IEC 61701:2020《光伏组件 盐雾腐蚀试验》。 本文件与 IEC 61701:2020 相比做了下述结构调整: --删除了 IEC 61701:2020 中的 6.4; --6.4~6.7 分别对应 IEC 61701:2020 中的 6.5~6.8; --第 7 章对应 IEC 61701:2020 中的 7.1 和 7.2; --删除了 IEC 61701:2020 中的 7.3。 本文件与 IEC 61701:2020 的技术差异及其原因如下: --删除了聚光光伏组件的内容和要求,以适应我国技术条件; --将图 1 中的注 2 更改为图脚注,以符合我国国家标准编写要求; --删除了图 2“聚光光伏组件盐雾试验序列”,以适应我国技术条件。 本文件做了下列编辑性改动: --将图 1 名称更改为“光伏组件盐雾试验序列图”。 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。 本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本文件由全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会(SAC/TC 90)归口。 本文件起草单位:中国电子技术标准化研究院、中节能太阳能科技(镇江)有限公司、中国国检测试 控股集团股份有限公司。 本文件主要起草人:裴会川、李其聪、谷晶、王赶强、勾宪芳、黄国平、朱佳、杨帆、卜聪、王冬、 陈晓达、庄天奇。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为: --2002 年首次发布为 GB/T 18912-2002; --本次为第一次修订。 光伏组件盐雾腐蚀试验 1 范围 本文件确立了评估光伏组件抗盐雾腐蚀能力的试验程序。 本文件适用于光伏组件,包括晶体硅光伏组件和薄膜光伏组件,不适用于聚光光伏组件,目的在于 评估盐雾环境对光伏组件可能产生的影响。 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。 ISO 9223 金属和合金的腐蚀 大气的腐蚀性 分类、测定和评估(Corrosion of metals and al⁃ loys-Corrosivity of atmospheres-Classification, determination and estimation) 注: GB/T 19292.1-2018 金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性 第 1部分:分类、测定和评估(ISO 9223:2012,IDT) ISO 9227 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验(Corrosion tests in artificial atmospheres-Salt spray tests) 注: GB/T 10125-2021 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验(ISO 9227:2017,MOD) IEC 60068⁃2⁃52 环境试验 第 2⁃52 部分:试验 试验 Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)[Environmen⁃ tal testing-Part 2⁃52: Tests-Test Kb: Salt mist, cyclic (sodium chloride solution)] 注: GB/T 2423.18-2021 环境试验 第 2部分:试验方法 试验 Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)(IEC 60068⁃2⁃52: 2017,IDT) IEC 61215⁃1 地面光伏(PV)组件 设计鉴定与定型 第 1 部分:测试要求 [Terrestrial photovol⁃ taic(PV)modules-Design qualification and type approval-Part 1:Test requirements] IEC 61215⁃2 地面光伏(PV)组件 设计鉴定与定型 第 2 部分:测试程序 [Terrestrial photovol⁃ taic (PV)modules-Design qualification and type approval-Part 2:Test procedures] IEC 61730 ⁃ 2 光伏(PV)组件安全鉴定 第 2 部分:试验要求 [Photovoltaic(PV)module safety qualification-Part 2:Requirements for testing] IEC TS 61836 太阳光伏能源系统 术语、定义和符号(Solar photovoltaic energy systems- Terms, definitions and symbols) 3 术语和定义 IEC TS 61836 界定的术语和定义适用于本文件。 ISO 与 IEC 维护以下用于标准化的术语数据库,网址如下: --ISO 在线浏览平台:http://www.iso.org/obp/; 4 样品 在由相同材料、相同工艺制成的同批次产品中选取 3 个相同的光伏组件样品,应按照图 1 所列的 测试序列进行试验。如图 1 所示,其中一个样品宜作为控制组件。每次对试验样品进行测量时,都宜 同时测量控制组件,以便评估盐雾试验的影响。 如果全尺寸样品太大而不适应盐雾腐蚀试验的环境舱,可为该试验专门设计并生产一个较小的替 代样品。替代样品宜仔细设计,保证与全尺寸样品具有相同的失效机理,且制造工艺宜尽可能与全尺 寸样品的制造工艺保持一致。如果是对替代样品而非全尺寸样品进行的测试,则应在第 8 章的试验报 告的 g)项中说明。 如光伏组件配有接地部件,则接地部件也应作为试验样品的一部分。 5 试验通则 在组件稳定性测试后,对光伏组件进行表征并确认其在盐雾腐蚀试验之前可正常工作。盐雾腐蚀 试验后,清洁并恢复试样。然后重复试验序列,并进行旁路二极管功能测试。 本文件以及图 1 包含的所有试验在所列的 IEC 文件中均有完整描述(包括目的、设备、流程和要 求)。试验应按图 1 规定的顺序进行。任何改变和差异应按照第 8 章的 I)项要求详细报告。 6 试验程序 6.1 概述 光伏组件的完整试验序列见图 1。 6.2 稳定性试验 所有试验样品均应按照 IEC 61215⁃2 中组件鉴定试验(MQT 19)和 IEC 61215⁃1⁃x 系列中的特定 技术要求来进行电气稳定性试验。 6.3 光伏组件的初始和最终试验 光伏组件执行以下试验以及 IEC 61215⁃1⁃x 系列中的特定技术要求。引用的 MQT 和组件安全试 验(MST)编号分别对应 IEC 61215⁃2 和 IEC 61730⁃2 中的编号。 a) MQT 01:外观检查。 b) MQT 19:稳定性试验。 c) MQT 02:最大功率确定。 d) MQT 03:绝缘试验。 e) MST 17:湿漏电流试验。 f) MST 13:等电位接地连续性试验。 6.4 盐雾试验程序 6.4.1 除去 IEC 60068⁃2⁃52 中规定的试验方法 2 和试验方法 3,其他试验方法中至少要有两个试样应 暴露于循环盐雾试验条件下。试验方法的选择指南按照附录 A 要求。 6.4.2 在试验过程中,通常暴露在太阳辐照度下的光伏组件表面应与盐雾箱垂直面夹角为 15°到 30°放 置。如果针对不同的测试条件使用单独的试验箱,转移过程中的样品上所有盐溶液沉积物不应有损 失。进行试验的湿度储存部分时,可将组件垂直放置于恒温恒湿试验箱内。 6.5 清洗和恢复 盐雾试验后,应使用流动的自来水(非人工加压的)清洗所有样品上附着的盐,每平方米样品最多 冲洗 5 min。自来水冲洗完成后应使用蒸馏水或去离子水再次冲洗样品,然后使其在室温下彻底干燥。 为加快干燥,可采用风扇去除水分。不过要小心的是过量的气流能使水分吹到平时无法浸润的区域。 用于清洗的水的温度不应超过 35 ℃。在清洗和干燥的过程中,不应使用衣服、纱布或任何编织材料擦 拭样品。样品干燥后,恢复时间应控制到最短,应尽快开展相应的试验序列,避免沉积的盐对样品造成 进一步损坏。 6.6 盐雾后的试验 盐雾试验、清洗和恢复后,应根据 6.3 对试验样品重新进行测试。 6.7 旁路二极管试验 6.7.1 目的 当组件存在旁路或防反二极管时,在盐雾试验后需进行一次旁路二极管试验。本试验其目的是验 证试验样品的旁路或防反二极管样品在盐雾试验后能否正常工作。 6.7.2 程序 除省略样品加热,其他根据 IEC 61215⁃2 中 MQT 18.1 开展测试。对于任何特定技术要求,按照 相应的 IEC 61215⁃1⁃x 系列。修改后的试验步骤如下。 a) 将试验样品中的所有防反二极管短接。如组件具有并联的旁路二极管电路,在这种情况下, 可安装一根跨接电缆,以确保所有电流均流经一个旁路二极管。 b) 从标签或规格书中确定试验样品在标准测试条件下额定短路电流。 c) 使用生产商推荐的最低线规号的电线,将直流电源的正输出点与试验样品的负引线连接,直 流电源的负输出点与试验样品的正引线连接;按照制造商的建议进行配线,在此配置下,电流 应反向通过电池,正向通过二极管。 对样品施加一个 1.25 倍 (±5%)于标准试验条件下额定短路电流的电流,持续 1 h。 6.7.3 要求 施加电流 1 h 后,按照 IEC 61215⁃2 中 MQT 18.2 检查旁路二极管是否正常运行。 7 判定要求 经过图 1 中包含的试验序列的两个光伏组件样品应无明显影响其预期使用寿命的机械损伤或组 件腐蚀。 MQT 01、MQT 02、MQT 03、MST 17、MST 13 和 MQT 18.2 试验通过/不通过标准应满足用于 这些特定试验的 IEC 61215⁃1、IEC 61215⁃2 和 IEC 61730⁃2 的条款,并将 IEC 61215⁃1⁃x 系列中的任何 特定技术要求或修改纳入考虑范围之内。 8 试验报告 含有试验性能参数和试验结果的报告应由测试机构出具。试验报告应包含如下内容: a) 标题; b) 测试实验室名称和地址以及试验开展地点; c) 证明或报告的唯一性标识,指出每一页试验目的说明; d) 客户名称及地址(适用时); e) 抽样依据(适用时); f) 测试样品的接收日期以及测试日期(适用时); g) 测试样品描述和标识;如果测试是针对的替代样品而非全尺寸样品,需要详细说明; h) 测试样品的特征和条件; i) 所使用的测试方法; j) 所使用的盐溶液的特征; k) 根据 IEC 60068⁃2⁃52 进行盐雾试验所采用的试验方法,包括试验持续时间; l) 除测试方法之外的任何偏差,以及特定试验的任何相关信息,例如环境条件; m) 有表格、图形和照片支撑的试验数据、检查结果以及导出结论,视情况包括观察到的任何失效 情况; n) 相关测试结果估计不确定度的声明(适用时); o) 签名、职务以及签发日期,也可使用签发证明或报告负责人的同等身份证明标识; p) 测试结果仅涉及试验项目的声明; q) 未经实验室的书面许可,试验报告不被部分复制,只能整体复制。 实验室和生产商应留存一份报告用以备案。 注 1: 标有MQT的试验引自 IEC 61215⁃2;标有MST的试验引自 IEC 61730⁃2。 注 2: 每次对试验样品进行测量时都宜与控制组件进行比对,以评估盐雾腐蚀试验的影响。 图 1 光伏组件盐雾试验序列 附 录 A (规范性) 根据 IEC 60068⁃2⁃52选择适当试验方法指南 A.1 概述 IEC 60068⁃2⁃52 包含 8 种试验方法,对应 4 种试验循环过程。试验方法 1~方法 7 是以中性的 5% 氯化钠(NaCl)溶液进行盐雾试验,试验方法 8 使用酸化至 pH 值 3.5 的 5% NaCl 溶液进行盐雾试 验。试验方法 1 和方法 2 包括恒湿条件下循环盐雾。试验方法 3~方法 6 是以 7 d 为一个周期,包括 循环盐雾、高湿度条件和在标准大气条件下的为期 3 d 的干燥和贮存期。试验方法 7 和方法 8 是针对 汽车工业材料开发的,两种方法中以 8 h 为一个周期,周期内盐雾试验之后是快速的热空气干燥,随后 进行湿热贮存。 上述试验方法与光伏组件耐腐蚀性寿命之间的相关性尚不清楚,ISO 9227、ISO 9223 中有类似的 方法,分别通过室内试验和在自然环境中测量裸钢腐蚀造成的质量损失来测定腐蚀性。根据这些方 法,试验方法 1~方法 6 会达到与总试验持续时间大致成比例的钢的质量损失。试验方法 7 和方法 8 不包括特定的试验持续时间,但它们每 24 h 的质量损失比试验方法 1~方法 6 要更大。然而,裸钢腐 蚀与腐蚀环境对光伏组件造成的损坏之间的相关性尚不清楚,因为这两种情况下的老化机制截然 不同。 注 1: 2017年发布的 IEC 60068⁃2⁃52中,将“严酷等级”更改为“试验方法”。因为数字高并不代表试验条件更严酷。 此外,还增加了试验方法 7和方法 8。 注 2: 循环腐蚀试验方法的严酷等级通常认为是盐雾的持续时间和数量、盐雾周期之外的湿润或高湿条件的时间、 干湿循环的频率和总试验持续时间之间的函数关系。溶液 pH值是一个复杂因素,其影响与试验材料有关。 注 3: 在这些方法中,通过将裸露的金属暴露并进行腐蚀,之后将腐蚀产物去除,测量由于腐蚀造成的质量损失。已 经证实钢、铝和锌的质量损失的相关性,但是钢质试样的数据来源更广泛。ISO 9223要求在户外直接暴露一 年,以确定该位置的 C1~C5腐蚀性分类。ISO 9227要求在特定范围和持续时间内的质量损失作为试验有效 性的衡量标准。 A.2 应用本文件和选择试验方法 1~方法 8的建议 A.2.1 通则 盐雾试验的严酷等级应根据光伏组件安装地点的大气腐蚀条件来选择。 ISO 9223 中规定的 C1~CX 腐蚀性分类可用作确定是否适用本文件作为一个特殊的鉴定序列和选择适当的试验方法的指 南。对于在腐蚀性等级为 C3 或更高腐蚀环境中安装的组件,宜根据本文件进行试验。表 A.1 对相关 信息进行了总结。 C1、C2 代表低腐蚀性环境,一般处于干燥气候条件下。C1 环境很少见,在自然环境中完全暴露的 地区可能不存在,但 C2 环境在远离咸水的干旱地区很常见。C3 环境在处于高度工业化地区,距咸水 约 2 km~10 km,且一年中大部分时间湿度较高的地区中很常见。C4 和 C5 环境具有强腐蚀性,通常 靠近咸水。CX 为极端腐蚀环境,是在最初腐蚀等级中增加的一级,用于代表海上环境,例如用于海洋 石油和天然气开采的模块或漂浮式平台的安装等场景。使用盐除冰或除尘等手段可产生高度局部化 的高腐蚀性区域,这些区域可能无法在公开的腐蚀性分类图中获取。 尽管可将试验方法与 ISO 9223 腐蚀性分类相关联,但宜谨慎行事,因为这些分类代表裸露金属表 面暴露在环境中一年的腐蚀效果,这不一定代表相同环境对光伏组件的影响。这些试验方法均不代表 使用寿命测试。 注: 没有精确的公式能将与咸水的距离等同于腐蚀性分类,因为影响这种关系的因素有很多,包括地形、盛行风、天 气事件的严重程度和频率,以及其他因素。然而,在多数情况下,与海洋或咸水湖泊的距离大于约 1 km或 2 km 的地区与紧靠水边的区域相比,其空气中的盐雾大大减少。在 https://www.wbd g.org/tools/corrdefense/iso.html. 能找到用于估算大多数全球位置的腐蚀性分类图。 A.2.2 试验方法 1 与试验方法 5 一样,此方法的钢材质量损耗相当于在 C4 环境下一年的损耗量。 IEC 60068⁃2⁃52 描述此方法适用于在海洋环境中使用的产品,但这仅适用于光伏组件的一般性鉴定,在许多情况下不 是针对预期的使用寿命。 A.2.3 试验方法 2 此方法的钢材质量损耗相当于在 C2 环境下一年的损耗量。由于持续时间短,此方法不适用于连 续户外暴露的组件。通常,试验方法 2 用于不受腐蚀影响的产品环境,但在使用或运输过程中可能会 偶尔暴露的情形,例如测试设备。 A.2.4 试验方法 3~方法 6 在该循环的干燥阶段,NaCl 浓度在试样表面局部增加直至形成沉淀物,这通常会加速腐蚀过程。 但是,一旦样品附近的局部相对湿度(RH)达到标准条件,过程通常会停止。弛豫时间对试样进行中间 评估可能有用。 试验方法 3 的钢材质量损耗相当于在 C2 环境下一年的损耗量。由于其持续时间短,该试验方法 不应使用于连续户外暴露的组件。 试验方法 4 的钢材质量损耗相当于在 C3 环境下一年的损耗量。因此,它可用作一般鉴定试验。 试验方法 5 的钢材质量损耗相当于在 C4 环境下一年的损耗量,与试验方法 1 相同。因此,它适用 于可能靠近海洋、咸水湖或使用除冰道路、但距离不够近,可能会被直接喷洒或飞溅盐雾的组件的鉴定 试验。 试验方法 6 的钢材质量损耗相当于在 C5 环境下一年的损耗量。因此,适用于安装在足够靠近海 洋或除冰道路的组件,它们可能会因波浪或风的作用而被间歇性地喷洒或飞溅盐雾。 A.2.5 试验方法 7和方法 8 试验方法 7 和方法 8 是针对汽车零部件和涂料开发的,在同等持续试验时间下是最严酷的试验方 法。它们对光伏组件的适用性尚不明确。但是,针对用于 CX 环境或应用中通过其他试验方法的组件 在使用中已知由腐蚀导致失效,这可能是有效的方法。此外,这些方法可用于特殊应用,例如车辆或航 海船只。试验方法 7 使用与方法 1~方法 6 相同的中性溶液,而试验方法 8 使用酸性溶液,可能适用于 工业污染严重的地区。 注:使用试验方法 7和方法 8的另一个复杂情况是,在足够大的、用于商业组件的试验箱中很难达到快速干燥速率。 表 A.1 根据 ISO 9223 确定腐蚀性分类的简化指南以及基于钢试样质量损耗的 一年的腐蚀性相关的试验方法 组件所在地区腐蚀性分级 C1 (不必根据本文件进行试验) C2 (不必根据本文件进行试验) C3 C4 C5 CX 注......