บทนำ: ความกังวลที่เพิ่มมากขึ้น
อุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วโลกกำลังขยายตัวอย่างรวดเร็วอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ณ กลางปี 2026 สหราชอาณาจักรเพียงแห่งเดียวมีการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ดำเนินการอยู่มากกว่าสองล้านแห่ง แต่ด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วนี้ ทำให้เกิดความเสี่ยงที่ซ่อนอยู่ซึ่งเจ้าของระบบ ผู้ติดตั้ง และผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวกทุกคนต้องให้ความสำคัญอย่างจริงจัง นั่นก็คือ ไฟไหม้
การสำรวจเมื่อเร็วๆ นี้โดย QBE บริษัทประกันภัยอุตสาหกรรมระดับโลก ระบุว่าไฟที่เชื่อมโยงกับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จากการวิเคราะห์ของบริษัท จำนวนไฟที่เกี่ยวข้องกับพลังงานแสงอาทิตย์-เพิ่มขึ้น133% ระหว่างปี 2022 ถึง 2025-มากกว่าสองเท่าของอัตราการเติบโต 52% ของการติดตั้งใหม่ในช่วงเวลาเดียวกัน ในปี 2025 เพียงปีเดียว หน่วยดับเพลิงของสหราชอาณาจักรก็บันทึกไว้212 เพลิงไหม้ที่เกี่ยวข้องกับแผงโซลาร์เซลล์
บางทีการค้นพบที่โดดเด่นที่สุดของการสำรวจของ QBE ก็คือ:การเชื่อมต่อสายไฟ DC และปลั๊กเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของไฟไหม้ PV. จากเหตุการณ์เพลิงไหม้ที่บันทึกไว้ 212 ครั้งในปี 256849 รายการมีสาเหตุโดยตรงจากปัญหาเกี่ยวกับสายเคเบิล DC และขั้วต่อ. ซึ่งเกินกว่าเหตุเพลิงไหม้ที่เกิดจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (36 กล่อง) ระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ (23 กล่อง) และอินเวอร์เตอร์ (19 กล่อง)
Tobias Mehl ผู้จัดการความเสี่ยงของ QBE Germany กล่าวว่า:"ประสบการณ์ของเราแสดงให้เห็นว่าสาเหตุมักไม่ได้อยู่ที่แผงโซลาร์เซลล์ แต่อยู่ที่การเชื่อมต่อสายเคเบิล ขั้วต่อ หรือส่วนประกอบทางไฟฟ้าอื่นๆ ที่ผิดพลาด"
บทความนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยให้คุณเข้าใจว่าทำไมสายเคเบิล DC และตัวเชื่อมต่อจึงมีความเสี่ยงจากไฟไหม้อย่างมาก-และที่สำคัญกว่านั้นคือ คุณจะปกป้องทรัพย์สินพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณได้อย่างไร
เหตุใดการเดินสาย DC และตัวเชื่อมต่อจึงเป็นจุดเชื่อมต่อที่อ่อนแอที่สุด
เพื่อให้เข้าใจถึงความเสี่ยง เราต้องเข้าใจธรรมชาติของไฟฟ้ากระแสตรงก่อน
ต่างจากไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ซึ่งจะลดลงเป็นศูนย์เป็นระยะๆ (จุด "ศูนย์-จุดตัด") และสามารถ-ดับส่วนโค้งได้เองกระแส DC ไหลอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียว. ซึ่งหมายความว่าเมื่ออาร์คไฟฟ้าเกิดขึ้นในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงมันไม่มีทางดับเองตามธรรมชาติ. ส่วนโค้งสามารถคงอยู่ได้อย่างไม่มีกำหนด ทำให้เกิดอุณหภูมิเฉพาะที่สูงถึง3,000 องศาถึง 6,500 องศา-ร้อนพอที่จะละลายตัวนำทองแดงและจุดไฟให้กับวัสดุที่อยู่รอบๆ
ในระบบ PV สายไฟ DC และตัวเชื่อมต่อเป็นหลอดเลือดแดงที่กระแสไฟ DC แรงดันสูง-ไหลจากโมดูลแสงอาทิตย์ไปยังอินเวอร์เตอร์ การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาขนาด 1MW ทั่วไปอาจมีได้มากถึงจุดเชื่อมต่อ 2,000 จุด. แต่ละจุดเหล่านี้แสดงถึงไซต์ที่อาจเกิดความล้มเหลว
กลไกหลักสามประการที่ทำให้เกิดไฟไหม้ขั้วต่อ DC และสายไฟคือ:
การเชื่อมต่อไม่ดีและข้อต่อหลวม- เมื่อเสียบขั้วต่อไม่แน่น จีบไม่ถูกต้อง หรือขันแน่นไม่เพียงพอ ความต้านทานหน้าสัมผัสจะเพิ่มขึ้น ความต้านทานนี้สร้างความร้อนผ่านเอฟเฟกต์I²R เมื่อเวลาผ่านไป การหมุนเวียนด้วยความร้อน (การทำความร้อนในเวลากลางวันและการทำความเย็นในเวลากลางคืน) จะทำให้การเชื่อมต่อหลุดออกไปอีก ส่งผลให้ความต้านทานและความร้อนเพิ่มขึ้นจนกระทั่งตัวเชื่อมต่อล้มเหลวอย่างร้ายแรง
ตัวเชื่อมต่อที่เข้ากันไม่ได้- การผสมตัวเชื่อมต่อจากผู้ผลิตหลายรายถือเป็นเรื่องปกติแต่ก็เป็นอันตราย แม้ว่าผู้ผลิตจะอ้างว่าเข้ากันได้ ความคลาดเคลื่อนของขนาดอาจแตกต่างกันไป ซึ่งนำไปสู่การผสมพันธุ์ที่ไม่สมบูรณ์ การปิดผนึกที่ไม่ดี และความล้มเหลวในที่สุด
ความเสียหายของสายเคเบิลและการพังทลายของฉนวน- สายเคเบิล DC อาจเสียหายระหว่างการติดตั้งเนื่องจากขอบหลังคาแหลมคมหรือถาดโลหะ เมื่อเวลาผ่านไป การสัมผัสรังสียูวี อุณหภูมิสุดขั้ว และความเครียดทางกายภาพ ฉนวนจะเสื่อมสภาพ เมื่อแกนนำไฟฟ้าสัมผัสกับความชื้นหรือสัมผัสกับโครงสร้างที่ต่อสายดิน อาจเกิดการโค้งแบบขนานได้-ฟอลต์ที่ทำลายล้างได้มากกว่าการอาร์คแบบอนุกรมถึงสิบเท่า.
ผลที่ตามมาของความผิดพร่องอาร์คไฟฟ้ากระแสตรงสามารถทำลายล้างได้ นอกเหนือจากความเสียหายจากไฟไหม้ที่เกิดขึ้นในทันที เหตุการณ์ต่างๆ ยังนำไปสู่การหยุดชะงักทางธุรกิจที่ยืดเยื้อ การสูญเสียรายได้ เบี้ยประกันที่เพิ่มขึ้น และความเสียหายต่อชื่อเสียง การวิจัยของ QBE ยังแสดงให้เห็นว่าเกิดเพลิงไหม้เพิ่มมากขึ้นแผ่ขยายออกไปจากแผงโซลาร์เซลล์ไปยังอาคารที่กว้างขึ้น-จาก 33 กรณีดังกล่าวในปี 2022 เป็น 88 กรณีในปี 2025
ขั้นตอนปฏิบัติเพื่อลดความเสี่ยงจากไฟไหม้
ข่าวดีก็คือว่าสายไฟ DC และไฟไหม้ขั้วต่อสามารถป้องกันได้เป็นส่วนใหญ่. คุณสามารถลดความเสี่ยงต่อการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณได้อย่างมากด้วยการใช้มาตรการต่อไปนี้
1. เลือกส่วนประกอบคุณภาพตั้งแต่เริ่มต้น
ใช้ส่วนประกอบที่ผ่านการรับรองเท่านั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วต่อทั้งหมดมีใบรับรอง TUV หรือ UL ตัวเชื่อมต่อปลอมหรือต่ำกว่ามาตรฐานเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวในหลายตลาด
ระบุสายไฟ DC เกรดพลังงานแสงอาทิตย์-ใช้สายเคเบิลพิกัด PV1-F ที่ออกแบบมาเพื่อต้านทานรังสียูวี อุณหภูมิสูง (สูงถึง 120 องศา ) และฉนวนสองชั้น สายพีวีซีมาตรฐานเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วในสภาพหลังคา
อย่าผสมยี่ห้อตัวเชื่อมต่อปลายทั้งสองด้านของการเชื่อมต่อ DC ทุกอันควรมาจากผู้ผลิตรายเดียวกัน หากคุณต้องเปลี่ยนขั้วต่อ ให้เปลี่ยนทั้งคู่ด้วยส่วนประกอบที่ตรงกัน
พิจารณาตัวเชื่อมต่อที่มีความน่าเชื่อถือที่ได้รับการพิสูจน์แล้วผลิตภัณฑ์เช่นตัวเชื่อมต่อ MC4 ดั้งเดิมซึ่งมีเทคโนโลยี MULTILAM ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาความต้านทานการสัมผัสที่ต่ำตลอดอายุการใช้งานของระบบ
2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าติดตั้งอย่างมืออาชีพ
ใช้เครื่องมือที่ถูกต้องการย้ำหัวขั้วต่อจะต้องดำเนินการด้วยเครื่องมือการย้ำที่ผู้ผลิตระบุไว้ การจีบที่ไม่เหมาะสมเป็นสาเหตุหนึ่งที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวของขั้วต่อก่อนกำหนด แนะนำให้ใช้เครื่องมือย้ำวงล้อที่ให้แรง 1,500–2,000 ปอนด์พร้อมดายหกเหลี่ยม
ปฏิบัติตามข้อกำหนดแรงบิดควรขันขั้วต่อ MC4 ให้แน่นตามแรงบิดที่ระบุ (โดยทั่วไปคือ 3-5 รอบ) และขั้วต่อ DC ของอินเวอร์เตอร์ควรเป็นไปตามค่าแรงบิดที่ระบุ
ป้องกันสายเคเบิลระหว่างการติดตั้งเดินสายเคเบิลให้ห่างจากขอบแหลมคม และใช้ท่อร้อยสายหรือรางสายไฟที่สายเคเบิลผ่านโครงสร้างโลหะ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารัศมีการโค้งงอของสายเคเบิลตรงตามข้อกำหนดขั้นต่ำ (อย่างน้อยห้าเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิล)
จัดให้มีการระบายอากาศที่เพียงพอรักษาระยะห่างระหว่างแผงและพื้นผิวหลังคาให้เพียงพอเพื่อให้สามารถระบายความร้อนได้
3. ดำเนินโครงการตรวจสอบและบำรุงรักษาที่เข้มงวด
ความเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้จะเพิ่มขึ้นตามอายุของระบบ การติดตั้งแบบเก่ามีแนวโน้มที่จะประสบกับความล้มเหลวมากขึ้นอย่างมากเนื่องจากส่วนประกอบเสื่อมสภาพและแนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาที่ล้าสมัย
ดำเนินการตรวจสอบด้วยภาพความร้อนทุกๆ 6 ถึง 12 เดือนการถ่ายภาพความร้อนแบบอินฟราเรดสามารถตรวจจับจุดร้อนที่จุดเชื่อมต่อก่อนที่จะลุกลามไปสู่ความล้มเหลว
ทำการทดสอบความต้านทานฉนวนของสายไฟ DC ประจำปีความต้านทานของฉนวนควรเกิน 1 MΩ
ตรวจสอบความแน่นหนาของขั้วต่อ MC4 ทุกตัวอย่างน้อยปีละครั้ง.
ตรวจสอบสายเคเบิลว่ามีความเสียหายทางกายภาพหรือไม่มองหาสัญญาณของการเสียดสี การแตกร้าว การเสื่อมสภาพของรังสียูวี หรือการแทะของสัตว์
ตรวจสอบกล่องรวมสัญญาณและขั้วต่อสำหรับสัญญาณของความร้อนสูงเกินไป ออกซิเดชั่น หรือการเผาไหม้
4. พิจารณาเทคโนโลยีความปลอดภัยขั้นสูง
ติดตั้งตัวขัดขวางวงจร Arc Fault (AFCI)อุปกรณ์เหล่านี้สามารถตรวจจับลายเซ็นเฉพาะของอาร์คไฟฟ้ากระแสตรงและตัดการเชื่อมต่อวงจรก่อนที่จะเกิดเพลิงไหม้
พิจารณาอุปกรณ์ปิดระบบอย่างรวดเร็วระบบเหล่านี้สามารถลดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสตริงให้ต่ำกว่า 30V ภายใน 30 วินาที ปกป้องนักดับเพลิงและลดความเสี่ยงต่อการเกิดอาร์ค
ประเมินโซลูชั่นความปลอดภัยเชิงรับผลิตภัณฑ์เช่นกล่องหุ้ม ArcBox จะยึดเข้ากับขั้วต่อ DC เพื่อให้มีส่วนโค้งที่เกิดขึ้น เพื่อป้องกันไม่ให้แพร่กระจายไปยังวัสดุที่ติดไฟได้โดยรอบ
ติดตั้งเทอร์มินัลผ่าน-การตรวจจับอุณหภูมิ-การตรวจสอบอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อแบบเรียลไทม์สามารถระบุข้อผิดพลาดที่กำลังพัฒนา- เช่น การสัมผัสที่ไม่ดี การเชื่อมต่อที่หลวม หรือการเกิดออกซิเดชัน- ก่อนที่จะกลายเป็นจุดวิกฤต
สรุป: ความปลอดภัยคือการลงทุน ไม่ใช่ต้นทุน
สิ่งหนึ่งที่เราเรียนรู้ได้จากรายงานของ QBE ก็คือ การเพิ่มขึ้นของพลังงานแสงอาทิตย์หมายความว่าเราต้องลงทุนด้านความปลอดภัยมากขึ้น แม้ว่าความเสี่ยงโดยเฉลี่ยต่อการเกิดไฟไหม้ต่อการติดตั้งยังคงต่ำ (ประมาณ 0.07 เหตุการณ์ต่อ 1,000 ระบบในสหราชอาณาจักร) แต่แนวโน้มที่เพิ่มขึ้นของจำนวนอุบัติเหตุน่าจะทำให้เราระมัดระวังมากยิ่งขึ้น
ไฟไหม้จากสายไฟ DC และขั้วต่อ รวมถึงสาเหตุทั้งหมดสามารถหลีกเลี่ยงได้ สาเหตุที่เป็นไปได้ของอุบัติเหตุดังกล่าวอยู่ที่ส่วนประกอบที่ชำรุด คุณภาพของการติดตั้งระบบสุริยะ และการขาดการบำรุงรักษา
การใช้เฉพาะส่วนประกอบที่ได้รับการรับรอง การจ้างมืออาชีพในการติดตั้ง การตรวจสอบระบบสุริยะอย่างสม่ำเสมอ และการใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ เป็นวิธีการรักษาการลงทุน พนักงาน และโรงงานของคุณให้ปลอดภัย
