光伏玻璃作为光伏组件的关键封装材料，其机械强度直接关系到组件的长期可靠性。四点弯曲测试是评估其机械性能的核心手段。本文简要介绍了光伏玻璃的功能与特性，详细阐述了进行四点弯曲测试的原因、目的、测试原理及标准化操作步骤，并介绍了TSKL-3500玻璃四点抗弯试验机在该测试中的应用。

一、 光伏玻璃概述

光伏玻璃是一种应用于太阳能光伏组件的特种玻璃，主要功能是保护内部的电池片免受水汽、腐蚀、紫外线老化及机械冲击等外界环境因素的影响。与普通玻璃相比，它必须具备以下关键特性：
1、高透光率：确保太阳光能最大限度地到达电池片，提升发电效率。
2、高机械强度：能够承受风压、雪载、冰雹冲击等静态和动态载荷。
3、优良的耐候性：在长达25年以上的户外恶劣环境中保持性能稳定。
为确保其机械强度满足设计要求，四点弯曲测试成为了生产及质量控制环节中不可或缺的检验项目。

二、 四点弯曲测试的原因与目的

1. 测试原因
光伏组件在实际运行中，其表面承受的载荷（如积雪、风压）通常是均匀分布的。四点弯曲测试正是为了模拟这种受力状态，比三点弯曲测试更能真实地反映玻璃在均布载荷下的力学行为，并能更有效地暴露其最薄弱区域的缺陷。
2. 测试目的
● 测定弯曲强度：精确测量光伏玻璃在断裂前所能承受的最大弯曲应力，单位为兆帕（MPa）。这是评估其抗风压和抗雪载能力的核心指标。
● 评估材料均匀性：通过测试一组样品，分析其断裂强度的离散性，从而判断生产工艺的稳定性和产品内部是否存在微裂纹、杂质等缺陷。
● 验证产品设计：验证特定厚度（如2.0mm, 3.2mm）的光伏玻璃是否达到行业标准（如GB/T 30984.1）或客户特定的强度要求。
● 质量控制与改进：为生产工艺的优化提供数据支持，确保出厂产品的一致性与可靠性。
 

三、 测试方法与步骤

测试设备：TSKL-3500玻璃四点抗弯试验机
测试原理：
将矩形光伏玻璃样品水平放置于两个平行的下支撑辊上。通过两个平行的上加载辊向样品上表面施加压力。在两个上加载辊之间的区域，样品承受恒定且最大的弯矩。持续施加压力直至样品断裂，系统自动记录断裂时的最大载荷。
标准化测试步骤：
1、样品准备：
从同一批次的成品光伏玻璃中随机抽取规定数量的样品。
按标准要求将样品切割至规定尺寸（如1100mm × 360mm），并对所有边角进行精细磨边，以消除边缘应力集中。
清洁样品表面，确保无污渍、指印等。
2、设备准备：
根据样品尺寸，调整上下夹具的跨距。典型设置下夹具跨距为1000mm，上夹具跨距为500mm。
检查并确认设备各部件，特别是防护罩已处于安全状态。
开机初始化，将力值、位移等参数归零。
3、装样：
放下TSKL-3500的半自动上料系统的可折叠防护罩，并将支撑轴上的滚轮调至90度（竖直位置）。
操作人员将玻璃样品抬至滚轮上，利用滚轮的转动，从后方将样品平稳推送到测试位置的中央，确保样品与支撑辊和加载辊均保持垂直。
调整支撑轴，将滚轮放下，使其脱离样品，避免测试过程中产生干涉。

4、测试执行：
升起防护罩至闭合状态。防护罩的透明亚克力部分便于观察测试过程，下方的碎片收集抽屉用于收集断裂后的玻璃碎屑。
在控制系统中设置测试参数，主要包括：
● 试验速度：根据标准要求设置加载速率（通常为恒定速率，如2mm/min）。
● 终止条件：设置为样品断裂后自动停止。
启动测试。伺服电机通过控制系统驱动滚珠丝杆，使上加载辊匀速向下施加载荷。
5、数据记录与结果分析：
测试机在样品断裂瞬间自动停止，并记录最大断裂载荷（F）。
系统软件根据预设的公式（考虑跨距、样品宽度与厚度）自动计算出弯曲强度值。
收集不锈钢抽屉中的玻璃碎片，清理测试区域。
对同一批次的所有样品重复上述步骤，最后进行统计分析，计算平均弯曲强度和标准偏差。

四、 TSKL-3500玻璃四点抗弯试验机简介

TSKL-3500是一款专为大尺寸玻璃力学测试设计的高精度设备，其技术特点确保了测试数据的准确性与可靠性。
1、高精度测力系统：配备10KN拉压负荷传感器，试验力准确度优于示值的±0.5%，分辨率高达最大试验力的±1/10000，能够精确捕捉玻璃断裂的瞬间载荷。
2、稳定可靠的执行机构：采用伺服电机与滚珠丝杆副的驱动方案，配合精密减速机，实现了0.01-500mm/min范围内无级调速的平稳、精确位移控制。
3、灵活的测试治具：上下夹具跨距可调范围大（下夹具20-1500mm），并采用R50橡胶条垫衬，能有效适配不同规格的光伏玻璃测试，且避免应力集中损伤样品表面。
4、全面的安全防护：
● 防护罩系统：由固定半折叠护罩、顶部护罩和碎片收集抽屉构成，有效防止测试过程中玻璃碎片飞溅，保障操作人员安全。
● 电气保护：具备限位保护和超载保护（超过最大负荷10%自动停止）功能。
5、人性化设计：半自动上料滚轮系统降低了大型样品的搬运和定位难度，提高了测试效率并减少了人工操作风险。

结论

四点弯曲测试是量化评估光伏玻璃机械性能的权威方法。通过使用TSKL-3500这类高精度、专业化的试验机，制造商能够严格把控产品质量，确保每一片出厂的光伏玻璃都具备足够的强度，为光伏组件在复杂户外环境下的长期、稳定、安全运行奠定坚实的基础。