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1、第第9 9章章 光伏系统的安装、调试及维护光伏系统的安装、调试及维护 9.1 对光伏系统安装人员的要求 9.2 光伏系统的安装 9.3 光伏系统的调试 9.4 光伏系统的维护及管理9.1 对光伏系统安装人员的要求9.1.1 光伏系统安装人员的条件北美能源从业人员认证委员会(NABCEP)负责对美国和加拿大的光伏系统安装人员进行合格鉴定,规定要年满18岁,具有一定文化基础,有3年以上从事光伏系统安装经验,并接受过10h职业安全和健康管理(OSHA)培训,还要加上累计完成58h技术培训,经过笔试合格发给证书,才能成为正式的光伏系统安装人员。9.1.2 北美光伏系统安装人员合格考试内容2011年10

2、月公布了光伏系统安装人员合格考试的提纲,其中,核实系统设计占30%,项目管理占17%,安装电气部件占22%,安装机械部件占8%,安装整体系统占12%,维修保养和排除故障占11%。这些内容基本涵盖了光伏系统安装中的各个环节,主要内容如下。1.核实系统设计落实用户需求;复查现场勘查;确认系统尺寸;查储能系统的设计;确认连接线尺寸的计算;复查系统部件的选择;复查计算的配线和导管的尺寸;复查过电流保护选择;复查紧固件的选择;复查计划安排(1)导线类型为保证PV系统组件(即方阵、蓄电池、控制器、逆变器)协调运行并发出电力,需要用导线将所有设备连接起来。系统的PV测有正极导线和负极导线,每根导线都连接到P

3、V组件的相应部分。 PV系统使用的导线最常用的材料是铜,因为它导电性强,与导线终端兼容。铝导线比较便宜,也可以选用,但铝线通常被认为是一种比较差的导线,如果选择用铝,则导线通常要比较粗,因此它的导电性比铜差,而且PV系统的所有导线终端都要求有清楚的铝接头标志。导线终端要求是最难满足的部分。如果铝导线(或铜导线)连接到材料不同的端子,这种连接最终会失效,增加火灾风险。选择合适的导线并不困难,导线的型号多种多样,每一种都有它的使用场合和局限性。导线的分类导线总是用表示它的特点的缩写表示。例如:USE(underground service entrance)是一种地下入口电缆。导线通常都有几个缩写

4、段。只要缩写表示的一个特点符合安装要求,就可以使用这种导线。有些导线标号的最后是-2.这种标号表示无论在干燥条件还是潮湿条件下,该导线的额定工作温度是90光伏电站中常见电缆及材料介绍近年来,太阳能(PV)发电的应用日趋广泛,发展迅速,在光伏电站建设过程中除主要设备,如光伏组件、逆变器、升压变压器以外,配套连接的光伏电缆材料对光伏电站的整体盈利的能力、运行的安全性、是否高效,同样起着至关重要的作用,下面就对光伏电站中常见的电缆及材料的用途和使用环境做详细的介绍。电缆按照光伏电站的系统可分为直流电缆及交流电缆,根据用途及使用环境的不同分类如下:a直流电缆组件与组件之间的串联电缆。组串之间及其组串至

5、直流配电箱(汇流箱)之间的并联电缆。直流配电箱至逆变器之间电缆。以上电缆均为直流电缆,户外敷设(敷设就是指线管或线缆由一处至另一处之间的安装方式)较多,需防潮、防暴晒、耐寒、耐热、抗紫外线,某些特殊的环境下还需防酸碱等化学物质。b交流电缆逆变器至升压变压器的连接电缆。升压变压器至配电装置的连接电缆。配电装置至电网或用户的连接电缆。此部分电缆为交流负荷电缆,户内环境敷设较多,可按照一般电力电缆选型要求选择。c.光伏专用电缆光伏电站中大量的直流电缆需户外敷设,环境条件恶劣,其电缆材料应根据抗紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀情况而定。普通材质电缆在该种环境下长期使用,将导致电缆护套易碎,甚至会分

6、解电缆绝缘层。这些情况会直接损坏电缆系统,同时也会增大电缆短路的风险,从中长期看,发生火灾或人员伤害的可能性也更高,大大影响系统的使用寿命。因此,在光伏电站中使用光伏专用电缆和部件是非常有必要的。随着光伏产业的不断发展,光伏配套部件市场逐步形成,就电缆而言,已开发出了多种规格的光伏专业电缆产品。近期研制开发的电子束交叉链接电缆,额定温度为120,可抵御恶劣气候环境和经受机械冲击。又如RADOX电缆是根据国际标准IEC216研制的一种太阳能专用电缆,在户外环境下,使用寿命是橡胶电缆的8倍,是PVC(聚氯乙烯)电缆的32倍。光伏专用电缆和部件不仅具有最佳的耐风雨性、耐紫外线和臭氧侵蚀性,而且能承受

7、更大范围的温度变化(例如:从-40125)。在欧洲,技术人员通过测试,屋顶上可测得的温度值高达100110。d.蓄电池连线在带蓄电池的系统中,从蓄电池到逆变器最常用的导线是防潮热固型(RHW)导线、防潮耐热热塑型(THW)导线和地下入口导线(USE)。这些导线通常都是铜的。另一种蓄电池导线是高柔度电缆,它的芯线用上千根细铜丝绞合成粗电缆。优点是在空间很狭窄的情况下弯曲半径很小。如果使用软电缆,一定要保证使用的接头适用于软绞合电缆。否则会造成导线故障,使系统有失火的危险。e.接地连线PV系统的所有裸漏金属部分都需要接地。这意味着PV组件框架、支架和金属盒需要连到一根导线,该导线再与地接触的粗导线

8、连接。f.电缆导体材料光伏电站使用的直流电缆多数情况下为户外长期工作,受施工条件的限制,电缆连接多采用接插件。电缆导体材料可分为铜芯和铝芯。铜芯电缆具有的抗氧化能力比铝要好,寿命长,稳定性能要好,压降小和电量损耗小的特点;在施工上由于铜芯柔性好,允许的弯度半径小,所以拐弯方便,穿管容易;而且铜芯抗疲劳、反复折弯不易断裂,所以接线方便;同时铜芯的机械强度高,能承受较大的机械拉力,给施工敷设带来很大便利,也为机械化施工创造了条件。相反铝芯电缆,由于铝材的化学特性,安装接头易出现氧化现象(电化学反应),特别是容易发生蠕变现象,易导致故障的发生。因此,铜电缆在光伏电站使用中,特别是直埋敷设电缆供电领域

9、,具有突出的优势。可减低事故率、提高供电可靠性、施工运行维护方便等特点。这正是国内目前在地下电缆供电中主要采用铜电缆的原因所在。g.电缆绝缘护套材料光伏电站安装和运行维护期间,电缆可能在地面以下土壤内、杂草丛生乱石中、屋顶结构的锐边上布线、裸露在空气中,电缆有可能承受各种外力的冲击。如果电缆护套强度不够,电缆绝缘层将会受到损坏,从而影响整个电缆的使用寿命,或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。电缆科研技术人员发现,经辐射交叉链接的材料,较辐射处理前有较高的机械强度。交叉链接工艺改变了电缆绝缘护套材料聚合物的化学结构,可熔性热塑材料转换为非可熔性弹性体材料,交叉链接辐射则显著改善了电缆绝

10、缘材料的热学特性、机械特性和化学特性。直流回路在运行中常常受到多种不利因素的影响而造成接地,使得系统不能正常运行。如挤压、电缆制造不良、绝缘材料不合格、绝缘性能低、直流系统绝缘老化、或存在某些损伤缺陷均可引起接地或成为一种接地隐患。另外户外环境小动物侵入或撕咬也会造成直流接地故障。因此在这种情况下一般使用铠装、带防鼠剂功能护套的电缆。(2)导管种类除PV电源连线外,PV系统使用的其他所有导线都需要适当保护,以防止损坏;这种保护壳被称为导管。金属导管在建筑物内部的开断设施之前,PV输出电路的各电路只要安装在金属导管内即可。金属软管FMT:在空间有限时用起来比较方便。通常用于短距离连线,但不允许用

11、于潮湿位置,所以只能用于建筑物内部。金属电气导管EMT:是一种薄壁导管,适用于大部分PV输出电路。无论用于户外还是户内,价格都不贵。在导管需要改变方向时,使用工具可以使它弯曲,还可以使用各种配件来改变走向。非金属导管非金属导管只要具有适当性能(如紫外线保护)就可以用于PV系统,并可用于特定位置的安装(如潮湿位置)。非金属导管可用于PV系统的任何电路。常见的非金属导管类型有:聚氯乙烯(PVC)硬管:是一种比较便宜且容易处理的导管。它材料较硬,可以弯曲,可以加装专用配件。非金属防水软管(LFNC):用于户外需要软导管的位置。它很容易处理,用于PVC导管与隔离开关或逆变器之间的连接,价格比PVC导管

12、贵。2.项目管理安排筹建会议安排许可证及批准项目人事管理修改系统设计项目设备管理实施现场具体的安全计划3.安装电气部件减轻电气危害安装接地系统导管和电缆管道的安装安装电气部件安装电路导线安装电网连接安装系统测量仪表安装蓄电池部件4.安装机械部件安装设备基础安装固定系统安装光伏组件5.完成系统安装测试光伏系统系统投入运行完成系统文档使用户熟悉系统6.维修保养和排除故障实行目视检查核实系统运行进行校正活动核实纠正措施的效果9.2 光伏系统的安装建造大型光伏电站,是一项复杂的系统工程,需要准备全面的可行性研究报告,并经过批准立项,办理好包括土地使用、环保、建筑、消防等各项行政审批手续,落实并网条件,

13、并得到电力部门的并网许可,在场地、资金、技术、人力、设备、材料和各项设计资料等都已经完全具备条件的情况下,才能着手进行光伏电站的施工安装。9.2.1 系统安装前的准备大型光伏系统安装前应具备以下条件:承担施工单位的资质、特殊作业人员资质、施工机械、施工机械、施工材料、计量器具等都已通过合格审查。设计文件和施工图样齐备,且已得到审查通过。施工组织设计及施工方案已经获得批准。场地、电力、道路等条件已能满足正常施工需求。预留基座、预留孔洞、预埋件、混凝土浇制品、预埋管和设施都已完成,符合设计图样要求,并已验收合格。所有需要的设备和材料等都已经运送到现场,并得到妥善保管。控制室、配电房等附属建筑及设施

14、均已完工。9.2.2 太阳电池方阵的安装1.安装前的准备进行现场勘测,确定安装位置。在光伏系统设计前,应到现场进行勘测。一般情况下,现场评估包括确定:在现场安装光伏方阵是否合适,了解测量安装场地的尺寸大小和确定朝向。太阳电池方阵安装方向应尽量朝向赤道,即北半球朝向正南方,南半球朝向正北方。应使用指南针来确定朝向。方阵前面是否有建筑物或树木遮挡,如实在无法避免,则应尽量保证方阵面上在上午9点到下午3点之间能照到阳光。根据现场面积的大小,确定太阳电池方阵的安装形式。如太阳电池组件全部并排安装时距离不够,可分成几排安装;前、后排之间距离要根据式(8-19)来确定;确定预留基座、孔洞、预埋件等位置。放

15、置平衡系统(BOS)部件的位置是否合适。光伏系统如何与现有的电力系统相连接。地面安装的光伏方阵,现场勘测主要内容包括:分区及土地使用限制;地形、海拔和等级要求;土壤类型和方阵的地表覆盖情况;地下水位,防洪区和排水;方阵基础要求;安全要求和围栏;车辆、设备和维护通道如果光伏方阵是安装在屋顶,现场调查评估的重点项目包括:建筑类型和屋顶设计;屋顶尺寸、坡度和方向;屋顶表面的类型、条件和支撑结构;坠落保护方法;安装和维护的通道。制定施工方案,准备设计施工图样等文件资料。进行场地平整,浇注基座和预埋件。基座和预埋件与地面之间必须可靠固定。应对地基承载力,基座的强度和稳定性进行验算。如果是在屋顶上安装的方

16、阵,事先应对建筑物的结构设计、材料、耐久性能、安装部件的构造及强度等进行复核验算,确定屋顶的承载能力确实可以承受光伏方阵的质量以及风压、积雪等额外载荷。对于光伏方阵的支架,应采用从钢筋混凝土基座中伸处的钢制热镀锌连接件或不锈钢地脚螺栓来固定。钢筋混凝土基座的主筋应锚固在主体结构内,如果受到结构条件的限制,无法进行锚固时,应采取措施加大基座与主体结构的附着力。钢基座和混凝土基座顶部的预埋件,应按设计的仿腐级别涂上防腐涂料。将基座浇铸完工后,还应做防水处理,严禁出现漏水、漏雨等现象。应符合现行国家标准屋面工程质量验收规范(GB 50207-2002)的要求。穿过屋面、楼层或墙壁的电缆,其防水套管与

17、建筑主体之间的缝隙必须做好防水密封。建筑物表面要处理平整光洁。民用建筑太阳能光伏系统应用技术涉及规划、建筑、结构、电气等专业,实施时还应符合有关标准规范的相关规定,主要有民用建筑设计通则、住宅建筑规范、通用用电设备配电设计规范、供配电系统设计规范、供配电系统设计规范、建筑电气装置、民用建筑电气设计规范等。在光伏系统施工过程中,不应破坏建筑物的结构和附属设施,不得影响建筑物在设计使用年限内承受各种载荷的能力。如因施工需要不得已造成局部破损,应在施工结束时及hi修复。根据光伏方阵的数量、安装尺寸和优化设计得出的方阵倾角,加工方阵支架和框架。其尺寸和材料应符合设计要求。应根据组件的质量、支架的大小、

18、当地的风力及积雪等情况来确定整体结构,要使方阵具有足够的强度、刚度和稳定性。通常框架和支架采用热镀锌钢材或涂防锈漆的角钢制造,在沿海或海岛上安装的方阵,考虑到要防止盐雾的侵蚀,也可采用不锈钢材料。太阳电池组件和框架、支架以及固定用的螺栓,连接电缆及套管,配线盒等配件都要在安装前全部运到现场。安装时所需要的工具装备和备件必须准备齐全,特别是现场在偏远地区时,如考虑不周,往往缺少一件工具或一个螺栓都会造成很大麻烦,甚至影响整个工程的进度。2.现场安装地面方阵安装的大致步骤如下:检查核实所有的基础及基座都已按照设计要求设置到位,间隔距离正确。从运输包装盒中取出组件,并进行检查。在阳光下测量每个组件的

19、Uoc、Isc等技术参数是否正常,如果安装前不进行检查,将有故障的组件安装进方阵,后来发现工作不正常,要寻找出这块有故障的组件是非常困难的,所以应坚持在安装前对每块组件进行这项简单而有效的测试。最好在安装前对组件按照其技术参数进行分类,使得最佳工作电流相近的串联在一起,最佳工作电压相近的并联在一起。由于大型电站往往有数万块组件,要进行分类配对并不容易,但至少要确保同一组件串由相同种类和功率的组件组成。(1)将组件正面向下,并排安放在清洁的非粗糙平台上,如需要时可将组件包装盒作为工作台。将组件接线盒的位置根据串并联要求排列,使连接导线时方便操作。(2)将安装支架安放在组件上面,使得支架的安装孔向

20、下并且与所有的组件都牢固固定。(3)用不锈钢螺栓、弹簧垫圈和螺母将安装支架与所有的组件都牢固固定。(4)按照组件串并联的设计要求,用导线将组件的正、负极进行连接,要特别注意极性不要接错。导线连接的原则是,尽量粗而短,以减少线路损耗。不过也要注意,特别是在夏天安装时,导线电缆连接不能太紧,有留有余量,以免冬天温度降低时形成接触不良,甚至拉断电缆。方阵输出的正、负极及接地线应用不同颜色的导线电缆连接,以免混淆极性,造成事故。导线之间的连接必须可靠,不能随意将两根电缆绞在一起。外包层不得使用普通胶布,必须使用符合绝缘标准的橡胶套。最好在电缆外面套上绝缘套管。导线的连接应符合家用和类似用途电器的安全通

21、用要求第27章要求。要用带保护皮的不锈钢夹子、绑带、鞍型夹或耐老化的塑料夹,将电缆固定在管子或方阵支架上,以免由于长期风吹动摇动而造成接触不良。接线完毕后,盖上接线盒盖板。(5)将带组件的安装支架用不锈钢螺栓、弹簧垫圈和螺母固定住底座上,需要时可进行焊接固定,但要注意避免组件受力产生扭曲。钢结构的焊接应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范的要求。太阳电池方阵构件焊接完毕应进行防腐处理,防腐施工应符合现行国家标准建筑防腐工程施工及验收规范和建筑防腐工程质量检验评定标准的要求。(6)检查倾角是否正确后,将四个底座与安装支架固定,务必牢固可靠,外观整齐。(7)如果有多个子方阵,接线可通过分线盒

22、或汇流箱集中后输出。在山顶或雷击多发地区或重要的光伏系统都要按照避雷装置,并使太阳能电池方阵处于避雷针的保护范围内。光伏系统和并网接口设备的防雷和接地,应符合光伏(PV)发电系统 过电压保护导则中的规定。(9)对于安装在屋顶的光伏方阵,还应注意以下事项:屋面上安装的与建材一体化的太阳电池组件,相互间的上、下、左、右防雨连接结构必须严格施工,严禁漏水、漏雨,外表必须整齐美观。太阳电池方阵背面的通风层不得被杂物填塞,应保持通风良好。钢结构支架与框架应与建筑物接地系统可靠连接,电气系统的接地应符合现行国家标准电气装置安装工程接地装置及验收规范的要求。太阳能光伏系统的零部件应符合建筑设计防火规范相应的

23、建筑物防火等级对建筑构件和附着物的要求,安装在屋顶的组件最低要求是耐火等级C(基本防火等级)在建筑物上安装光伏发电系统不应降低建筑物的防雷等级,应符合建筑物防雷设计规范3.安全注意事项安装人员在施工前必须通过安全教育。施工现场应配备必要的安全设备,并严格执行保障施工人员人身安全的措施。严禁雨天施工。屋面坡度在10以上时,应设置踏脚板,以防止人员或物件滑落。严禁站在太阳电池板的玻璃面上作业,以避免玻璃破裂造成伤害或从玻璃上滑落。太阳电池方阵的两输出端,不能短路,否则可能造成人身事故或引发火灾。在阳光下安装时,最好用黑色塑料膜等不透光材料盖住太阳电池板。太阳能光伏系统的产品和部件在存放、搬运、安装

24、等过程中,不得碰撞或受损,特别要注意防止组件表面受到硬物冲击。吊装太阳电池组件时,底部要衬垫木板或包装纸箱,以免挂索损伤组件。吊装作业前,应先安排好安全围护措施。吊装时注意吊装机械和物品不要碰到周围建筑和其他设施。在方阵周围安装围栏以防止动物倾入或人为破坏。光伏电池方阵支架的设计施工杆柱安装类支架的设计施工杆柱安装类支架一般应用于各种太阳能路灯、庭院灯、高速公路摄像机太阳能供电等,设计时需要有太阳能电池组件的长宽尺寸及电池组件背面固定孔的位置、孔距等,还要了解使用地的太阳能电池组件最佳倾角或者在系统设计中确定的经过修正的最佳倾斜角等。设计支架可以根据需要设计成倾斜角固定,方位角可调,倾斜角和方

25、位角都可调等。屋顶类支架的设计施工屋顶类支架的设计要根据不同的屋顶结构分别进行,对于斜面屋顶可设计与屋顶斜面平行的支架,支架的高度离屋顶面10cm左右,以利于太阳能电池组件的通风散热,也可以根据最佳倾斜角角度设计成前低后高的支架,以满足电池组件的太阳能最大接收量.平面屋顶一般要设计成三角形支架,支架倾斜面角度为太阳能电池的最佳接收倾斜角,三种支架设计示意如图所示如果在屋顶采用混凝土水泥固定支架的方式时,需要将屋顶的防水层揭开一部分,抠开混凝土表面,最好找到屋顶混凝土中的钢筋,然后和基础中的预埋件螺栓焊接在一起。不能焊接钢筋时,也要使做基础部分的屋顶凹凸不平,增加屋顶表面与混凝土基础的附着力,然

26、后对屋顶防水层破坏部分做二次防水处理。对于不能做混凝土基础的屋顶一般都直接用角钢支架固定电池组件,支架的固定就需要采用钢丝绳(或铁丝)拉紧法、支架延长固定法等。三角形支架的电池组件的下边缘离屋顶面的间隙要大于15cm以上,以防下雨时屋顶面泥水溅到电池组件玻璃表面,使组件玻璃脏污。地面方阵支架的设计施工地面用光伏方阵支架一般都是用角钢制作的三角形支架,其底座是水泥混凝土基础,方阵组件排列有横向排列和纵向排列两种方式。横向排列一般每列放置35块电池组件,纵向排列每列放置24块电池组件。支架具体尺寸要根据所选用的电池组件规格尺寸和排列方式确定。太阳能电池方阵支架应采用热镀锌钢材或普通角钢(立柱选用圆

27、钢管)制作,沿海地区可考虑采用不锈钢、耐腐蚀钢材制作。支架的焊接制作质量要符合国家标准钢结构工程施工质量验收规范的要求。普通钢材支架的全部及热镀锌钢材支架的焊接部位,要进行涂防锈漆或喷塑等防腐处理。光伏电池方阵基础的设计施工首先进行场地平整挖坑,按设计要求的位置制作浇注光伏电池方阵的支架基础。基础预埋件要平整牢固。杆柱类安装基础和预埋件尺寸如图所示,具体尺寸大小根据柱杆高度不同列于表1。该基础适用于金属类电线杆、灯杆等,当蓄电池需要埋入地下时,按照图设计施工。地面方阵支架基础的设计施工地面方阵支架的基础尺寸如图所示,对于一般土质每个基础地面以下部分根据方阵大小一般选择400mm400mm400

28、mm(长宽高)和500mm500mm400mm(长宽高)两种规格。对于在比较松散的土质表面做基础时,基础部分的长宽尺寸要适当放大,高度要加高,或者制作成整体基础。对于大型光伏发电系统的光伏方阵基础要根据建筑地基基础规范设计中的相关要求进行勘察设计。混凝土基础制作的基本技术要求基础混凝土水泥、砂石混合比例一般为1:2.基础上表面要平整光滑,同一支架的所有基础上表面要在同一水平面上。基础预埋件螺杆高出混凝土基础表面部分螺纹在施工时要进行保护,防止受损;施工后要保持螺纹部分干净,如粘有混凝土要及时擦干净。在土质松散的沙土、软土等位置做基础时,要适当加大基础尺寸;对于太松散的土质,要先进行土质处理货重

29、新选择位置。太阳能电池支架与基础之间应焊接或安装牢固。电池组件边框及支架要与接地保护系统可靠连接。在电池方阵基础与支架的施工过程中,应尽量避免对相关建筑物及附属设施的破坏,如因施工需要不得已造成局部破损,应在施工结束后及时修复。太阳电池组件的安装太阳能光伏电池组件在存放、搬运、安装等过程中,不得碰撞或受损,特别要注意防止组件玻璃表面及背面的背板材料受到硬物的直接冲击。组件安装前应根据组件生产厂家提供的出场实测技术参数和曲线,对电池组件进行分组,将峰值工作电流相近的组件串联在一起,将峰值工作电压相近的组件并联在一起,以充分发挥电池方阵的整体效能。将分组后的组件依次摆放到支架上,并用螺钉穿过支架和

30、组件边框的固定孔,将组件与支架固定。按照方阵组件串并联的设计要求,用电缆将组件的正负极进行连接。对于接线盒直接带有连接线和连接器的组件,在连接器上都标注有正负极性,只要将连接器接插件直接接插即可。电缆连接完毕,要用绑带、钢丝卡等将电缆固定在支架上,以免长期风吹摇动造成电缆磨损或接触不良。安装中要注意方阵的正负极两输出端,不能短路,否则可能造成人身事故或引起火灾。在阳光下安装时,最好用黑塑料薄膜、包装纸片等不透光材料将太阳能电池组件遮盖,以免输出电压过高影响连接操作或造成施工人员触电的危险。太阳能电池组件安装完毕之后要先测量总的电流和电压,如果不合乎设计要求,就应该对各个支路分别测量。为了避免各

31、个支路互相影响,在测量各个支路的电流与电压时,各个支路要相互断开。国家电气法规导线、导管和安全装置定容1.导线定容初阶开始为光伏系统中的安全元件定容时,要先应根据国家电气法规的要求为整个系统的导线定容,确保它们足够粗,可以使电流安全通过。为正确做到这些,需要精确查找系统中经过导线的地方,因为系统从一端到另一端的导线要求都不同。例如,从逆变器到主配电箱的导线和从光伏方阵到逆变器的导线要求都不相同。注意:只要安装正确,系统直流和交流侧的导线可以相同。(1)PV系统的电路PV电源电路:来自各PV串的电路是PV电路。这种电路的连线在安装期间常放在PV组件后方,它们会接到一个接线盒(把户外接线改为户内接

32、线)或并线盒(改接线,使PV并联的盒子,通常内含熔断器)PV输出电路:PV输出电路是接线盒与直流隔离开关(也称直流开断装置,是把直流导线与系统其他部分断开的设备)之间的连线。逆变器输入电路:从直流隔离开关到逆变器的导线逆变器输出电路:逆变器输出侧系统的交流侧导线(2)确定光伏电路最大电流和持续电流为了确定光伏方阵的最大电流,需要查阅国家电气法规的规定,最大电流值为:并联组件数目组件短路电流Isc1.25用于电力系统中的导线以及过电流保护装置(OCPD,overcurrent protection device)“不可持续传输超过最大电流的80%”,一般要求使用尺寸稍大的导线,这样当电流持续通过

33、时(每次超过3h),导线不致过热、损坏或引起火灾。为确保导线或OCPD不会传输多于预定的最大电流80%限值,需要将最大电流乘以1.25(80%的倒数),这是持续电流的要求。此时,可以确定光伏系统方阵侧导线需要的载流量(流过的总电流)。例如,如果方阵中每串含10个额定短路电流为5.5A 的光伏组件,整个光伏串的最大电流将是5.51.25=6.9A,为了确定连接在这个光伏串上的导线载流量要求,将最大电流乘以1.25,得到6.9A1.25=8.6A.这个结果表示单个光伏串额定电流为5.5A,但是连接于该光伏串的导线以及任何OCPD(过电流保护装置)额定电流必须至少为8.6A。(3)计算非光伏电路的最

34、大电流和前一小节的光伏电路不同,带蓄电池光伏系统中的逆变器输入和输出电路(从逆变器交流输出到负荷主配电箱之间的部分)不由基于辐照度的变化电流水平决定。带蓄电池光伏系统逆变器输入和输出电路的最大电流水平实际上由它们所连接的设备决定(直接联网逆变器的输入是光伏方阵,要求和(1)一样)逆变器最大电流由厂商设定,它取决于逆变器可传输的最大功率以及转换电压。在逆变器说明书中可以找到这个最大功率值,以最大输出电流形式表示。为计算导线和OCPD需要的电流值,只需使用一个1.25系数,这样就不会在这些元件上持续传输超过80%的最大电流,公式为最大输出电流1.25例如:一个运行于AC240V的4kW逆变器最大输

35、出电流为16.7A,根据公式,连接在这个逆变器输出电路上的导线和OCPD额定容量至少应为16.7A1.25=20.9A对于带蓄电池的逆变器,逆变器输入导线连接在蓄电池和逆变器之间(如果设计的系统需要多个逆变器,则导线连接蓄电池和这些逆变器)在这些电路中应用系数时,需要考虑可能流过这些电路的最大电流,计算公式为通过导线的最大持续电流=最大持续输出功率最小运行电压。如果选定的逆变器持续输出额定功率为3kw,运行电压最低为DC42V,则连接在蓄电池和逆变器之间的所有导线必须至少可以传输的电流值为3000W42V=71.4A(3)最大电流的修正现在,需要根据导线使用地点(屋顶、阁楼等)以及一起通过的导线数量来调整得到的最大电流值。导线需要考虑的温度系数因为导线温度升高会导致通流能力降低,所以这时要考虑导线温度增加使通流值降低的情况。需要考虑的两种情况是在一个管道中穿过导线的数量以及导线所在环境的温度。如果同时穿过的导线超过3条,若导线暴露在阳光下或屋顶上,需对其进行修正,系数如表所示导线载流量表格中列出了每个型号和尺寸导线的额定电流。标有“导线AW

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