DB41T 938-2014 道路视频监控设施光伏发电系统设计与施工技术要求

DB41河南省质量技术监督局发布I本标准主要起草人：余曙光、赵瑞军、姚建忠、韩文元、赵建东、牛永年、张 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 1道路视频监控设施光伏发电系统设计与施工要求部件性能、系统关键参数理论计算、系统设计本标准适用于高速公路视频监控设施光伏发电系统的设计与施工。其他道路也可参凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）GB/T29195-2012地面用晶体硅太阳电池YD/T1360-2005通信用阀控式密封胶体蓄3.1系统设计应根据所在地的光照、市电供电电源条件、地理与气象环境条件、工程近期建设和远期发展等因素，进行多方案技术经济综合比较后按以保、安全、节能等原则，综合比较市电供电方式与光b)当采用市电供电存在距离长、成本高、损耗大、施工难等困难时，宜采用光伏供电方式。3.2系统应采用技术成熟、安全可靠、通过质量认证的设备，光伏供电系统部分应能保证设备、人身3.3道路视频监控设施光伏发电系统的设计与工程施工质量验收应符合本4应用环境条件全年日照2000h～2600h，年均日照率为4555年太阳辐射总量110～125kCal／cm2，三级太4.2地形条件4.2.1在山地、丘陵地区进行光伏电池组件功率设计时，24.2.2在平原和盆地地区进行光伏电池组件功率设计时，4.4温度条件设备极限环境温度在-20℃~50℃之间。5.1负载功率与供电方式5.1.3光伏电池阵列、蓄电池组、充放电控制器、负载的额定输出、输入电压应匹配。当负载输入电压相较于额定工作电压波动范围不大于±20%时，负载设5.2光伏电池阵列5.2.1系统的光伏电池阵列宜选用单晶体硅电池。单晶体硅光伏电池的性能要求应符合GB/T291955.2.2光伏电池阵列由一个或多个光伏电池组件构成。如果组件不止一个，各组件的电流特性和电压5.2.3依据当地的太阳能辐射参数和负载特性，确定光伏电池阵列的总功率，依据所设计系统电压和5.2.4光伏电池组件安装最佳倾角范围为40°~43°,正南向安装。5.2.5光伏电池组件安装方式应遵循安全、简洁5.2.6支架支撑光伏电池组件，能承受光伏电5.3蓄电池组封免维护阀控铅酸蓄电池或密封免维护阀控5.3.4蓄电池组应采取地埋措施，蓄电池裸露金5.3.5蓄电池组电源线应满足大电流充电要求，充电接口位置应便于维护人员操作，且具备短路保护5.4充放电控制器5.4.1控制器应能采集光伏供电系统的状态，包括蓄电池电压、充电电流、放电电流等，以及具备显35.4.3控制器应具备通信接口，能接受监控中心发送的命令，能根据协议将光伏供电系统状态数据上5.4.4充放电控制器应具有的保护功能：蓄电池过充保护和过放保护；负载短路保护；负载、光伏电123456789——45范围在40°~43°之间-20℃~50℃—8.2.1地理和气候环境条件分析，包括沿线日照条件、地形条件、降水情况、极限温度等。68.2.3光伏电池阵列计算与选型设计，包括光伏电池组件选型，计算光伏电池阵列功率；设计光8.2.4蓄电池组容量计算与设计，包括选择蓄电池类型；计算蓄电池容量；确定蓄电池工作电压、蓄8.2.5充放电控制器设计，包括控制器的充电电流、放电电流；过充保护、过放保护、温度补偿、充8.3.1总要求与道路视频监控设施光伏发电系统相连，并能实现对道装图、蓄电池安装及基础图等。各种设计图参9.1施工前设备器材检验要求的检查9.1.1开工前应对到达施工现场的设备和材9.1.2设备材料的规格应符合设计要求，不得在工程中使用未经鉴定和不合格的设备器材。9.1.3对设备进行开箱检查其合格证说明书、测试记接线等设备的型号规格、数量和完好程度，应无漏气漏水裂缝等损9.2光伏电池组件的布置要求9.2.1应布置在能充分接受阳光、不受其他物遮挡的开阔场所；山丘地带不可忽略日照条件的遮荫因9.2.2当光伏电池组件按上下分排安装时，应避9.2.3应设置确保行车安全的空间，且非工作人员不易靠近、触及的场所。79.2.5光伏电池支架与摄像机立杆应紧固连接，应有足够的机械强度及抗风能力，应能承受当地历史9.2.6平原地区光伏电池组件应面向正南安9.3光伏电池组件的安装要求9.3.1检查9.3.2.2组件在支架上的安装位置和排列方9.3.2.3组件固定面与支架表面不相吻合时，应用金属垫片垫平后，方可紧固连接螺栓，严禁用紧拧9.3.2.4组件与支架的连接螺栓应全部拧紧，并按施工图要求做好防松措施。9.3.3.1导线规格应符合施工图设计规定，应选用不同颜色导线作为正极（红）、负极（蓝）和串联9.3.3.2光伏电池组件接线盒出口处的连接线应向下弯曲，防止雨水流入接线盒。9.3.3.4光伏电池组件的输出端应有明显的编号和极性标志。9.3.4.1测试条件9.3.4.2技术参数测试及要求b)光伏电池阵列实测最大输出功率不应低于各组件9.4地面混凝土基座要求9.4.1混凝土基座离地面高度基座强度和89.5.2固定光伏电池组件的支架表面应平9.5.3安装光伏电池组件前，支架上所有连接螺栓应加防松垫片。9.5.4支架安装完毕后对安装过程中受到损坏的漆膜应进行补涂。9.7电缆敷设与连接施工工艺9.7.1.1光伏电池组件电缆和蓄电池组电缆的规格和敷设路由应符合施工图设计规定。9.7.1.2蓄电池电缆及蓄电池串并联连接件的规格，应满足大电流应急充电要求。9.7.1.3电缆正负极两端应有统一正极（红）、负极（蓝）标志，安装后的电缆剖头处必须用胶带和9.7.2电缆与摄像机控制箱的连接导线接头与设备接触部分应平整洁净，接触处应涂覆中性凡士林，并9.7.2.3电缆与控制箱接线端子连接时，不应使端子受机械应力；电缆连接后应将接头处电缆牢靠固9.7.3通电检查9.7.3.2各电缆的电压降应符合设计规定。9.8蓄电池安装与施工工艺9.8.2蓄电池组装入地埋箱，采用地埋方式工作，做好排水满足电缆进线和蓄电池析气要求，尺寸规格应符合施工图设计9.8.4蓄电池地埋箱应埋到冻土层下，地埋9.8.5蓄电池装入地埋箱箱体后，蓄电池与箱体四周及上方应留有9.8.6各蓄电池采用连接件进行串并联连接时，应连接牢固，连接件与封接头与箱体内外连接处均涂覆玻璃胶或环氧树脂等材料进行密封99.8.10蓄电池应急充电9.9摄像机控制箱安装与施工工艺9.9.1.1控制箱内设备安装位置应符合施工图设计规定。9.9.1.2控制箱应垂直牢靠固定在摄像机立杆上，抗震措施应符合设计要求。9.9.2通电试验9.9.2.1检查项目9.9.2.2充放电控制器通电试验步骤b)接入负载，测量负载工作电压、工作电流。9.10系统防护措施与工艺要求9.10.2接地装置的安装位置、接地体的埋设深度、接地体的尺寸和接地电阻应符合设计要求。9.10.3避雷针的高度、防雷装置安装位置和各部件的连接应符合设计要求。9.10.4设备安装的抗震措施应符合设计要求。10.1.3竣工技术文件应保证质量，做到外观整洁、内容10.2.1竣工验收应由监理单位、施4)组件连接线及阵列输出电缆绑扎固产品参数计算A.1负载功耗计算A.1.1摄像机静态日耗电量Q1=I静max×24……………Q1——静态日耗电量，单I静max——摄像机常温或低温状态下的最大静态工作电流，单位为A；A.1.2摄像机云台动态日耗电量摄像机云台动态日耗电量Q2按式（2）计=I动maxx12——摄像机云台动态日耗电量，单位为Ah；24Vdc——视频/数字传输设备工作电压，单位为V；Vdc表示直流电压；A.1.4摄像机静态日耗电量ⅆⅆⅆⅆⅆⅆⅆⅆⅆⅆⅆⅆⅆⅆⅆⅆⅆ（4）2——摄像机云台动态日耗电量，单位为Ah；A.1.5负载阴雨天连续最大耗电量设连续阴雨天数为n天时，负载连续阴雨天最大一次性耗电量QL按式（5）A.2蓄电池容量计算A.2.2温度修正系数uT河南省冬季气温较低，为使得设计的蓄电池容量能够满足实际负载的用电需求，温度修正系数取uT=0.85。A.2.3安全设计系数A为确保所设计的蓄电池容量的安全和可靠，A为安全系数，可取1.1～1.3之间。对于山区地形，以A.2.4蓄电池容量计算A——安全系数，根据环境情况可取1.1～1.3之间。uT——温度修正系数，根据河南省的情况，取值为0.85。A.2.5蓄电池串联个数V负标——负载工作电压，单位为V；A.2.6蓄电池并联数蓄电池的串联个数n并联按式（8）计算。Q蓄——蓄电池容量，单位为Ah；Q蓄电池标称安时——蓄电池标称安时，单位为Ah。A.3光伏电池阵列功率计算A.3.1光伏电池阵列最佳串联数量光伏电池阵列最佳串联数量Ns按式（9）计算。Ns——光伏电池阵列最佳串联数量，单位为个；UR——光伏电池阵列输出最小电压，单位为V；A.3.2.1将光伏电池阵列安装地点的太阳能日辐射量Ht，转换成在标准光强下的平均日辐射时数H，H——标准光强下的平均日辐射时数，单位为h；Ht——光伏电池阵列安装地点的太阳能日辐射量，郑州日辐射量Ht为13332；2.778／10000——将日辐射量换算为标准光强下（kW/m2）的平均日辐射时数的系数。A.3.2.2根据所选光伏电池组件参数指标，可得到光伏电池组件单体日发电量Qp按式（11）计算。Qp=Ioc×H×Kop×Cz(Ah)……………（11）Qp——光伏电池组件单体日发电量，单位为Ah；Ioc——光伏电池组件工作电流，单位为A；Kop——斜面修正系数，取值1.0476；Cz——修正系数，主要为组合、衰减、灰尘、充电效率、温度损失、遮阴等因素造成的损失，取A.3.2.3设两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数为n间隔=7天，则需补充最小蓄电池容量Bcb按Bcb——需补充最小蓄电池容量，单位为Ah；A.3.2.4光伏电池阵列并联数量Np按式（13）计算。Np——光伏电池阵列并联数量，单位为个；QL——负载连续阴雨天最大一次性耗电量，单Qp——光伏电池组件单体日发电量，单位为Ah；注：在两组连续阴雨天之间的最短间隔天数内，其所产生的电能，不仅要A.4光伏电池阵列功率P计算光伏电池阵列功率P按式（14）计算。P=Po×Ns×Np(W)（14）P——光伏电池阵列峰值功率，单位为W；Po——光伏电池组件峰值功率，单位为W；Ns——光伏电池阵列最佳串联数量，单位为个；Np——光伏电池阵列并联数量，单位为个。A.5充放电控制器选择A.5.1充放电控制器的输入电压范围应与光伏电池阵列的输出电压范围相匹配，应大于光伏电池阵列A.5.2充放电控制器的放电电压范围应与蓄电池组的工作电压、负载工作电压范围相匹配，应大于蓄A.5.3充放电控制器的充电电流值应大于光伏电池阵列输出的最大功率下A.5.4充放电控制器的放电电流值应该大于负载放电时的最大电流值。A.6设计方案的校核A.6.1校核蓄电池组平均每天放电深度），注：蓄电池平均每天放电深度等于蓄电池放电深度除以蓄A.6.2校核光伏电池阵列对蓄电池组的最大充电率η充电max——蓄电池的最大充电率；n并联——蓄电池并联数，单位为个；Np——光伏电池阵列并联数，单位为个Ismax——光伏电池阵列最大充电电流，单位为A。计光伏电池阵列给蓄电池的充电率。如η充