太阳能光伏系统的施工.doc

第五单元 太阳能光伏系统的施工
教学目标
1.掌握电气施工的步骤、安全措施、搬运材料的注意事项以及检验单的应用
2.掌握太阳能电池组件和功率调节器之间的布线，从功率调节器只室内分电盘的布线工程作业内容、要求。熟悉太阳能电池阵列的检查和电缆的正确选择。掌握电缆接头的处理工艺。了解防火隔墙贯通部分的处理。
3.掌握接地施工的种类和适用范围的实施方法。了解布线施工材料的种类和性能。
4.了解太阳能路灯的施工过程。
太阳能光伏系统工程的施工不仅仅要保证自身系统的安全可靠，同时要确保建筑物的安全可靠。为此，必须考虑安装条件、安装方式、安装强度，包括太阳能光伏电池板在屋面安装时对屋面载荷的影响、太阳能电池板自身载荷和抗风能力、抗冰雹冲击等工程的应用问题。由于太阳能光伏系统的施工不仅涉及设备安装，还涉及设备的调试和电力施工，故大大增加了太阳能光伏系统的施工难度。

课题一 光伏系统的施工步骤
知识要点
1.施工检验单
2.安全措施
3.电气施工步骤
4.设备的选购
市场上光伏系统的设备很多，如何选择合适的光伏系统设备呢？这是我们接下来要讨论的问题。
一、光伏系统设备的选购
（一）太阳能电池板组件的选购：
太阳能电池的主要功能是将光能转换成电能，这个现象称之为光伏效应。太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种。在太阳光充足日照好的东西部地区，采用多晶硅太阳能电池为好，因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶低。在阴雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区，采用单晶硅太阳能电池为好，因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。非晶硅太阳能电池在室外阳光不足的情况下比较好，因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低。
1.太阳能电池的电性能参数。太阳能电池有以下五大电性能参数：
（1）Ic：短路电流。
（2）Im：峰值电流。
（3）Voc：开路电压。
（4）Vm：峰值电压。
（5）Pm：峰值功率Pm= Im×Vm。
想一想：
如何选购质量好又便宜的太阳能电池？
注：以上计算根据太阳能电池的外特性。
2.选购的方法。太阳能电池板组件串并联后经封装形成太阳能电池板，再按照实际需要进行连接，加上整流器、逆变器（逆变器之类的设备组合），形成光购买太阳能电池板前首先确定用户的用电需求，还有考虑设计选用设计的太阳能电池板的电子技术，即单晶、非晶硅太阳能电池的效率则越低，安装需要的场地也就越大。
在确定需求和所用技术后，就可以根据当地的日照情况（这里用PSH，即Peak sunshine hour）来计算（根据当地的气象部门资料确定），再考虑温度，灰尘、制造和整个发电系统的损失，从而可以确定需要购买电池板的数量。
一般太阳能电池板标准是3×12电池的串联，电压20V/板左右，电流在2A左右，厂家也可以根据设计的需要增加或者减少电池的数量。
太阳能电池板的重要参数有：开路电压Voc、短路电流Isc、峰值电流Imp、峰值电压Vmp，还有NOCT（normal cell operating temperature）太阳能电池的工作温度。根据上述主要技术指标就可以判断电池板的质量好坏。
3.太阳能电池板性能比较。
（1）按照工艺来说，目前硅基太阳能电池的技术最为成熟。
（2）按照技术来说，单晶硅的效率最高。
（3）按照价格和回收成本来看，非晶硅的竞争力更强。
（二）充放电控制器
无论太阳能灯具大小，一个性能良好的充电放电控制器是必不可少的。为了延长蓄电池的使用寿命，必须对它的充电放电条件加以限制，防止蓄电池过充电及深度充电。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿功能。同时太阳能控制器应兼有路灯控制功能，具有光控、时控功能，并应具有夜间自动切控负载功能，便于阴雨天延长路灯工作时间。
另外，由于太阳能光伏发系统的输入功能量极不稳定，光伏发电系统中对蓄电池充电的控制要比普通蓄电池充电的控制复杂些。对于太阳能光伏发系统的设计来说，成功与失败的关键往往取决于充放电控制电路，即没有一个性能良好的充放电控制电路，就不肯有一个性能良好的太阳能光伏发电系统。为此，充放电控制器必须具有以下几个特点：
（1）反充电控制。
（2）放过充电控制。
（3）防过放电控制。
（4）温度补偿。
（三）太阳能蓄电池的选用
由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则：首先在能满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要，蓄电池过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，同时造成浪费。
蓄电池应与太阳能电池、用电负荷（路灯）相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上，系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20~30%，才能保证给蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上为宜。
1.蓄电池容量的计算。根据可向负载提供的电压、供电时间来确定蓄电池的容量。具有深放电功能的蓄电池，其电量的技计量单位一般为安培·小时（A·h），它表明在单位时间（通常为20h）能够提供的电流值——20h率容量。
如何根据使用的灯具来确定蓄电池的容量，简单的方法就是将其的功率乘以蓄电池每次充电间隔的使用时间，得出结果为瓦·小时，将瓦·小时除以其额定电压，就可以将瓦·小时转换为安培·小时。按这种情况选择，蓄电池会将电放尽，而一般蓄电池放电的理想状态为50%，所以应根据实际情况予以考虑，选择蓄电池应留有余量。蓄电池的电量（安培·小时）越大，供电能力就越强，蓄电池过度放电的可能性就越小。
2.需用原则
（1）按需选择的原则。根据实际需要，计算出需要的电池容量与数量。
（2）安全的选择原则。出于安全的原则，应该选择品牌厂家生产的蓄电池，选择有技术力量以及服务好的经销代理商。
（3）性价比选择的原则。根据产品的质量，有的蓄电池寿命只有两年，有的蓄电池寿命长达10年，进行比较选择最适合用户的蓄电池。
（四）逆变器的选购
想一想：
在电气施工中如何保护自身的安全？
根据确定的输入直流电压、负载大小以及负载类型来选购逆变器。因一般逆变器。因为一般逆变器输入的直流电压只有一挡，用户需根据直流电源选择相应规格的逆变器。同时，负载的大小和类型是用户在选购逆变器时应重点考虑的内容，因逆变器的最大输出功率是一定的，如使用带有压缩机的负载，它的启动功率往往超过额定功率数倍，就要选择输出功率较大的逆变器。
光伏系统包括的组件，再加上室内、室外同时施工，增加了系统的施工难度。你想知道光伏系统施工的过程吗？在施工又要注意哪些问题你额？
二、电气施工步骤
太阳能光伏发电系统的电气施工和太阳能组件的安装是同步进行的。
如图5-1所示，从太阳能组件布线开始，依次进行配电箱和功率调节器等设备的安装，以及它们之间的相互连接。
分电盘的改造（新装）
太阳能电池组件间的布线
接地
太阳能电池阵列和接线箱间的布线
从接线箱到功率调节器的布线
剩余电能计量用电表的安装
从功率调节器到分电盘的布线
室外布线
完成
接线箱的安装
功率调节器安装

图5-1电气施工的程序
三、安全措施
（一）服装
作业人员为确保自身安全以及防止二次事故，在作业时必须适当的防护服装。
1.戴安全帽。
2.系安全带（为防止坠落必须使用）。
3.穿安全防护鞋或轻便运动鞋（有防滑效果）。
4.携带工具袋（防止工具和工程零件掉落）。
另外，使用安全带时，将辅助绳索固定在阵列后面，如果作业时使用滑动卡盘会很方便。
（二）防触电措施
想一想：
对人体而言多少伏特的电压是安全的？
每个太阳能电池组件的直流输出电压为35V左右，但是若串联一定数量的太阳能电池组件，则输出电压的变动范围250～450V，必须采用防触电的有效安全措施。
1.作业时在太阳能电池组件表面铺遮光板，遮住太阳光。
2.带好低压绝缘手套。
3.使用已作绝缘处理的工具。
4.不要在雨天作业，因雨天作业不但存在触电隐患，而且会因湿滑导致坠落事故。
四、搬运材料的注意事项
使用吊车搬运工程用的各种材料时，若吊车的吊臂前端离电力输电线很近，则施工钱需要与电力公司的有关部门协商，使电线绝缘，活在电力电缆上加保护套管，如图5-2所示。

图5-2 搬运时的电力线保护措施

五、太阳能蓄电池的安装工艺过程
议一议：
如果发生触电事故，应如何急救呢？
1.安装人员或工程队接到安装的任务指令后，准备好相关的资料（如各厂家太阳能电池安装、记录表等）及全套安装工具（包括万用表等），落实工程日期及工程进度等。
2.在开始安装工程前，应组织安装人员或工程队进行培训，介绍安装过程中的注意事项及电池使用方法和维护注意事项，安装过程中一定要注意安全。
3.由安装人员或工程队进行电池的开箱检查及配件的清点，装箱单请督导人员签字并收回，配件箱中的电池安装系统图、安装使用说明书等文件应收好，待安装工程结束后交由技术人员负责保管。
4.按照施工图纸检查电池在机房的摆放位置是否合理，是否预留了维护空间，是否和热源及可能产生火花的地方（如保险盒等）保持0.5m以上的距离，是否摆放在空调机下面。如果不符合，应先请示公司的工程部是否要修改，修改与否都要有备忘录。
5.开箱取出太阳能电池的系统图，严格按照系统图进行安装，不允许缺漏任何系统件（包括电池单体编号的粘贴），所有系统件（备件）应和安装途中规定的型号规格完全一致。安装时因太阳能电池已带电，要注意防止短路，所有安装工具都要缠上绝缘胶布。
6.安装连接条之前应先用干净的抹布擦去电池极柱及外壳和钢架上的灰尘，尤其要保证擦干净极柱上的灰尘。
7.安装后要逐个检查所有螺钉是否拧紧。指定专人检查、专人负责，确保所有螺钉处于拧紧状态。安装检查结束后，测量并记录所有单体太阳能电池的开路电压和太阳能电池组的总电压，并填写安装统计表（或其他类似的安装表）。
8.太阳能电池和开关电源连接前，应认真检查开关电源设置是否正确（参照开关电源设置参数表），确保设置准确无误。
9.安装、调试结束后，按照要求填写相关的表格，检查太阳能电池的外观情况并作记录，同时再检查各个连接螺钉有无拧紧，确保太阳能电池防震、防滑及电池间连接可靠。测量每个单体太阳能电池的浮充电压并记录，请技术人员签字认可。
六、光伏系统支架安装
光伏系统支架的安装工艺与热水系统支架的安装工艺相同，请参考第二单元，这里不再重述。
七、太阳能电池方阵的安装
（一）安装前准备工作
安装组件前应根据组件参数对每个太阳能电池组件进行检查，测试其参数是否符合产品出厂指标。一般测试项目有开路电压、短路电流。
1.应挑选工作参数接近的组件装在同一子方阵内。
2.应挑选额定工作电流相等或相近的组件进行串联。
3.组件接线盒上穿线孔应加工完毕。
（二）组件安装
1.安装组件时，应轻拿轻放，防止硬物刮伤和撞击表面玻璃。
2.组件在机架上的安装完位置和排列方式应符合施工设计规定。
3.组件固定面与机架表面不相吻合时，应用铁垫片垫平后方可紧固连接螺丝，严禁用拧紧连接螺丝的方法使其吻合。
4.组件与机架的连接螺丝应全部拧紧，按设计要求做好防松措施。
5.组件在机架上的安装应平直，机架上组件间的风道间隙、机架间空隙不应小雨8mm。
八、检验单的有效使用
太阳能电池组件的配置以及接线方法会因组件的输出电压。安装场地等的不同而有所不同，因此在施工前有必要根据检验单对配置、接线方法等进行确认，施工后再次进行确认，见表5-1。
表5-1 太阳能光伏发电系统的电气施工工程检验单
安装地址
电话号码
年 月 日施工
阵列安装方向
气候
施工单位名称
电话号码
北 东北 东 东南 南 西南 西 西北
系统的商标名称
容量（kW）
并网
有 无
电池组件序号
开路电压（V）
短路电流（A）
接地确认
逆变器输入电压（V）
逆变器输出电压（V）
电池组件序号
开路电压（V）
短路电流（A）
接地确认
逆变器输入电压（V）
逆变器输出电压（V）
1

36

2

37

3

38

4

39

5

40

6

41

7

42

8

43

9

44

10

45

11

46

12

47

13

48

14

49

15

50

16

51

17

52

18

53

19

54

20

55

21

56

22

57

23

58

24

59

25

60

26

61

27

62

28

63

29

64

30

65

31

66

32

67

33

68

34

69

35

70

备注：

阅读材料
屋顶2.5kW太阳能系统安装过程

1.先看一下屋顶外形
2.对屋顶进行一系列的勘察后，找到支撑屋顶的垂直立柱

3.将瓦片揭开，以便设置支撑V形钢用的基础
4.基础的支撑架固定在屋顶的橡上，并且用聚乙烯密封

5.螺栓下面小段固定，上面部分用来支撑V形钢
6.瓦片打孔后，穿过螺栓盖在屋顶上

7.将一条条V形钢固定在螺栓上
8.室外配电箱（侧面照片）

9.所有钻有孔的瓦片放置好后，将V形钢固定在相应的螺栓上
10.走线管道与屋顶的接触界面（太阳能方阵下面的管道需要卷起来）

11.测量所需线缆的长度
12.用胶密封，对屋顶作防水处理

13.收拢线缆，使其方便进入走线管道
14.线缆拉进房间后，再固定走线管道

15.切割固定逆变器用的合成板
16.对齐整个电站安装，组件安装部分占的时间并不多

17.组件的固定过程

18.组件之间的电缆连接

19.将作安装背板用的合成板用螺钉固定在墙上，装好直流配电柜
20.第二路电缆已经拉入室内，与第一路并在一起

21.打开sunnyboy逆变器的外盖
22.走线管道出来的电缆有两根正、两根负，一根接地线

23.整个方阵有18块组件，分两路输入，工作电压为350V，峰值功率共计2.5kW
24.断路器盒与交流配线连接

25. 连接太阳能组件与逆变器的电缆，电缆应选择粗一些，以后系统扩容时无须再更换
26.系统安装完成

多晶硅太阳能电池的技术参数

型号
转换效率
最大功率 
最大功率点电流     
最大功率点电压
短路电流
开路电压      
TPB125145 
14-14.5
2.19-2.27  
4.51-4.67 
0.485  
4.97 ±5﹪
0.60 ±5﹪
TPB125150     
14.5-15  
2.27-2.34
4.67-4.78
0.49
5.01 ±5﹪
0.60 ±5﹪ 
TPB125155 
15-15.5 
2.34-2.42
4.78-4.84
0.5
5.11 ±5﹪ 
0.60 ±5﹪
TPB156100
<10
<2.43   
<5.06     
0.48
6.57 ±5﹪   
0.59 ±5﹪  
TPB156110     
10~11  
2.43~2.67
5.06~5.57    
0.48    
6.57 ±5﹪   
0.59 ±5﹪  
TPB156125   
12~12.5 
2.92~3.04 
6.08~6.33 
0.48
7.16 ±5﹪
0.59 ±5﹪ 
TPB156130     
12.5~13  
3.04~3.16 
6.33~6.58   
0.48  
7.24 ±5﹪ 
0.59 ±5 
TPB156135 
13~13.5  
3.16~3.28  
6.58~6.78  
0.485 
7.32 ±5﹪  
0.59 ±5﹪
TPB156140
13.5~14   
3.28~3.40   
6.76~7.01    
0.485  
7.6 ±5﹪
0.59 ±5﹪   
TPB156145     
14~14.5   
3.40~3.52    
7.01~7.26 
0.485
7.74 ±5﹪
0.60 ±5﹪
TPB156150
14.5~15     
3.52~3.65     
7.26~7.44     
0.49       
7.8 ±5﹪  
0.60 ±5﹪
TPB156155
15~15.5
3.65~3.77
7.44~7.5
0.5
7.95 ±5﹪
0.60 ±5﹪
TPB125100
<10   
<1.56
<1.56  
0.48
4.22 ±5﹪
0.59 ±5﹪  
TPB125110
10~11
1.56-1.72
3.26-3.58
0.48
4.22 ±5﹪
0.59 ±5﹪
TPB125120 
11~12    
1.72-1.88  
3.58-3.91 
0.48     
4.41 ±5﹪
0.59 ±5﹪
TPB125125   
12-12.5    
1.88-1.95  
3.91-4.07    
0.48 
4.60 ±5﹪
0.59 ±5﹪  
TPB125130
12.5-13     
1.95-2.03    
4.07-4.23 
0.48   
4.65 ±5﹪
0.59 ±5﹪
TPB125135     
13-13.5
2.03-2.11
4.23-4.35 
0.485  
4.70 ±5﹪
0.59 ±5﹪  
TPB125140  
13.5-14
2.11-2.19
4.35-4.51 
0.485
4.88 ±5﹪
0.59 ±5﹪ 
TPB156120    
11~12
2.67~2.92 
5.57~6.08  
0.48       
6.86 ±5﹪   
0.59 ±5﹪

课题二 布线施工
知识要点
1.导线截面积的计算
2.电池阵列的检查
3.电缆的接头处理
4.电缆种类
5.回路的电气方式
光伏系统的各种组件安装完成后，就要用导线将组件连接起来。我们知道生活中的电器使用对连接导线有一定的要求，那么在太阳能光伏发电系统安装过程中，布线工程的导线又是如何选择与连接的呢？
本课题将按照布线工程的顺序对从太阳能电池阵列到功率调节器的直流布线工程，以及从功率调节器到并网点的交流布线工程的施工方法进行详细介绍。
一般的布线工程是指交流布线，且负载的并联接线工程占一半以上，而太阳能光伏发电系统的电气工程主要以直流布线工程为主，且串联、并联连接场合很多，因此对于极性要特别加以注意。施工必须遵照国家相关标准执行。
一、太阳能电池组件和功率调节器之间的布线
1.太阳能电池组件间的布线，一般使用2mm2的导线。
2.因为太阳能电池组件内部有两根电缆引出（有端子箱场合），所以必须确认接线极性。极性表示可分为端子箱内部表示和引线电缆极性表示，无论用何种表示方法，都是用“+”或者“P”表示正极，用“-”或者“N”表示负极。
3.太阳能电池组件要按所需组件分别串联接线，并组装在阵列支架上，在各组件串联到接线箱之间用电缆布线，在接线箱内并联接线，如图5-3所示，此时组件串的编号标记在电缆上，以便目标后检查。

5-3阵列布线施工图

4. 安装在屋顶的太阳能电缆阵列连接多条电缆到接线箱，由房屋通气孔及屋檐饮下，为阻止积水顺电缆进入，可将电缆做弯处理（图5-4），使用引线罩，如图5-5所示。

想一想：
除了采用引线罩防止雨水溅入电气设备之外，还有哪些方法？

图5-4 电缆的遮雨作用

议一议：
为什么遮檐的电缆弯曲半径是电缆的6倍？

图5-5 引线罩的遮雨作用

5.接线箱位置应离阵列近一些，但要考虑建筑物的构造和美观，同时还要考虑日后检查和部件的更换。
6.从接线箱到逆变的布线，推荐将电压下降设为1%～2%，电压降为1V时，电线的最大长度见表5-2，但要灵活运用。

表5-2 电线的最大长度（直流及单相二线制，电压降为1V）
电流（A）
单线（mm2）
绞线（mm2）
1*
2*
1.6
2.0
2.6
3.2
14
22
38
60
100
150
电线最大长度（m）
10

12
1.8
2.6
4.7
7.4
12
19
32
51
85
137
232
353
14
1.6
2.2
4.0
6.3
11
16
27
43
73
118
199
303
15
1.5
2.1
3.7
5.9
10
15
26
40
68
110
185
282
16
1.4
2.0
3.5
5.5
9.3
14
24
38
64
103
174
262
18
-
1.7
3.1
4.9
8.3
13
21
34
57
91
155
236
20
-
-
2.8
4.4
7.5
11
19
30
51
82
139
212
25
-
-
2.2
3.5
6.0
9.0
15
24
41
66
111
170
30
-
-
-
2.9
5.0
7.5
13
20
34
55
93
141
35
-
-
-
2.5
4.3
6.5
11
17
29
47
79
121
40
-
-
-
-
3.7
5.7
9.6
15
26
41
70
106
45
-
-
-
-
3.3
5.0
8.5
13
23
37
62
94
50
-
-
-
-
-
4.5
7.7
12
20
33
56
85
60
-
-
-
-
-
3.8
6.4
10
17
27
46
71
70
-
-
-
-
-
-
5.5
8.7
15
23
40
61
80
-
-
-
-
-
-
4.8
7.6
13
21
35
53
90
-
-
-
-
-
-
4.3
6.7
11
18
31
47
100
-
-
-
-
-
-
-
6.1
10
16
28
42

注：1.绞线截面积为5.5mm2 及8mm2时，各自取单线线径2.6mm2及3.2mm2的对应值。
2.表中的数值是功率因数为1时的值。
3.“*”表示一般很少使用的铝线。
表5-3是电压降求导线面积的计算公式。举例：单相三线制，电压降e′=1V，电流I=50A，导线长度L=50m，由表5-3可知：

把数值代入上式，得A=44.5mm2。
选相近的导线截面积为60mm2。
表5-3 电压降及截面积的计算公式（铜导体）
回路的电气方式
电压降
导线的截面积

注：e为各线间的电压降（V）；e′为外侧线或各相的单线和中线的电压降（V），A为导线截面积（mm2）；L为导线（1根）长度（m）；I为电流（A）。
7.将太阳能电池阵列安装在地面时采用地下布线方式，其施工方法如图5-6至图5-8所示。地下布线或者护管线布线时，为避免其承受重物压力要埋设1.2m以下深度。直接埋设电缆时，要对其进行保护处理，如果超过30m应安装地下接线箱，为防地震和地基下沉应安装自由接头。

图5-6 地下布线施工

图5-7 埋设电缆的保护方法

图5-8 应对地震、地基下沉而采用的布线保护方法

二、从功率调节器至室内分电盘的布线
功率调节器的输出方式有单相二线制、单相三线制、三相三线制等，交流侧的中线不能接错。在单相三线制的系统上连接单相二线制200V的场合，根据《并网技术要求准则》应采取以下措施：
1.在受电点处的安装电极上接带过电保护的断路器。
2.在受电点的断路器工作时，由于负载不平衡产生过电压，因此应采取措施，使逆变器装置（或功率调节器）停止运行。另外，还应安装由漏电、雷电等异常电压断开的漏电断路器。

说一说：
380V与220V的电压是否一样？光伏系统发出的电都是直流电吗？
三、太阳能电池阵列的检查
太阳能电池组件的布线工程完成后，应确认各组件极性、电压、短路电流等，并确认两极是否接地。而且应把确认事项填入检查表，并保管好，以备以后检查参考。
（一）电压与极性的确认
对太阳能电池组件进行施工之前，应按照产品说明书用万用表是否有电压输出，用直流电压表测试正极、负极是否接错。
[注]若二极管极性接反则无电压输出。
（二）短路电流的测量
说一说：
如何用万用表检测电压？
按太阳能电流组件产品说明书中的标注，用直流电流表测量短路电流，并与其他组件比较，如果测得差别较大，则检查接线。
（三）非接地的检查
太阳能光伏发电系统一般不接地。非接地检查方法如图5-9所示。另外，用作通信电源时，因有母线接地的情况，必须与通信设备制造商协商。
所有工程结束以后的检查项目将在第六单元中作介绍。
图5-9非接地的检查方法

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电缆的选择
议一议：
电缆的价格是否越高越好？应如何选择？
电缆有VV、CV、PNCT等多种，选用时要考虑选材的产品系列以及作业的方便性。推荐使用能够长期耐用的CV电缆。当并联接线时，选择适合短路电流线径的电缆。
CV电缆是符合JISC3605规定的自灭火性能的电缆。由于火灾一般都有火势蔓延的可能，为改善火势蔓延性能，要么在电缆表面涂上防火材料，要么采用有阻燃性的CV电缆。另外，在人员聚集场所，应采用环境和谐色电缆（EM电缆）。
四、电缆接头的处理
在处理电缆接头时，接头部分的绝缘性能必须要比电缆本身好。因为CV电缆的交联聚乙烯耐候性差，如果直接使用剥开聚乙烯保护层的绝缘体，那么经过数年后绝缘体产生裂口、破碎，会导致绝缘不良。为防止绝缘性能降低，可使用自融着绝缘带和保护胶带缠绕绝缘体，以提高其耐候性。各种电缆的性能比较见表5-4。
表5-4　电缆性能比较表
电缆种类
容许最高温度（℃）
阻燃性
热变形性
耐候性
CV1
90
○
○
○
VV2
60
○
△
○
PNCT3
80
◎
△
○
注：◎表示优，○表示良，△表示可。
1.交联聚乙烯绝缘乙烯套管电缆。
2.聚氯乙烯绝缘乙烯套管电缆。
3.丙烯橡胶绝缘氯丁二烯套管橡胶电缆。

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绝缘胶带的种类
1.聚乙烯绝缘胶带。聚乙烯绝缘胶带会因长期使用黏着力下降，因此在像太阳能光伏发电系统那样长期使用的设备上不适合使用。
2.自融着绝缘胶带。自融着绝缘胶带在施工时拉伸，使其宽度缩小到原来的3/4～2/3后多层缠绕，经过一段时间就会融为一体。自融着绝缘胶带是由丁基橡胶和聚乙烯+丁基胶合成的产品。低压场合一般使用丁基橡胶制品。
3.保护胶带。为防止自融着绝缘胶带性能劣化，在自融着绝缘胶带外再缠绕保护胶带。
缠绕绝缘胶带的电缆末端接头处理方法：
剥掉电缆绝缘层后，在其上用黏性绝缘胶带缠绕1圈以上，缠绕宽度应为1/2胶带宽，然后再用保护胶带缠在黏性绝缘胶带上面（《内线规程》125-7的备注2）。另一种方法是二叉管法（图5-10）即把电缆绝缘层剥掉后套上二叉管，然后在二叉管表面缠绕黏性绝缘带和保护胶带，缠法与前者一样。需要说明的是无论采用哪种方法，都要在电缆末端接头标注极性。

图5-10 缠绕绝缘胶带的电缆接头处理

五、防火隔墙贯通部分的处理
防火墙贯通部分的处理，是指当发生火灾时，防止火势通过墙壁、地面、梁等部位的电缆管贯通部分向其他设备蔓延扩大。作为从室外向室内引入布线的贯通部分的处理方法，必须满足以下各项要求：
1.当贯通部分的填充材料、电缆、配管材料等变形、破坏、脱落、烧损时，内部的火焰、烟也不能冒出来，即具备阻燃性和阻烟性。
2.使贯通部分的填充材料和耐热密封材料导热、内部的温度可达不到燃烧的危险温度，即具备阻热性。
防火隔墙贯通部分的施工：
电缆等贯穿防火墙的处理如图5-11所示，贯穿部分的开口面积不同，施工方法也不同。其中建筑构造部分的耐火时间见表5-5。
表5-5 建筑构造部分的耐火时间
建筑物的层
建筑物部分
最高层及最高层数2～4层以内
最高层及最高层数5～14层以内
最高层及最高层数15层以上
壁
门壁隔板（h）
1
2
2
外壁
承重墙（h）
1
2
2
非
承
重
墙
蔓延可能部分（h）
1
1
1
蔓延可能以外部分（h）
0.5
0.5
0.5
柱（h）
1
2
3
地板（h）
1
2
2
梁（h）
1
2
3
屋顶（h）
0.5

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太阳能跟踪控制器
现有的太阳能自动跟踪控制器无外乎两种：一是使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器，构成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停、转；二是使用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器控制电机的正反转。由于一年四季、早晚和中午环境光和阳光的强弱变化范围都很大，所以上述两种控制器很难使大阳能接收装置四季全天候跟踪太阳。这里所介绍的控制电路也包括两个电压比较器，但设在其输人端的光敏传感器则分别由两只光敏电阻串联交叉组合而成。每一组两只光敏电阻中的一只为比较器的上偏置电阻，另一只为下偏置电阻；一只检测太阳光照，另一只则检测环境光照，送至比较器输人端的比较电平始终为两者光照之差。所以，本控制器能使太阳能接收装置四季全天候跟踪太阳，而且调试十分简单，成本也比较低。
　　一、电路原理

双运放LM358与R1、R2构成两个电压比较器，参考电压为VDD（＋12V）的 1/2。光敏电阻 RT1、RT2与电位器 RP1和光敏电阻RT3、RT4与电位器RP2分别构成光敏传感电路，该电路的特殊之处在于能根据环境光线的强弱进行自动补偿。如图2所示，将RT1和RT3安装在垂直遮阳板的一侧，RT4和RT2安装在另一侧。当RT1、RT2、RT3和RT4同时受环境自然光线作用时，RP1和RP2的中心点电压不变。如果只有RT1、RT3受太阳光照射，RT1的内阻减小，LM358的③脚电位升高，①脚输出高电平，三极管VT1饱和导通，继电器K1导通，其转换触点3与触点1闭合。同时RT3内阻减小，LM358的⑤脚电位下降，K2不动作，其转换触点3与静触点2闭合，电机M正转；同理，如果只有RT2、RT4受太阳光照射，继电器K2导通，K1断开，电机M反转。当转到垂直遮阳板两侧的光照度相同时，继由器K1、K2都导通，电机M才停转。在太阳不停地偏移过程中，垂直遮阳板两侧光照度的强弱不断地交替变化，电机M转——停、转——停，使太阳能接收装置始终面朝太阳。4只光敏电阻这样交叉安排的优点是：
（l）LM358的③脚电位升高时，⑤脚电位则降低，LM358的⑤脚电位升高时，③脚电位则降低，可使电机的正反转工作既干脆又可靠；
（2）可直接用安装电路板的外壳兼作垂直遮阳板，避免将光敏电阻RT2、RT3引至蔽阴处的麻烦。
　　使用该装置，不必担心第二天早晨它能否自动退回。早晨太阳升起时，垂直遮阳板两侧的光照度不可能正好相等，这样，上述控制电路就会控制电机，从而驱动接收装置向东旋转，直至太阳能接收装置对准太阳为止。太阳能自动跟踪控制器 电路图-电路图站太阳能自动跟踪控制器电路图。

课题三 接地装置的安装与施工

知识要点
1.接地施工的种类
2.接地施工使用范围
3.施工的实施方法
说一说：
电气接地的作用是什么？
4.接地电阻的测量
大家都知道为了维护用电设备及人身安全，用电设备大多需要接地，那么光伏系统是否需要接地保护？这种接地装置又是如何进行检测的呢？
为防止漏电引发人身事故和火灾等，电气设备的良好接地是非常重要的。电气设备的支架、金属管、金属线可移动管、金属管道、电缆被覆金属等都是接地对象。
一、接地施工的种类和使用范围
（一）接地施工的种类
接地施工分为A类接地施工、B类接地施工、C类接地施工和D类接地施工四种施工类型。A类、B类、C类和D类接地施工是在电气设备和电缆的外包装等非充电部分进行接地，而B类接地施工是在特高压或高压降到低压的变压器低压侧进行接地。
各种接地工程种类和接地电阻见表5-6。
表5-6接地工程种类和接地电阻
接地工程种类
接