光伏电缆敷设事故

1、火灾危险性分析

光伏电站火灾危险性较大的设备有汇流箱、逆变器、蓄电池、连接器、配电柜及变压器，易发生电气火灾。光伏电站内的主要建筑为综合控制室、变配电站，对于电压为35kV以上，单台变压器容量为5000kV˙A及以上的变电站，变压器规模属于GB50229－2006《火力发电厂与变电站设计防火规范》［1］（以下简称《火力发电规范》）的适用范围，其消防设计可参照该规范执行，其光伏电缆敷设事故 他变电站的消防设计应当执行GB50016－2006《建筑设计防火规范》［2］（以下简称《建规》）。

结合光伏发电站内建筑物的特性，参照《火力发电规范》，光伏电站的建（构）筑物火灾危险性分类及耐火等级如表1［1］。当电缆夹层电缆采用A类阻燃电缆时，其火灾危险性可为丁类；当综合控制室未采取防止电缆着火后延伸的措施时，火灾危险性应为丙类；配电装置楼和屋外配电装置根据设备含油量确定火灾危险性。

2、防火措施

根据《火力发电规范》，结合光伏电站的电气设备特性，光伏电站应采取以下防火措施光伏电缆敷设事故 ：

2.1总平面布置

光伏发电站的站址选择应根据国家可再生能源中长期发展规划、太阳能资源、接入电网、环境保护等因素考虑，电站内的建（构）筑物与电站外的建（构）筑物、堆场、储罐之间的防火间距应符合《建规》的规定。大、中型光伏发电站内的消防车道宜布置成环形，当为尽端式车道时，应设回车场地或回车道。

2.2变压器及其他带油电气设备防火措施

（1）由于带油电气设备在使用过程中容易引发火灾，为了防止火势蔓延到贴邻建（构）筑物，在与其他建（构）筑物贴邻侧应设置防火墙［1］。

（2）屋内单台总油量为100kg以上的电气设备，屋外单台油量为1000kg以上的电气设备，应设置贮油或挡油设施，贮油设施内应铺设卵石层［1］。

2.3电缆防火措施

由于光伏电站占地面积大，电缆分布广，无法针对电缆设置固定的灭火装置，在电缆沟道内应采用防火分隔和阻燃电缆作为应对电缆火灾的主要措施，集中敷设于沟道、槽盒中的电缆宜选用C类或C类以上的阻燃电缆。

2.4光伏电站运行和维护

（1）运行和维护人员应具备相应的专业技能。维护前须做好准备，断开所有应断开开关，确保电容、电感放电完全，必要时应穿绝缘鞋，带低压绝缘手套，使用绝缘工具，工作完毕后应排除系统可能存在的事故隐患。

（2）由于组件的特殊性，在接收辐射时，就会产生电压。光伏阵列串联后形成高压直流电，如不慎与人体形成环路，将会造成重大事故。一般在将光伏阵列接入系统前应保持组串处于断路状态，接入系统后在汇流箱（盒）开关关断的情况下进行连接。在施工过程中，应用遮挡物将光伏组件进行遮挡，遮挡有困难时，施工人员应配备好安全防护用品。

（3）为防止设备过热、短路等事故，光伏电站主要部件周围不得堆积易燃易爆物品。

2.5消防设施

2.5.1消防给水电站的规划和设计，应同时设计消防给水系统，消防水源应有可靠的保证，消防给水量应按火灾时一次大消防用水量的室内和室外消防用水量之和计算。以下情况可不设置：

（1）光伏方阵区（含逆变器升压室）宜不设置消防水系统。光伏阵列区主要由电气设备构成，白天直流侧始终带电，不适合用水灭火。

（2）参照《火力发电规范》，变电站户外配电装置区域（采用水喷雾的主变压器消火栓除外）可不设消火栓［1］。

（3）根据《建规》的规定，电站内建筑物满足耐火等级不低于二级，体积不超过3000m3，且火灾危险性为戊类时，可不设室内外消防结水［2］。

地面光伏电站的单体建筑物体积一般都小于3000m3，监控系统功能完备，值班人员少，建筑物分散。大型地面光伏电站一般多建于西北荒漠地区，干旱缺水，生活用水多采用汽车运输方式，水的使用成本髙，难以设置水消防系统。

2.5.2自动灭火设施

参照《火力发电规范》，单台容量为125MV˙A及以上的主变压器应设置水喷雾灭火系统、合成型泡沫喷雾系统或其他固定式灭火装置。其他带油电气设备，宜采用于粉灭火器。

油浸变压器的油具有良好的绝缘性和导热性，变压器油的闪点一般为130℃，是可燃液体，当变压器内部故障发生电弧闪络，油受热分解产生蒸气形成火灾，需设置水喷雾等自动灭火系统，在缺水、寒冷、风沙大、运行条件恶劣的地区，可以选用排油注氮灭火装置和合成泡沫喷淋灭火系统，对于户内封闭空间内的变压器也可采用气体灭火系统。对于中、小型变电站，自动灭火系统费用相对较高，可选用灭火器。

2.5.3火灾自动报警系统

光伏发电站火灾危险源主要是电缆及电气类设备，因光伏电站发电量由太阳辐射大小决定，其电气设备负荷及电缆载流量也随太阳辐射量的变化而变化，早晚为零，中午接近设计值，因此光伏发电站火灾发生概率较常规火电厂小许多。参照《火力发电规范》，结合光伏发电站特性，可在大型光伏发电站或无人值守电站设置火灾报警系统。主控室、继电器设备室、无功补偿室、配电装置室可选用感烟火灾探测器，主变压器（室内）、电缆层和电缆竖井可选用线型感温火灾探测器。

2.5.4消防供电、应急照明及灭火器

为保证消防供电的性和消防系统的正常运行，消防水泵、火灾报警、火灾应急照明应按Ⅱ类负荷供电，电站主控室、配电装置室应设置火灾应急照明和疏散标志，电站应按GB50140－2005《建筑灭火器配置设计规范》的要求设置灭火器。

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光伏发电是近年来发展的新兴产业，是解决未来能源需求的重要途径。由于目前尚没有制定专门的光伏发电站防火设计规范，本文结合《建规》和《火力发电规范》的有关规定对电站从分类、组成、火灾危险性、总平面布置、措施和消防设施等方面进行了阐述，为设计人员和消防审核人员提供了参考。

太阳能电池板为了防止树叶等障碍遮住部分区域光伏电缆敷设事故 ，导致单块电池板电压断格现象，一般在输出极上有并联二极管光伏电缆敷设事故 的，此做法的原理是，电流不能通过电池板流通时，可以通过并联的二极管续流分流，不至于其他板子上的电压集中加载在这块有障碍的板子上导致击穿烧毁。看下图那个电极片中间串联的那个就是续流二极管了（分流二极管），它在电池板正常发电的情况下不起作用，电池板遇到障碍了，不能发电了它就起作用了。

光伏发电对人体没有危害。

1、光伏发电系统是根据光产生伏打效应原理将太阳能转换为电能光伏电缆敷设事故 ，无污染、无辐射，逆变器，配电柜等电子器件都通过EMC（电磁兼容性）测试，所以对人体没有危害。而且， 太阳能光伏发电不产生任何光伏电缆敷设事故 的废气、废水、废渣等废弃物。在运行光伏电缆敷设事故 的过程中没有任何转动部件，不会产生噪声污染。 光伏发电的原理是光生伏打效应，太阳电池组件在光照的条件下产生直流电，经过一定的串并联汇总后接入到并网逆变器，转换成50Hz AC230V /400V电源，在整个电源的产生和转换过程中没有任何高频交流电，无电磁辐射，不会对人体产生危害。

4、太阳能电站的电缆敷设采用原有的管道和桥接，一般不额外敷设线路，即使涉及线路的敷设，也是采用隐蔽的结构，不破坏原有的建筑和环境。

2、光伏发电系统是将太阳能转换为电能，不会产生燥音影响，逆变器的噪音指标不高于65

分贝，也不会有噪音危害。

系统形式主要有以下三种光伏电缆敷设事故 ：

1.独立光伏发电系统（离网系统） 2.并网光伏发电系统 3.分布式光伏发电系统

独立光伏发电系统主要组成部分

1. 光伏阵列

2. 光伏控制器

3. 蓄电池组

4. 逆变器

5. 监控系统

6. 负载

并网光伏发电系统主要组成部分

1. 光伏阵列

2. 并网逆变器

3. 公共电网

4. 监控系统

分布式光伏发电系统主要组成部分

1. 光伏阵列

2. 直流汇流箱

3. 直流配电柜

4. 并网逆变器

5. 交流配电柜

6. 负载

7. 公共电网

8. 监控系统

(1)敷设电缆光伏电缆敷设事故 的巷道应支护完好光伏电缆敷设事故 ，便于电缆光伏电缆敷设事故 的运输和敷设;

(2)在设置电缆连接处，不应有淋水，否则，应采取相应措施;

(3)当电缆敷设横过巷道时，应保证电缆横过巷道后既不影响运输，也不会危及电缆运行;

(4)为避免电缆运行中受到外力的冲击，发生漏电、短路等不安全故障或事故，下列地点不应敷设电缆：

①用机械提升的进风倾斜井巷(包括运输机上、下山和使用木支架的立井井筒)，在个别情况下，受条件限制执行有困难时，对电缆应采取可靠保护措施，经矿务局或矿总工程师批准的不受此限。②溜放煤、矸石和材料的巷道。

(5)敷设的电缆需弯曲时，为防止纸绝缘的撕裂、铅包的损坏、电缆内应力过大，使电缆受伤，电缆和电缆芯线弯曲时，不得小于其最小弯曲半径。

高层建筑中光伏电缆敷设事故 ，因为电线、电缆敷设成束地架设在线架上，万一电线、电缆产生火灾，其后果不堪设想。因为电线、电缆所使用的绝缘层都是有可燃性的橡胶、聚氯乙烯等氢高分子有机化合物质，在焚烧时所产生的热量达19000～46000kJ/kg。电线、电缆的铜芯熔点大约在1038℃，铝芯熔点在658℃，而电线、电缆绝缘层的熔点却远远不高于这些数值，如聚氯乙烯塑料熔点仅为120℃。当群体成束电线、电缆事故发生热点熔温达 800～1100℃时，对高层建筑的威胁尤为重大，事故中烟雾大，难以观察到着火源，事故处理非常艰苦。近年来的四川百货大楼、香港九龙大厦的火灾悲剧，无一不是由电线、电缆引起的。

发生电气火灾事故还会引起其光伏电缆敷设事故 他连锁事故。一般地讲，塑料电线、电缆不仅燃烧蔓延速度快，而且还产生大量的有毒有害气体，诸如氯化氢、一氧化碳等，使人处于窒息、中毒状态，面临死亡的危险。同时，在熄灭时卤化物气体经燃烧反应会生成强烈的酸雾，造成“二次污染”，使现代智能型高层电气、电子设备受到强酸侵蚀，后果也相当严重。

1、 短路性故障 有两相短路和三相短路,多为制造过程中留下光伏电缆敷设事故 的隐患造成.

2、 接地性故障 电缆某一芯或数芯对地击穿光伏电缆敷设事故 ，绝缘电阻低于10kΩ称低阻接地光伏电缆敷设事故 ，高于10kΩ称为低阻接地。主要由于电缆腐蚀、铅皮裂纹、绝缘干枯、接头工艺和材料等造成。

3、 断线性故障 电缆某一芯或数芯全断或不完全断。电缆受机械损伤、地形变化光伏电缆敷设事故 的影响或发生过短路，都能造成断线情况。

4、 混合性故障 上述两种以上的故障。

电力电缆线路故障原因及对策

1、外力损伤 在电缆的保管、运输、敷设和运行过程中都可能遭受外力损伤，特别是已运行的直埋电缆，在其光伏电缆敷设事故 他工程的地面施工中易遭损伤。这类事故往往占电缆事故的50%。为避免这类事故，除加强电缆保管、运输、敷设等各环节的工作质量外，更重要的是严格执行动土制度。

2、保护层腐蚀 地下杂散电流的电化腐蚀或非中性土壤的化学腐蚀使保护层失效，失去对绝缘的保护作用。解决办法是，在杂散电流密集区安装排流设备;当电缆线路上的局部土壤含有损害电缆铅包的化学物质时，应将这段电缆装于管内，并用中性土壤作电缆的衬垫及覆盖，还要在电缆上涂以沥青。

3、钱包疲劳、龟裂、胀裂 造成此原因是该电缆品质不良。这可以通过加强敷设前对电缆的检查;如电缆安装质量或环境条件很差，安装时局部电缆受到多次弯曲，弯曲半径过小，终端头、中间头发热导致附近电缆段过热，周围电缆密集不易散热等，这要通过抓好施工质量得以解决。

4、过电压、过负荷运行 电缆电压选择不当、在运行中突然有高压窜入或长期超负荷，都可能使电缆绝缘强度遭破坏，将电缆击穿。这需要过加强巡视检查、改善运行条件来及时解决。

5、户外终端头浸水 因施工不良，绝缘胶未灌满，致终端头浸水，最终发生爆炸。因此要严格执行施工工艺规程，认真验收;加强检查和及时维修。终端头漏油，破坏了密封结构，使电缆端部浸渍剂流失干枯，热阻增加，绝缘加速老化，易吸收潮气，造成热击穿。发现终端头渗漏油时应加强巡视，严重时应停电重做。