1、火災危險性分析

光伏電站火災危險性較大的設備有匯流箱、逆變器、蓄電池、連接器、配電柜及變壓器，易發(fā)生電氣火災。光伏電站內的主要建筑為綜合控制室、變配電站，對于電壓為35kV以上，單臺變壓器容量為5000kV˙A及以上的變電站，變壓器規(guī)模屬于GB50229－2006《火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范》［1］（以下簡稱《火力發(fā)電規(guī)范》）的適用范圍，其消防設計可參照該規(guī)范執(zhí)行，其光伏電纜敷設事故 他變電站的消防設計應當執(zhí)行GB50016－2006《建筑設計防火規(guī)范》［2］（以下簡稱《建規(guī)》）。

結合光伏發(fā)電站內建筑物的特性，參照《火力發(fā)電規(guī)范》，光伏電站的建（構）筑物火災危險性分類及耐火等級如表1［1］。當電纜夾層電纜采用A類阻燃電纜時，其火災危險性可為丁類；當綜合控制室未采取防止電纜著火后延伸的措施時，火災危險性應為丙類；配電裝置樓和屋外配電裝置根據設備含油量確定火災危險性。

2、防火措施

根據《火力發(fā)電規(guī)范》，結合光伏電站的電氣設備特性，光伏電站應采取以下防火措施光伏電纜敷設事故 ：

2.1總平面布置

光伏發(fā)電站的站址選擇應根據國家可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃、太陽能資源、接入電網、環(huán)境保護等因素考慮，電站內的建（構）筑物與電站外的建（構）筑物、堆場、儲罐之間的防火間距應符合《建規(guī)》的規(guī)定。大、中型光伏發(fā)電站內的消防車道宜布置成環(huán)形，當為盡端式車道時，應設回車場地或回車道。

2.2變壓器及其他帶油電氣設備防火措施

（1）由于帶油電氣設備在使用過程中容易引發(fā)火災，為了防止火勢蔓延到貼鄰建（構）筑物，在與其他建（構）筑物貼鄰側應設置防火墻［1］。

（2）屋內單臺總油量為100kg以上的電氣設備，屋外單臺油量為1000kg以上的電氣設備，應設置貯油或擋油設施，貯油設施內應鋪設卵石層［1］。

2.3電纜防火措施

由于光伏電站占地面積大，電纜分布廣，無法針對電纜設置固定的滅火裝置，在電纜溝道內應采用防火分隔和阻燃電纜作為應對電纜火災的主要措施，集中敷設于溝道、槽盒中的電纜宜選用C類或C類以上的阻燃電纜。

2.4光伏電站運行和維護

（1）運行和維護人員應具備相應的專業(yè)技能。維護前須做好準備，斷開所有應斷開開關，確保電容、電感放電完全，必要時應穿絕緣鞋，帶低壓絕緣手套，使用絕緣工具，工作完畢后應排除系統(tǒng)可能存在的事故隱患。

（2）由于組件的特殊性，在接收輻射時，就會產生電壓。光伏陣列串聯后形成高壓直流電，如不慎與人體形成環(huán)路，將會造成重大事故。一般在將光伏陣列接入系統(tǒng)前應保持組串處于斷路狀態(tài)，接入系統(tǒng)后在匯流箱（盒）開關關斷的情況下進行連接。在施工過程中，應用遮擋物將光伏組件進行遮擋，遮擋有困難時，施工人員應配備好安全防護用品。

（3）為防止設備過熱、短路等事故，光伏電站主要部件周圍不得堆積易燃易爆物品。

2.5消防設施

2.5.1消防給水電站的規(guī)劃和設計，應同時設計消防給水系統(tǒng)，消防水源應有可靠的保證，消防給水量應按火災時一次大消防用水量的室內和室外消防用水量之和計算。以下情況可不設置：

（1）光伏方陣區(qū)（含逆變器升壓室）宜不設置消防水系統(tǒng)。光伏陣列區(qū)主要由電氣設備構成，白天直流側始終帶電，不適合用水滅火。

（2）參照《火力發(fā)電規(guī)范》，變電站戶外配電裝置區(qū)域（采用水噴霧的主變壓器消火栓除外）可不設消火栓［1］。

（3）根據《建規(guī)》的規(guī)定，電站內建筑物滿足耐火等級不低于二級，體積不超過3000m3，且火災危險性為戊類時，可不設室內外消防結水［2］。

地面光伏電站的單體建筑物體積一般都小于3000m3，監(jiān)控系統(tǒng)功能完備，值班人員少，建筑物分散。大型地面光伏電站一般多建于西北荒漠地區(qū)，干旱缺水，生活用水多采用汽車運輸方式，水的使用成本髙，難以設置水消防系統(tǒng)。

2.5.2自動滅火設施

參照《火力發(fā)電規(guī)范》，單臺容量為125MV˙A及以上的主變壓器應設置水噴霧滅火系統(tǒng)、合成型泡沫噴霧系統(tǒng)或其他固定式滅火裝置。其他帶油電氣設備，宜采用于粉滅火器。

油浸變壓器的油具有良好的絕緣性和導熱性，變壓器油的閃點一般為130℃，是可燃液體，當變壓器內部故障發(fā)生電弧閃絡，油受熱分解產生蒸氣形成火災，需設置水噴霧等自動滅火系統(tǒng)，在缺水、寒冷、風沙大、運行條件惡劣的地區(qū)，可以選用排油注氮滅火裝置和合成泡沫噴淋滅火系統(tǒng)，對于戶內封閉空間內的變壓器也可采用氣體滅火系統(tǒng)。對于中、小型變電站，自動滅火系統(tǒng)費用相對較高，可選用滅火器。

2.5.3火災自動報警系統(tǒng)

光伏發(fā)電站火災危險源主要是電纜及電氣類設備，因光伏電站發(fā)電量由太陽輻射大小決定，其電氣設備負荷及電纜載流量也隨太陽輻射量的變化而變化，早晚為零，中午接近設計值，因此光伏發(fā)電站火災發(fā)生概率較常規(guī)火電廠小許多。參照《火力發(fā)電規(guī)范》，結合光伏發(fā)電站特性，可在大型光伏發(fā)電站或無人值守電站設置火災報警系統(tǒng)。主控室、繼電器設備室、無功補償室、配電裝置室可選用感煙火災探測器，主變壓器（室內）、電纜層和電纜豎井可選用線型感溫火災探測器。

2.5.4消防供電、應急照明及滅火器

為保證消防供電的性和消防系統(tǒng)的正常運行，消防水泵、火災報警、火災應急照明應按Ⅱ類負荷供電，電站主控室、配電裝置室應設置火災應急照明和疏散標志，電站應按GB50140－2005《建筑滅火器配置設計規(guī)范》的要求設置滅火器。

3

光伏發(fā)電是近年來發(fā)展的新興產業(yè)，是解決未來能源需求的重要途徑。由于目前尚沒有制定專門的光伏發(fā)電站防火設計規(guī)范，本文結合《建規(guī)》和《火力發(fā)電規(guī)范》的有關規(guī)定對電站從分類、組成、火災危險性、總平面布置、措施和消防設施等方面進行了闡述，為設計人員和消防審核人員提供了參考。

太陽能電池板為了防止樹葉等障礙遮住部分區(qū)域光伏電纜敷設事故 ，導致單塊電池板電壓斷格現象，一般在輸出極上有并聯二極管光伏電纜敷設事故 的，此做法的原理是，電流不能通過電池板流通時，可以通過并聯的二極管續(xù)流分流，不至于其他板子上的電壓集中加載在這塊有障礙的板子上導致擊穿燒毀?？聪聢D那個電極片中間串聯的那個就是續(xù)流二極管了（分流二極管），它在電池板正常發(fā)電的情況下不起作用，電池板遇到障礙了，不能發(fā)電了它就起作用了。

光伏發(fā)電對人體沒有危害。

1、光伏發(fā)電系統(tǒng)是根據光產生伏打效應原理將太陽能轉換為電能光伏電纜敷設事故 ，無污染、無輻射，逆變器，配電柜等電子器件都通過EMC（電磁兼容性）測試，所以對人體沒有危害。而且， 太陽能光伏發(fā)電不產生任何光伏電纜敷設事故 的廢氣、廢水、廢渣等廢棄物。在運行光伏電纜敷設事故 的過程中沒有任何轉動部件，不會產生噪聲污染。 光伏發(fā)電的原理是光生伏打效應，太陽電池組件在光照的條件下產生直流電，經過一定的串并聯匯總后接入到并網逆變器，轉換成50Hz AC230V /400V電源，在整個電源的產生和轉換過程中沒有任何高頻交流電，無電磁輻射，不會對人體產生危害。

4、太陽能電站的電纜敷設采用原有的管道和橋接，一般不額外敷設線路，即使涉及線路的敷設，也是采用隱蔽的結構，不破壞原有的建筑和環(huán)境。

2、光伏發(fā)電系統(tǒng)是將太陽能轉換為電能，不會產生燥音影響，逆變器的噪音指標不高于65

分貝，也不會有噪音危害。

系統(tǒng)形式主要有以下三種光伏電纜敷設事故 ：

1.獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)（離網系統(tǒng)） 2.并網光伏發(fā)電系統(tǒng) 3.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)主要組成部分

1. 光伏陣列

2. 光伏控制器

3. 蓄電池組

4. 逆變器

5. 監(jiān)控系統(tǒng)

6. 負載

并網光伏發(fā)電系統(tǒng)主要組成部分

1. 光伏陣列

2. 并網逆變器

3. 公共電網

4. 監(jiān)控系統(tǒng)

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要組成部分

1. 光伏陣列

2. 直流匯流箱

3. 直流配電柜

4. 并網逆變器

5. 交流配電柜

6. 負載

7. 公共電網

8. 監(jiān)控系統(tǒng)

(1)敷設電纜光伏電纜敷設事故 的巷道應支護完好光伏電纜敷設事故 ，便于電纜光伏電纜敷設事故 的運輸和敷設;

(2)在設置電纜連接處，不應有淋水，否則，應采取相應措施;

(3)當電纜敷設橫過巷道時，應保證電纜橫過巷道后既不影響運輸，也不會危及電纜運行;

(4)為避免電纜運行中受到外力的沖擊，發(fā)生漏電、短路等不安全故障或事故，下列地點不應敷設電纜：

①用機械提升的進風傾斜井巷(包括運輸機上、下山和使用木支架的立井井筒)，在個別情況下，受條件限制執(zhí)行有困難時，對電纜應采取可靠保護措施，經礦務局或礦總工程師批準的不受此限。②溜放煤、矸石和材料的巷道。

(5)敷設的電纜需彎曲時，為防止紙絕緣的撕裂、鉛包的損壞、電纜內應力過大，使電纜受傷，電纜和電纜芯線彎曲時，不得小于其最小彎曲半徑。

高層建筑中光伏電纜敷設事故 ，因為電線、電纜敷設成束地架設在線架上，萬一電線、電纜產生火災，其后果不堪設想。因為電線、電纜所使用的絕緣層都是有可燃性的橡膠、聚氯乙烯等氫高分子有機化合物質，在焚燒時所產生的熱量達19000～46000kJ/kg。電線、電纜的銅芯熔點大約在1038℃，鋁芯熔點在658℃，而電線、電纜絕緣層的熔點卻遠遠不高于這些數值，如聚氯乙烯塑料熔點僅為120℃。當群體成束電線、電纜事故發(fā)生熱點熔溫達 800～1100℃時，對高層建筑的威脅尤為重大，事故中煙霧大，難以觀察到著火源，事故處理非常艱苦。近年來的四川百貨大樓、香港九龍大廈的火災悲劇，無一不是由電線、電纜引起的。

發(fā)生電氣火災事故還會引起其光伏電纜敷設事故 他連鎖事故。一般地講，塑料電線、電纜不僅燃燒蔓延速度快，而且還產生大量的有毒有害氣體，諸如氯化氫、一氧化碳等，使人處于窒息、中毒狀態(tài)，面臨死亡的危險。同時，在熄滅時鹵化物氣體經燃燒反應會生成強烈的酸霧，造成“二次污染”，使現代智能型高層電氣、電子設備受到強酸侵蝕，后果也相當嚴重。

1、 短路性故障 有兩相短路和三相短路,多為制造過程中留下光伏電纜敷設事故 的隱患造成.

2、 接地性故障 電纜某一芯或數芯對地擊穿光伏電纜敷設事故 ，絕緣電阻低于10kΩ稱低阻接地光伏電纜敷設事故 ，高于10kΩ稱為低阻接地。主要由于電纜腐蝕、鉛皮裂紋、絕緣干枯、接頭工藝和材料等造成。

3、 斷線性故障 電纜某一芯或數芯全斷或不完全斷。電纜受機械損傷、地形變化光伏電纜敷設事故 的影響或發(fā)生過短路，都能造成斷線情況。

4、 混合性故障 上述兩種以上的故障。

電力電纜線路故障原因及對策

1、外力損傷 在電纜的保管、運輸、敷設和運行過程中都可能遭受外力損傷，特別是已運行的直埋電纜，在其光伏電纜敷設事故 他工程的地面施工中易遭損傷。這類事故往往占電纜事故的50%。為避免這類事故，除加強電纜保管、運輸、敷設等各環(huán)節(jié)的工作質量外，更重要的是嚴格執(zhí)行動土制度。

2、保護層腐蝕 地下雜散電流的電化腐蝕或非中性土壤的化學腐蝕使保護層失效，失去對絕緣的保護作用。解決辦法是，在雜散電流密集區(qū)安裝排流設備;當電纜線路上的局部土壤含有損害電纜鉛包的化學物質時，應將這段電纜裝于管內，并用中性土壤作電纜的襯墊及覆蓋，還要在電纜上涂以瀝青。

3、錢包疲勞、龜裂、脹裂 造成此原因是該電纜品質不良。這可以通過加強敷設前對電纜的檢查;如電纜安裝質量或環(huán)境條件很差，安裝時局部電纜受到多次彎曲，彎曲半徑過小，終端頭、中間頭發(fā)熱導致附近電纜段過熱，周圍電纜密集不易散熱等，這要通過抓好施工質量得以解決。

4、過電壓、過負荷運行 電纜電壓選擇不當、在運行中突然有高壓竄入或長期超負荷，都可能使電纜絕緣強度遭破壞，將電纜擊穿。這需要過加強巡視檢查、改善運行條件來及時解決。

5、戶外終端頭浸水 因施工不良，絕緣膠未灌滿，致終端頭浸水，最終發(fā)生爆炸。因此要嚴格執(zhí)行施工工藝規(guī)程，認真驗收;加強檢查和及時維修。終端頭漏油，破壞了密封結構，使電纜端部浸漬劑流失干枯，熱阻增加，絕緣加速老化，易吸收潮氣，造成熱擊穿。發(fā)現終端頭滲漏油時應加強巡視，嚴重時應停電重做。