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Scientific Research

光伏电气施工质量问题通病及防范措施研究

作者

谢译枞

深圳港华能源工程有限公司天津分公司 天津300000

引言

在全球能源结构向清洁化、低碳化转型的背景下,光伏发电作为清洁能源体系的重要组成部分,应用范围不断拓展。光伏电气施工是光伏项目建设的关键环节 盖设备安装 线路连接、接地保护等多项核心工作,其质量水平直接影响光伏系统的发电效能与使用寿命。 施工中仍普遍存在线路连接不规范、设备安装偏差、防护措施缺失等问题,易引发短路、漏电、设备损 等故障,不仅会显著降低发电效率,还可能埋下安全隐患。因此,深入分析施工质量问题的成因,探索科学有效的预防对策,对提升光伏项目建设质量、推动产业健康发展具有重要意义。

1 光伏电气施工中的常见质量通病

1.1 线路连接与敷设问题

线路连接不规范是施工中的高频问题,具体表现为:导线接头处理粗糙,绝缘层剥离不彻底或过度剥离,易导致接头接触不良或短路;多股导线绞合不紧密、端子压接松动,会产生较大接触电阻,系统运行时接触电阻过热会加速导线老化;导线选型与负载不匹配,长期过载运行易造成线路过热,严重时可能引发火灾。

线路敷设环节同样存在安全隐患:电缆敷设过程中因挤压、拖拽导致绝缘层破损;未穿保护管直接进行直埋或露天敷设,使电缆长期暴露于恶劣环境,加速绝缘层老化,缩短使用寿命。

1.2 设备安装与固定缺陷

光伏组件安装偏差问题突出:组件支架安装平整度不足,倾斜角度与设计值偏差较大,直接影响光伏组件的阳光吸收效率;支架连接螺栓紧固不到位,长期受风力作用易松动,导致组件位移或震动,缩短组件使用寿命;组件间距不符合规范要求,间距过小易产生遮挡,间距过大则造成安装空间浪费,二者均会降低系统发电效率。

电气设备安装存在疏漏:逆变器、汇流箱等核心设备安装位置不合理,通风散热条件差,导致设备运行温度过高,影响性能稳定性与运行寿命。

1.3 防护措施缺失与老化

防水防潮措施没做好。户外的接线盒、连接器没密封好,雨水渗进去会导致内部短路。电缆沟、设备基础排水不通畅,积水会泡着电气设备,加快金属部件生锈。在潮湿的地方,没对裸露的金属导体做防腐处理,长时间用下来会生锈,影响导电性能。防雷和过电压保护不够。避雷带、避雷针装的位置不对,不能有效保护光伏阵列和设备。浪涌保护器选得不对或者装反了,不能及时释放雷电产生的过电压,会把设备击穿。

2 引发光伏电气施工质量问题的主要因素

2.1 人员技能与管理不足

施工人员专业能力欠缺:部分施工人员未接受系统培训,对光伏电气施工规范、技术要求掌握不全面,操作中依赖经验主义,忽视细节处理(如导线接头缠绕圈数不足、螺栓紧固力矩不符合标准);对新型设备安装流程不熟悉,易出现安装顺序错误、线路接反等问题,导致设备无法正常运行。

质量管理体系不完善:施工单位未建立全流程质量管控机制,各环节检查与验收制度不健全;隐蔽工程未经验收即进入下一道工序,导致潜在问题被掩盖,后期难以整改。

2.2 材料与设备质量问题

材料质量不达标:部分项目为控制成本,选用劣质导线、电缆、连接器等材料,此类材料的绝缘性能、机械强度不符合国家标准,施工中或运行时易出现破损、老化;配件规格不匹配(如端子与导线线径不符),强行压接后会形成接触隐患,增加故障风险。

设备自身质量缺陷:部分逆变器、汇流箱等设备出厂前未通过严格检测,存在内部零件焊接不牢固、线路布局不合理等问题,安装后易频繁出现故障;设备运输与存放过程中防护措施不到位,导致外壳变形、内部零件损坏,影响安装质量与使用寿命。

2.3 环境与设计影响

自然环境干扰:施工区域地质条件复杂(如土壤腐蚀性强、风速过高),若未采取针对性防护措施,易导致支架锈蚀、设备固定松动;高温、潮湿、强紫外线等气候因素加速材料老化,若施工中未选用耐候性材料,会大幅缩短设备使用寿命。

设计方案不合理:设计阶段未充分结合现场实际情况,如光伏阵列朝向与当地日照角度不匹配、设备布置间距过小等,导致施工中需频繁调整方案,引发安装偏差;电气回路设计存在缺陷(如保护装置选型不当、线路压降计算错误),增加施工后系统运行故障风险。

3 提升光伏电气施工质量的防范措施

3.1 强化人员管理与技能提升

加强施工人员培训:制定系统化培训计划,内容涵盖施工规范、设备安装流程、安全操作要点等;培训后组织考核,考核合格方可上岗;定期开展技术交流活动,分享施工经验与常见问题解决方案,提升整体操作水平;针对新型设备与技术,邀请厂家技术人员开展专项指导,确保施工人员掌握正确安装方法。

完善质量管理机制:建立从材料进场到竣工验收的全流程质量管控体系,明确各环节质量标准与验收要求;推行 “样板引路” 制度,大规模施工前完成样板段建设,验收合格后作为标准推广,确保施工质量统一。

3.2 严格材料与设备质量管控

规范材料采购与验收:建立合格供应商名录,优先选用资质齐全、信誉良好的厂家产品;签订采购合同时,明确质量标准与验收条款;材料进场时严格核查产品合格证、检测报告,对导线、电缆等关键材料进行抽样送检,检测合格后方可投入使用;严禁使用过期、破损或规格不符的材料。

加强设备检测与保护:设备到货后,检查外观有无损伤,核对型号、参数是否与设计一致,按规范要求开箱验收;存放时采取防潮、防尘、防压措施,避免设备受潮或受外力损坏;安装前对设备进行通电测试,确保性能正常,发现问题及时与厂家沟通处理。

3.3 优化施工工艺与现场管理

规范施工操作流程:制定详细施工方案,明确各工序操作步骤与技术要点(如导线连接时,按标准剥离绝缘层、使用专用工具压接端子,确保接头牢固;线路敷设时,穿管电缆需检查管道内壁光滑度,避免划伤绝缘层;直埋电缆按设计深度敷设,并铺设警示标识)。

强化现场环境适应措施:根据施工区域气候与地质条件,选用耐候性、防腐性符合要求的材料(如腐蚀性土壤区域采用镀锌或防腐处理支架;高风速区域增加支架固定点);施工中实时关注天气变化,避免在暴雨、高温等恶劣天气下开展户外作业,减少环境对施工质量的影响。

3.4 完善设计与验收环节

优化设计方案:设计前开展详细现场勘察,结合当地日照数据、气象条件、地质情况,优化光伏阵列布局与设备选型;设计电气回路时,合理配置保护装置,确保过载、短路时能快速切断电路,降低故障影响。

严格竣工验收标准:验收时对照设计图纸与规范要求,检查设备安装位置、倾斜角度、线路连接等是否符合标准;重点测试接地电阻、绝缘电阻等关键参数;对隐蔽工程进行复查,确保电缆无破损、接头处理合规;验收合格后出具详细验收报告,对发现的问题明确整改时限,整改合格后方可投入运行。

4 结语

光伏电气施工质量直接关系光伏系统的安全稳定性与经济效益,解决施工质量通病需从人员、材料、工艺、设计等多维度协同发力。通过强化施工人员技能培训、完善质量管理体系、严格材料设备验收、优化设计与施工工艺等措施,可有效降低质量问题发生率,提升项目建设水平。未来,随着光伏技术的持续迭代,需动态关注施工中的新问题、新挑战,不断优化防范措施,推动光伏电气施工质量持续提升,为光伏产业高质量发展提供坚实保障。

参考文献:

[1]张力菠,支若楠,鲁海望,等.光伏电站质量问题根源的系统思考及对策[J].太阳能,2020,41(5):23-31.

[2]武林芝.太阳能光伏发电系统接入电力输配网的问题及对策[J].数码世界,2020,19(2):260.