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建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统电气设计与安装(一)（2019版 ）

建筑铜钢硒薄膜光伏系统电气设计与安装（一

建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统电气设计与安装(一

GTCC-099-2018标准下载图书在版编目（CIP）数据

中国版本图书馆CIP数据核字（2019）第044935号

1建筑光伏发电系统分类及选型 1.1建筑光伏发电系统是利用太阳电池的光伏效应，将太阳辐射能直接转换 成电能的发电系统，光伏发电系统按照不同的分类方式可分为以下几种类型 见表1.

表1建筑光伏发电系统分类

建筑CIGS光伏系统电气设计与施工一般规定

建筑CIGS光伏系统电气设计与施工一般规定

2.3.2建筑CIGS光伏组件的输出可经光伏汇流盒（套件）就近汇流成 光伏组串，当光伏组串数量较多时，可采用两级或多级汇流，多个汇流箱 的输出宜由方阵汇流箱进行总汇流后接入光伏逆变器。 2.3.3光伏汇流设备输出应设置具有隔高功能的开关电器，方阵汇流箱 的每个配电单元的输入应经隔高电器接至汇流母排。方阵汇流箱的输出应 设置隔离开关或具有隔离功能的断路器。 2.3.4组串汇流箱和方降汇流箱安装位置应便于操作和检修，宜选择室 内干燥的场所；设置在室外时，应具有防水、防腐、防紫外线措施，且其 外壳防护等级不应低于IP54：具有保护和监测功能的光伏汇流设备，其 外壳防护等级宜为IP65。 2.4光伏逆变器配置要求 2.4.1并网逆变器的总额定功率应根据光伏组件的安装容量确定。 2.4.2离网逆变器的总额定功率应根据负裁功率和性质确定，应满足最 大负载条件下设备对电功率的要求，避免过载运行。离网逆变器额定容量 应结合感性负载启动容量及所占比重等确定， 2.4.3逆变器的功率和台数与光伏方阵的布置有关。为保证逆变器 MPPT功能达到其最佳效果，逆变器每个MPPT输入回路上接入的光伏方 阵或光伏组串应具有相同的规格和朝向，不同朝向、不同规格的光伏方阵 或光伏组串应接入不同逆变器或逆变器的不同MPPT输入回路。 2.4.4建筑CIGS光伏组件接入逆变器的方式分为：组串式、集散式， 微型逆变器和集中式四种，建筑CIGS光伏组件接入逆变器优先选用组串 式、集散式和微型逆变器，不宜采用集中式。

尘、避免阳光直射的场所。

2.6光伏发电系统并网要求

2.6.1应结合电网规划、用电负荷分布和分布式电源规划，按照就近分散 接入，就地平衡消纳的原则进行设计。 2.6.2并网逆变器的输出应经交流配电柜或专用并网低压开关柜并网，不 应直接接入电网。光伏系统应在与电网或负载连接的交流配电柜中设置具有 隔离、保护、控制和监测功能的并网总断路器。逆变器、交流配电柜与并网 总断路器之间不应接入负载，否则将无法有效保护负载及设备。 2.6.3光伏系统向交流负载或向电网供电的质量应受控，当电能质量出现 偏离标准的越限状况，光伏系统应能检测到偏差并将其与电网安全断开。 2.6.4光优发电系统应在每个并网点和关口计量点分别设置电能计量装置 并网点位于关口计量点处时，可仅设置一套关口电能计量装置。 2.6.5光伏系统应根据当地电力部门的要求，配置相应的通信装置，确定 通信方式、传输通道和信息传输。 2.6.6光伏系统宜设置独立控制机房，根据需要机房内可设置配电柜、仪 表柜、逆变器、监视器及蓄电池（限于带有储能装置系统）等设备。 2.7布线系统设计要求 2.7.1交流电筑的选择应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016及《电力工程电缆设计标准》GB50217的规定， 2.7.2光伏电缆的额定电压，应大于光优方阵敏高输出电压：暴露在室外 的光伏电缆应抗紫外线辐射，或敷设在抗紫外线辐射的导管中：光伏电缆应 为阻燃电缆，阻燃等级及发烟特性应根据建筑的类别、人流密度及建筑物的 重要性等综合考虑，对高层建筑以及重要公共杨所等防火要求高的建筑物， 应采用低烟、低卤或无卤的阻燃电缆。

2.8.2监测系统应能监测、记录及保存以下参数

建筑CIGS光伏系统时，应对建筑物原有防雷与接地设计进行验证，不满足计 计要求时应进行改造。 2.9.3建筑CIGS光优系统应采取直击雷防护措施，可利用光伏组件的金属 边框作为接内器，充分利用建筑物内部钢筋和组件金属支撑结构等作为自然 引下线，利用建筑物基础钢筋作为自然接地体，系统支撑结构应和接地装置多 点连接， 2.9.4建筑CIGS光伏系统应采取雷击电磁脉冲防护措施，综合运用防雷等 电位连接、屏蔽、合理布线和设置浪涌保护器等措施，防止内电浪涌侵入和 闪电感应对建筑CIGS光伏电气系统和电子信息系统造成损害。 2.9.5建筑CIGS光伏系统交流配电接地型式应与所在建筑配电系统接地型 式相一致。 3建筑CIGS光伏电气系统的施工和安装 3.1建筑CIGS光伏电气系统的施工应符合现行国家标准《建筑电气工程施 工质量验收规范》GB50303的规定。 3.2建筑CIGS光伏组件安装 3.2.1建筑CIGS光优组件在建筑上的安装参见国家建筑标准图集 19CJ92一1《建筑制钢镓碚薄膜光伏系统设计与安装（一）》和相关标准 要求。 3.2.2光伏组件进行组串连接后应对光伏组串的升路电压和短路电流进行 测试，测试的同时应记录光伏组件表面法线上的太阳辐射强度及光伏组件工 作温度等数据。 3.2.3为保证人身安全，严禁在雨中进行组串的连线工作；组件安装过程中 禁止触摸组件的金属带电部位。 3.3光伏汇流箱安装 3.3.1光伏汇流箱分为组串汇流箱和方阵汇流箱，安装前应检查箱内元件

及连线是否破损和松动，为保证后续安装和接线安全，应断开箱内全部开 关和熔断器。 3.3.2光伏汇流箱安装垂直偏差应小于1.5mm，支架和固定螺栓应为 防锈件， 3.3.3为防止安装过程中组串直流电压进入光伏汇流箱以及其他组串的 电流经逆变赛逆流到汇流箱，汇流箱内光伏组串的电缆在接引前，应确认 光优组件侧和逆变器侧均有明显断开点，

3.4.1采用型钢基础安装的逆变器，型钢基础项部宜高出抹平地面 10mm，并应可靠接地。 3.4.2采用壁挂安装的逆变器，墙体必须具备承重能力和防火性能。 3.4.3逆变器交、直流侧电缆接线前应检查电缆绝缘，校对电缆相序和极 性， 3.4.4逆变器直流侧电缆接线前必须确认汇流箱侧有明显断升点，以 离汇流箱侧直流电压。 3.4.5电缆接引完毕后，逆变器本体的预留孔洞及电缆管口应做防火封 堵。 3.4.6逆变器的安装使用环境应满足对通风、湿度、防水、防尘、屏蔽、 电磁干扰等的要求。 3.5电气设备安装 3.5.1低压电器的安装应符合现行国家标准《电气装置安装工程低压 电器施工及验收规范》GB50254的相关规定。 3.5.2带储能装置的光伏系统，其储能蓄电池的安装应符合现行国家标

准《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》GB50172的相关 规定。蓄电池的上方和周围不得堆放杂物，并应保障蓄电池的正常通风 防止蓄电池两极短路。室内地面荷载应满足蓄电池组安装承载要求。 3.6管线布线安装 3.6.1电缆线路的施工应符合现行国家标准《电气装置安装工程电缆线 路施工及验收规范》GB50168的相关规定， 3.6.2布线系统应安全、隐蔽、集中布置，外观应整齐，易于安装维护。 3.6.3新建建筑应预留光伏发电系统的电缆通道并宜与建筑本身的电缆通 道综合设计，既有建筑增设光优发电系统时，光伏系统电缆通道应满足建筑 结构和电气安全，梯架、托盘及槽盒等电缆通道宜单独设置。 3.6.4光伏电缆可通过槽盒、导管、光伏构件的横、立柱或副框等的开 型腔布线，型腔应通过扣盖扣接密封。当支承结构不具备内部布线型腔时 可在支承结构上另外设置金属槽盒或金属导管布线。 3.6.5金属槽盒、金属导管以及光伏构件的横梁、立柱、副框的布线型腔 为电缆的截面利用率不宜超过40%，接线盒及支架等附件应满足相应标准， 3.6.6控制电与通信线缆线路不应敷设在易受机械损伤、有腐蚀性介质 排放、渊湿及有强磁场和强静电场干扰的区域，必要时可用金属导管屏散。 其敷设路径宜避免与电力电缆平行布线。 3.6.7光伏电统与其他布线系统可能发生滤滑的地方，应进行标识，以区 别于其他电缆。电缆上无明显直流标识的，宜额外附加标签：当电缆布置在 导管或槽盒中时，标签应附着在导管或槽盒的外表面上。 3.6.8光伏电缆进出光优汇流设备时，接口处的防护等级应不低于汇流设备 的防护等级要求。 3.6.9为降低感应过电压，光伏电缆正负极采用单独导体时，宜靠近敷设。 3.7防雷与接地系统安装

准《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》GB50172的相关 规定。蓄电池的上方和周围不得堆放杂物，并应保障蓄电池的正常通风 防止蓄电池两极短路。室内地面荷载应满足蓄电池组安装承载要求。 3.6管线布线安装 3.6.1电缆线路的施工应符合现行国家标准《电气装置安装工程电缆线 路施工及验收规范》GB50168的相关规定， 3.6.2布线系统应安全、隐蔽、集中布置，外观应整齐，易于安装维护。 3.6.3新建建筑应预留光伏发电系统的电缆通道并宜与建筑本身的电缆通 道综合设计，既有建筑增设光优发电系统时，光伏系统电缆通道应满足建筑 结构和电气安全，梯架、托盘及槽盒等电缆通道宜单独设置。 3.6.4光伏电缆可通过槽盒、导管、光伏构件的横、立柱或副框等的开 型腔布线，型腔应通过扣盖扣接密封。当支承结构不具备内部布线型腔时 可在支承结构上另外设置金属槽盒或金属导管布线。 3.6.5金属槽盒、金属导管以及光伏构件的横梁、立柱、副框的布线型腔 为电缆的截面利用率不宜超过40%，接线盒及支架等附件应满足相应标准， 3.6.6控制电与通信线缆线路不应敷设在易受机械损伤、有腐蚀性介质 排放、渊湿及有强磁场和强静电场干扰的区域，必要时可用金属导管屏散。 其敷设路径宜避免与电力电缆平行布线。 3.6.7光伏电统与其他布线系统可能发生滤滑的地方，应进行标识，以区 别于其他电缆。电缆上无明显直流标识的，宜额外附加标签：当电缆布置在 导管或槽盒中时，标签应附着在导管或槽盒的外表面上。 3.6.8光伏电缆进出光优汇流设备时，接口处的防护等级应不低于汇流设备 的防护等级要求。 3.6.9为降低感应过电压，光伏电缆正负极采用单独导体时，宜靠近敷设。 3.7防雷与接地系统安装

3.7.1建筑CIGS光伏系统防雷与接地的施工和安装应符合现行国家标准 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169和《建筑 物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601的相关规定。 3.7.2接闪装置应避免遮挡光伏组件。对需要接地的光优设备，应保持 接地的连续性和可靠性。当任一光伏组件被移除时，不应影响其他组件及 其金属支承结构的接地。 3.7.3接地电阻实测值应符合设计要求，不满足时应补打接地极 3.7.4配电箱（柜）、逆变器等电气设备的接地应军固可靠、导通良好 金属箱门应用裸铜软导线与金属框架或接地端子可靠连接，

4.1安装在建筑上的CIGS光伏组件，应满足承载、保温、隔热、防水 及防护要求，并应保持和建筑外观的统一。 4.2在既有建筑上增设或改造的光伏系统，应对建筑结构安全、建筑电 气安全等方面进行复核和校验。 4.3建筑设计应考虑地震、风荷载、雪荷载、冰寇等自然破坏因素，还 应为光伏系统的安装、日常维护、保养等提供必要的条件。 4.4建筑CIGS光伏系统设计应符合建筑设计防火要求，线缆及穿线管在 穿越防火分区、楼板、墙体的洞口等处应进行防火封堵，并应选用无机防 火堵料。 4.5在人员有可能接触或接近光伏系统带电设备的位置，如逆变器和专 用低压开关柜等处，应标明“警告”、“双电源“等提示性文字和特号。 4.6建筑CIGS光伏系统的电磁兼容应符合现行国家标准《电磁兼容》 GB/T17626的相应规定，

概概述述类型系统原理图适用范围监测系统系统设计正常时，光伏发电系统与电力系统分离，直接系统设计电源光优组件光优汇流箱逆变器隔离变压器电能表交流配电柜向负载供电，当日照不足、夜间、阴雨天或者控制装置切换型电子蓄电池储能不足时，切换开关自动切换到电网，光优方阵电能表由电力系统向负载保持供电，该系统也可不配置储能装置。独立储能装置公共电网交流负载光伏施工安装施工安装系统逆变器图高变压器交流配电箱+交流负载适用于用户负荷既有交流负载，也有直流负载的场所，本系统以独立光伏系统为例。交、直流直流配电箱对于并网型交、直流混合系统，在满足用户电混合型光伏组件光伏汇流箱控制装置直流负裁能质量要求的前提下，光伏直流部分可以并入附光优方降用户直流系统，为直流负载供电，如电动车的附录录储能装置充电桩等设备。工程案例注：独立光伏优发电系统方案图参见本图集第40页，有关储能装置内容参见国家建筑标准图集14D202一1《善电池选用与安装》，工程案例光伏发电系统分类图集号19CD2025审核孙兰必校对徐玲献统能设计管清宝12

是否概储能装置系统原理图适用范围逆流概述述监测系统光伏方阵产生的直流电经过并网逆变器转换成符合公共电网要求的交流电之后并入电网，并网系统中光系统设计是无光伏组件组串汇流箱方阵汇流箱并网造变器交流配电柜电能表用户电网优方阵所产生的电能除供给交流负系统设计离变压器网柜光优方阵载外，多余的电能反馈给电网。在双向电能表阴雨天或夜晚，光伏方阵不能产生并网公共电网电能或者产生的电能不能满足负载光伏根据售要设置需求时由公共电网给负载供电。施工安装系统施工安装监测系统当光伏系统要求设计为不可逆并网光优组件组串汇流箱方阵汇流箱并网逆变器BE交流配电柜电能表并用户电网方式时，应配置防逆功率保护装离变压器网柜置，光伏发电系统的电能供给负载光伏方阵双向电能表无后即使有剩余，也不允许流向电力否附系统，如检测到逆向电流超标时，附录公共电网光优系统应在规定时间内自动降低录出力或者停止向电网送电，非逆流防通流装置根据蓄要设置光伏系统的发电量宜小于负载容量工程案例采样点工程案例注：并网光优发电系统方案图参见本图集第37页~39页。光伏发电系统分类图集号19CD2025审核孙兰校对徐玲献能设计管清宝13

1建筑CIGS光伏组件概况 建筑CIGS光伏组件标准尺寸为600mmX1200mm（可定制异 形尺寸），组件有双层或多层玻璃构造等。组件由面板玻璃（钢化玻璃 或半钢化玻璃）、封装胶膜、CIGS电池、浮法玻璃基（背）板、底板玻璃 （仅三层结构中有）组成。 本图集第15~16页介绍了两种CIGS光伏组件技术参数，表中所述 的额定功率是在STC条件（辐照为1OOOW/m2，大气质量为AM1.5 环境温度25℃下）下数据。组件正面、背面图见本图集第17页。 2电气特性 2.1建筑CIGS光伏组件根据本图集第15、16页，反向电流不超过 4A。当并联3个以上的组时，则每个组串必须安装过电流保护器。 2.2建筑CIGS光伏方阵在任何情况下开路电压不超过DC1OOOV。因 此串联组件限制为最多8个，并且需根据逆变器充许的最大直流电压输 入限制光伏组串中组件的数量。 2.3电位诱导衰减（PID）：建筑CIGS光伏组件中的电路与其接地金 属边框之间的电压，会造成组件光伏性能的持续衰减，业内称之为电位 诱导衰减(PID)。建筑CIGS光伏组件负极接地可以减缓PID效应。 2.4为了减缓PID效应，建筑CIGS光伏组件负极必须接地。选用逆变 器时可采用带负极接地装置的逆变器。在逆变器后增加隔高变压器或用 带隔离变压器逆变器，直流和交流电气隔离。 2.5布线时，接线盒和组件连接器要保持干燥，光优组件连接器的插拔周 期限制在10以下。安装后，电缆不得受到机械应力或张力：最小的电缆弯 曲半径应>50mm。每个组件都有一个HC4型母连接器和一个HC4型公连

建筑CIGS光伏组件电气性能

600±2600±2~26~26概述述接线盒系统设计系统设计施工安装施工安装=800母连接器公连接器附附录录32±3500±2500±2工程案例32±2工程案例组件正面图组件背面图注：1.标准组件包括接线盒T／CEC 189-2018标准下载，接线盒可以根据需要定制在不同位置。2.图中厚度7包括面板玻璃、背板玻璃和胶膜（EVB）。建筑CIGS薄膜光伏组件产品案例图集号19CD20253.组件的尺寸规格及外观颜色有调整时需定制。审核马丽群年校对房建军房走享设计徐文良绘页17

当地公共电网覆益情况慨述慨述独立光优系统并网光伏系统系统设负荷的容量和特性：地理位置及气候特征：大阳能资源：建筑和环境条件：建筑电气系统和电网条件：其他条件：系统设计负荷形式、工作电压、额定功率经度、纬度总辐射量建筑功能、布局、外观、朝向变压馨容量、负荷性质投资要求负荷工作性质、日工作时间平均气温，最高、最低气温直接辐射量、散射辐射量间距、空间环境、景观配电系统规格、接地型式建筑节能要求计负荷重要性、连续工作时间要求等连续阴雨天数、年雷暴日数等日熙时数、平均辐照度等组件与建筑结合方式等电网接入条件及运营模式等其他相关外部条件等施工安装独立光伏系统方阵和容量设计：施工安装用电负荷功率的统计和计算并网光伏系统方阵和容量设计：光优组件及其附件的选型和主要电气技术参数的确定光伏组件及其附件的选型和主要电气技术参数的确定光优组件安装方式和安装角度的选择光伏组件安装方式和安装角度的选择光伏组件排布、汇流方式和逆交变器容量及台数选择光优组件排布、汇流方式和逆变馨容量及台数选择独立光伏系统装机容量计算并网光优系统装机容量计算储能装置容量及光伏方阵的优化设计附独立光伏系统配置设计：并网光伏系统配置设计：附录光伏控制装置选型和配置设计直流系统配电设备选型和配置设计录直流系统配电设备选型和配置设计交流系统配电设备选型和配置设计交流系统配电设备选型和配置设计并网接入系统设计防雷与接地系统设计防雷与接地系统设计监测系统配置设计监测系统配置设计工程案例布线系统设计布线系统设计工程案例注：电气设计是建筑CIGS光伏系统设计的一部分，应和建筑、结构等相关专业密切配合在系统方案选择、组件布置、设备选型时需进行经济技术比较，合理配置，在满足发建筑CIGS光伏系统电气设计流程图集号19CD2025电量要求和接高系统效率的同时做到和建策形式的较好结会，审核孙兰双校对傅明华段计刘捷达19

并网光伏系统容量设计

慨表1光伏系统对地绝缘故障防护要求慨述述内容隔离型逆变器且光伏方阵功能接地在直流侧装设绝缘监测器或具备光优方阵对地绝缘电阻检测功能，并符合下列要求：1.在系统启动前检测；光伏方阵监测2.光伏方阵经电阻接地时，接地电阻要求R>UocMAx/In，其中UocMAx为光伏方阵最大电压(V)；In为自动分断电器的额定电流系对地绝缘见本图集第43页表；系统设计统设电阻3.测量期间必须断开光优方阵功能接地。故障保护动作允许连接至交流电路计故障指示是光伏方阵监测宜设置剩余电流监测系统剩余电流故障时动作断开功能接地；允许连接交流回路施工安装监测系统故障时报警是施工安装表2交流侧剩余电流监测系统(RCM)保护要求表3对地绝缘故障检测的最小绝缘电阻限定值监测剩余电流限值响应时间光伏方阵额定功率R限定值输出功率额定值<30kVA300mA(kw)(kn)连续剩余电流输出功率额定值>30kVA10mA/kVA0.30s≤203030mA0.30s>20~≤3020附剩余电流突变60mA0.15s>30~≤5015附录0.04s>50~≤10010150mA1录>100~≤200注：1.建筑CIGS光伏优系统发生对地绝缘障时，易引发火灾危险和电击危害，因此应根据光>200~≤4004优方阵功能接地方式及逆交器类型，设置对地绝缘故障检测、保护和报警措施。>400~≤50022.隔高型带功能接地的建筑CIGS光伏系统，可在逆交器和交流电网间设置剩余电流保护电器，应选用B型RCD，可检测全部直流和交流利余电流，>5001工程案例工程案例3.如果直流侧使用双重或加强绝缘的保护措施，直流侧宜优先选用Ⅱ类设备或与其绝缘等效的保护方式。光伏系统对地绝缘故障防护要求图集号19CD2025审核管清宝校对徐玲献设计刘捷达26

1建筑CIGS光伏发电监测系统可根据系统规模和用户需求选择是否配置，大 型光伏系统宜设置监测系统。光伏监测系统宜具备下列功能： 1.1存储和查询历史运行信息和故障记录： 1.2友好的人机操作界面与监测显示界面： 1.3如设置储能系统，还应与储能系统的电池管理系统相集成： 1.4接入远程监控的接口，且能以规定的数据格式与远程数据中心传输数据。 2.建筑CIGS光伏监测系统由数据采集系统和数据传输系统组成数据采集系 统一般包括数据采集器、环境监测设备和光伏系统电参数监测设各等。数据传 输系统用于监测装置与数据采集器之间、数据采集器与数据中心之间的数据传 输。系统通过监测软件实时采集光伏系统的相关信息，包括光伏系统的电流、 电压、功率、发电量以及相关的气象环境参数等数据。 3.数据采集装置：每个光优发电系统应至少设置一个数据采集器，应支持标准的 通信协议与接口：具有识别和传输运行状态的能力，并应支持对数据采集接口、通 信接口以及光伏系统的故障定位和诊断：一个数据采集组件的多路模拟量输入信号 之间电压差不得大于24V。 4.环境监测设备：应至少包括一个太阳总辐射传感器、一个环境温度传感器、一 个光伏组件温度传感馨。当有多种类型的光伏组件时，每种类型的光伏组件都应设 置一个温度传感器， 5.建筑CIGS光优系统电参数监测设备：应能测量包括直流侧和交流侧的电压、电 流、功率、发电量和电能质量等电气参数，以及与断路器、浪涌保护器等相关的程

建筑CIGS光伏发电监测系统设计要求

CJT563-2018 市政及建筑用防腐铁艺护栏技术条件建筑CIGS光伏发电监测系统设计要求 图集号 19CD2025 例 审核管清宝验校对徐玲献能设计刘捷 28