DB41T 938-2014 道路視頻監(jiān)控設(shè)施光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計與施工技術(shù)要求

DB41河南省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布I本標準主要起草人：余曙光、趙瑞軍、姚建忠、韓文元、趙建東、牛永年、張 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 1道路視頻監(jiān)控設(shè)施光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計與施工要求部件性能、系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)理論計算、系統(tǒng)設(shè)計本標準適用于高速公路視頻監(jiān)控設(shè)施光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計與施工。其他道路也可參凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）GB/T29195-2012地面用晶體硅太陽電池YD/T1360-2005通信用閥控式密封膠體蓄3.1系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)所在地的光照、市電供電電源條件、地理與氣象環(huán)境條件、工程近期建設(shè)和遠期發(fā)展等因素，進行多方案技術(shù)經(jīng)濟綜合比較后按以保、安全、節(jié)能等原則，綜合比較市電供電方式與光b)當采用市電供電存在距離長、成本高、損耗大、施工難等困難時，宜采用光伏供電方式。3.2系統(tǒng)應(yīng)采用技術(shù)成熟、安全可靠、通過質(zhì)量認證的設(shè)備，光伏供電系統(tǒng)部分應(yīng)能保證設(shè)備、人身3.3道路視頻監(jiān)控設(shè)施光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計與工程施工質(zhì)量驗收應(yīng)符合本4應(yīng)用環(huán)境條件全年日照2000h～2600h，年均日照率為4555年太陽輻射總量110～125kCal／cm2，三級太4.2地形條件4.2.1在山地、丘陵地區(qū)進行光伏電池組件功率設(shè)計時，24.2.2在平原和盆地地區(qū)進行光伏電池組件功率設(shè)計時，4.4溫度條件設(shè)備極限環(huán)境溫度在-20℃~50℃之間。5.1負載功率與供電方式5.1.3光伏電池陣列、蓄電池組、充放電控制器、負載的額定輸出、輸入電壓應(yīng)匹配。當負載輸入電壓相較于額定工作電壓波動范圍不大于±20%時，負載設(shè)5.2光伏電池陣列5.2.1系統(tǒng)的光伏電池陣列宜選用單晶體硅電池。單晶體硅光伏電池的性能要求應(yīng)符合GB/T291955.2.2光伏電池陣列由一個或多個光伏電池組件構(gòu)成。如果組件不止一個，各組件的電流特性和電壓5.2.3依據(jù)當?shù)氐奶柲茌椛鋮?shù)和負載特性，確定光伏電池陣列的總功率，依據(jù)所設(shè)計系統(tǒng)電壓和5.2.4光伏電池組件安裝最佳傾角范圍為40°~43°,正南向安裝。5.2.5光伏電池組件安裝方式應(yīng)遵循安全、簡潔5.2.6支架支撐光伏電池組件，能承受光伏電5.3蓄電池組封免維護閥控鉛酸蓄電池或密封免維護閥控5.3.4蓄電池組應(yīng)采取地埋措施，蓄電池裸露金5.3.5蓄電池組電源線應(yīng)滿足大電流充電要求，充電接口位置應(yīng)便于維護人員操作，且具備短路保護5.4充放電控制器5.4.1控制器應(yīng)能采集光伏供電系統(tǒng)的狀態(tài)，包括蓄電池電壓、充電電流、放電電流等，以及具備顯35.4.3控制器應(yīng)具備通信接口，能接受監(jiān)控中心發(fā)送的命令，能根據(jù)協(xié)議將光伏供電系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)上5.4.4充放電控制器應(yīng)具有的保護功能：蓄電池過充保護和過放保護；負載短路保護；負載、光伏電123456789——45范圍在40°~43°之間-20℃~50℃—8.2.1地理和氣候環(huán)境條件分析，包括沿線日照條件、地形條件、降水情況、極限溫度等。68.2.3光伏電池陣列計算與選型設(shè)計，包括光伏電池組件選型，計算光伏電池陣列功率；設(shè)計光8.2.4蓄電池組容量計算與設(shè)計，包括選擇蓄電池類型；計算蓄電池容量；確定蓄電池工作電壓、蓄8.2.5充放電控制器設(shè)計，包括控制器的充電電流、放電電流；過充保護、過放保護、溫度補償、充8.3.1總要求與道路視頻監(jiān)控設(shè)施光伏發(fā)電系統(tǒng)相連，并能實現(xiàn)對道裝圖、蓄電池安裝及基礎(chǔ)圖等。各種設(shè)計圖參9.1施工前設(shè)備器材檢驗要求的檢查9.1.1開工前應(yīng)對到達施工現(xiàn)場的設(shè)備和材9.1.2設(shè)備材料的規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計要求，不得在工程中使用未經(jīng)鑒定和不合格的設(shè)備器材。9.1.3對設(shè)備進行開箱檢查其合格證說明書、測試記接線等設(shè)備的型號規(guī)格、數(shù)量和完好程度，應(yīng)無漏氣漏水裂縫等損9.2光伏電池組件的布置要求9.2.1應(yīng)布置在能充分接受陽光、不受其他物遮擋的開闊場所；山丘地帶不可忽略日照條件的遮蔭因9.2.2當光伏電池組件按上下分排安裝時，應(yīng)避9.2.3應(yīng)設(shè)置確保行車安全的空間，且非工作人員不易靠近、觸及的場所。79.2.5光伏電池支架與攝像機立桿應(yīng)緊固連接，應(yīng)有足夠的機械強度及抗風能力，應(yīng)能承受當?shù)貧v史9.2.6平原地區(qū)光伏電池組件應(yīng)面向正南安9.3光伏電池組件的安裝要求9.3.1檢查9.3.2.2組件在支架上的安裝位置和排列方9.3.2.3組件固定面與支架表面不相吻合時，應(yīng)用金屬墊片墊平后，方可緊固連接螺栓，嚴禁用緊擰9.3.2.4組件與支架的連接螺栓應(yīng)全部擰緊，并按施工圖要求做好防松措施。9.3.3.1導線規(guī)格應(yīng)符合施工圖設(shè)計規(guī)定，應(yīng)選用不同顏色導線作為正極（紅）、負極（藍）和串聯(lián)9.3.3.2光伏電池組件接線盒出口處的連接線應(yīng)向下彎曲，防止雨水流入接線盒。9.3.3.4光伏電池組件的輸出端應(yīng)有明顯的編號和極性標志。9.3.4.1測試條件9.3.4.2技術(shù)參數(shù)測試及要求b)光伏電池陣列實測最大輸出功率不應(yīng)低于各組件9.4地面混凝土基座要求9.4.1混凝土基座離地面高度基座強度和89.5.2固定光伏電池組件的支架表面應(yīng)平9.5.3安裝光伏電池組件前，支架上所有連接螺栓應(yīng)加防松墊片。9.5.4支架安裝完畢后對安裝過程中受到損壞的漆膜應(yīng)進行補涂。9.7電纜敷設(shè)與連接施工工藝9.7.1.1光伏電池組件電纜和蓄電池組電纜的規(guī)格和敷設(shè)路由應(yīng)符合施工圖設(shè)計規(guī)定。9.7.1.2蓄電池電纜及蓄電池串并聯(lián)連接件的規(guī)格，應(yīng)滿足大電流應(yīng)急充電要求。9.7.1.3電纜正負極兩端應(yīng)有統(tǒng)一正極（紅）、負極（藍）標志，安裝后的電纜剖頭處必須用膠帶和9.7.2電纜與攝像機控制箱的連接導線接頭與設(shè)備接觸部分應(yīng)平整潔凈，接觸處應(yīng)涂覆中性凡士林，并9.7.2.3電纜與控制箱接線端子連接時，不應(yīng)使端子受機械應(yīng)力；電纜連接后應(yīng)將接頭處電纜牢靠固9.7.3通電檢查9.7.3.2各電纜的電壓降應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。9.8蓄電池安裝與施工工藝9.8.2蓄電池組裝入地埋箱，采用地埋方式工作，做好排水滿足電纜進線和蓄電池析氣要求，尺寸規(guī)格應(yīng)符合施工圖設(shè)計9.8.4蓄電池地埋箱應(yīng)埋到凍土層下，地埋9.8.5蓄電池裝入地埋箱箱體后，蓄電池與箱體四周及上方應(yīng)留有9.8.6各蓄電池采用連接件進行串并聯(lián)連接時，應(yīng)連接牢固，連接件與封接頭與箱體內(nèi)外連接處均涂覆玻璃膠或環(huán)氧樹脂等材料進行密封99.8.10蓄電池應(yīng)急充電9.9攝像機控制箱安裝與施工工藝9.9.1.1控制箱內(nèi)設(shè)備安裝位置應(yīng)符合施工圖設(shè)計規(guī)定。9.9.1.2控制箱應(yīng)垂直牢靠固定在攝像機立桿上，抗震措施應(yīng)符合設(shè)計要求。9.9.2通電試驗9.9.2.1檢查項目9.9.2.2充放電控制器通電試驗步驟b)接入負載，測量負載工作電壓、工作電流。9.10系統(tǒng)防護措施與工藝要求9.10.2接地裝置的安裝位置、接地體的埋設(shè)深度、接地體的尺寸和接地電阻應(yīng)符合設(shè)計要求。9.10.3避雷針的高度、防雷裝置安裝位置和各部件的連接應(yīng)符合設(shè)計要求。9.10.4設(shè)備安裝的抗震措施應(yīng)符合設(shè)計要求。10.1.3竣工技術(shù)文件應(yīng)保證質(zhì)量，做到外觀整潔、內(nèi)容10.2.1竣工驗收應(yīng)由監(jiān)理單位、施4)組件連接線及陣列輸出電纜綁扎固產(chǎn)品參數(shù)計算A.1負載功耗計算A.1.1攝像機靜態(tài)日耗電量Q1=I靜max×24……………Q1——靜態(tài)日耗電量，單I靜max——攝像機常溫或低溫狀態(tài)下的最大靜態(tài)工作電流，單位為A；A.1.2攝像機云臺動態(tài)日耗電量攝像機云臺動態(tài)日耗電量Q2按式（2）計=I動maxx12——攝像機云臺動態(tài)日耗電量，單位為Ah；24Vdc——視頻/數(shù)字傳輸設(shè)備工作電壓，單位為V；Vdc表示直流電壓；A.1.4攝像機靜態(tài)日耗電量?????????????????（4）2——攝像機云臺動態(tài)日耗電量，單位為Ah；A.1.5負載陰雨天連續(xù)最大耗電量設(shè)連續(xù)陰雨天數(shù)為n天時，負載連續(xù)陰雨天最大一次性耗電量QL按式（5）A.2蓄電池容量計算A.2.2溫度修正系數(shù)uT河南省冬季氣溫較低，為使得設(shè)計的蓄電池容量能夠滿足實際負載的用電需求，溫度修正系數(shù)取uT=0.85。A.2.3安全設(shè)計系數(shù)A為確保所設(shè)計的蓄電池容量的安全和可靠，A為安全系數(shù)，可取1.1～1.3之間。對于山區(qū)地形，以A.2.4蓄電池容量計算A——安全系數(shù)，根據(jù)環(huán)境情況可取1.1～1.3之間。uT——溫度修正系數(shù)，根據(jù)河南省的情況，取值為0.85。A.2.5蓄電池串聯(lián)個數(shù)V負標——負載工作電壓，單位為V；A.2.6蓄電池并聯(lián)數(shù)蓄電池的串聯(lián)個數(shù)n并聯(lián)按式（8）計算。Q蓄——蓄電池容量，單位為Ah；Q蓄電池標稱安時——蓄電池標稱安時，單位為Ah。A.3光伏電池陣列功率計算A.3.1光伏電池陣列最佳串聯(lián)數(shù)量光伏電池陣列最佳串聯(lián)數(shù)量Ns按式（9）計算。Ns——光伏電池陣列最佳串聯(lián)數(shù)量，單位為個；UR——光伏電池陣列輸出最小電壓，單位為V；A.3.2.1將光伏電池陣列安裝地點的太陽能日輻射量Ht，轉(zhuǎn)換成在標準光強下的平均日輻射時數(shù)H，H——標準光強下的平均日輻射時數(shù)，單位為h；Ht——光伏電池陣列安裝地點的太陽能日輻射量，鄭州日輻射量Ht為13332；2.778／10000——將日輻射量換算為標準光強下（kW/m2）的平均日輻射時數(shù)的系數(shù)。A.3.2.2根據(jù)所選光伏電池組件參數(shù)指標，可得到光伏電池組件單體日發(fā)電量Qp按式（11）計算。Qp=Ioc×H×Kop×Cz(Ah)……………（11）Qp——光伏電池組件單體日發(fā)電量，單位為Ah；Ioc——光伏電池組件工作電流，單位為A；Kop——斜面修正系數(shù)，取值1.0476；Cz——修正系數(shù)，主要為組合、衰減、灰塵、充電效率、溫度損失、遮陰等因素造成的損失，取A.3.2.3設(shè)兩組最長連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)為n間隔=7天，則需補充最小蓄電池容量Bcb按Bcb——需補充最小蓄電池容量，單位為Ah；A.3.2.4光伏電池陣列并聯(lián)數(shù)量Np按式（13）計算。Np——光伏電池陣列并聯(lián)數(shù)量，單位為個；QL——負載連續(xù)陰雨天最大一次性耗電量，單Qp——光伏電池組件單體日發(fā)電量，單位為Ah；注：在兩組連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)內(nèi)，其所產(chǎn)生的電能，不僅要A.4光伏電池陣列功率P計算光伏電池陣列功率P按式（14）計算。P=Po×Ns×Np(W)（14）P——光伏電池陣列峰值功率，單位為W；Po——光伏電池組件峰值功率，單位為W；Ns——光伏電池陣列最佳串聯(lián)數(shù)量，單位為個；Np——光伏電池陣列并聯(lián)數(shù)量，單位為個。A.5充放電控制器選擇A.5.1充放電控制器的輸入電壓范圍應(yīng)與光伏電池陣列的輸出電壓范圍相匹配，應(yīng)大于光伏電池陣列A.5.2充放電控制器的放電電壓范圍應(yīng)與蓄電池組的工作電壓、負載工作電壓范圍相匹配，應(yīng)大于蓄A.5.3充放電控制器的充電電流值應(yīng)大于光伏電池陣列輸出的最大功率下A.5.4充放電控制器的放電電流值應(yīng)該大于負載放電時的最大電流值。A.6設(shè)計方案的校核A.6.1校核蓄電池組平均每天放電深度），注：蓄電池平均每天放電深度等于蓄電池放電深度除以蓄A.6.2校核光伏電池陣列對蓄電池組的最大充電率η充電max——蓄電池的最大充電率；n并聯(lián)——蓄電池并聯(lián)數(shù)，單位為個；Np——光伏電池陣列并聯(lián)數(shù)，單位為個Ismax——光伏電池陣列最大充電電流，單位為A。計光伏電池陣列給蓄電池的充電率。如η充