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参阅《建筑物防雷设计规范》(GB 50057)、《光伏发电站施工规范》(GB 50794)及《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB 50169)等规范条文,针对分布式光伏项目(含屋顶、地面电站)防雷接地系统的接地线搭接、焊接操作、组件保护、防腐处理等核心环节,明确技术要求、常见错误及整改方案,确保防雷接地系统有效阻断雷击风险,保障光伏设备与人员安全。
一、防雷接地通用技术要求
1.系统组成:
分布式光伏防雷接地系统需实现“设备接地、支架接地、防雷装置接地”三位一体,共用接地网(接地电阻≤4Ω,雷雨多发区≤1Ω)。
2.材质要求:
接地线优先选用热镀锌钢材(扁钢、圆钢)或铜材,禁用普通钢材(易锈蚀);热镀锌扁钢厚度≥4mm、宽度≥40mm,圆钢直径≥12mm。
3.连接原则:
接地线之间、接地线与接地极之间必须采用焊接连接(严禁螺栓连接或绑扎),焊接需满焊、无虚焊,确保电气导通性。
4.施工顺序:
防雷接地施工需早于光伏组件安装,避免后期焊接损伤组件;屋顶电站需在屋面防水层验收合格后,再敷设接地线。
二、不同材质接地线搭接与焊接规范
接地线搭接长度、焊接面数量是确保接地电阻达标的关键,需按材质分类严格执行,未明确设计要求时,遵循以下标准:
2.1核心搭接与焊接参数表
接地线材质组合 |
搭接长度要求 |
焊接面要求 |
最小搭接长度(mm) |
常见错误做法 |
正确做法 |
扁钢与扁钢 |
搭接长度=扁钢宽度×2(如40mm宽扁钢,搭接≥80mm) |
至少3个棱边满焊(优先四面焊) |
≥100(不足宽度2倍时取100) |
搭接长度仅50mm、仅焊1-2个棱边、焊渣未清理 |
1.扁钢对齐搭接(无错位);2.三面满焊(每边焊缝高度≥4mm);3.敲除焊渣,检查无虚焊 |
圆钢与圆钢 |
搭接长度=圆钢直径×6(如12mm圆钢,搭接≥72mm) |
全周满焊(焊缝包裹圆钢圆周) |
≥100(不足直径6倍时取100) |
搭接长度60mm、点焊固定、焊缝断裂 |
1.圆钢交叉或对接搭接;2.全周满焊(焊缝高度≥6mm);3.测试导通性(电阻≤0.01Ω) |
圆钢与扁钢 |
搭接长度=圆钢直径×6 |
圆钢与扁钢贴合面满焊,且延伸焊至扁钢棱边 |
≥100(不足直径6倍时取100) |
圆钢仅搭在扁钢边缘、焊接面积<70% |
1.圆钢紧贴扁钢表面(无间隙);2.贴合面满焊+扁钢单侧棱边焊;3.焊缝长度≥圆钢直径6倍 |
扁钢与光伏支架(钢质) |
搭接长度=扁钢宽度×2 |
扁钢与支架接触面满焊,支架侧延伸焊50mm |
≥100 |
扁钢仅用螺栓固定在支架上、无焊接 |
1.扁钢与支架打磨除锈(露出金属本色);2.接触面满焊+支架侧补强焊;3.焊接后清理焊渣 |
2.2特殊搭接场景要求
1.三角搭接(扁钢转向处):
当扁钢需转向(如90°转角)时,采用“三角搭接”,即额外加一段短扁钢(长度≥100mm),与原扁钢形成三角形焊接,确保3个搭接面均满焊;禁止直接将扁钢弯折后焊接(易产生应力裂纹)。
2.接地极与接地线连接:
垂直接地极(如50×5角钢)与水平接地线(扁钢)连接时,扁钢需包裹接地极顶部,搭接长度≥100mm,且满焊(焊缝高度≥5mm);禁止仅在接地极单侧焊接(易导致导通不良)。
三、焊接操作与光伏组件保护要点
分布式光伏项目(尤其屋顶电站)中,焊接产生的高温焊渣易划伤组件玻璃、烧毁背板,形成热斑(影响组件寿命,甚至引发火灾),需采取专项保护措施:
3.1组件保护技术要求
保护场景 |
技术要求 |
常见错误做法 |
正确做法 |
组件附近焊接(≤1m范围) |
1.用防火毯/耐高温铁皮完全覆盖组件表面(含边框);2.焊接下方铺设接渣盘(防止焊渣掉落);3.安排专人全程监护,及时清理散落焊渣 |
未遮挡组件、焊渣直接掉落组件表面、无监护 |
1.焊接前,用防火毯覆盖组件(边缘超出焊接点500mm);2.接渣盘置于焊接点正下方;3.焊后检查组件表面,无焊渣残留或划伤 |
屋顶支架上焊接 |
1.支架上铺设耐高温石棉布(覆盖支架与屋面接触区域);2.避免在组件正上方焊接 |
焊渣掉落屋面防水层、烫伤组件背板 |
1.支架焊接点下方垫石棉布;2.调整焊接位置,与组件间距≥1.5m;3.焊后检查防水层(无破损则补涂防水胶) |
组件已安装后的补焊 |
1.必须拆除周边组件(至少拆除焊接点1m内组件);2.补焊完成后,组件安装前测试接地电阻 |
直接在组件旁补焊、未拆除组件 |
1.标记组件位置后拆除;2.补焊+保护措施同前;3.组件复位前,清理焊渣并测试接地电阻 |
3.2焊接质量控制
1.焊材选择:
采用E43型焊条(匹配低碳钢),焊条需烘干(烘干温度150℃,保温1h),避免焊缝气孔。
2.焊接电流:
根据接地线厚度调整(如40×4扁钢,电流120-150A),电流过大易烧穿接地线,过小导致虚焊。
3.质量检查:
焊接后敲除焊渣,用目测+小锤敲击检查。目测:焊缝表面平整、无裂纹、无漏焊;敲击:小锤轻击焊缝,无焊缝脱落或变形;导通测试:用直流电阻测试仪测焊接点电阻,≤0.01Ω为合格。
四、接地线防腐处理要求
焊接后接地线外露部分易锈蚀,需及时做防腐处理,确保接地系统寿命≥20年:
1.防腐时机:
焊接完成、焊渣清理干净后,24h内完成防腐。
2.防腐涂层:
◎户外/屋顶接地线:先涂1遍红丹防锈漆,再涂2遍银粉漆(或热镀锌处理)。
◎埋地接地线:涂2遍沥青漆(或采用热镀锌扁钢,无需额外防腐)。
3.破损修复:
运输或安装中划伤的防腐层,需清理锈蚀后,补涂同等级防锈漆+面漆。
4.标识要求:
在接地线明显位置(每5m处)贴“防雷接地线”标识,避免后期误动。
五、验收与维护标准
分布式光伏防雷接地施工全流程的核心是“焊接达标、保护组件、防腐到位”,实际施工需结合项目接地网设计图纸、当地雷雨频次进一步优化,确保防雷接地系统长期稳定运行,有效抵御雷击风险。
5.1验收核心检查项
1.外观检查:
接地线无弯曲变形、焊接点无焊渣残留、防腐层完整;扁钢/圆钢搭接长度、焊接面数量符合本规范要求。
2.接地电阻测试:
采用接地电阻测试仪(四极法),在干燥天气测试,接地网电阻≤4Ω(屋顶电站≤10Ω,特殊要求除外);每20m接地线测1个点,确保全域导通(无断点)。
3.组件保护验收:
检查组件表面无焊渣划伤、背板无烫伤痕迹;屋面防水层无焊接破损(做闭水试验,24h无渗漏)。
5.2日常维护要求
❐定期检查:每季度检查接地线防腐层(无剥落)、焊接点(无锈蚀);每年雷雨季后,复测接地电阻。
❐修复要求:发现防腐层剥落,及时补涂防锈漆;焊接点锈蚀时,需重新焊接并防腐。
❐记录留存:验收报告、接地电阻测试记录需归档,保存至电站运营期结束。
六、典型错误案例与整改方案
错误类型 |
危害 |
整改步骤 |
扁钢与扁钢搭接长度仅60mm,仅焊2个棱边 |
接地电阻超标,雷击时无法泄流 |
1.切除原焊接段;2.重新搭接(长度≥80mm);3.三面满焊+防腐处理;4.复测接地电阻 |
焊接时未遮挡组件,玻璃划伤形成热斑 |
组件功率衰减(年衰减率从0.8%升至2%) |
1.更换划伤组件;2.重新规划接地线路径;3.按规范焊接+遮挡保护;4.测试组件功率 |
接地线用螺栓连接,未焊接 |
接触电阻大(>0.1Ω),雷击时发热烧毁 |
1.拆除螺栓;2.清理接触面锈蚀;3.满焊连接+防腐;4.测试导通性 |