光伏电力安全培训课件

光伏电力安全培训课件第一章光伏发电基础与系统识别光伏发电简介光伏效应原理系统组成结构当太阳光照射到半导体材料表面完整的光伏系统包括光伏组件（太时，光子能量激发电子产生电位阳能电池板）、逆变器（直流转交差，从而形成光生电压与电流这流）、配电设备、支架系统、监控一物理现象被称为光伏效应，是太装置等核心部件，各部分协同工作阳能发电的核心机理实现太阳能转换市场发展现状光伏系统类型识别光伏系统根据应用场景、规模大小和接入方式可以分为多种类型正确识别系统类型是进行安全操作和维护的前提条件家用分布式系统工商业集中式电站离网与并网系统安装在居民住宅屋顶，容量通常在3-20kW，主安装在工厂、商业建筑或专用场地，容量从几并网系统连接电网实现双向供电，离网系统配要用于自发自用、余电上网，是最常见的分布百千瓦到数兆瓦不等，具有更高的经济效益和备储能装置独立供电两种系统在设备配置、式光伏应用形式专业化管理要求安全要求上存在显著差异安全提示不同类型系统的电压等级、容量规模和安全风险各不相同，操作前务必识别系统类型并采取相应防护措施认识你的系统安全第一步光伏系统电气参数基础直流电特性与危险性系统电压等级分类光伏组件产生的是直流电，其电压可达600V-1500V直流电的主要危根据国家标准，光伏系统按电压分为险在于低压系统交流1000V以下，直流1500V以下•电弧难以熄灭，容易引发火灾中压系统交流1-35kV•人体触电后肌肉持续收缩，难以摆脱高压系统交流35kV以上•只要有光照就有电压，无法完全断电电压等级直接决定安全防护要求和操作规范的严格程度•电击伤害程度往往比交流电更严重逆变器工作原理逆变器安全要点逆变器是光伏系统的核心设备，负责将组件产生的直流电转换为逆变器内部存在高压直流和交流电路，维护时必须确认断电设符合电网标准的交流电同时具备最大功率点跟踪（MPPT）、电备应具备过压、过流、漏电、孤岛效应等多重保护功能，定期检网监测、故障保护等重要功能查保护装置工作状态至关重要典型光伏系统安装示意0102组件串并联连接接地与防雷设计光伏组件通过串联提高电压，通过并联完善的接地系统是光伏安全的基础保增加电流典型系统中，10-20块组件串障系统接地包括防雷接地、保护接地联形成一个组串，多个组串并联接入汇和工作接地支架、组件边框、逆变器流箱或逆变器连接方式直接影响系统外壳等金属部件必须可靠接地，接地电性能和安全性阻应小于4Ω03现场安装注意事项安装过程中需注意选择合格的线缆和连接器，确保防水防晒；线缆布线应整齐固定，避免磨损；预留维护空间；标识清晰完整；避免遮挡和热斑效应；遵守高空作业安全规范第二章光伏系统安全风险与隐患分析光伏系统运行中存在多种安全风险，包括电气、火灾、机械等方面深入理解这些风险的产生机理和危害后果，是制定有效防范措施的关键光伏系统常见安全隐患⚡电击风险火灾风险直流高压特性光伏系统在有光照起火原因分析直流电弧、热斑效时始终带电，组串电压可达600-应、线路老化、连接器失效、逆变1500V人体接触带电部件会造成严器故障等都可能引发火灾光伏组重电击伤害件在燃烧时会释放有毒气体典型案例某维护人员在未断电情案例警示某屋顶光伏系统因接线况下更换接线盒，触碰到裸露的正盒进水导致短路起火，蔓延至建筑负极导体，造成严重电击烧伤教物，造成重大财产损失定期检查训是必须严格执行断电验电程序防水密封至关重要⚙️机械风险结构安全隐患支架松动、基础沉降、组件脱落、紧固件锈蚀等问题威胁人身和设备安全恶劣天气下风压雪压可能超出设计负荷高空作业风险屋顶和地面电站维护涉及高空作业，坠落是最严重的机械伤害类型必须使用合格的防坠落装备和作业平台直流电弧故障危害电弧产生机理典型电弧故障案例直流电弧是光伏系统最危险的故障之一当电路中出2023年某工商业屋顶电站发生严重火灾，经调查起因是MC4连接器长期暴露在户现以下情况时可能产生电弧外环境中老化松动，接触电阻增大产生电弧，最终引燃周围可燃材料火灾造成整个光伏系统报废，屋顶建筑严重受损•连接器接触不良或松动•线缆绝缘层破损导致短路事故教训必须使用符合质量标准的连接器，定期检查连接紧固状态，及时更换老化部件•组件内部缺陷或裂纹•开关设备分断过程直流电弧温度可达3000-6000℃，具有极强的破坏力和引燃能力，且不易熄灭国家电气规范（NEC）要求2017版NEC

690.11条款强制要求光伏系统配备电弧故障断路器（AFCI），能够在检测到电弧信号后迅速断开电路，防止火灾发生这是光伏安全领域的重要技术进步接地故障与逆接风险接地故障检测故障危害分析检测处理方法接地故障是指电气设备的带电部分与地之间发生非接地故障会导致漏电流增大，触电风险提升，还可使用绝缘电阻测试仪定期检测组串对地绝缘电阻，正常的低阻抗连接光伏系统中常见的接地故障包能引发电弧和火灾逆变器通常配备接地故障监测正常值应大于1MΩ发现接地故障后应立即停机，括组件边框接地不良、线缆绝缘破损接触支架等功能，检测到故障时会自动停机保护排查故障点并修复后才能恢复运行逆接线风险与防范逆接线后果光伏组件或组串的正负极接反会导致现场检测工具•逆变器无法正常工作或报错•数字万用表测量电压极性和大小•组件内部旁路二极管损坏•钳形电流表检测电流方向和幅值•电流倒灌造成组件过热甚至起火•红外热像仪发现异常发热点•系统效率大幅下降•IV曲线测试仪诊断组串性能安装调试阶段必须仔细核对极性标识，使用仪器验证后再通电隐患无处不在防范刻不容缓光伏系统对消防救援的挑战光伏系统给消防救援带来了新的挑战消防人员必须了解光伏系统特性，采取正确的处置方法，避免救援过程中发生次生事故识别系统关键部件1到达火灾现场后，消防人员应迅速识别光伏组件、逆变器、直流汇流箱、交流配电柜等关键设备位置查看系统铭牌了解电压等级和容量信息注意观察线缆走向和断路器位置断电与快速停机2光伏系统无法完全断电是最大的安全挑战应优先操作交流侧断路器切断并网连接，然后操作直流侧断路器配备快速关断设备的系统可将组件电压降至安全范围注意直流侧在有光照时仍带有一定电压防护装备与操作规范3消防人员必须穿戴绝缘手套、绝缘靴等电气防护装备使用水枪灭火时应采用喷雾方式并保持安全距离（建议10米以上）避免直接接触组件和线缆夜间或阴天时电压较低，相对安全必要时可用遮光材料覆盖组件降低电压施工与维护中的安全风险高空作业坠落风险重物搬运与人体工学伤害环境与气候影响光伏系统安装和维护经常需要在屋顶光伏组件、逆变器、支架等设备重量户外作业面临高温、寒冷、强光、大或高处作业，坠落是造成伤亡的主要大，不当搬运容易造成肌肉拉伤、腰风、雷电等恶劣环境夏季高温易引原因必须使用符合标准的安全带、部损伤等人体工学伤害应使用机械发中暑，冬季低温导致操作不便强安全绳、安全网等防护设施作业前辅助设备，多人协同作业，采用正确光反射会损伤视力，必须佩戴防护眼应检查屋顶承重能力，设置警戒区的搬运姿势注意通道畅通，防止绊镜大风天气组件容易飘移，雷雨天域，2米以上高度必须系挂安全带倒和砸伤女性和特殊体质人员不宜气严禁作业作业时间应避开正午高恶劣天气禁止高空作业从事重体力搬运工作温时段，准备充足的防暑降温物品第三章光伏系统安全操作与应急处置建立规范的安全操作流程和应急处置预案是防范事故的关键本章介绍光伏系统安全操作的基本原则、断电技术、火灾应对和事故案例分析安全操作基本原则事前风险评估个人防护装备（PPE）开展作业前必须进行风险评估，识根据作业类型正确选择和使用PPE别潜在危险源，制定针对性的安全绝缘手套和绝缘靴（电气作业）、措施填写作业许可证，明确作业安全帽（所有作业）、安全带和安内容、时间、负责人和安全要求全绳（高空作业）、防护眼镜（防高风险作业需经安全主管审批强光和飞溅物）、工作服（防晒防割）定期检查PPE完好性现场整洁与工具维护保持工作现场整洁有序，及时清理杂物，防止绊倒和滑倒工具应摆放稳妥，防止坠落伤人使用前检查工具完好性，损坏工具及时报废电气工具应具备绝缘防护，定期校验测试仪器精度安全作业黄金法则

1.始终假设设备带电

2.双人作业互相监护

3.遵守操作规程不走捷径

4.疑问时停止作业请示

5.记录作业过程便于追溯光伏系统断电与快速停机技术断电操作流程光伏系统断电必须遵循严格的操作顺序

1.通知相关人员和电网调度

2.断开交流侧断路器（切断并网）

3.断开逆变器交流侧开关

4.断开逆变器直流侧开关

5.断开汇流箱或组串直流断路器

6.使用遮光材料覆盖组件（如需要）

7.验电确认无电后挂警示牌重要提示只要有光照，组件和直流线缆仍带有一定电压，操作时必须采取防护措施火灾应急处置流程0102火灾发现与报警灭火剂选择与使用发现火情后立即向消防部门报警，说明光伏系统火灾推荐使用干粉灭火器或二现场有光伏系统并告知位置同时通知氧化碳灭火器避免使用泡沫灭火器安全负责人和相关人员启动应急预（导电）使用水基灭火器时必须采用案，疏散人员到安全区域如火势较小喷雾模式并保持安全距离大型火灾由可尝试初期灭火，但不要冒险专业消防队处置，切勿擅自靠近高压设备03防止电击与二次事故灭火过程中严禁直接接触设备和线缆穿戴绝缘防护装备，与带电部位保持安全距离注意防止屋顶坍塌、组件坠落等次生危险火灾扑灭后不要立即进入现场，待确认安全后再开展清理工作做好现场保护，配合事故调查安全第一生命至上现场事故案例分析某光伏电站火灾事故复盘事故概况2024年3月，某市一座5MW地面光伏电站发生火灾，过火面积约300平方米，损失金额超过200万元幸无人员伤亡，但教训深刻1事故发生经过下午2时左右，监控系统显示3号逆变器报警离线维护人员赶到现场发现逆变器附近直流汇流箱冒烟起火，火势迅速蔓延至附近组件和线缆由于现场缺乏有效灭火设备，火势失控消防队到达后因不了解光伏系统特性，灭火受阻，最终耗时3小时才将火扑灭2原因调查分析事故调查组技术鉴定结论直流汇流箱内部接线端子长期受潮氧化，接触电阻增大产生过热，最终引发电弧导致起火进一步分析发现该汇流箱防护等级不足（仅IP54），且未按规定进行年度维护检查，隐患长期存在未被发现3事故教训总结本次事故暴露出多个管理漏洞1）设备选型不当，未考虑户外环境要求；2）维护制度不健全，未定期开展红外测温等预防性检查；3）应急预案不完善，现场缺少灭火设施；4）消防培训不到位，消防队不了解光伏系统特性4改进措施与预防建议整改措施包括更换全部汇流箱为IP65防护等级；建立月度红外测温制度；配置干粉灭火器和消防沙；编制应急预案并定期演练；与当地消防部门建立联系，提供系统资料和培训；安装电气火灾监控系统实现早期预警其他电站应引以为戒光伏系统维护安全规范定期检查与隐患排查维护人员培训要求建立完善的维护检查制度是预防事故的根本维护人员必须经过专业培训并持证上岗日常巡检（每日）观察系统运行状态，检查•电工作业证（低压或高压）监控数据是否异常•高空作业证（如涉及屋顶作业）月度检查红外测温查找热斑，目视检查组件•光伏系统专业知识培训合格证和连接器•急救知识和应急处置能力培训季度检查测试接地电阻，检查支架紧固件定期组织技能考核和应急演练，不断提升人员能力新员工必须在老员工指导下实习3个月年度检查绝缘测试，保护装置动作试验，清以上洗组件发现隐患立即记录并制定整改计划，重大隐患必须停机处理设备更新与技术升级趋势随着技术进步，光伏系统安全性能不断提升建议关注以下升级方向组件级监控和快速关断技术、智能电弧故障检测、防火型组件和线缆、智能巡检机器人、基于大数据的故障预测等老旧系统应评估升级改造的必要性和经济性法规标准与行业规范国家电气规范（NEC）中国相关法规标准国际认证标准美国NEC2017及后续版本对光伏系统安全我国已发布多项光伏安全标准GB/T主要国际标准包括IEC61730（光伏组件做出详细规定，特别是第690条款专门针50794《光伏发电站施工规范》、GB/T安全认证）、UL1741（逆变器安全标对光伏系统重点要求包括快速关断装50796《光伏发电工程验收规范》、NB/T准）、IEC62446（系统安装和调试文件）置（

690.12）、电弧故障保护32004《光伏发电站运行规程》等各省等出口产品或国际项目必须满足相应认（

690.11）、接地和过流保护等虽是美市也出台地方性安全管理规定，如《分布证要求国内企业应关注国际标准动态国标准，但对全球光伏安全产生重要影式光伏发电系统安全规范》响合规性提示光伏项目设计、施工、运维各环节都必须遵守相关法规标准违规操作可能导致严重安全事故，还会承担法律责任建议企业建立法规标准库，定期培训，确保合规运营光伏安全技术创新科技创新正在不断提升光伏系统的安全性能以下介绍几项具有代表性的安全技术创新智能监控与故障预警智能断路与隔离技术新型防火材料与结构基于物联网和大数据技术的智能监控系统能够新一代智能断路器集成了电弧检测、过流保采用阻燃背板、防火接线盒、耐火线缆等新材实时采集电压、电流、温度等参数，运用AI算护、漏电保护等多种功能，能够在毫秒级时间料可有效降低火灾风险组件边框采用铝合金法分析异常模式，实现故障早期预警系统可内切断故障电路组件级优化器和关断器技术材质具有良好的散热性能创新的组件结构设自动识别热斑、电弧、绝缘下降等隐患，并通实现了精确的单组件控制，发生异常时可隔离计减少热斑效应建筑光伏一体化（BIPV）产过手机APP推送告警信息，大幅提升安全管理故障点而不影响整个系统，显著提升安全性和品更加注重防火性能，满足建筑消防规范要效率可用性求培训总结与安全文化建设安全意识培养安全责任体系安全意识是安全工作的灵魂通过持续培训教建立明确的安全责任制，从企业负责人到一线育，让每位员工认识到安全的重要性，形成安员工，人人有责定期开展安全绩效考核，奖全第一的思维习惯优罚劣经验分享交流持续改进机制定期组织安全经验分享会，学习先进做法，吸建立PDCA循环管理模式，不断发现问题、分析取事故教训鼓励员工提出安全建议，营造全原因、制定措施、检查效果，实现安全管理的员参与的安全文化氛围螺旋上升安全文化建设是一项长期系统工程，需要企业领导高度重视、全体员工积极参与、制度机制有效保障只有将安全理念真正融入到日常工作中，才能实现本质安全互动环节安全知识问答让我们通过几个典型问题来检验学习效果，加深对重点知识的理解问题1为什么光伏系统无法完全问题2发现光伏系统起火应该问题3高空作业需要注意哪些断电？如何处置？安全事项？答案光伏组件的工作原理是光伏效答案首先确保人员安全，立即疏散并答案作业前检查安全带、安全绳、安应，只要有光照射到组件表面，就会产报警如火势较小可尝试用干粉灭火器全网等防护设施完好性；2米以上高度生电压和电流即使断开所有开关，组初期灭火，但注意保持安全距离，穿戴必须系挂安全带；检查屋顶承重能力和件本身和直流线缆之间仍然存在电压绝缘防护装备切断交流和直流侧电作业面稳定性；设置警戒区域防止无关只有通过遮光或使用快速关断装置才能源，但要注意直流侧不能完全断电大人员进入；恶劣天气（大风、雨雪、雷将电压降低到安全水平这是光伏系统火必须由专业消防队处置使用水灭火电）严禁作业；工具和材料应放置稳妥区别于传统电气设备的重要特点，也是时必须采用喷雾方式火灾扑灭后做好防止坠落；双人作业互相监护；作业过安全工作的难点现场保护，配合调查程中注意力集中，不要分心现场答疑与经验分享欢迎学员提出工作中遇到的安全问题，我们一起讨论分析也请有经验的学员分享安全管理的好做法，互相学习借鉴现场演示光伏系统断电操作快速停机装置演示接下来我们将现场演示配备快速停机功能的光伏系统操作

1.观察系统正常运行状态

2.按下快速停机按钮

3.使用万用表测量组件电压变化

4.观察电压从600V降至80V以下

5.演示恢复系统运行的步骤通过实际操作让大家直观感受快速停机技术的有效性未来展望光伏安全发展趋势政策推动安全升级智能化安全管理安全与绿色并重随着碳达峰、碳中和目标的推进，光伏产业将人工智能、物联网、大数据等技术将深度应用光伏作为清洁能源的同时，全生命周期的环境继续快速发展国家将出台更严格的安全技术于光伏安全领域智能巡检机器人、无人机巡友好和安全性将受到更多关注组件回收、无标准和管理规范，推动行业整体安全水平提查、AI故障诊断等手段将大幅提升安全管理效害化处理、职业健康等议题日益重要行业将升分布式光伏的快速增长对安全管理提出更率数字孪生技术实现系统仿真和预测性维在技术创新中实现安全性和环保性的双重提高要求护升光伏安全技术的进步将与产业发展同步，为构建清洁低碳、安全高效的能源体系提供坚实保障让我们共同期待和推动光伏安全事业的美好未来！参考资料与推荐阅读以下资料可帮助您进一步深入学习光伏安全知识《国家电气规范》（NEC）最新版华为光伏安全白皮书

（2023）Clean EnergyStates Alliance光本伏消防安全培训资料该白皮书系统梳理了光伏系统安全风美国国家电气规范是全球最权威的电气险，介绍了先进的安全技术解决方案该机构针对消防人员编写的专业培训材安全标准之一第690条款专门针对光伏涵盖电弧检测、智能关断、AI故障诊断等料，详细介绍了光伏系统特性、消防救系统，详细规定了设计、安装、运维的内容对了解行业最新安全技术趋势很援策略、安全操作规程等配有大量案安全要求建议重点阅读2017版及后续有帮助可在华为数字能源官网下载例和图片，实用性强对消防安全培训更新内容，特别关注快速停机和电弧故很有参考价值可在CESA官网获取障保护相关条款可在NFPA官网获取此外，还建议关注中国光伏行业协会、国家能源局、各省市能源主管部门发布的技术标准和管理文件，及时了解政策动态和行业最佳实践致谢感谢各位学员的积极参与感谢大家在培训过程中的认真学习、积极提问和热烈讨论你们的参与让这次培训更加生动和富有成效希望今天学到的知识能够应用到实际工作中，为光伏安全事业贡献力量感谢行业专家与资料提供者本次培训内容得到了多位行业专家的指导和支持，参考了国内外权威标准和研究成果特别感谢为光伏安全技术进步做出贡献的科研人员、工程师和管理者光伏安全是一项需要全行业共同努力的系统工程让我们携手前行，不断提升安全意识和技术水平，为清洁能源的健康发展保驾护航！光伏安全人人有责让我们携手共建安全、绿色的光伏未来！培训到此结束请记住安全永远是第一位的在追求清洁能源和经济效益的同时，必须将安全放在首位每一次规范操作、每一次隐患排查、每一次应急演练，都是在为生命安全筑牢防线愿大家学以致用，安全工作，为推动光伏产业高质量发展贡献智慧和力量！。