高层住宅 BIPV 电气设计需注意哪些安全要点？

一、 系统并网与用电隔离安全

1. 严格执行 “并网不上网” 或 “自发自用、余电不上网” 模式

   高层住宅住户多、用电负荷波动大，为避免光伏电力倒灌电网影响公共电网稳定，优先采用户用自发自用 + 储能模式，或整栋楼集中并网后统一分配电力。

   设计时必须加装防孤岛保护装置，当电网停电时，系统能在 0.2 秒内快速断开并网回路，防止光伏系统向停电线路供电，避免维修人员触电。
2. 设置多级电气隔离与保护
   • 直流侧：每一串光伏组件需加装直流断路器和熔断器，防止组件短路引发火灾；组件与汇流箱之间采用 MC4 专用防水接头，避免接头松动漏电。
   • 交流侧：逆变器输出端需加装交流断路器、漏电保护器，且与住户室内配电系统做电气隔离，防止光伏侧故障影响住户用电安全。

二、 防雷与接地安全

1. 纳入建筑整体防雷体系

   高层住宅易受雷击，BIPV 系统不能独立防雷，需将光伏组件边框、支架、汇流箱、逆变器外壳全部接入建筑防雷接地网。

   组件安装位置需处于建筑接闪器（避雷带、避雷针）的保护范围内，若超出保护范围，需在光伏阵列上方加装避雷带，避免组件直接遭受直击雷。
2. 强化感应雷防护

   在汇流箱直流侧、逆变器交流侧均安装二级浪涌保护器（SPD），泄放雷击产生的感应过电压；浪涌保护器需选用适配光伏系统电压等级的型号，且接地电阻需≤4Ω（联合接地标准）。
3. 等电位连接设计

   所有金属部件（组件边框、支架、线缆金属护套）需做等电位连接，消除电位差，防止雷击或漏电时产生电火花引发火灾。

三、 消防与应急断电安全

1. 分层分区设置应急断电装置

   高层住宅需按楼层划分防火分区，每个分区的光伏系统需配备分区直流隔离开关，且开关需安装在消防人员易操作的位置（如楼梯间、消防控制室）。

   火灾发生时，可快速切断对应楼层的光伏直流电源，避免直流高压触电风险，为消防救援创造安全环境。
2. 电缆敷设与防火封堵
   • 直流电缆需选用低烟无卤阻燃（WDZ）光伏专用电缆，禁止与住户电源线共管敷设；电缆竖井、桥架穿越楼板或防火墙时，必须用防火泥、防火隔板封堵，防止火灾沿电缆蔓延。
   • 逆变器需安装在通风良好、远离易燃物的区域，且与墙体保持 30cm 以上距离，避免设备过热引燃周边材料。

四、 设备选型与安装安全

1. 优先选用小型化、高防护等级设备
   • 逆变器：推荐微型逆变器或组串式逆变器，体积小、重量轻，适合高层住宅墙面或阳台安装；防护等级需≥IP65，抵御户外潮湿、灰尘侵蚀。
   • 线缆：直流侧选用耐候性强的 PV1-F 电缆，交流侧选用 YJV 型电缆，且线缆需穿阻燃波纹管保护，避免高空坠物砸破绝缘层。
2. 设备安装承重与固定安全

   BIPV 组件（如光伏幕墙、光伏屋顶瓦）需与建筑主体结构可靠连接，不能仅固定在外墙保温层或装饰层上；设计时需核算建筑结构承重，确保设备及支架重量不超过建筑设计荷载。

   高空安装的设备需加装防坠落装置，防止台风、地震等自然灾害导致设备脱落伤人。

五、 运维与检修安全

1. 预留安全检修通道

   光伏阵列之间需预留≥0.8m 的检修通道，逆变器、汇流箱安装位置需便于人员操作，且下方不得设置住户窗户或出入口，防止设备故障掉落伤人。
2. 设置明显安全警示标识

   在直流高压区域、逆变器周边张贴 “高压危险”“禁止攀爬” 等警示标识；住户配电室内需明确区分 “光伏供电回路” 与 “电网供电回路”，避免误操作。