如何安装支架以及光伏阵列的接地细节

如果你有些经验并且知道该怎么做，在地面或者屋顶上安装支架是很简单的。有参加讲习班的经验或有实践经验的朋友帮忙可以使工作更加容易，而且更加省时。一定要用一根绳索拴住自己的身体，并系在安全的地方，这样你或者朋友们就不会从屋顶滑下（见图8-12）。很快本书将有更多这方面的讨论。为了使安装的结果更好，应该雇一个有资格的、有过很多系统安装经验的安装人员。他们可以分块做这项工作，结果会好很多。

图8-12 为了防止滑下，工人们应该系上固定安全绳，安全绳系在建筑上。图中，在中西部可再生能源协会教授光伏阵列的安装中一个工人安全绳系在建筑物的屋顶上。

如果准备自己做这项工作，首先要仔细地测量你的屋顶并且设计阵列。用粉笔线来标记出支脚的位置。开始在屋顶钻孔之前，要检查测量结果2～3次。一定要注意安全，可以考虑用脚手架代替梯子来爬上屋顶。通过脚手架来把支架和光伏单元抬上去也更加容易。认真地选取所穿的鞋子，鞋底好的运动鞋更好一些，硬底的工作靴在屋顶上不适用。屋顶上是湿的或者风暴要来临时，要远离屋顶。记得在阳光充足时，屋顶会被加热而温度升高，热的沥青屋顶面板会变软，在上面行走或者脚底转动可能会对它造成损坏。

一两套保护带和安全绳是必不可少的（见图8-13）。与保护带相连的系索和绕在屋顶的安全绳协同配合。当然，劳累或者身体不舒服时，一定不要工作，也不要一个人工作。此外，要有一个备用的人，有一个备用的人就多一双眼睛、多一份心思，可以帮忙避免发生错误和危险。

图8-13 工人在住宅和商店屋顶工作时带有安全吊带。工人们被固定在屋顶的安全绳索牢固地系紧。

为了防止在冬季大风的天气里阵列被风吹下屋顶，支脚一定要固定在屋顶的骨架结构上（椽或者平顶栅，这取决于屋顶的类型）。方头螺钉可以钉在椽或梁上，但不能钉在屋顶板上（见图8-14）。需要一个好的寻柱机或者来到屋顶室寻找椽或梁，找到时，用一点时间来标记椽或桁架。如果很难直接将方头螺钉钉在屋顶的骨架结构上，倘若能到屋顶室，可以在骨架结构之间安装支撑木块。这样方头螺栓就可以把支架固定在屋顶上了（见图8-15）。安装支撑木块的方法不适合拱形天花板的房屋，因为不能接触到托梁。

图8-14 尺寸合适的方头螺钉用来将安装支架固定在住宅或办公楼的屋顶上。

图8-15 牢固固定在相邻椽间的支撑木块可以用来把阵列固定在屋顶上。(www.xing528.com)

在安装方头螺栓时，一定要采用耐用的填料，也就是硅填料。填料可以防止雨水或融雪渗入屋顶漏在隔热材料上。应尽可能地采用质量最好的填料，在高质量填料上多花的几块钱可以防止泄漏，在修屋顶时可以为你省下几千元的费用。

已经详细讨论过了阵列的倾斜角。对于很多联网系统来说，最好把阵列安装得和屋顶等高（和屋顶同水平但为了散热略微高一些）。在审美上这样是最好的，同时也大大减少了大风载荷的担心。如果角度稍稍小于理想的角度，冬季减少的能量可以大部分被夏季更大的产出补偿。

为了防止地上阵列被风吹到别的地方去，支脚必须牢固的固定在设计正确的地基上，通常是固定在地面的混凝土基墩或混凝土桩上。

在装配支架时，一定要使用不锈钢螺母和螺栓。他们比普通螺母、螺栓的使用时间长得多。光伏单元用夹子固定或者直接用螺栓固定在支架上。用快速接线转接器和咬合式连接器将单元一个一个串联连接起来。每一串接出的正、负接线通常接入配线箱，它们在配线箱里和其他串的正负接线端连接在一起（见图8-16a）。在配线箱里将这些串联的部分并联起来，这样的接线方案可保持系统电压不变，同时增加阵列的输出电流。

在安装光伏阵列时，一定要确保阵列和支架以及系统的其他部分正确接地。正如经验丰富的安装者和指导者Chris LaForge在他的关于光伏安装的文章中指出的，“接地对安全和系统性能至关重要”，这可以防止用户被电击，也可防止设备损坏。如果带电流的电线接到光伏系统的金属部件，比如单元框架或者逆变器的金属箱上，就可能发生触电。如果系统没有正确接地，电流就会击穿接触短路部件。

在安装光伏阵列时，需要形成一个连续的接地。这是通过在支架和每个单元上安装接线片来实现的（见图8-16a）。接地线在接线片间相连，然后接入配线箱（见图8-16b）。

为了达到既省时又省材料的目的，Wiley Electronics公司和UniRack公司提供接地夹（见图8-17）。这些简单的装置夹在支架上相邻单元之间，使单元和支架上的轨道相连。这样就不需要在每个单元上安装接地接线片。每个轨道上只需要一个接地接线片。

用裸铜线给阵列接地。安装人员通常使用硬的或者绞成股的裸AWG 6铜线。接地线接至配线箱，然后接到一个长度为8ft、在阵列附近接地的接地棒，或称作接地电极上。如果阵列安装在距离房屋有些距离的地方，接地线又继续接至与另一个接地棒相接的房屋，然后接到建筑物里面的其他金属部件，如直流隔离开关、逆变器和控制器上。

接地既是艺术，也是技术，因此要确保知道自己该做什么。我们强烈建议你咨询有资格的太阳能安装人员或者雇用太阳能安装人员或电工来和你一起给系统正确接地。

安装支架阵列的最后一个注意事项是一定要注意整洁，那样会看起来好很多。松垮的接线应该用黑色（耐紫外线）拉链带系起来。