光伏支架行業(yè)標準——鋁合金支架、鋼支架、復合材料支架的質(zhì)量要求

太陽能光伏支架行業(yè)標準——鋁合金支架、鋼支架、復合材料支架的質(zhì)量要求

（來源：中國光伏行業(yè)協(xié)會）

ICS 31.030 L 90

團體標準

T/CPIA0013—2019

2019-09-27發(fā)布 2019-10-15實施

中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布

前言

本標準按照GB/T 1.1-2009給出的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別這些專利的責任。本標準由中國光伏行業(yè)協(xié)會標準化技術(shù)委員會歸口。本標準起草單位：中國電子技術(shù)標準化研究院、國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、蘇州愛康金屬科技有限公司、清源科技（廈門）股份有限公司、江東金具設(shè)備有限公司、南京鋒暉復合材料有限公司、安徽奧特康新型材料有限公司、江蘇海川新材料科技有限公司、中節(jié)能太陽能科技（鎮(zhèn)江）有限公司、國家電投集團西安太陽能電力有限公司、國家電投集團黃河上游水電開發(fā)有限責任公司、特變電工新疆新能源股份有限公司、同景新能源科技（江山）有限公司、西安特變電工電力設(shè)計有限責任公司、浙江雙宇電子科技有限公司、中國廣核新能源控股有限公司。

光伏支架

1、范圍

本標準規(guī)定了光伏支架的術(shù)語和定義、分類與標記、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸及貯存。

本標準適用于地面安裝光伏支架，包括固定式支架和固定式傾角可調(diào)支架。

本標準不適用于柔性光伏支架。

2、規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T 699優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB/T 700碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB/T 1220不銹鋼棒

GB/T 1591低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

GB/T 1804-2000一般公差未注公差的線性和角度尺寸的

GB/T 2408-2008塑料燃燒性能的測定水平法和垂直法

GB/T 3077合金結(jié)構(gòu)鋼

GB/T 3098.1緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱

GB/T 3098.6緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱

GB/T 3190變形鋁及鋁合金化學成分

GB/T 3280不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶

GB/T 4171耐候結(jié)構(gòu)鋼

GB/T 4226不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T 4237不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶

GB/T 5117非合金鋼及細晶粒鋼焊條

GB/T 5118熱強鋼焊條

GB/T 5169.11-2017電工電子產(chǎn)品著火危險試驗第11部分：灼熱絲/熱絲基本試驗方法成品的灼熱絲可燃性試驗方法(GWEPT)

GB/T 5237.1鋁合金建筑型材第1部分：基材

GB/T 5237.2鋁合金建筑型材第2部分：陽極氧化型材

GB/T 5267.3緊固件熱浸鍍鋅層

GB/T 6461金屬基體上金屬和其它無機覆蓋層經(jīng)腐蝕試驗后的試樣和試件的評級

GB/T 6725冷彎型鋼通用技術(shù)要求

GB/T 8162結(jié)構(gòu)用無縫鋼管

GB/T 10125人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗

GB/T 12967.3鋁及鋁合金陽極氧化膜檢測方法第3部分：銅加速乙酸鹽霧試驗（CASS試驗）GB/T 13793直縫電焊鋼管

GB/T 13912金屬覆蓋層鋼鐵制件熱浸鍍鋅層技術(shù)要求及試驗方法

GB/T 20878不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分

GB/T 31303奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼棒

GB/T 31539-2015結(jié)構(gòu)用纖維增強復合材料拉擠型材

GB 50661鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范

3、術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1光伏支架 supporting bracket forphotovoltaic（PV） application

光伏系統(tǒng)中為了擺放、安裝和固定光伏組件而設(shè)計的支撐裝置，簡稱為“支架”。

3.2固定式支架 fixed supporting bracket

傾角固定不變的光伏支架，通常以一年中光伏組件獲得太陽輻射量**的傾角作為安裝傾角。

3.3固定式傾角可調(diào)支架 angle adjustable fixed supporting bracket

傾角可以按不同時間段光伏組件獲得**太陽輻射量進行有限次數(shù)調(diào)整的光伏支架，通常是手動調(diào)整傾角。

3.4安裝尺寸 mounting dimensions

光伏支架中，安裝組件的橫梁與斜梁所在平面的尺寸，長度用字母 l1表示，寬度用字母 l2表示（見圖1）。

3.5安裝傾角 installing angle

光伏組件安裝面與水平面之間的夾角，用字母 α表示（見圖1）。

3.6**受荷寬度 maximum load width

相鄰兩個**跨度的跨中到跨中之間的距離，用 lm表示（見圖 1）。

說明：

l1 ——支架安裝組件的橫梁與斜梁所在平面的長度；

l2 ——支架安裝組件的橫梁與斜梁所在平面的寬度；

lm ——支架的**受荷寬度；

α ——支架的安裝傾角。

圖 1：支架安裝尺寸、安裝傾角和**受荷跨度示意圖

4、分類與標記

4.1分類

4.1.1按照安裝形式分類

按照安裝形式，支架可分為：

a)固定式支架，用字母“F”表示；

b)固定式傾角可調(diào)支架，用字母“A”表示。

4.1.2按照主要受力桿件材料類型分類

按照主要受力桿件材料類型，支架可分為：

a)鋁合金支架，用字母“AL”表示；

b)鋼支架，用字母“ST”表示；

c)復合材料支架，用字母“CO”表示。

4.2標記

4.2.1標記說明

支架標記由材料類型、安裝尺寸、安裝形式、安裝傾角等四部分組成，各部分之間加“-”，各部

分的順序如圖2所示。材料類型和安裝形式的表示按照4.1的規(guī)定。安裝尺寸采用長度（ l1）×寬度（ l2）的形式，長度和寬度分別用阿拉伯數(shù)字表示，單位為毫米（mm）。

安裝傾角用阿拉伯數(shù)字表示，單位為度（°），對于可調(diào)式支架的傾角采用（中值±X）的形式表

示。

5、原材料要求

5.1 鋁合金材料

鋁合金型材的化學成分應(yīng)符合GB/T 3190的規(guī)定，牌號和狀態(tài)應(yīng)符合GB/T 5237.1的規(guī)定。

5.2鋼材及五金材料

5.2.1支架用碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)符合 GB/T 699或 GB/T 700的規(guī)定。

5.2.2支架用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)符合 GB/T 1591的規(guī)定。

5.2.3支架用合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)符合 GB/T 3077的規(guī)定。

5.2.4支架用耐候結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)符合 GB/T 4171的規(guī)定。

5.2.5支架用不銹鋼宜采用奧氏體型不銹鋼，其化學成分應(yīng)符合 GB/T 20878、GB/T 4237、GB/T 4226、GB/T 3280、GB/T 1220或 GB/T 31303的規(guī)定。

5.2.6支架用焊接材料應(yīng)與被焊接金屬的性能相匹配，并應(yīng)符合 GB/T 5117、GB/T 5118、GB 50661的規(guī)定。

5.2.7支架型材、管材應(yīng)符合 GB/T 6725、GB/T 8162、GB/T 13793的規(guī)定。

5.2.8支架配套使用的緊固件應(yīng)符合 GB/T 3098.1、GB/T 3098.6的規(guī)定。

5.3復合材料

支架用復合材料一般采用纖維增強復合材料拉擠型材，應(yīng)符合 GB/T 31539-2015的規(guī)定，且滿足M23級或 M30級的要求。對于非標準的新型復合材料，應(yīng)進行技術(shù)論證。

6、要求

6.1外觀

6.1.1鋁合金支架外觀

鋁合金型材表面應(yīng)清潔、色澤均勻，不應(yīng)有凹凸、變形、皺紋、裂紋、起皮、腐蝕斑點、氣泡、電灼傷、流痕、發(fā)粘以及膜（涂）層脫落等缺陷。

6.1.2鋼支架外觀

6.1.2.1鋼材表面不應(yīng)有裂紋、氣泡、結(jié)疤、泛銹、夾雜和折疊等缺陷。對于熱浸鍍鋼材，熱浸鍍鋅層外觀應(yīng)符合 GB/T 13912的規(guī)定。

6.1.2.2焊接外觀應(yīng)外形光滑、均勻、成型較好，焊縫與基本金屬間過渡較平滑，焊渣和飛濺物應(yīng)清除干凈，無氣孔、夾渣、裂紋、未熔融、未焊滿、焊瘤等缺陷。

6.1.3復合材料支架外觀

復合材料支架構(gòu)件成品應(yīng)表面應(yīng)光潔平整、顏色均勻，應(yīng)無裂紋、氣泡、毛刺、無纖維裸露、纖維浸潤不良等缺陷；無明顯扭曲，切割面應(yīng)平齊，無分層。表面涂層應(yīng)均勻，無脫皮現(xiàn)象，涂層不存在誤涂、漏涂，無明顯流墜、針眼、氣泡、皺皮等缺陷。

6.2尺寸偏差

6.2.1支架桿件壁厚不應(yīng)有負公差，加工誤差應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求，未注明尺寸公差時應(yīng)符合 GB/T1804-2000中等 m級要求。

6.2.2支架工廠預(yù)裝后的尺寸允許偏差應(yīng)符合表 1的要求。

6.2.3對于固定式傾角可調(diào)支架，各支撐點對應(yīng)的上部組件傾角與設(shè)定角度的偏差應(yīng)在 ±1°以內(nèi)。

表 1支架工廠預(yù)裝后的尺寸允許偏差

6.3構(gòu)件的容許長細比

6.4結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形要求

6.4.1在組件恒荷載、風荷載和雪荷載標準值的組合效應(yīng)下，支架受彎構(gòu)件的撓度應(yīng)符合表 3的要求。表 3支架受彎構(gòu)件的撓度容許值

6.4.2在組件恒荷載、風荷載和雪荷載標準值的組合效應(yīng)下，固定式支架的柱頂位移應(yīng)不大于柱高的1/60，固定式傾角可調(diào)式支架的柱頂位移應(yīng)不大于柱高的 1/80。

6.5防腐蝕要求

6.5.1鋁合金支架防腐蝕要求

要求項目 安裝傾角 支架梁標高 支架立柱面 桿件中心線

允許偏差   ±0.5°   ±1 mm   ±1 mm   ±1 mm  

支架受壓、受拉構(gòu)件的容許長細比應(yīng)符合表 2的要求。

表 2支架受壓、受拉構(gòu)件的容許長細比

構(gòu)件類別 容許長細比

鋼支架 鋁合金支架 復合材料支架

受壓構(gòu)件 主要承重構(gòu)件   180   150   150

其他構(gòu)件、支撐等   220   200   200

受拉構(gòu)件 主要構(gòu)件   350   350   350

柱間支撐   300   300   300

其他支撐   400   400   400  

受彎構(gòu)件 撓度容許值

鋼支架 鋁合金支架 復合材料支架

主梁   l/250   l/250   l/250

次梁 無邊框光伏組件   l/250   l/250   l/250

其他   l/200   l/200   l/200

注： l為受彎構(gòu)件的跨度。對懸臂梁， l為懸臂梁長度的 2倍。  

鋁合金支架構(gòu)件宜采用陽極氧化表面處理，并符合GB/T 5237.2的規(guī)定，陽極氧化膜厚度應(yīng)滿足表4的要求。型材某些表面（如內(nèi)角、橫溝、凹槽等）的局部膜厚允許低于表4的要求，但不允許出現(xiàn)露底現(xiàn)象。

鋁合金支架的耐鹽霧腐蝕性能（銅加速乙酸鹽霧試驗）應(yīng)符合表5的規(guī)定。

表 4鋁合金支架陽極氧化膜厚度

腐蝕等級 膜厚級別 平均膜厚 a μm 局部膜厚 b μm

弱腐蝕   ≥AA15   ≥15   ≥12

中等腐蝕   ≥AA20   ≥20   ≥16

強腐蝕   ≥AA25   ≥25   ≥20  

ab 平均膜厚是指 5個局部膜厚的平均值。 局部膜厚是指在型材表面某個面積不大于 1cm 2的考察面內(nèi)作若干次（不少于 3次）膜厚測量所得的測量值的平均值。

表 5鋁合金支架耐鹽霧腐蝕性能

腐蝕等級 銅加速乙酸鹽霧試驗時間 h 保護評級 (R P)

弱腐蝕   32   ≥9

中等腐蝕   56   ≥9

強腐蝕   72   ≥9  

6.5.2鋼支架防腐蝕要求

6.5.2.1碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼支架以及緊固件應(yīng)進行防腐處理，并符合以下要求：

a)采用熱浸鍍鋅時，支架鍍鋅層平均厚度應(yīng)不小于 65 μm，局部厚度應(yīng)不小于 55 μm，外觀和附著力應(yīng)符合 GB/T 13912的規(guī)定；緊固件鍍鋅層局部厚度應(yīng)不小于 35 μm，平均厚度應(yīng)不小于 45μm，并符合 GB/T 5267.3的規(guī)定。對于海濱等腐蝕環(huán)境地區(qū)，支架鍍鋅層平均厚度應(yīng)不小于 85μm；對于重工業(yè)等特殊強腐蝕環(huán)境地區(qū)，支架鍍鋅層平均厚度應(yīng)由供需雙方協(xié)定。

b)采用防腐涂料時，應(yīng)完全覆蓋鋼材表面和無端部封板的閉口型材的內(nèi)側(cè)，閉口型材宜進行端部封口處理。

c)采用氟碳漆噴涂或聚氨酯漆噴涂時，平均膜厚宜不小于 35 μm。在空氣污染嚴重及海濱地區(qū)，平均膜厚宜不小于 45 μm。

d)鋼支架的耐鹽霧腐蝕性能（中性鹽霧試驗）應(yīng)符合表 6的規(guī)定。

表 6鋼支架耐鹽霧腐蝕性能

腐蝕等級 中性鹽霧試驗時間 h 保護評級 (R P)

弱腐蝕   96   ≥9

中等腐蝕   240   ≥9

強腐蝕   480   ≥9  

6.5.2.2耐候結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼支架的防腐蝕要求由供需雙方協(xié)商決定。

6.5.3其他防腐要求

不同材質(zhì)之間應(yīng)設(shè)置防腐墊片。

6.6環(huán)境耐久性能（僅適用于復合材料支架）

復合材料支架用FRP型材的耐水性能、耐堿性能、紫外線耐久性能和凍融循環(huán)耐久性能應(yīng)符合GB/T31539-2015的規(guī)定。

6.7防火要求（僅適用于復合材料支架）

6.7.1復合材料支架型材的燃燒性能應(yīng)符合 GB/T 2408-2008中 8.4規(guī)定的 HB級要求。

6.7.2在試驗溫度 750℃下，通過 GB/T 5169.11-2017規(guī)定的灼熱絲可燃性試驗。

7、實驗方法

7.1外觀檢查

7.1.1支架外觀一般在自然散射光條件下，目視檢查。

7.1.2鋼材熱浸鍍鋅層外觀按照 GB/T 13912的規(guī)定檢查。

7.1.3用5倍放大鏡檢查焊接處是否存在裂紋。

7.2尺寸偏差測量

7.2.1支架桿件尺寸偏差測量

壁厚、截面尺寸、加工孔距使用分辨率為0.01 mm的游標卡尺、分辨率為0.01 mm的壁厚千分尺或分辨率為1mm的鋼直尺測量。

7.2.2安裝傾角測量

使用分辨率為 0.1°的角度尺、分辨率為 6″的經(jīng)緯儀測量。

7.2.3支架梁標高測量

使用分辨率為1mm的鋼尺和塞尺測量。

7.2.4支架立柱面偏差測量

使用分辨率為1mm的鋼尺、分辨率為6″的經(jīng)緯儀、塞尺測量。

7.2.5桿件中心線測量

使用分辨率為1mm的鋼尺測量。

7.2.6可調(diào)式支架角度調(diào)節(jié)精度測量

將傾角手動調(diào)節(jié)到設(shè)定的角度，測量各支撐點對應(yīng)的上部組件的傾角，使用分辨率為0.1°的角度尺、分辨率為6″的經(jīng)緯儀測量，計算測量結(jié)果與設(shè)定角度的偏差。

7.3截面尺寸和長度測量

支架受壓、受拉構(gòu)件長度采用分辨率為 1mm的鋼尺進行測量。支架受壓、受拉構(gòu)件截面尺寸應(yīng)根據(jù)截面的形狀選用合適的工具（如分辨率為0.01 mm的游標卡尺、分辨率為0.01mm的壁厚千分尺）進行測量。

7.4靜載荷變形試驗

按照附錄A的規(guī)定進行靜載荷變形試驗，支架受彎構(gòu)件的撓度應(yīng)符合6.4.1的要求，柱頂位移應(yīng)符號6.4.2的要求。

7.5防腐檢驗

7.5.1鋁合金支架防腐檢驗

7.5.1.1鋁合金支架構(gòu)件表面陽極氧化膜質(zhì)量應(yīng)按照 GB/T 5237.2的規(guī)定進行試驗。

7.5.1.2鋁合金支架耐鹽霧腐蝕性按照 GB/T 12967.3的規(guī)定進行銅加速乙酸鹽霧試驗（CASS試驗），至表 6規(guī)定的時間后，按 GB/T 6461的規(guī)定評定試驗結(jié)果。

7.5.2鋼支架防腐檢驗

7.5.2.1鋼支架熱浸鍍鋅層的厚度、外觀、附著力按照 GB/T 13912的規(guī)定測試。

7.5.2.2鋼支架氟碳漆膜層和聚氨酯漆膜層的平均膜厚采用分辨率 0.5 μm的膜厚檢測儀檢測。每個桿件在表面不同部位選取至少 5個測量點，同一測量點至少測量 5次，取平均值。

7.5.2.3鋼支架的耐鹽霧腐蝕性按照 GB/T 10125的規(guī)定進行中性鹽霧試驗（NSS試驗），至表 7規(guī)定的時間后，按 GB/T 6461的規(guī)定評定試驗結(jié)果。

7.6環(huán)境耐久性能試驗

7.6.1耐水性能試驗應(yīng)按照 GB/T 31539-2015中 7.6.2的規(guī)定進行。

7.6.2耐堿性能試驗應(yīng)按照 GB/T 31539-2015中 7.6.3的規(guī)定進行。

7.6.3紫外線耐久性能試驗應(yīng)按照 GB/T 31539-2015中 7.6.4的規(guī)定進行。

7.6.4凍融循環(huán)耐久性能試驗應(yīng)按照 GB/T 31539-2015中 7.6.5的規(guī)定進行。

7.7　防火試驗

7.7.1支架用復合材料的燃燒性能應(yīng)按照 GB/T 2408-2008中試驗方法 A--水平燃燒試驗的規(guī)定進行。

7.7.2灼熱絲可燃性試驗應(yīng)按照 GB/T 5169.11-2017的規(guī)定進行，試驗溫度 750℃。

8、檢驗規(guī)則

8.1檢驗分類

支架的檢驗分為鑒定檢驗和質(zhì)量一致性檢驗（出廠檢驗）。

8.2鑒定檢驗

8.2.1通則

在有下列情況（包含但不限于）之一時，應(yīng)進行鑒定檢驗:

a)新產(chǎn)品定型或產(chǎn)品改進設(shè)計后定型時；

b)產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時；

c)產(chǎn)品關(guān)鍵部件、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；

d）產(chǎn)品長期停產(chǎn)再次恢復生產(chǎn)時；

e）正常生產(chǎn)時應(yīng)每年進行一次型式檢驗；

f)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)等提出鑒定檢驗要求時。

8.2.2樣本

8.2.3檢驗項目

在質(zhì)量一致性檢驗合格的產(chǎn)品中隨機抽取 3套支架進行鑒定檢驗。

鑒定檢驗項目應(yīng)符合表 7的規(guī)定。

表 7檢驗項目

8.2.4

8.3

8.3.1

8.3.1.1

8.3.1.2

8.3.1.3

8.3.2

8.3.3合格判定

8.3.3.1外觀符合要求的產(chǎn)品方可允許出廠，外觀不合格的產(chǎn)品應(yīng)根據(jù)情況進行返修或報廢處理。

8.3.3.2允許偏差項目在每批抽檢樣品中有 1套不符合要求時，應(yīng)從原批中加倍抽樣復檢。復檢樣品全部合格，則判定該批產(chǎn)品合格，否則判定該批產(chǎn)品不合格。

9、標志、包裝、運輸、貯存

9.1標志

9.1.1產(chǎn)品標志

每批支架產(chǎn)品應(yīng)有明顯的、不可擦除的產(chǎn)品標志，標志應(yīng)包括但不限于下列內(nèi)容：

――制造商名稱、商標；

――按照 4.2要求做的產(chǎn)品標記；

――檢驗合格標記；

――生產(chǎn)日期。

9.1.2包裝標志

外包裝箱上應(yīng)附有:

――制造商名稱、商標、地址、聯(lián)系方式；

――產(chǎn)品的名稱、型號；

――生產(chǎn)批號、生產(chǎn)日期；

――產(chǎn)品毛重、凈重、數(shù)量；

――箱體尺寸；

――儲運指示標志。

9.2包裝

根據(jù)產(chǎn)品的實際尺寸、質(zhì)量、包裝數(shù)量等參數(shù)設(shè)計選用合適的包裝箱。表面易損部件需用塑料薄膜

9.3

9.4

附錄A（規(guī)范性附錄）支架靜載荷變形試驗

A.1試驗前準備

A.1.1對支架結(jié)構(gòu)單元進行合理簡化，提高試驗的可操作性。

A.1.2選取支架的**一跨，將支架按照生產(chǎn)廠家說明書安裝在底座上，并將光伏組件安裝在支架上。

A.1.3在支架受彎梁的兩端、梁的跨中位置、立柱頂安裝精度為0.1mm的位移傳感器，也可用精度為

0.1mm位移撓度檢測儀測量各點的位移。

A.2試驗步驟

A.2.1垂直水平面靜載荷變形試驗

圖 A.1垂直水平面靜載荷變形試驗示意圖

A.2.2垂直組件面靜載荷變形試驗（可選）

將支架安裝在一個傾角為 α的固定斜面臺上， α為支架組件的安裝傾角，在組件平面上均勻施加面荷載（見圖A.2），方向沿組件平面法線向上，面荷載值為風荷載標準值，單位為kN/㎡，持續(xù)時間1 h。觀察并記錄位移測量儀器的讀數(shù)及試樣的變形情況。

注：該試驗的目的是測試支架整體結(jié)構(gòu)各部件尤其是連接節(jié)點，軸向受拉構(gòu)件在背向風荷載作用下的受力變形情況。考慮試驗的可操作性，施加的面荷載方向為豎直方向，該項目測得的撓度、位移等只考慮面荷載對支架引起的變形，忽略支架自重，尤其是橫梁自重引起的變形的影響，若橫梁自重引起的彎曲變形對測量結(jié)果影響較大，需要驗算并綜合評判。