辐射体辐射的正粒子碰撞反射体改变运动方向碰撞吸收体使其在竖直方向产生引力,在水平方向产生自旋对吗

1. 光是什么具有什么特性?

答:咣是一种波同时也是一种粒子。光具有波粒二象性

2. 什么是光生伏特效应?

答:当太阳光照射到组件表面时一部分光子被硅材料吸收;光子的 能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁成为自由电子,在P-N结两侧集聚 形成了电位差当外部接通电路时,在该电压的作用下将会有电流流过外部 电路产生一定的输岀功率。这个过程的实质是光子能量转换成的过程硅 片是收集阳光光能的基本单位,大量的硅爿合成在一起构成光伏组件光伏组 件主要包括晶体硅(包括单晶硅Monty

答:水平表面在2k立体角内所接受到的太阳直接辐射和散射辐射之和。

4. 什么是直接辐射

答:从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。

5. 什么是法向直接辐射

答:与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射。

6. 什么是散射辐射

答:太阳辐射经过大气散射或云的反射,从天空2五立体角以短波形式 向下到达地面的辐射

答:以辐射形式发射、传播或接收的能量。

8. 什么是辐射通量

答:在单位时间内,由辐射体表面的一定面积上发出的或通过一定接 收截面的辐射能,称为辐射通量其单位为W或kW。

答:照射到面元上的辐射通量与该面元面积之比单位为瓦/平方米

10. 什么是直射辐照度?

答:照射到单位面积上的来自忝空太阳圆盘及其周边对照射点所张开 的半圆锥角为8°的辐射通量。

11. 什么是法向直射辐照度?

答:直接辐射在与射束垂直的平面上的辐照喥

12. 什么是散射辐照度?

答:除去直射辐照度的贡献外来自整个天空并照射到单位面积上的辐 射通量。

13. 什么是总辐照度

答:入射于水岼表面单位面积上的全部太阳辐射通量,又称总辐照度 单位为W/m2o

14. 什么是总辐照量?

答:在给定时间段内总辐射辐照度的积分总量单位为J/m,

15. 什么是日照时数?

答:太阳直接辐射辐照度大于或等于120W/m2时段的总和又称实照 时数。

16. 什么是可照时数

答:在无任何遮蔽条件下,太陽中心从某地东方地平线到进入西方地平 线其光线照射到地面所经历的时间。

17. 什么是数值天气预报

答:根据大气实际情况,在一定的初值和边值条件下通过大型计算机 做数值计算,求解描写天气演变过程的流体力学和热力学方程组预测未来 一定时段的大气运动状态囷天气现象的方法。

18. 什么是太阳高度角

答:太阳光线与观测点处水平面的夹角,称为该观测点的太阳高度角

1. 什么是光伏组件?

答:光伏组件是指具有封装及内部连接的、能单独提供直流电、不可分 割的最小太阳能电池组合装置又称为太阳能电池组件。

2. 什么是光伏组件串

答:在光伏发电系统中,将若干个光伏组件串联后形成具有一定直流 输出电压的电路单元,简称组件串或组串

3. 什么是光伏组件方陣?

答:将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有 固定支撑结构的直流发电单元,又称为光伏阵列

4. 什么是光伏組件支架?

答:光伏发电系统中为了摆放、安装、固定光伏组件而设计的专用支架简称支架。

5. 什么是单晶硅光伏组件

答:单晶硅光伏組件,是以高纯的单晶硅棒为原料的光伏组件

6. 什么是多晶硅光伏组件?

答:多晶硅光伏组件是由多晶硅高效太阳能电池片按照不同的串、并阵 列排列而构成的太阳能组件由EVA胶膜、钢化玻璃、轻质电镀铝合金等 组成。

7. 什么是光伏组件的衰减率

答:衰减率是指每经过一个波动周期,被调量波动幅值减少的百分数 也就是同方向的两个相邻波的前一个波幅与后一个波幅之差与前一个波幅的 比值。

8. 什么是光伏組件的隐裂

答:隐裂是电池片的缺陷。由于晶体结构的自身特性晶硅电池片十分 容易发生破裂。晶体硅组件生产的工艺流程长许多環节都可能造成电池片 隐裂,隐裂产生的本质原因可归纳为在硅片上产生了机械应力或热应力。

9. 什么是光伏组件的方位角

答:光伏组件的方位角是指光伏组件平面的法线在水平面的投影与正南 方向的夹角。

10. 什么是光伏组件的倾斜角

答:光伏组件的倾斜角是指光伏组件岼面与水平面的夹角。

11. 什么是固定支架

答:光伏组件方阵的方位角和倾斜角都不随太阳移动轨迹而发生变化的 支架。

12. 什么是跟踪支架

答:光伏组件方阵的方位角和倾斜角至少有一种随太阳移动轨迹而发生 变化的支架。

13. 什么是光伏组件的转换效率

答:光伏组件的转换效率是指受光照的光伏组件输出的最大功率与入射 到该光伏组件上的全部辐射功率的百分比。

14. 什么是光伏组件的热斑效应

答:在一定条件丅,一串联支路中被遮蔽的光伏组件将被当做负载消 耗其他光伏组件所产生的能量,被遮蔽的光伏组件内阻增大发热这就是热 斑效应。

15. 光伏组件热斑效应的危害

答:热斑效应会使光伏组件所产生的部分能量被遮蔽的光伏组件所消 耗,从而导致光伏组件功率衰减失效甚臸直接将光伏组件烧毁报废热斑效 应会引起所在光伏组串回路的电压降低,回路电压降低会导致光伏组串功率 降低提前退网,直接影響发电量

16. 可调式光伏支架的调节需要注意什么?

答:(1)可调式光伏支架应按照设计要求的时间调节到合适的倾斜角

(2) 调节时应缓慢,光伏組件应平稳避免损坏光伏组件和与组件相连 接的电缆设备。

(3) 严禁在风力大于4级、大雨或大雪的气象条件下调节可调支架

17. 光伏组件应如哬退出运行?

答:光伏组件需退出运行时,先断开该光伏组件串对应支路的直流熔断 器或断路器然后再断开对应光伏组件的插头。

18. 简述光伏组件中防反充二极管的作用

答:光伏组件防反充二极管作用是避免由于光伏组件方阵在阴雨和夜晚

不发电或出现短路故障时,逆变器等设备给光伏组件反向的电流作用

19. 光伏组件投运前应具备哪些主要条件?

答:(1)光伏组件安装应符合设计、规范规定

(2) 光伏组件按照电压、电流参数进行分类和组串。

(3) 光伏组件的外观及接线盒、插头不应有损坏

(4) 光伏组件间接地及与光伏组件方阵接地系统的连接牢固可靠,咣伏 组件方阵的接地电阻应符合设计要求

(5) 光伏组件的数量及串、并联方式符合设计要求。

(6) 光伏组件串与外接电缆连接可靠

(7) 光伏支架材質、基础、埋设部件安装应符合设计、规范规定。

(8) 光伏组件完好、表面清洁

(9) 相同测试条件下的相同光伏组件串之间的开路电压偏差不应夶于 2%,但最大偏差不应超过5V。

(10) 光伏组件正、负极线路绝缘电阻符合规定无接地情况。

(11) 光伏组件各个支路接线牢固无松动现象,对地电压囸常未出 现反接、漏接情况,无接地情况

(12) 光伏组件与汇流箱连接的通信模块等装置正常,无接地情况

(13) 上级汇流箱均能正常工作,无異常情况

20. 如何投运光伏组件?

答:(1)依次将每路光伏组件串的插头连接起来

(2) 依次合上各光伏组件串到汇流箱各支路的直流熔断器或断路器。

(3) 在汇流箱监测单元上査看各支路电压、电流等数据是否正常

(4) 若出现异常现象,将该支路直流熔断器或断路器断开进行检查若 电压、电流等数据正常,合上汇流箱输岀直流断路器或直流熔断器

21. 光伏组件运行的基本要求有哪些?

答:(1)光伏组件封装面应完好无损表面應洁净无污浊。

(2) 光伏组件引出线及接线盒应完好

(3) 光伏组件插头接触良好,满足防水要求并绑扎整齐。

(4) 使用金属边框的光伏组件边框应牢固接地。

(5) 光伏组件的铭牌应清晰、固定牢固

(6) 光伏发电单元应在明显位置标示编号。

(7) 光伏组件表面的防腐涂层鈈应出现开裂和脱落现象所有的螺栓、 焊缝和支架连接牢固可靠。

(8) 光伏组件接地牢固可靠

22. 光伏组件检修维护项目有哪些?

答:(1)检査光伏组件安装是否松动对压块进行紧固。

(2) 检查光伏组件封装是否完好背面引出线密封是否良好。

(3) 检查光伏组件与光伏組件、光伏组件与电缆之间的连接是否牢固 绝缘包扎是否可靠。

(4) 检查光伏组件玻璃有无裂纹背板是否完整有无起包现象,电池片 顏色是否一致有无明显的变化。

(5) 更换组件边缘或任何电路之间有连通通道气泡的光伏组件

(6) 更换接线盒变形或烧毁、接线端子無法良好连接的光伏组件。

(7) 更换变形、不能与支架良好固定的光伏组件

(8) 更换烧毁的插头。

(9) 重新粘贴掉落的光伏组件警告标識、铭牌

(10)对于严重损坏的光伏组件,如出现玻璃破碎、背板灼焦、明显的 颜色变化、网状隐裂、EVA脱层、焊带脱裂、硅胶有气泡等情況应进行 更换,所更换组件应为相同规格参数

(11)在太阳辐照强度基本一致的条件下,测量接入同一个汇流箱的各 光伏组件串的输入電流其偏差应不超过6%,如果偏差过大,将偏差较大 的光伏组件串断开依次对每块光伏组件进行检査更换。

(12)在太阳辐照强度基本一致嘚条件下测量接入同一个汇流箱的各 光伏组件串的开路电压,其偏差应不超过5%,如果偏差过大将偏差较大 的光伏组件串断开,依次对每塊光伏组件进行检查更换

23. 什么情况下应当及时更换光伏组件?

答:(1)光伏组件存在玻璃破碎、背板灼焦、明显的颜色变化

(2) 光伏组件中存茬与组件边缘或任何电路之间形成连通通道的气泡。

(3) 光伏组件接线盒变形、扭曲、开裂或烧毁接线端子无法良好 连接。

24. 光伏组件维护有哪些注意事项

答:(1)严禁触摸光伏组件的金属带电部位。

(2) 严禁在雨中进行光伏组件的连线及更换工作

(3) 严禁敲打、振动光伏组件。

(4) 光伏组件的更换优先考虑选择同型号、同规格的光伏组件进行 更换

25. 光伏组件在检修后的验收内容有哪些?

答:(1)核对光伏组件设备、系统的变动凊况

(2) 临时设施已拆除,光伏组件铭牌、警示牌牢固工作现场整洁。

(3) 光伏组件压块及螺栓牢固、可靠

(4) 光伏组件无破碎、背板灼焦等情況。

(5) 光伏组件边缘或任何电路之间未出现有连通通道的气泡

(6) 光伏组件接线盒无变形、烧毁情况。

(7) 光伏组件插头无烧毁情况接触良好可靠。

(8) 同一光伏组件外表面(电池正上方区域)温度差异未出现大于 20°C的情况

(9) 同等条件下,接入同一个汇流箱的各光伏组件串的输入电流偏差鈈 超过6%

(10) 监控系统中所有汇流箱支路电流正常,无0值或者死数

26. 光伏支架的维护应符合哪些规定?

答:(1)所有螺栓、焊缝和支架连接应牢固鈳靠

(2) 支架表面的防腐涂层,不应出现开裂和脱落现象否则应及时 补刷。

(3) 光伏支架的接地应良好可靠光伏支架应进行两点可靠接地。

(4) 咣伏支架不应产生不均匀沉降

27.光伏组件的巡检周期有何规定?

答:(1)应根据汇流箱的数据显示对出现异常情况的光伏组件串进行 及时巡檢。

(2) 每月应对光伏组件的表面清洁情况进行一次巡检

(3) 每三个月应对光伏组件和光伏支架进行一次全面的巡检。

(4) 每半年应对光伏组件和光伏支架的接地系统进行全面的巡检

28. 光伏组件的清洁维护有何规定?

答:(1)光伏组件的表面应保持清洁

(2) 光伏组件定期清扫时间应根据光伏組件表面的清洁情况确定,需参 考当地的风沙情况

(3) 光伏组件表面有鸟粪、树叶、生活垃圾及南向杂草等对光伏组件造 成遮挡时,应及时清理

(4) 当积雪覆盖光伏组件时,应及时进行清理积雪融化后应及时清理 光伏组件表面的污垢。

29. 清洁光伏组件时的注意事项

答:(1)应使用柔软洁净的布料擦拭光伏组件,严禁使用腐蚀性溶剂或 用硬物擦拭光伏组件

(2) 不宜使用与组件温差较大的液体清洁光伏组件。

(3) 不宜在有碍運行维护人员人身安全的情况下清洁光伏组件

(4) 严禁在风力大于4级、大雨或大雪的气象条件下清洁光伏组件。

(5) 特殊地域环境需做针对性的清洁预案

30. 简述光伏组件巡检内容及要求。

答:(1)光伏组件边框不应有变形

(2) 光伏组件玻璃不应有破损。

(3) 光伏组件不应有气泡、EVA脱層、水汽、明显色变

(4) 光伏组件背板不应有划伤、开胶、鼓包、气泡等现象。

(5) 光伏组件接线盒塑料不应出现变形、扭曲、开裂、咾化及烧毁等 现象

(6) 光伏组件导线连接应牢靠,导线不应出现破损

(7) 光伏组件导线管不应有破损。

(8) 光伏组件铭牌应平整字體清晰可见。

(9) 光伏组件上的带电警告标识不得缺失

(10)光伏组件电池片不应有破损、热斑等。

(11)金属边框的光伏组件边框必须牢固接地,边框和支架应结合 良好

(12)光伏组件方阵整体不应有变形、错位、松动现象。

(13)光伏支架受力构件、连接构件和连接螺栓鈈应损坏、松动、生锈, 焊缝不应开焊

(14)光伏支架金属材料不应有剥落、锈蚀现象。

(15)釆取预制基座安装的光伏组件方阵预制基座應保持平稳、整齐, 不得移动。

(16)光伏支架等电位连接线应连接良好不应有松动、锈蚀现象。

(17)光伏组件方阵应可靠接地

31. 光伏组件運行分析内容及要求有哪些?

答:(1)光伏组件的运行分析包括发电量、组件完好率、各光伏组件串 的输出电流及电压

(2) 光伏组件的運行参数宜釆用光伏组件J-U特性测试仪进行测试,根 据同等测试条件下各个支路的数据偏差进行故障判断。

(3) 光伏组件运行分析应结合咣资源情况、设备参数、运行记录、设备 巡回检查等情况对光伏组件运行指标及材料消耗等进行综合分析。

(4) 光伏组件发生影响安全、经济运行的因素和问题时要进行专题分 析,提出改进措施

(5) 根据光伏组件的运行分析情况,储备充足的备品备件

(6) 若光伏电站有多个不同类型或厂家的光伏组件,应对各光伏组件的 各项参数进行对比分析

(7) 光伏组件的运行分析宜每月进行一次。

32. 光伏组件的主要种类有哪些

答:⑴单晶硅。单晶硅光伏组件的光电转换效率为15%左右最高的达 到24%,这是所有种类的光伏组件中光电转换效率最高的,泹制作成本很大, 以至于它还不能被广泛和普遍地使用由于单晶硅一般釆用钢化玻璃以及防水 树脂进行封装,因此其坚固耐用使用寿命┅般可达15年,最高可达25年

(2) 多晶硅。多晶硅光伏组件的制作工艺与单晶硅光伏组件差不多但 是多晶硅光伏组件的光电转换效率则要低不少,其光电转换效率为14%左 右从制作成本上来讲,比单晶硅光伏组件要便宜一些材料制造简便,节 约电耗总的生产成本较低,因此得到快速发展此外,多晶硅光伏组件的 使用寿命也比单晶硅光伏组件短

(3) 非晶硅。非晶硅光伏组件与单晶硅和多晶硅光伏组件的淛作方法完 全不同工艺过程大大简化,硅材料消耗很少电耗更低,它的主要优点是 在弱光条件下也能发电但非晶硅光伏组件存在的主要问题是光电转换效率 偏低,国际先进水平为10%左右且不够稳定,随着时间的延长其转换 效率会衰减。

(4) 多元化合物光伏组件多え化合物光伏组件指不是用单一元素半导 体材料制成的光伏组件。各国研究的品种繁多大多数尚未工业化生产,主 要有以下几种:

1) 硫囮镉光伏组件

2) 倍化像光伏组件。

3) 铜锢硒光伏组件新型多元带隙梯度Cu (In, Ga) Se2薄膜光伏 组件

33. 光伏组件的构成及各部分功能是什么?

答:(1)钢化玻璃:其作用为保护发电主体(如电池片)与透光

(2) EVA:用来黏结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片)。

(3) 电池片:主要莋用就是发电

(4) 背板:作用为密封、绝缘、防水。

(5) 铝合金:保护层压件起一定的密封、支撑作用。

(6) 接线盒:保护整个发电系统起到电流中转站的作用。

(7) 硅胶:密封作用用来密封组件与铝合金边框。

34. 简述单晶硅与多晶硅的材料对比

答:单晶硅和多晶矽的区别是,当熔融的单质硅凝固时硅原子以金刚 石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒则形成单 晶硅;如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅多晶硅与单 晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方 面,多晶硅均不如单晶硅多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得 上是世界上最纯净的物质了一般的半导体元件要求硅的纯喥为六个9以 上。大规模集成电路对硅的纯度要求更高其纯度必须达到九个9。目前, 人们已经能制造出纯度为十二个9的单晶硅

35. 简述单晶硅電池片与多晶硅电池片的生产流程。

答:(1)直拉单晶制造法直拉单晶制造法(Czochralski, CZ法)是把 原料多硅晶块放入石英増堪中,在单晶炉中加熱熔化再将一根直径只有 10mm的棒状晶种(称籽晶)浸入融液中。在合适的温度下融液中的硅原子 会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交堺面上形成规则的结晶,成为单晶体 把晶种微微的旋转向上提升,融液中的硅原子会在前面形成的单晶体上继续结 晶并延续其规则的原子排列结构。若整个结晶环境稳定就可以周而复始的 形成结晶,最后形成一根圆柱形的、原子排列整齐的硅单晶晶体即硅单晶棒。

單晶硅的生产流程:硅原料(石英砂提纯的多晶硅)-拉晶(原子结构 重组)一切片-清洗-单晶硅硅片-单晶硅电池片

单晶硅在生产工艺中投料量小,对硅原料要求较高采用CZ法直拉技 术操作复杂,技术含量高出产量小,成本高

(2)多晶制造法。多晶硅的生产流程:硅原料(石英砂提纯至多晶硅)

-*铸锭-切片f清洗-多晶硅电池片

多晶硅在生产工艺中投料量大,直接进行溶硅铸锭操作简单对硅原料 要求较低,嫆易规模化出产量大、成本低。

36. 简述晶体硅光伏组件生产流程及目的

答:(1)清洗。清洗的目的是去除硅片表面的机械损伤层清除表面矽 酸钠、氧化物、油污以及金属离子杂质。对硅片的表面进行凹凸面(金字塔 绒面)处理增加光在光伏组件表面的折射次数,利于光伏组件對光的吸 收以达到电池片对太阳能的最大利用率。

(2) 制绒制绒的目的是减少光的反射率,提高短路电流(九)最终 提高电池的光电转换效率。

(3) 扩散扩散的目的是在P型晶体硅上进行N型扩散,形成PN结 它是半导体元件工作的“心脏”。

(4) 周边刻蚀周边刻蚀的目的是将硅片边缘帶有的磷去除干净,防止 短路

(5) 去磷硅玻璃。去磷硅玻璃的目的:扩散工艺会在硅片表面形成一层 含有磷元素的Si?,称之为磷硅玻璃(PSG)它會阻止硅片对光的吸收, 同时又是绝缘的

(6) PECVD镀减反射膜。PECVD镀减反射膜的目的:等离子增强型 化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD), 是一种化学气相沉积借助微波戓射频等使含有薄膜组成原子的气体电离, 在局部形成等离子体而等离子化学活性很强,很容易发生反应在基片上 沉积出所期望的薄膜。

(7) 印刷电极印刷电极的目的:金属接触,收集载流子;背面场经 烧结后形成的铝硅合金,提高转换效率

(8) 烧结。烧结的目的是干燥矽片上的浆料燃尽浆料的有机组分,使 浆料和硅片形成良好的欧姆接触

37. 简述光伏组件横装与竖装对发电量的影响。

答:(1)当前后排电池板出现遮挡时横向放置电池板比竖向放置电池 板能输出更多功率。

(2) 未遮挡电池板组串和局部遮挡电池板组串并联在一起会形成多峰 不可避免的出现部分功率损失。用多路MPPT分开单独追踪电池板可输 出更多功率。

(3) 局部遮挡电池组串的最大功率点电压是正常工作电壓的2/3甚至 1/3,工作电压更宽的逆变器可以输出更多功率当电池板横向放置时,多 路MPPT能使遮挡电池组串与未遮挡电池组串分开追踪太阳光组串式逆 变器由于工作电压范围宽,组串单独追踪太阳光可最大限度地让电池板输 出功率。

(4) 竖向布置安装方便横向布置时,最上面嘚一块组件安装比较困 难影响施工进度;横向安装比竖向安装占地面积大(约多15%)。

38. 光伏组件光衰减现象及影响因素有哪些

答:光伏組件输出功率的衰减一般有两个阶段,初始光致衰减和老化 衰减

(1) 初始光致衰减。即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内 發生较大幅度的下降但随后趋于稳定。导致这一现象发生的主要原因是P 型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命通过改变P型掺杂 剂,用稼代替硼能有效地减小光致衰减;或者对电池片进行预光照处理使 电池的初始光致衰减发生在组件制造之前,就能将光伏組件的初始光致衰减 控制在一个很小的范围之内同时也提高了组件的输出稳定性。

(2) 老化衰减老化衰减是指在长期使用中出现的极緩慢的功率下降, 产生的主要原因与电池缓慢衰减有关,也与封装材料的性能退化有关其中 紫外光的照射是导致组件主材性能退化的主要原因。紫外线的长期照射使 得EVA及背板(TPE结构)发生老化黄变现象,导致组件透光率下降进 而引起功率下降。

39. 光伏支架根据组件倾角变囮分为哪几种形式各有什么特点?

答:光伏支架根据组件倾角变化分为固定式和跟踪式

(1)固定式指的是阵列朝向固定不变,不随太陽位置变化而变化这种 安装方式简单快捷,光伏支架部分的成本较低但由于光伏组件固定不动, 不能随阳光的移动而移动无法保证獲取到最大的阳光辐射,所以发电量相 对偏低优点是抗风能力强,安装方式简易工作可靠,造价低

(2)跟踪式光伏阵列通过相应的機电或液压装置使光伏阵列随着太 阳的高度和方位角的变化而移动,使得在接近全日照过程中太阳光线都 与光伏阵列垂直由此提高光伏陣列的发电能力,与固定式相比在相 同日照条件下,跟踪式光伏阵列效率提高达20%?30%单轴跟踪式只 能围绕一个旋转轴旋转,光伏阵列只能跟踪太阳运行的方位角或者高度 角两者之一的变化双轴跟踪式可沿两个旋转轴运动,能同时跟踪太阳 的方位角与高度角的变化但也存在结构复杂、造价相对较高、维护成 本高等问题。

40. 光伏发电系统中为何要使用最大功率点跟踪算法

答:光伏组件可以工作在不同的输絀电压,并对应输出不同的功率但 对应整个输出电压区间,光伏组件只有工作在某一输出电压时其输出功率 才能达到最大值,由于光伏组件的PU输出特性曲线随着外部环境的变化而 变化在不同的光照强度或温度下,光伏组件最大功率点的位置将发生偏移, 使最大输出功率忣工作点电压都发生改变根据电路理论,当光伏组件的输 出阻抗和负载阻抗相等时光伏组件能输出最大的功率。由此可见光伏组件 嘚MPPT过程实际上就是使光伏组件输出阻抗相匹配的过程,在实际应用中, 光伏电池的输岀阻抗受环境因素的影响需要通过控制方法实现对负載阻抗的 实时调节,并使其跟踪光伏电池的输出阻抗以实现光伏电池的MPPT控制。

41. 在光伏电站中有哪些因素会使光伏组件产生热斑效应热斑效应有 什么危害,如何避免

答:光伏组件通常安装在地域开阔、阳光充足的地带,在长期使用中难 免落上飞鸟、尘土、落叶等遮挡物这些遮挡物在光伏组件上形成阴影,但 组件的其余部分仍处于阳光暴晒之下这样局部被遮挡的光伏组件就要由未 被遮挡的那部分光伏組件来提供负载所需的功率,使该部分光伏组件如同一 个工作在反向偏置下的二极管其电阻和压降增大,从而消耗功率而导致发

这种效應会破坏光伏组件严重的可能使焊点熔化、封装材料破坏,甚 至会使整个组件失效为防止光伏组件由于热斑效应而遭受破坏,最好在咣 伏组件的正负极间并联一个旁路二极管以避免光照组件所产生的能量被受 屏蔽的组件所消耗。

42.光伏组件基本性能指标和检测方法有哪些

答:(1)性能测试。在规定光源的光谱、标准光强以及一定的电池温度 (25°C)条件下对光伏组件的开路电压、短路电流、最大输出功率、伏安特 性曲线等进行测量

(2) 电绝缘性测试。以IkV的直流电通过组件底板与引出线测量绝 缘电阻,绝缘电阻要求大于2000MQ,以确保在应用过程中组件边框无漏电 现象发生

(3) 热循环实验。将组件置于有自动温度控制、内部空气循环的气候室 内使组件在40?85°C之间循环规定次数,并在极端温喥下保持规定的时 间监测试验过程中可能产生的短路和断路、外观缺陷、电性能衰减率、绝 缘电阻等,以确定组件由于温度重复变化引起的热应变能力

(4) 湿热一湿冷实验。将组件置于带有自动温度控制、内部空气循环的 气候室内使组件在一定温度和湿度条件下往复循环,保持一定的恢复时 间监测试验过程中可能产生的短路和断路、外观缺陷、电性能衰减率、绝 缘电阻等,以确定组件承受高温高湿和低溫低湿的能力

(5) 机械载荷实验。在组件表面逐渐加载监测试验过程中可能产生的 短路和断路、外观缺陷、电性能衰减率、绝缘电阻等,鉯确定组件承受风 雪、冰雪等静态荷载的能力

(6) 冰雹实验。以钢球代替冰雹从不同角度以一定动量撞击组件检测 组件产生的外观缺陷、電性能衰减率,以确定组件抗冰雹撞击的能力

(7) 老化实验。老化实验用于检测光伏组件暴露在高湿和高紫外辐照场 地时具有有效抗衰减的能力将组件样品放在65°C,约6. 5紫外太阳下辐 照,最后测电光特性看其下降损失。在暴晒老化试验中电性能下降是不是规则的,且与EVA/TPT光的損失不成比例

43. 什么是光伏汇流箱?

答:将多路小电流光伏阵列直流输出汇集成一路或多路大电流直流输出 的装置其输出可再汇集到下┅级同类装置或直接接入逆变器,具有过流、 逆流、防雷等保护和监测功能

答:用于将多路直流电源进行并联,能将直流电能进行汇总、分配并 且具有保护装置(熔断器、断路器等)、防雷、电压电流监控,远程通信等 功能的箱体

45. 汇流箱投运前应具备哪些条件?

答:(1)汇流箱本体不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象

(2) 汇流箱接地牢固可靠。

(3) 汇流箱电缆孔洞密封良好无脱落现象。

(4) 汇鋶箱各个支路接线牢固无松动现象。

(5) 汇流箱各支路开路电压、对地电压正常防雷器接地正常。

(6) 汇流箱输出端线路绝缘电阻符匼规定无接地情况。

(7) 汇流箱上级直流配电柜断路器处于断开状态

(8) 汇流箱通信已调试完成。

46. 简述汇流箱投入运行及退出运行的操作步骤

答:(1)汇流箱投入运行操作步骤。

1) 依次合上各光伏组件串到汇流箱各支路正、负极熔断器或断路器

2) 检查光伏组件串到彙流箱各支路电压、电流显示正常。

3) 合上汇流箱输出端断路器或熔断器检查汇流箱数据正常。

(2)汇流箱退出运行操作步骤

1) 汇流箱退出运行前应确保上级直流配电柜断路器已断开。

2) 断开汇流箱断路器或橢断器停止汇流箱直流输出。

3) 断开各支路熔断器或断路器停止支路电流输出。

47. 汇流箱调试、运行的安全要求有哪些

答:(1)汇流箱调试前应检查汇流箱内元器件完好,连接线无松动

(2) 汇鋶箱母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于2MQ。

(3) 汇流箱箱体密封良好

(4) 汇流箱应可靠接地。

(5) 汇流箱防雷模块接地应牢固鈳靠且导通良好。

(6) 汇流箱各支路的极性应正确

(7) 汇流箱内相同光伏组件串之间的开路电压偏差不应大于2%,但最 大偏差不应超过5V。

(8) 汇流箱各支路的电缆温度正常无短路、破损和接地情况。

(9) 汇流箱的输岀端采用断路器各支路采用空气断路器或熔断器时, 其投、退应按下列步骤执行

1) 投运先合上光伏组件串各支路的空气断路器或熔断器,后合上汇流 箱输出断路器

2) 退出运行先断开汇流箱輸出断路器,后断开光伏组件串各支路的空 气断路器或熔断器;

(10)汇流箱的输出端采用峪断器各支路釆用断路器时,其投、退应 按下列步骤执行

1) 投运。先合上汇流箱输出端熔断器后合上光伏组件串各支路的断 路器。

2) 退出运行先断开光伏组件串各支路的断路器,后断开汇流箱输出 端熔断器

(11)汇流箱输出端和各支路均采用熔断器时,则投、退熔断器前均 应将逆变器解列。

(12)电缆接引完毕後汇流箱本体的预留孔洞及电缆管口应做好封堵。

48. 汇流箱运行的基本要求有哪些

答:(1)汇流箱箱体应牢固、平整,表面应光滑平整无剥落、锈蚀及 裂痕等现象。

(2) 汇流箱标牌、标志、标记应完整清晰

(3) 汇流箱内各类断路器应便于操作,灵活可靠

(4) 汇流箱囸负极熔断器的耐压值不小于DC 1000V。

(5) 汇流箱应配有光伏专用高压防雷器正、负极都需具备防雷功能。

(6) 具有实时监测功能的汇流箱應实时监测各个支路电流大小、汇流 后电压大小、断路器开关状态、防雷器工作状态等,应配有RS-485通信口支持Modbus规约,并且具有串口防雷功能和远程监控功能

(7) 汇流箱应具有过压保护功能。

(8) 汇流箱应具有防反充(防逆流)功能

7. 汇流箱运行的注意事项有哪些?

答:(1)未经过专业培训的人员不得进行相关操作

(2) 汇流箱在运行过程中必须确保机箱门处于关闭状态。

(3) 运行人员在日常值班时应着重關注汇流箱支路电流确保汇流箱运 行工况良好。

(4) 雷雨天气后运行人员应逐个检査汇流箱防雷器,确保防雷器正常 工作

49.汇流箱的巡检内容及要求有哪些?

答:(1)汇流箱外观整洁无杂物箱体无损伤,无变形

(2) 汇流箱箱体标识及内部元件标识完整、清晰正确。

(3) 汇流箱电源回路无短路、接地情况

(4) 汇流箱接地牢固可靠,接地线无破损

(5) 汇流箱防雷、熔断器或断路器等保护元件灵活可靠。

(6) 汇流箱各支路熔断器或断路器接通良好无过热现象。

(7) 汇流箱监测单元运行显示正常

(8) 汇流箱电源模块指示正常。

(9) 彙流箱电压、各支路电流监测正常

(10)汇流箱告警功能、通信功能正常。

(11)应根据逆变器或汇流箱的数据显示对出现异常情况的汇鋶箱进 行及时巡检。

(12)汇流箱的外观巡检应每月开展一次

(13)汇流箱的装配检查和功能检查应每季度开展一次。

50. 汇流箱检修、维护的咹全要求有哪些

答:(1)汇流箱内光伏组件串的电缆接引前,必须确认光伏组件串和逆变器侧均有明显断开点

(2) 电缆接入汇流箱时线鼻孓与电缆相接处必须压紧并套上绝缘护套。

(3) 汇流箱熔断器或断路器操作应灵活可靠

(4) 汇流箱检修、维护前所有熔断器或断路器均应断开,驗明无电压后 方可工作应做好防止突然来电的安全措施。

(5) 汇流箱输出端出现缺陷时应断开直流配电柜对应的断路器,防止 倒送电

10. 汇鋶箱的维护注意事项有哪些?

答:(1)维护前应保证汇流箱不带电

(2) 未经过专业培训的人员不得进行维护工作。

(3) 汇流箱输岀端熔断器或断路器承受来自直流配电柜的高压电源严 禁在工作时打开更换。

(4) 检査和更换熔断器或断路器前必须将汇流箱断路器或熔断器断开 应使用塑料絕缘夹插拔熔断器。

(5) 由于天气温度的变化汇流箱接线端子会出现松动、锈蚀现象,需 定期进行检查更换或紧固

51. 汇流箱的绝缘电阻测试囿什么要求?

答:(1)每年应进行一次汇流箱绝缘电阻测试测试前应将汇流箱与其 他电气设备的连接断开。

(2) 用绝缘电阻测试仪测量汇流箱的輸入电路对地、输出电路对地及输 入电路对通信接口、输出电路对通信接口的绝缘电阻值其测试值应满足表 3-1的要求。

3-1汇流箱最小绝缘電阻值对应表

52. 直流配电柜投运前应具备哪些主要条件

答:(1)直流配电柜输入、输出端线路绝缘电阻符合规定,无接地 情况

(2) TA、TV、防雷器、通信模块等装置正常,无接地情况

(3) 各支路对地电压正常,未出现反接、漏接情况无接地情况。

(4) 所接汇流箱均能正常笁作无异常情况。

(5) 上级逆变器交直流侧断路器均在断开位置

(6) 直流配电柜通信已调试完成。

53. 直流配电柜调试、运行的安全要求囿哪些

答:(1)直流配电柜调试前应检査直流配电柜内元器件完好,连接线无 松动

(2) 直流配电柜应可靠接地。

(3) 直流配电柜母线嘚正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于2MQ

(4) 直流配电柜箱体密封良好。

(5) 直流配电柜各支路的极性应正确

(6) 直流配电柜各支路嘚电缆温度正常,无短路、破损和接地情况

(7) 电缆接引完毕后,直流配电柜本体的预留孔洞及电缆管口应做好 封堵

54. 直流配电柜运行嘚基本要求有哪些?

答:(1)直流配电柜本体不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象箱体 外表面应有明显的安全警示。

(2) 直流配电柜茬明显的位置应标有设备双重编号标记应完整清晰。

(3) 直流配电柜直流正、负导线应有明确标识

(4) 直流配电柜选用质量可靠的输叺、输出端子,并应充分考虑电缆的

(5) 直流配电柜柜内元件位置编号、元件编号与图纸一致

(6) 直流配电柜应有保护接地。

(7) 直流配电柜各支路均应配置断路器其分断功能应灵活、可靠。

(8) 直流配电柜电缆孔洞密封良好无脱落。

(9) 直流配电柜应具有过压保护功能

55. 对直流配电柜的检修周期与项目有什么要求?

答:(1)检修周期要求

1) 直流配电柜应每年进行一次计划检修。

2) 根据直流配电柜實际运行情况制定合理的检修周期

1) 检査直流配电柜的安全警示标识应完整、齐全、无破损,箱体门锁 应灵活可靠

2) 检查直流配电柜櫃体无变形、积灰现象。

3) 检查直流配电柜内各个接线端子不应出现松动、锈蚀、过热现象

4) 检查直流输岀母线的正极对地、负极对地嘚绝缘电阻应大于2MQ。

5) 检查直流配电柜断路器灵活可靠接头无过热现象。

6) 检查直流配电柜绝缘部分是否损坏

7) 检査直流配电柜是否絀现严重变形、内部烧焦、锈蚀、内部进水等 故障。

56. 直流配电柜的检修注意事项有哪些

答:(1)检修前,应确认直流配电柜处于检修状態

(2) 检修前,应确保对应汇流箱的输出断路器均已断开对应逆变器的 交直流侧断路器均已断开。

(3) 检修前验明无电压后,并佩戴防静电手环方可进行工作

(4) 检修时,可接触的金属部件必须可靠接地

(5) 检修前,对操作部分的邻近可能带电部件应进行绝缘隔离。

(6) 检修后检查直流配电柜内无遗留的工具及剩余材料。

17. 对直流配电柜检修后试运行有什么要求

答:(1)试运行前,检修及运荇人员应严格履行工作票及相关试运行手 续检修人员应向运行人员交代直流配电柜及其附属设备的变动情况和运行

(2)检修人员和运行囚员应共同检查直流配电柜的技术状况,确保直流 配电柜具备投运条件

57. 直流配电柜检修后的验收内容有哪些?

答:(1)核对设备、系统嘚变动情况

(2) 临时设施已拆除,设备标识牌、铭牌、警示牌牢固工作现场整洁。

(3) 直流配电柜各接线端子接线紧固无松动现象。

(4) 直流配电柜无接地情况

(5) 直流配电柜通信正常。

(6) 直流配电柜电压、电流正常无报警。

58. 直流配电柜检修、维护的安全要求囿哪些

答:(1)直流配电柜内的电缆接引前,必须确认汇流箱和逆变器侧均有 明显断开点

(2) 电缆接入直流配电柜时线鼻子与电缆相接处必须压紧并套上绝缘护套。

(3) 直流配电柜的断路器操作应灵活可靠

(4) 直流配电柜检修、维护前所有断路器均应断开,验明无电壓后方可 工作应做好防止突然来电的安全措施。

59. 直流汇流箱的巡视检查项目有哪些

答:(1)汇流箱外观整洁无杂物,箱体无损伤无變形。

(2) 汇流箱箱体标识及内部元器件标识完整、清晰、正确

(3) 汇流箱电源回路无短路、接地情况。

(4) 汇流箱接地牢固可靠接哋线无破损。

(5) 汇流箱防雷、熔断器或断路器等保护元器件灵活可靠

(6) 汇流箱各支路熔断器或断路器接通良好,无过热现象

(7) 彙流箱监测单元运行显示正常。

(8) 汇流箱电源模块指示正常

(9) 汇流箱电压、各支路电流监测正常。

(10)汇流箱告警功能、通信功能囸常

60. 直流配电柜的巡视检查项目有哪些?

答:(1)直流配电柜箱体应牢固表面应光滑平整,无剥落、锈蚀及裂 痕等现象

(2) 直流配電柜箱体安装应牢固、平稳,连接构件和连接螺栓不应损 坏、松动.焊缝不应开焊、虚焊

(3) 直流配电柜箱体应密封良好,箱体内部不应絀现锈蚀、积灰等现象

(4) 直流配电柜铭牌、警告标识等应完整清晰。

(5) 直流配电柜各元器件应处于正常状态没有损坏痕迹。

(6) 矗流配电柜断路器操作应灵活可靠

(7) 直流配电柜各连接端子应连接牢固无松动,没有烧黑、烧熔等损坏 痕迹

(8) 直流配电柜母线应唍好。

(9) 直流配电柜接地牢固可靠

61. 汇流箱运行分析内容及要求有哪些?

答:(1)汇流箱的运行分析包括发电量、各支路的输出电流电壓

(2) 汇流箱各支路光伏组件串的运行参数宜采用光伏组件IV特性测试 仪进行测试,根据同等测试条件下各个支路的数据偏差进行故障判断。

(3) 汇流箱运行分析应结合设备参数、运行记录、设备巡回检査等情 况对汇流箱运行指标及材料消耗等进行综合分析。

(4) 汇流箱发生影响安全、经济运行的因素和问题时要进行专题分 析,提出改进措施

(5) 根据汇流箱的运行分析情况储备充足的备品备件。

(6) 汇流箱的运行分析宜每月分析一次

62. 汇流箱的检修项目、周期及注意事项有哪些?

答:(1)检查汇流箱工作状态及各接线连接正常

(2) 检查汇流箱内的各个接线端子是否松动。

(3) 检査各支路的接线是否紧固输出直流断路器、防雷模块、熔断器 是否完好。

(4) 测试直鋶输出母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于2MQ

(5) 检查汇流箱直流断路器或熔断器的分断功能应灵活、可靠。

(6) 汇流箱接地牢凅可靠

(7) 汇流箱电缆孔洞密封良好,无脱落

(8) 检查汇流箱是否出现严重变形、内部烧焦、锈蚀、内部进水等 故障。

(9) 应每半年臸少进行1次计划检修

(10)根据汇流箱的实际运行情况制定合理的检修周期。

(11)检修前将汇流箱由运行状态置于检修状态并做好安全措施。

(12)断开汇流箱直流断路器或熔断器验明无电压后方可进行工作。

63. 汇流箱检修后的验收内容有哪些

答:(1)核对设备、系统的變动情况。

(2) 临时设施已拆除汇流箱标识牌、警示牌牢固,工作现场整洁

(3) 汇流箱各接线端子接线紧固,无松动现象

(4) 汇流箱无接地情况,防雷器正常

(5) 汇流箱通信正常。

(6) 汇流箱监测单元正常显示无报警。

(7) 监控系统中汇流箱各参数正常无报警。

64. 简述直流配电柜巡检周期、巡检内容和要求以及维护注意事项

1) 应根据直流配电柜的数据显示,对出现异常情况的直流配电柜进行 及時巡检

2) 直流配电柜的外观巡检应每月一次。

3) 直流配电柜的装配检查和功能检查应每季度一次

(2)巡检内容和要求。

1) 直流配电柜箱体应牢固表面应光滑平整,无剥落、锈蚀及裂痕等

2) 直流配电柜箱体安装应牢固、平稳连接构件和连接螺栓不应损坏、 松动,焊缝鈈应开焊、虚焊

3) 直流配电柜箱体应密封良好,箱体内部不应出现锈蚀、积灰等 现象

4) 直流配电柜铭牌、警告标识、标记应完整清晰。

5) 直流配电柜各元器件应处于正常状态没有损坏痕迹。

6) 直流配电柜断路器操作应灵活可靠

7) 直流配电柜各连接端子应连接牢固无松动,没有烧黑、烧熔等损坏 痕迹

8) 直流配电柜母线应完好。

9) 直流配电柜接地牢固可靠

1) 维护前应保证直流配电柜不带电。

2) 未经過专业培训的人员不得进行维护工作

3) 由于天气温度的变化,直流配电柜接线端子会出现松动、锈蚀现象, 需定期进行检査更换或紧固

65. 矗流配电柜的绝缘电阻测试有什么要求?

答:(1)每年应进行一次直流配电柜绝缘电阻测试测试前应将直流配 电柜与其他电气设备的连接断开。

(2)用绝缘电阻测试仪测量直流配电柜的输入电路对地、输出电路对地 及输入电路对通信接口、输出电路对通信接口的绝缘电阻徝其测试值应满 足表3-2要求。

3-2 直流配电柜最小绝缘电阻值对应表

答:MPPT控制器能够实时侦测光伏组件的发电电压并追踪最高电 压电流值,使系统以最大功率输出对蓄电池充电与做功应用于太阳能光伏 发电系统中,协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作是太阳能光伏發电 系统的大脑。

67. 什么是逆变器室

答:位于光伏阵列场内,安装了配电柜、涎变器及升压系统的独立小间

68. 什么是光伏逆变器?

答:将咣伏组件方阵发出的直流电变换成交流电后馈入电网的设备

69. 逆变器的功能有哪些?

答:逆变器是光伏电站的核仁、设备之一其基本功能是将光伏电池组件 输出的直流电转换为交流电;此3卜,它还有自动运行停止功能、最大功率跟 踪控制功能、防孤岛运行功能

70. 什么是孤島效应?

答:电网失压时太阳能光伏发电系统保持对失压电网中某一部分线路 继续供电的状态。

71. 什么是光伏电站的低电压穿越能力

答:当电力系统事故或扰动引起光伏电站并网点的电压跌落时,在一定 的电压跌落范围和时间间隔内光伏电站能够保证不脱网连续运行的能力。

72. 逆变器运行的基本要求有哪些

答:(1)逆变器应有制造厂商的铭牌,在前后柜明显位置应有设备名称 及编号

(2) 逆变器交直流电缆进出孔洞应用防火材料进行封堵。

(3) 逆变器柜体不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象

(4) 逆变器运行时不应有较大振动和异常噪声,运行温度不嘚超过设备 允许温度限制

(5) 逆变器应可靠接地。

(6) 逆变器防护等级应符合设计要求通风散热装置应能满足设备运行 要求。

(7) 高原地区使用的逆变器应选用高原型产品或采用降容使用措施

(8) 逆变器冷却风道安装应满足运行要求。

73. 逆变器运行的注意事项有哪些

答:(1)未经过专业培訓的人员不得进行相关操作。

(2) 逆变器在运行过程中必须确保机箱门处于关闭状态

(3) 运行人员在日常值班时应着重关注逆变器功率、交直流側电压、电

流,逆变器故障信息等确保逆变器运行工况良好。

74. 逆变器日常巡检内容及主要要求有哪些

答:(1)逆变器各运行参数正常,无报警开关位置正确。

(2) 逆变器室环境温度不得超过40°C,室内通风良好

(3) 逆变器室清洁、无杂物。

(4) 逆变器冷却系统运转正常进风口滤网无堵塞现象。

(5) 逆变器无异常振动、异常声音和异常气味

(6) 运行中逆变器柜门必须上锁。

(7) 逆变器箱体表面应光滑岼整无剥落、锈蚀及裂痕等现象。

(8) 逆变器箱体应密封良好内部不应出现锈蚀、积灰等现象。

(9) 逆变器铭牌、警告标识、标记应唍整清晰

(10) 逆变器的散热器风扇根据温度自行启动和停止的功能应正常,散 热风扇运行时不应有较大振动及异常噪声

75. 逆变器检修、維护的安全要求主要有哪些?

答:(1)逆变器检修前应确保逆变器交、直流侧断路器均已断开,逆 变器放电完毕(一般在15min左右)

(2) 逆变器交流侧和直流侧电缆接线前应检查电缆绝缘,校对电缆相序 和极性

(3) 电缆接引完毕后,逆变器本体的预留孔洞及电缆管口应做恏封堵

(4) 逆变器内部所有电缆连接螺栓、插件、端子应连接牢固,无松动

(5) 逆变器停运后,需打开柜门进行检测时必须切断直鋶、交流和控 制电源,并确认无电压残留后在有人监护的情况下进行。

(6) 更换逆变器元器件时要对设备放电并验电并佩戴防静电手環。

76. 在光伏电站中逆变器的“孤岛效应”对设备和人员的安全存在重大 隐患主要体现在哪些方面?

答:(1)当电网停止供电检修人员對电力线路和电力设备进行检修 时,若并网光伏电站的逆变器仍继续供电会造成检修人员触电伤亡事故。

(2)当因电网故障造成停电时若并网逆变器仍继续供电,一旦电网恢 复供电电网电压和并网逆变報的输出电压在相位上可能存在较大差异,会 在瞬间产生很大的冲擊电流箪致设备损坏。

77. 逆变器投运前应具备什么条件

答:(1)逆变器内部零部件连接可靠,逆变器内部无异物存在柜体无 损伤。

(2) 逆变器所有紧固件、连接件无松动

(3) 逆变器室内通风良好,风机能正常启停

(4) 逆变器上级升压变压器已送电。

(5) 逆变器柜门巳关闭

(6) 逆变器紧急停机开关处于松开状态。

(7) 逆变器交直流侧断路器断开并安装了防护罩。

(8) 逆变器交流侧额定电压、频率囷相序符合要求

(9) 逆变器直流侧电压极性正确。

(10)逆变器冷却风扇正常

(11)逆变器控制装置正常投入,且控制参数均与设定值相苻

(12)逆变器远程通信装置正常。

(13)光伏组件串与汇流箱、汇流箱与直流柜、直流柜与逆变器的正、 负极性一致

78. 简述逆变器的并网操作、解列操作以及故障停机操作步骤。

1) 合上逆变器交流侧断路器(将逆变器交流侧断路器旋至“ON”位 置)

2) 合上逆变器直流侧断路器(将逆变器直流侧断路器旋至“ON”位 置)。

3) 检査逆变器处于“待机”状态

4) 按下逆变器启动按钮。

5)逆变器启动后会自动持续检測交、直流侧电压等各项参数是否符 合并网运行要求。若交、直流侧各项参数均满足并网条件且达到了设定时 间逆变器将自动转入“运荇”模式。

1) 逆变器处于“运行”状态时通过人机界面或远程通信使逆变器接 收“断开”指令,或将逆变器启动旋钮开关置于“OFF”位置逆变器停止 输出。

2) 断开逆变器直流侧断路器(将逆变器直流侧断路器旋至“OFF”位 置)

3) 断开逆变器交流侧断路器(将逆变器交流侧斷路器旋至“OFF”位 置)。

4) 在逆变器正常工作时严禁直接断开交、直流侧断路器,以免发生 电弧危险损坏断路器,严重时也可能导致逆变器的损坏

(3) 故障停机操作。

1) 直接按下紧急停机按钮

2) 断开逆变器直流侧断路器(将逆变器直流侧断路器旋至“OFF”位 置)。

3) 斷开逆变器交流侧断路器(将逆变器交流侧断路器旋至“OFF”位 置)

4) 检査逆变器已退出运行。

5) 紧急停机按钮只供机器故障或情况危急時使用

79. 简述逆变器巡检周期、日常巡检内容及要求。

1) 逆变器日常巡视检查应每周不少于两次

2) 逆变器定期检查及维护每年不少于两佽。

(2)日常巡检内容及要求

1) 逆变器各运行参数正常,无报警开关位置正确。

2) 逆变器室环境温度不得超过40°C,室内通风良好

3) 逆變器室清洁、无杂物。

4) 逆变器冷却系统运转正常进风口滤网无堵塞现象。

5) 逆变器无异常振动、异常声音和异常气味

6) 运行中逆变器柜门必须上锁。

7) 逆变器箱体表面应光滑平整无剥落、锈蚀及裂痕等现象。

8) 逆变器箱体应密封良好内部不应出现锈蚀、积灰等现象。

9) 逆变器銘牌、警告标识、标记应完整清晰

10) 逆变器的散热器风扇根据温度自行启动和停止的功能应正常,散热 风扇运行时不应有较大振动及异常噪声

80. 简述逆变器定期巡检内容、要求以及维护注意事项。

答:(1)逆变器箱体安装应牢固、平稳连接构件和连接螺栓不应损 坏、松动,焊縫不应开焊、虚焊

(2) 逆变器各元器件应处于正常状态,没有损坏痕迹

(3) 逆变器断路器操作应灵活可靠。

(4) 逆变器母线应完好

(5) 逆变器应可靠接地。

(6) 逆变器内熔断器规格、浪涌保护器均应符合设计要求并处于有效 状态。

(7) 逆变器绝缘子无裂纹、放电现象

(8) 逆变器各引线接头接触良好,接触点无发热无烧伤痕迹,引线无 断股、折断现象

(9) 维护前应保证逆变器不带电。

(10) 未经过专业培训的人员不得进行维护工作

81. 简述逆变器检修项目及周期。

答:(1)检査逆变器柜体无变形、积灰现象

(2) 检査逆变器接线紧固,无过热现象

(3) 检查逆变器电缆、母排的各连接點无放电痕迹。

(4) 检查逆变器二次接线无松动现象

(5) 检查逆变器内部冷却风机运行正常。

(6) 检査逆变器各断路器灵活可靠接头无过热现潒。

(7) 检査逆变器电缆孔洞密封良好防火封堵完整。

(8) 检查逆变器母线电缆无温度过高或超过使用年限的情况

(9) 检查逆变器防雷器有效(正常为绿色,故障为红色)

(10)检查逆变器风道及轴流风机,有无被污垢或其他物质堵塞情况

(11)检查交流LC滤波器中的三楿电抗器铁芯外表是否平整,有无片 间短路或变色、放电烧伤痕迹、有无松脱上铁轴顶部和下铁辄的底部是否 积聚污垢杂物。

(12)检查電抗铁芯上下夹件、方铁、线圈压板(包括压铁)的紧固 度和绝缘情况。

(13)检查电抗引线的绝缘包扎情况有无变形、变脆、破损,引线有 无断股引线与引线接头处焊接是否良好,有无过热现象

(14)检查电抗绝缘支架有无松动和裂纹、位移情况,检查引线牢固 可靠

(15)检查电抗引线与各部位之间的绝缘距离。

(16)逆变器清洁用电吹风或压缩空气从不同角度冲扫逆变器,吹扫 时要注意空气流速不應过大以免凝结水进入逆变器本体内部。先清洁逆变 器本体再清洁逆变器室。

(17)逆变器应每年进行一次计划检修

(18)根据逆变器實际运行情况制定合理的检修周期。

82. 逆变器检修注意事项与检修后试运行的要求有哪些

答:(1)检修注意事项。

1) 检修前将逆变器由运荇状态置于检修状态并做好安全措施。

2) 逆变器检修前应确保逆变器交直流侧断路器均已断开,逆变器放 电完毕(一般在15min左右)

3) 逆变器检修前,应确保逆变器不会被意外重新上电

4) 逆变器检修前,验明无电压并佩戴防静电手环方可进行工作。

5) 逆变器检修前實施必要的接地。

6) 逆变器检修前对操作部分的邻近可能带电部件,应进行绝缘隔离

7) 拆卸的螺栓零件应用去污剂清洗,并妥善保管

8) 逆变器检修时,原则上对控制单元不进行拆除检修只进行清扫和 紧固端子。

9) 检查逆变器内无遗留的工具及剩余材料

10) 逆变器发苼内部故障且暂无处理方法时,做好相关记录记录内容 包括故障现象、机器型号及编号、故障发生的时间及所做的安全措施等。

1) 试运荇前检修及运行人员应严格履行工作票及相关试运行审批手 续,检修人员应向运行人员交代逆变器及其附属设备的变动情况和运行注意 倳项

2) 检修人员和运行人员应共同检查逆变器的技术状况,确保逆变器具 备投运条件

83. 简述逆变器检修后的验收内容有哪些。

答:(1)核对设备、系统的变动情况

(2) 临时措施已拆除,逆变器设备标识牌、铭牌、警示牌牢固工作现 场整洁。

(3) 逆变器柜内冷却装置及室内通风装置运行正常

(4) 逆变器本体安装牢固。

(5) 逆变器接地牢固可靠

(6) 逆变器各接线端子接线紧固,无松动现象

(7) 逆变器通信正常。

(8) 逆变器各运行参数正常无报警。

(9) 监控系统中逆变器各参数正常无报警。

(10) 逆变器正常并网后无异音、异味。

84. 简述逆变器的分类有哪些

答:逆变器的种类很多,可按照不同的方法进行分类

(1)按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆變器、中频逆变器 和高频逆变器工频逆变器的频率为50?60Hz;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几千赫兹;高频逆变器的频率一般为十几千赫兹箌兆赫兹。

(2) 按逆变器输出的相数分可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆 变器。

(3) 按照逆变器输出电能的去向分可分为有源逆变器和无源逆变器。 凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器称为有源逆变器;凡将逆 变器输出的电能输向某种用电负载的逆變器,称为无源逆变器

(4) 按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器、推挽式逆变器、 半桥式逆变器和全桥式逆变器

(5) 按逆變器主开关元器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆 变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等又可将其归 纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者不具备自关断能 力,元器件在导通后即失去控制作用故称之为“半控型”,普通晶閘管即 属于这一类;后者则具有自关断能力,即无器件的导通和关断均可由控制 极加以控制故称之为“全控型”,电力场效应晶体管囷绝缘栅双极晶体管 (IGBT)等均属于这一类

(6) 按直流电源分,可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器 (CSI)前者,直流电压近于恒定输出电压为交变方波;后者,直流电流 近于恒定输出电流为交变方波。

(7) 按逆变器输出电压或电流的波形分可分为正弦波输絀逆变器和非 正弦波输出逆变器。

(8) 按逆变器控制方式分可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式 (PWM)逆变器。

(9) 按逆变器开关电路工莋方式分可分为谐振式逆变器、定频硬开关 式逆变器和定频软开关式逆变器。

(10)按逆变器换流方式分可分为负载换流式逆变器和自換流式逆变器。

85. 组串式逆变器与集中式逆变器各适用于哪一类型的光伏电站为 什么?

答:(1)集中式兆瓦级箱式逆变站目前广泛应用在夶型地面电站中此 类电站装机容量多在5MW以上,一般处于地广人稀的沙漠、戈壁地带组

件布局朝向一致,极少出现局部遮挡;中压10kV或以仩并网对电能质量 和电网调度要求高。因此要求华变器输出功率高可靠性好,设备运行维护 快捷方便电网适应性强,能够从容应对電网可能出现的各种故障所以大 功率集中式逆变器更加适用于5MW以上的大型地面电站。

(2)组串型式并网逆变器目前广泛应用在分布式电站和小型电站、小型 地面电站中此类电站容量多在5MW以下,常以家用、商用屋顶为组件载 体单个屋顶或单个容量常小于100kW,系统能够直接并叺低压配电网或 供用户直接使用。分布式发电系统因受到屋顶角度、建筑物阴影、树木阴影 等原因的影响采用具备多路MPPT功能逆变器可灵活配置组件功率和种 类,所以组串型逆变器更加适用于5MW以下的小型地面电站和分布式电 站中

86. 什么是光伏发电功率预测?

答:根据气象条件、统计规律等技术和手段对光伏电站有功功率进行 预报。

87. 什么是光伏电站

答:利用光伏组件的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转換为电能的发 电系统一般包含光伏组件方阵、逆变器、升压变等,按是否与电网连接运 行而分为独立光伏电站与并网光伏电站

88. 什么是咣伏发电单元?

答:光伏电站中以一定数量的光伏组件串,通过汇流箱进行多串汇 集经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网頻率和电压要求的电 源。这种一定数量光伏组件串的集合称为光伏发电单元

89. 什么是弃光率?

答:所谓的弃光就是光伏电站的发电量大于電力系统最大传输电量加负 荷消纳电量

弃光率=光伏电站的发电量一(电力系统最大传输电量+负荷消纳电 量)/光伏电站的发电量。

90. 什么是咣伏电站并网点

答:对于有升压站的光伏电站,指升压站高压侧母线或节点对于无声 压站的光伏电站,指光伏电站的输出汇总点

91. 什麼是光伏电站的送出线路?

答:从光伏电站的并网点至电网公共连接点的输电线路

92. 静止无功补偿发生器(SVG)的原理是什么?

答:SVG的基本原理是将桥式变流电路通过电抗器并联(或直接并联) 在电网上适当调节桥式变流电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控 制其交鋶侧电流,使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流从而实现动 态无功补偿的目的。

系统产生多大的无功功率SVG就产生多大的反相无功功率,将系统 无功抵消只要IGBT的开关频率足够快,不仅可以抵消系统的无功还能 抵消系统的谐波。

93. 什么是光伏电站的运行小时与利用尛时数

答:运行小时:光伏发电单元的逆变器处于运行状态的小时数。

利用小时:光伏发电单元实际发电量折合成额定容量的运行小时數

94. 光伏发电系统的分类有哪些?

答:(1)独立光伏发电也叫离网光伏发电主要由光伏组件、控制器、 蓄电池组成,若要为交流负载供電还需要配置逆变器。

(2)并网光伏发电就是光伏组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符

合电网要求的交流电之后直接接入公共电網可以分为带蓄电池的和不带蓄 电池的并网发电系统。

(3)分布式光伏发电系统又称分散式发电或分布式供能,是指在用户 现场或靠菦用电现场配置较小的光伏发电供电系统以满足特定用户的需 求,支持现存配电网的经济运行或者同时满足这两个方面的要求。

95. 什么昰光伏电站自动发电控制系统(AGC)?

答:自动发电控制系统(AGC)是能量管理系统(EMS)的重要组成 部分按电网调度中心的有功功率控制目标將指令发送给有关发电厂或逆变 器,通过逆变器的自动功率控制调节装置实现对逆变器输出的有功功率自 动控制。

96. 光伏电站接地类型包括哪几个方面

答:(1)防雷接地。包括避雷针、避雷带以及低压避雷器、线路杆塔上 的避雷器以及连接架空线路的电缆金属外皮的接地等

(2) 工作接地。包括逆变器、蓄电池、电压电流互感器二次线圈的接 地等

(3) 保护接地。光伏电池组件机架、控制器、逆变器、配電屏外壳、蓄 电池支架、电缆外皮、穿线金属管道外皮接地

(4) 屏蔽接地电子设备的金属屏蔽接地。

(5) 重复接地低压架空线路上每隔lkm处,对保护地线进行重复 接地

97. 光伏发电有哪些优点?

答:(1)太阳能资源取之不尽用之不竭,照射到地球上的太阳能要比 人类目前消耗的能量大6000倍而且太阳能在地球上分布广泛,只要有光 照的地方就可以使用光伏发电系统不受地域、海拔等因素的限制。

(2)太阳能资源随处可得可就近供电,不必长距离输送避免了长距 离输电线路所造成的电能损失。

(3) 光伏发电的能量转换过程简单是直接從光能到电能的转换,没有 中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动不 存在机械磨损。根据热力学分析咣伏发电具有很高的理论发电效率,可达 80%以上技术开发潜力巨大。

(4) 光伏发电本身不使用燃料不排放包括温室气体和其他废气在内嘚 任何物质,不污染空气不产生噪声,对环境友好不会遭受能源危机或燃 料市场不稳定而造成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源

(5) 光伏发电过程不需要冷却水,可以安装在没有水的荒漠戈壁上光 伏发电还可以很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化發电系统不需 要单独占地,可节省宝贵的土地资源

(6) 光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单运行稳定可靠。一套 光伏发电系統只要有光伏组件就能发电加之自动控制技术的广泛釆用,基 本上可实现无人值守维护成本低。

(7) 光伏发电系统工作性能稳定可靠使用寿命长(30年以上)。晶体 硅光伏组件寿命可长达20?35年在光伏发电系统中,只要设计合理、选 型适当蓄电池的寿命也可长达10?15年。

(8) 光伏组件结构简单体积小、重量轻,便于运输和安装光伏发电 系统建设周期短,而且根据用电负荷容量可大可小方便灵活,極易组合、 扩容

(9) 光伏组件是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活 性三大优点光伏发电与火力发电、核能发电相仳,光伏发电不会引起环境 污染;光伏组件可以大中小并举大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户 用电的独立太阳能发电系统这些特点是其他电源无法比拟的。

98. 光伏电站的应急处理有什么规定

答:(1)光伏电站可以不建立应急救援组织,但应当指定兼职的应急救 援囚员

(2) 光伏电站应当配备必要的应急救援器材、设备和物资,并进行经常 性维护、保养保证正常完整有效。

(3) 光伏电站事故处置搶救过程中应采取必要措施避免事故进一步扩 大,避免或者减少对环境造成的危害

(4) 光伏电站应制定危急事件应急预案,危急事件是指對光伏电站安全 生产构成重大威胁的洪水、地震、沙尘暴、雷雨、暴雪等自然灾害、突发公 共卫生事件以及光伏电站发生的人身伤亡事故重大及以上电网设备事 故等。

(5) 发生事故时应立即启动相应的应急预案,并按照国家事故报告有 关要求如实上报事故情况事故的应急處理应坚持“以人为本”的原则。

(6) 事故应急处理可不开工作票但事故后续处置工作应补办工作票, 及时将事故发生经过和处理情况如實记录在运行记录簿上。

(7) 光伏电站升压站、集电线路、升压变事故处理应遵循电业安全工作 规程及有关行业和国家标准

(8) 光伏电站发生火災,如尚未危及人身安全应立即停机并切断电 源,迅速釆取灭火措施防止火势蔓延。

(9) 光伏电站有人触电时应立即切断电源,使触电囚脱离电源并立 即启动触电急救现场处置方案;如在高空工作时发生触电,施救时还应釆取 防止高空坠落的措施

99. 光伏电站的消防安全囿什么规定?

答:(1)光伏电站应建立义务消防组织机构制定相关消防安全管理 制度。

(2) 光伏电站应开展防火安全教育开展防火安全知识的培训。

(3) 光伏电站位于草原及退化草场时生产、生活、办公设施,必须符 合防火管理的有关规定

(4) 光伏电站值班室、设备间、休息室、厨房、库房应设感温感烟报警 装置。

(5) 光伏电站应建设消防水泵房和消防水池无其他水源的光伏电站,

应打自备水井并保证消防水源充足。 、

(6) 光伏电站应在进入草原及退化草场的路口设置防火宣传牌和警告标 志任何人不得擅自移动或撤除。

(7) 室内外消火栓应有明显标志不嘚埋压、遮挡消火栓和水龙带箱, 不得占用消防通道。

(8) 消防疏散通道不得上锁、封闭、堵塞,疏散门前不得堆物

(9) 光伏电站存有汽油、柴油、酒精等易燃易爆物品的,必须保存在室 内专门的仓库里专人负责,库房应阴凉干燥、通风良好库门上锁。

(10) 遇有五级鉯上大风天气严禁明火作业。

(11) 光伏电站内动火作业必须经光伏电站负责人审核后方可按照动 火程序进行作业。

(12) 光伏电站防火責任人要经常对现场防火情况进行检查检查的重 点内容包括现场是否有野外吸烟和擅自动火现象;灭火设备配备是否齐全、 足够、完好,无超期现象;电气设备及电源线是否存在安全隐患隐患问题 整改落实情况,并做好相应的记录

100. 简述光伏电站作业安全的基本要求有哪些。

1) 经医师鉴定无妨碍工作的病症(体格检査至少每两年一次)。

2) 具备必要的安全生产知识和技能从事电气作业的人员应掌握觸电 急救等救护方法。

3) 具备必要的光伏发电知识和业务}

一、辐射生物效应原理△

(一) 电離辐射的种类⒈ 电磁辐射:x射线、γ射线⒉ 粒子辐射⑴ α粒子:质量大,运动慢,短距离引起较多电离。⑵ β粒子或电子:质量小,易偏转,深部组织电离作用。⑶ 中子:不带电荷的粒子高传能线密度射线。⑷ 负π介子:大小介于电子和质子之间,可以带+、-或不带电。⑸ 重离子:某些原子被剥去外围电子后形成带正电荷的原子核。(二)直接作用和间接作用1.直接作用(P52)当X射线、γ射线、带电粒子或不带电粒子在生物介质中被吸收时,射线有可能直接与细胞中的靶分子作用,使靶分子的原子电离或激发导致一系列的后果,引起生物學变化2.间接作用(P52)射线通过与细胞中的非靶原子或分子(特别是水分子)作用,产生自由基后者可以扩散一定距离达到一个关键的靶并造成靶分子损伤。(三)辐射对生物作用的机制(P53)(四)不同类型细胞的放射敏感性(P53)⒈ B-T定律:∝繁殖能力/分化程度⒉ cAMP:∝1/cAMP (淋巴细胞、卵细胞)⒊ 间期染色体体积:∝体积⒋ 线粒体数量:∝1/线粒体数量(五)传能线密度与相对生物效应⒈传能线密度(linear energy transferLET)传能线密度是指佽级粒子径迹单位长度上的能量转换,表明物质对具有一定电荷核一定速度的带电粒子的阻止本领也就是带电粒子传给其径迹物质上的能量。常用用千电子伏特/微米表示(keV/μm)表示也可用焦耳/米表示。单位换算为:1keV/μm=1.602×10-10J/m⒉辐射生物效应与传能线密度的关系⑴ 射线的LET值愈夶在相同的吸收剂量下其生物效应愈大;⑵ LET与电离密度成正比,高LET射线的电离密度较大低LET射线的电离密度较小。其中电离密度是单位长度径迹上形成的离子数;⑶ 根据LET,射线可分为高LET射线和低LET射线低LET射线:X射线、γ射线、电子线等;高LET射线:中子、质子、α粒子、碳离子等。⒊ 剂量分布与传能线密度的关系⒋ 相对生物效应(relative biological effect,RBE)⑴ 定义:X射线(250kv)引起某一生物效应所需要剂量与所观察的辐射引起同一生物效应所需要剂量的比值⑵ LET与RBE的关系RBE的变化是LET的函数。① LET<10keV/μm当LET增加时,RBE缓慢增加② 细胞存活细胞具有无限增殖的能力。⒉ “死亡”细胞细胞失去增殖能力即使照射后细胞的形态仍然保持完整,有能力制造蛋白质有能力合成DNA,甚至还能再经过一次或两次有丝分裂产苼一些子细胞,但最后不能继续传代者称为“死亡”细胞⒊ 克隆(集落)在离体培养的细胞中,一个存活的细胞可分裂增殖成一个细胞群体㈡ 细胞存活曲线的绘制㈢ 细胞存活曲线的参数及临床意义⒈指数存活曲线对高LET射线如α粒子、中子等,细胞存活曲线在半对数坐标上是一条直线。其特点是:只有一个生物学参数即斜率或D0值。(一次照射能杀灭63%的细胞的剂量即斜率的倒数),公式表示为:SF=e-αD茬剂量D0作用下细胞存活率SF=e-1=63%,即细胞群受剂量D0照射后,其中63%的靶细胞受到致死剂量的击中而有37%的细胞幸免死亡,在此情况下可将D0寫成D37,通常成为失活剂量或平均致死剂量。⒉带肩的细胞存活曲线的参数:D0:平均致死剂量表示直线部分的斜率K的倒数。代表细胞群体的放射敏感性即照射后余37%细胞所需要的放射线剂量。N值:细胞内所含的放射敏感区域数即靶数,也是表示放射敏感性相关的参数是存活曲线直线部分的延长线与纵轴相交处的数值。Dq值:准阈剂量代表存活的肩段宽度,也称浪费的放射剂量肩宽表示从开始照射到细胞呈指数性死亡所“浪费”的剂量。在此剂量范围内细胞表现为非致死损伤的修复,Dq值越大说明造成细胞指数性死亡所需的剂量越大。⒊细胞存活曲线的临床意义(P56-57)⑴ 各种细胞与放射剂量的定量研究;⑵ 比较各种因素对细胞放射敏感性的影像;⑶ 观察有氧与乏氧状态丅细胞放射敏感性的变化;⑷ 比较不同分割照射方案的放射生物学效应并为其提供理论依据;⑸ 考察各种放射增敏剂的效果;⑹ 比较单純放疗或放疗加化疗或/和加温疗法的作用;⑺ 比较不同能量射线的生物学效应;⑻ 研究细胞的各种放射损伤以及损伤修复的放射生物学理論问题。㈢.线性二次方程(L-Q)公式(P56)1.L-Q公式的定义:  S=e—(αD+βD2)S:存活比例e:自然对数D:分次照射的剂量α、β:系数上述公式表明某一剂量慥成的细胞杀伤可由直接致死效应和间接致死效应组成,即α型和β型细胞杀伤① 公式中e—αD产生的生物效应与剂量成反比,表示DNA单击双鍵断裂在细胞存活曲线上与剂量表现为线性关系。α表示单击生物效应系数。② 公式中e—βD2产生的生物效应与剂量平方成正比表示DNA多擊单键断裂,与可修复的损伤累积有关存活曲线表现为连续弯曲,β表示多击生物效应系数。当单次照射引起上述两种效应相等时α/β值即为两种效应相等时的剂量。e—αD =e—βD2α/β=D正常早期反应组织具有较高的α/β值(10Gy左右),说明直接坐标效应相对明显存活曲线表现的彎曲程度较小。正常晚期反应组织的α/β值较低(约3Gy)表明直接杀伤要比早反应组织少,可修复损伤累积引起的杀伤相对较多早期反應组织是机体内分裂、增殖活跃并对放射线早期反应强烈的组织,如上皮、粘膜、骨髓、精原细胞等相对而言,机体内那些无再增殖能仂损伤后仅以修复代偿其正常功能的细胞组织,称为晚反应组织如脊髓、肾、肺、肝、骨和脉管系统等。2.L-Q公式设计最佳分次照射方案嘚一般原则⑴ 为使正常组织的晚期损伤相对低于对肿瘤的杀灭每次量应低于1.8~2.0Gy;⑵ 每天照射的分次总剂量应小于4.8~5.0Gy;⑶ 每分次的间隔时間应大于6小时;⑷ 在不致引起严重急性反应的前提下,尽量缩短总治疗时间;⑸ 最高总剂量应确定不会引起照射野内正常组织的晚期反应两周内给予的总剂量不能超过55Gy。

第二节 临床放射生物学基础(2)

一、细胞存活与修复△㈠ 放射损伤的分类★


这部分损伤受照射后受环境嘚影响或能修复,或走向死亡
㈡ 潜在致死损伤与修复
按正常情况细胞将死亡,但一旦照射后环境有所变化而且存活率又有提高,则栲虑是由于潜在致死损伤的修复
当一个特定的照射分为间隔一定时间段的两次给予后,能观察到细胞存活率的增加两次照射之间分别茬室温、正常温度:
室温培养,可防止细胞在照射间隙的细胞周期内改变时相证实未受细胞周期时相变化影响的亚致死损伤修复现象。
茬前几个小时可见快速的亚致死损伤修复但当两次分割的间隔更长时,细胞存活率再次下降解释如下:
① 放射敏感时相细胞被杀灭,存活细胞群趋于集中于放射抗拒周期内
② 6小时后第二次照射。细胞群在周期内行进达到G2或M时相。放射敏感程度超过亚致死损伤效应修複的效应细胞存活率下降。三种过程同步存在的综合
① 亚致死放射损伤的快速修复;(Repair)
② 在分次照射期间细胞在周期内的行进,称之为細胞的再分布;(Redistribution)
③ 如两个分次照射的间隔是10~12 h超过了这些快速生长细胞的细胞周期时间,由
于细胞分裂或再群体化又出现细胞存活率增加。(Regeneration)
㈣ 影响细胞放射损伤与修复的因素
⑴ 细胞放射损伤随射线LET的增大而加大;
⑵ 重离子、中子、粒子照射后细胞基本不存在潜在致死損伤的修复;
⑶ 辐射种类对亚致死损伤修复的影响可以从照射后剂量存活曲线曲线的肩区大小反应出来。X线照射者肩区最宽粒子照射没囿肩区,中子照射肩区极小
总剂量一定时,剂量率越低照射时间越长,生物效应就越轻
⑴ 完全氧合的细胞比低氧细胞对辐射更加敏感;
⑵ 低LET的X射线或γ射线,其OER值约为2.5~3.5,
重粒子的OER为1中子的OER值为1.6;
⒋ 辐射增敏剂和防护剂
⑴ 增敏剂:氧、卤代嘧啶类化合物、亲电子性囮合物、中药、乏氧细胞毒性化合物等。主要作用是降低细胞积累亚致死性损伤的能力细胞存活曲线上表现为肩区和斜率的明显改变。
⑵ 防护剂:作用机制涉及自由基清除与氧有关的修复反应以及对细胞的防护保护作用等要求对肿瘤细胞无保护作用,而对大多数正常组织均有防护作用
⑴ 方法:包括热水浴、短波透热、超声和射频等;
⑵ 效应特点:41.5℃~46.5℃,温度升高持续越久,细胞杀伤作用越显著;
⑶ 細胞存活曲线:开始出现“肩区”随后出现指数杀灭部分;
⑷ 机理:热对膜的损伤增加了细胞死亡的机率;
⑸ 影响因素:PH值、细胞营养條件和氧、细胞周期等。

二、分次放疗中的4“R”原则△㈠ 放射损伤的修复 (Repair)


以上提到的亚致死性损伤的修复和潜在致死性损伤的修复
细胞嘚放射敏感性因所处的时相不同而不同。总的倾向是处于S期的细胞是最耐受的处于G2期和M期的细胞是最具放射敏感性。
研究发现分次放射治疗中存在着处于相对放射抗拒时相的细胞向放射敏感时相移动的再分布现象。这有助于提高放射线对肿瘤的杀伤效应但如果未能进荇有效的细胞周期时相再分布,则可能成为放射抗拒的机制之一
在分次照射期间细胞在周期内的行进,称之为细胞的再分布
在有氧的凊况下,氧能与自由基(R)作用形成有机过氧基(RO2)它是靶物质的不可逆形式,于是损伤被化学固定下来因此认为氧对照射的损伤起叻“固定”作用,称之为“氧固定学说”氧效应就是氧在放射线和生物体相互作用中所起的影响。
实验表明直径<1cm的肿瘤是充分氧合的,超过这个大小就会出现乏氧如果用大剂量单次照射,肿瘤内大多数放射敏感的氧合好的细胞将被杀死剩下的那些活细胞是乏氧的。洇此照射后即刻的乏氧分数将会接近100%,然后逐渐下降并接近初始值这种现象称为再氧合。
⒊ 氧效应对细胞存活曲线的影响
大剂量分佽照射氧合好的细胞和乏氧细胞的效应如果没有再氧合的发生,则每分次剂量照射后只能期望杀死极小数量的乏氧细胞存活曲线区域岼坦。在疗程后期乏氧细胞群体的效应将占主要地位。如果分次间有氧合发生则放射对初始乏氧细胞的杀灭作用会增大,从而使乏氧細胞的负面效应减少
⑴ 定义:在缺氧条件下,引起一定效应所需放射剂量与有氧条件下引起同样效应所需放射剂量的比值常用来衡量氧效应的大小。
⑵ 不同射线的OER值
低LET射线:有氧条件下放射损伤严重反之则损伤较轻。如:X射线、γ射线的OER值一般为2.5~3
高LET射线:放射敏感性对细胞中含氧状态的依赖性较小。
如:α粒子OER为1即没有氧效应。
损伤之后组织的干细胞及子代细胞在机体调节机制作用下,增殖、分化、恢复组织原来形态的过程称做再群体化
照射后可启动肿瘤内存活的克隆源细胞,使之比照射或用药以前分裂更快称为加速再群体化。换言之临床进行分次照射时,每次照射剂量不可能达到破坏全部肿瘤细胞的目的在此期间,肿瘤细胞的再生或再群体化是不鈳避免的
不同细胞照射后细胞存活比例不同,尤其在低剂量率时更加明显这些反映出其内在的敏感性有差异。

三、放射增敏△㈠ 放射源的选择


理想的剂量分别应该是放射线能在肿瘤深度达到高剂量而在肿瘤前后的正常组织剂量较低,旁向散射较少
γ射线、X射线:合理射野后肿瘤前后组织仍受到较大剂量的照射。
医用加速器电子束:治疗表现部位的肿瘤而保护肿瘤后面的正常组织。
高LET射线:肿瘤前后嘚正常组织受量均相对较低
⒈ 肿瘤越大,中心含氧越低放射敏感性越低,治疗所需要的剂量越大;
⒉ 卫星病灶或亚临床病灶血供良恏,放射敏感性高较低剂量就可以杀灭,可以用缩野技术使外围剂量可以比中心剂量低,尽可能保护周围正常组织;
㈢ 放疗时间剂量囷分次的修饰
分次2Gy每天1次,每周5次
分次1.2Gy,每天2次间隔6小时以上。保护正常组织可以增加总的剂量而不增加正常组织的合并症。
每忝照射2次间隔4~6小时,每次1.8~2.0Gy
小于常规分割分次剂量,并用短于常规疗程的时间得到用超分割及加速分割双方面的作用。适用于快速增长的肿瘤
每周照射2~3次,每次5~10Gy适用于亚致死损伤修复能力强的肿瘤,例如黑色素瘤
第1、2周:1.2Gy/次,2次/天(间隔6小时)共24Gy;
第3、4周:1.4Gy/次,2次/天(间隔6小时)共28Gy;
有利于抑制肿瘤放射治疗后期加速再增殖。
⒈ 周期时相特异性细胞毒药物
阿糖孢苷:杀伤对放射较不敏感的S期细胞;
长春新碱:细胞同步化于M期嘧啶同类药:抑制放射损伤的DNA修复(照射后使用)
⒉ DNA前体碱基类似物
5-碘(溴)脱氧尿嘧啶:DNA复制时取代相应的胸腺嘧啶,导致DNA链变得比较脆弱从而提高放射敏感性。
甲硝哒唑:增加自由基的产生
3个大气压左右的高压氧进行治療使血液中氧分压提高。但肿瘤组织放射敏感性增加的同时正常组织损伤也加重。
正常组织的氧分压迅速下降肿瘤组织氧分压下降緩慢,故正常组织的放射耐受性增加肿瘤组织的放射敏感性改变不大,因此可提高肿瘤乏氧肿瘤的辐射剂量
分批杀灭肿瘤细胞,使肿瘤缩小改善乏氧环境。
⒍ 纯氧或与二氧化碳的混合气体吸入配合毛细血管扩张药;
⒎ 高LET射线的使用
⒈ 加温对S期细胞更加敏感,而S期细胞对射线比较抗拒两者并用有协同作用;
⒉ 较大的肿瘤容易产生热的积聚,中心部位长生比周围正常组织较高的温度而中心部位放射敏感性差,具有协同作用;
⒊ 加温有利于降低放射线的亚致死损伤修复能力;
⒋ 温度达到43度左右即可由于存在热耐受现象,宜采用每周1-2次的方法而且以先放疗,后加温的疗效好两者间隔时间以4-6小时为宜;
⒌ 加温有增敏作用,同时也可以加强乏氧细胞增敏剂的作用;

1第一节临床常用放射源、放射治疗机及照射方式
一、放射源的种类及照射方式
α衰变:α粒子是高速运动的氦原子核
α衰变的一般反应式: 

Q代表过程中释放的总能量又称衰变能,等于母核与生成核的质量差表现为α粒子的动能和生成核的动能和。

β衰变:β粒子是正(负)电子

β-衰变的一般反应式: 

β+衰变的一般反应式: 


和υ分别表示反中微子和中微子;Q表示初始核与生成核、发射粒子的质量差。

γ线的产生:处于激发态的原子核跃迁到基态或者较低能态时所发射的射线就是γ射线,它是一种短波长的电磁波。

②腔内或组织间照射(后裝治疗)

③内照射(口服、静脉注射)

二、几种常用的放射性同位素源

3.钴-60 半衰期5.24年应用广泛——远距离照射

4.铱-192 半衰期74.5天,是近距离治疗嘚最佳材料

1.X线的产生(原理)

①透射力强剂量分布比较均匀;

②保护皮肤,最大吸收剂量点在皮下0.5cm处;

③骨与软组织有同等的吸收剂量;

(一)分类:电子感应加速器、电子回旋加速器和电子直线加速器

1.原理(了解):微波电场加速电子使之提高能量

电子枪、加速器[磁控管(速調管)]、初级准直器、偏转线圈、次级准直器、钨靶(散射箔)和监测电离室等等

(了解)*微波源的任务是产生并输出具有一定频率、┅定脉冲包络宽度、一定重复频率、功率为一定大小的超高频振荡,加速器磁空管(速调管)决定它的振荡频率脉冲调制器决定它的脉沖宽度和脉冲功率。

*脉冲调制器的任务是输出一系列振荡器所需要的、具有不定期功率、一定重复频率和一定宽度、波形合适的脉冲电压它的开关器件是闸流管。

3.临床电子线和X线的形成过程(了解)

在加速器中由电子枪中阴极(一般是钨丝)发射的电子,在电子枪阴阳极间電压的作用下初步加速到十几KeV的能量,经过聚束线圈聚束进入加速成管加速管中有脉冲调制器发射的微波感应的电磁场,加速管前段為聚束段也就是由电磁波对注入的电子进行相位会聚,将电子逐渐密集到电磁波波峰附近一个很小的相位范围内(示图)形成不连续嘚“电子注”,在这里电子的速度已接近光速这时的电子再经过加速管后段的微波进一步加速到高能,最后经偏转磁场和能量窄缝的选擇由出射窗引出这里引出的电子束为3mm直径的笔形束,①经过散射箔散射就是临床用的电子线。②打倒钨靶上作用后形成的射线就是臨床用X线。

4.X线、电子线的能量

5.加速器治疗头基本构造(书)

包括靶、均整器(X线)、散射箔、一级准直、二级准直和监测电离室

掌握高LET射线的物理特点

第二节 射线的质与剂量学一、光子与物质的相互作用

(一)光子与物质作用的四种过程

hυ=E动+E结;与内层电子作用

相干散射;与外层电子作用

与核作用产生正、负电子

4.光致分解效应(核反应)

与核作用使核分解为多个核子(中子)

(二)三种吸收的相对重要性

1.決定因素:射线能量和吸收介质的原子系数

2.组织内各种不同能量的光子吸收方式(表2-2-1)

半价层的概念:使射线强度衰减一半所需要的介质的厚度.

1.X线机产生的X线:HVL相同,用加速器电子能量表示

2.加速器产生的X线和电子线:射线能量

3.核素的γ线:穿透能力

4.高LET射线:生物效应

1、放射源、射野中心轴、照射野、参考点、校准点、

照射量、吸收剂量、SSD、STD和SAD

、电子平衡及建成区形成的物理原因

①当高能X(γ)射线入射到人体或模体时,在体表或皮下组织中产生高能次级电子;

②这些高能次级电子要穿过一定的组织深度直至其能量耗尽后才停止;

③由于①②兩个原因,造成在最大电子射程范围内由高能次级电子产生的吸收剂量随组织深度增加而增加,并约在电子射程附近达到最大;

④但是甴于高能X(γ)射线的强度随组织深度增加而按指数和平方反比定律减少,造成产生的高能次级电子数随深度增加而减少,其总效果,在一萣深度(建成区深度)以内总吸收剂量随深度增加。

4、PDD随射线能量的变化情况(示图)

5、射野面积和形状对PDD的影响

影响程度决定于射线能量(原射线和散射线)

等效射野:使用的不规则野或矩形野在其射野中心轴上

PDD与某一方野的相同该方野称为所使用的不规则野或矩形野的等效射野。方野边长=4倍的面积/周长——S=4ab/(2a+2b)=2ab/(a+b)

距离平方反比定率;F因子(两种SSD下的PDD比值)

7、TAR的定义——旋转中轴剂量

由于TAR是比较两种不哃散射条件在空间同一点的吸收剂量之比所以TAR与SSD无关;TAR随射线能量、组织深度、射野大小的变化与PDD类似

8、BSF反散因子定义

射野中心轴上最夶剂量深度处的TAR

11、散射空气比(SAR)的定义

模体内某一点的散射剂量率与该点空气中吸收剂量比

模体中射野中心轴上任意一点的剂量率与空間同一点模体中射野中心轴上参考深度(t0)处同一射野的剂量率之比TMR即参考深度为最大剂量深度(t0=dm)

TMR中的散射剂量只与模体散射有关,而与准直器散射无关

Sc、Sp、Sc,p的概念(某个射野尺寸)

Sc:射野在空气中的输出剂量率与参考射野在空气中的输出剂量率之比——准直器散射因子;

Sp:射野在体模内参考点(一般为最大剂量点)深度的剂量率与准直器开口不变时参考射野(10×10)(用挡铅获得)在同一深度处输出剂量率之比——体模散射因子;

Sc,p:射野在参考深度的剂量率与参考射野(10×10)在同一深度处输出剂量率之比——准直器和体模的总散射因子;Sc,p=Sc×Sp (示图)

第三节各种照射技术的临床应用和选择
本节授课重点:电子线的物理特性

电子线的临床应用过程一、电子束的物理特性:


1 介绍电子线的产生:(了解)
电子枪━━━━加速管聚束段(相位会聚)━━━━加速管加速段(我们用的是驻波加速)━━━━偏转磁场和能量窄缝━━━━出射窗━━━━临床用的电子线(平行射束)
2 电子线射线质的标定:

临床应用的电子线剂量学特性在很大程度上決定于电子注量的能谱分布注量(fluence)的概念:①单向辐射场


Ф(E)Ф E的物理意义
①电子线的最大能量Emax,a
②电子线的最可几能量Ep,a
③电子能量谱的岼均能量E a
④电子能量峰值半高度的全高度Γ a
示图1(电子束注量的能谱分布图(一定能量的电子的注量谱分布))本征束的谱分布、体模表媔的谱分布、体模内深度z处的谱分布。
示图2 (电子线百分深度剂量曲线)
(2)射程参数 射程参数是由深度剂量曲线决定的
① R100:最大吸收剂量點的深度
② R50:吸收剂量为峰值一半处的深度。
③ R85: 治疗深度(这里假定Rt=R85,治疗区间隔与剂量曲线近肤侧的交点的深度定义为R85')
④ Rp: 电子線在水中深度剂量曲线在剂量跌落最陡点的切线与曲线尾部韧致辐射外推直线的交点的深度,即电子线的实际射程
(3)能量参数和射程參数的关系
各个感兴趣点处的电子线的能量是根据经验公式由各个射程参数决定的

★因此,临床选用电子线的方法是根据肿瘤深度确定所需电子射程R再根据射程、肿瘤形状相应吸收剂量为85%(R85)的剂量曲线的形状靶区剂量最低值及肿瘤附近关键器官临床耐受剂量确定所需电子线能量。原则是若没有能量合适的电子线使得85%的等剂量曲线包住所有肿瘤,则不能选用电子线所以,临床应用最关键的还是电孓线的深度剂量曲线也就是PDD表。★
3 电子线束与体膜(人体)作用能量的损失方式与特点
(1)电子束入射到介质,和介质原子作用损夨能量方式为
②辐射损失(即韧致辐射)
①低原子序数介质的碰撞损失率高
②随入射电子能量的增加,碰撞损失率首先减少约在1MeV电子束時达到最高值,然后增加
③高能电子束在水中的能量损失约2MeV/cm,电子束在单位径迹上的辐射损失近似于正比于入射电子的能量和吸收介质原子序数的平方即相对于能量和原子序数的增加而增加。说明发生韧致辐射主要是高能电子束在高原子序数的介质中
公式说明了电子束在吸收介质中能量损失两种份额的比值
E是以MeV为单位的入射电子束的能量
★4 电子束的中心轴百分深度剂量曲线的特点及应用
(1)一定能量电子線的中心轴百分深度剂量曲线特点
剂量建成区:①建成区很小,②表面剂量高80%-85%以上,并随深度的增加剂量很快达到最大点形成“高剂量坪区”。
剂量跌落区:“剂量跌落”对保护正常组织有利
(2)能量对深度剂量的影响 临床用电子线能量4━25MeV
随能量增加表面剂量增加,高剂量坪区变宽剂量梯度减小X线污染增加——电子线的优点逐渐消失
(3)照射野大小对深度剂量影响(电子散射与平衡)
小照射野:电孓散射多,中心轴深度剂量迅速减少
大照射野:边缘散射补充使中心轴深度剂量随照射野增加而增加照射野≥电子射程时,深度剂量与其无关
(4)高能电子束等剂量曲线的特点及形成原因(平坦)
随深度增加,低值等剂量线向外侧扩张高值内收
能量增加,高值内收加劇平坦部分减少
射野增加,高值等剂量线底部由弧形逐渐变平坦
人体不同组织对电子线的穿透和散射能力和水不同应对其进行校正。方法:等效厚度系数法——CET(coefficient equivalent thickness)即水的厚度与产生相同电子束能量传递的某种组织的厚度之比,也就是:两种阻止本领率之比
因此,组织鈈均匀校正:
等效深度=实际深度+(CET-1)×不同组织厚度
即体内某一深度处的剂量应该为该点的等效深度经反平方(f+d/f+deff)校正后的剂量。
原因:对線束进行修正获定特定形状的剂量分布(示图)
目的: ①对体表倾斜部位进行补偿
②校正剂量的不均匀分布
两野或三野技术、两个照射野鈈在病人横截面上时
楔形板连同固定托架通常放在准直器上侧近源位置或准直器下侧近源位置但后者必须保证楔形板离开体模表面或皮膚至少15cm,避免高能X(γ)线的皮肤剂量。
(二)楔形角与加工角的含义
①楔形角:楔形照射野内50%的等剂量曲线与射束中心轴的交角的余角(θ)(100%的剂量线归一到某一深度)
2、楔形角与铅板角的关系(书)
(三)楔形因素与百分深度剂量
①楔形因素FW :射野中心轴上某一深喥加与不加楔形板时的吸收剂量之比,FW=Ddw/Dd
②楔形板百分深度剂量PDDW=PDD·FW(相同射野)(参考点任度不变)
PDDW定义为体模中楔形野中心轴上某一点罙度处的吸收剂量Ddw与某一固定参考点处的吸收剂量之比(固定参考点仍选在无楔形板时,同样大小照射野的在最大剂量深度处)。
即:楔形野的百分深度剂量为同样大小照射野不加楔形板时平野的百分深度剂量PDD平与楔形因素FW的乘积
三、多野照射及方定转照射
两野 ①两平野多角照射(适用于偏体位一侧病变)
特点:病变区剂量不均匀;
用适当楔形板,满足楔形角=90-Ф/2时可在两野交叉形成的菱形区内得到均匀的劑量分布;
据临床需要,增减楔形角可分别在射野远近端得到偏高的剂量
②平行对穿野(适用于中位病变)
特点:两野剂量配比相等时,可在体位中心得到左、右、 上、下对称剂量分布;
★要使靶区剂量比两侧正常组织剂量高即拉开肿瘤剂量和正常组织剂量范围,一般使每野在体位中心处的深度剂量PDD1/2间距≥75%如果肿瘤较深,射线能量的75%深度剂量满足不了上述条件就得使用三野照射。
特点:建立第三野提高了剂量,由于单野剂量分布不均匀
四全身照射技术及剂量学(全身放疗特殊技术自己看书了解)
1、几何条件:延长治疗距离3-5米
机架90°,准直器45°,便照射野对角线平行于病人的长轴方向,水平照射
病人体位:前后、双侧位
2、射线能量选择 6MV

第四节 治疗计划的设计与设备★(补充内容)


1. 完整的诊断(包括肿瘤的部位和范围、分期、肿瘤细胞的病理学类型等等)
2. 决定放射治疗技术和治疗方案
5. 射野(射束能量和照射方向)选择和剂量分布的计算
6. 比较剂量分布和选择最佳计划
7. 所选治疗计划的输出
二、外照射几个组织体积的定义
1、密集肿瘤區(GTV):指可触摸或可视的/明确的恶性肿瘤的总体积包括了原始病灶、淋巴结转移或其它转移,它通常相应于肿瘤细胞密度最大的恶性苼长部分如果肿瘤已被切除,则没有GTV
2、临床靶区(CTV):这是一个基于形态解剖学和生物学的概念,与组织/病人的移动或技术因素无关CTV是指包括了密集肿瘤区(GTV)和/或亚临床病灶的组织体积,CTV必须被充分治疗以达到治疗目的、治愈或减轻症状(姑息)
在外照射中,CTV是指必须根据标准的剂量—时间模式给予特定照射剂量的组织体积如果给予了不同的处方剂量,那就意味着对于不同的剂量水平有着不同嘚CTV定义临床上经常会有多个CTV。举例说明:一种情况是分别考虑原发灶及其区域淋巴结转移(比如:乳房保留术中乳房和区域淋巴结是分離的);另一种情况治疗目的是对两个CTV给予不同的剂量(“补量”疗法),这种情况“高剂量”区经常在“低剂量”区内
5、照射区(IV):照射区指实际接受某一剂量的组织体积,这个剂量相对于正常组织的耐受量有重要临床意义
6、危险器官(organs at risk):它是指PTV附近放射敏感器官,它对治疗计划和/或处方剂量可能有重要影响
一、计划设计的剂量学原则
★1、放射治疗剂量学原则(放射治疗对剂量学的要求)
①照射腫瘤的剂量要求准确;
②治疗的肿瘤区域内,吸收剂量分布要均匀;
③尽量提高肿瘤(治疗区域)吸收剂量降低照射区正常组织受量。
④保护肿瘤周围重要器官(如治疗肿瘤对大多数脊髓要受到照射)不受或少受照射
以上四点简称临床剂量学四原则,并用下图作说明(2-4-1書中)称为理想剂量学曲线
从物理和剂量学角度看理想的放射源在组织中造成的剂量分布应尽量满足图2-4-1
1、高能X线剂量分布特性:
①建成區变化显著,在最大剂量建成点之前剂量随深度增加;
②肿瘤组织前正常组织受量少;
③最大剂量建成深度随能量增加而增加;
④X线能量越高,皮肤剂量越小肿瘤区剂量越均匀,肿瘤组织前正常组织剂量越小但肿瘤组织后的正常组织剂量升高(射出剂量增加)。
★因此一般将肿瘤放在最大剂量点之后,对较深部的肿瘤应选择较高的射线能量并将靶区剂量设计在90%以上。
2、高能电子束剂量特性:
①肿瘤区域剂量分布均匀;
②肿瘤后正常组织受量少;
③肿瘤前正常组织受量高等于或大于肿瘤剂量。
★因此高能电子束受自身剂量分布嘚限制只适合表浅肿瘤和偏位肿瘤,而且以单野照射比较理想其能量要根据肿瘤的深度而定。
3、电子束和X线混合束治疗
综合两者优缺点哃时使用高能电子线和X线对于不同深度的肿瘤,改变两者的剂量比就可以得到比较均匀的计量分布(示图)。
4、快中子、π负介子、质子和其它重离子的应用
上述粒子除质子外密度比X线和电子束高,称高LET射线高LET射线(除快中子外)具有理想剂量学曲线的特点,因此高LET射线是比较理想的放射源。
三、射野设计原理(回顾)
1、高能电子束:剂量曲线特点适合于表浅肿瘤和偏位肿瘤,用单野并选择合適的能量但能量不能太高,因其皮肤剂量增高尾部X线污染增加,范围是4—25MeV
2、高能X线:单野照射,深度剂量随深度呈指数递减靶区較大时,剂量分布很不均匀因此除靶区很小,临床一般不用单野X线照射即使用时,也要将病变放于最大剂量点之后如果病变较浅,X線能量较高时则加组织等效物于皮肤表面,将最大剂量点之提到病变之前对于较大CTV,用两野或三野(上节课内容)
四、放射治疗计划嘚设计步骤
1、体模阶段:确定GTV及其与周围组织和危险器官的关系
2、治疗计划设计阶段:根据第一步确定CTV 和PTV,初步确定肿瘤中心致死剂量囷周围正常组织特别是危险器官最大剂量利用TPS设计射束能量,射野的几何物理条件(照射方向、大小、剂量比、楔形板、组织补偿等)并选择最佳治疗计划方案
3、治疗计划的确认:将治疗计划放于模拟定位机上进行校对
4、治疗计划的执行:设置治疗机的物理、几何参数;摆位;体位的固定。
5、治疗计划执行时的修改:①随着治疗计划的执行GTV会不断缩小和变化,应修改计划适应这种变化;②治疗中的剂量证实和校正(判断治疗计划是否与病人实际接受的剂量一致)进一步修改计划;③重复第4步。
①必要性:保护照野内的正常组织和危險器官免受不必要的照射;形成不规则照射野
②影响:X线在加挡块后,与挡块和其托架作用产生次级电子使表面剂量随托架到皮肤的距离缩小而增加,最大建成深度变短;电子线挡铅比较复杂牵涉到它的剂量衰减曲线、反向散射和挡铅效应(了解注:胶片补充)
③克垺方法:对X线,托架到皮肤的距离与射野半径满足DSD/射野半径=4;射野较大时因DSD不能太大(等中心限制),可使用电子过滤器使皮肤剂量不洇电子污染而增加对电子线,看胶片
了解低熔点铅的特性、制作过程
六、CT在设计放疗计划中的作用(书了解)
七、治疗计划系统、模擬定位机(实习)

X线剂量学一、X线的产生:高速电子与靶物质相互作用的结果。


电离辐射:从一个原子、分子或其它束缚状态中释放一个戓多个电子的过程称作电离;由直接电离粒子间接电离粒子、或者两者混合组成的辐射称为电离辐射——是一种物质
直接电离辐射:由带电粒子通过碰撞直接引起的物质的原子或分子的电离称为直接电离这些带电粒子称为直接电离辐射
间接电离辐射:由不带电粒孓通过它们与物质相互作用产生的带电粒子引起的原子的电离称为间接电离,这些不带电粒子称为间接电离辐射
通常,从一个原子中釋放出一个价电子需要的能量为4—25eV量级因此将动能大于该值的带电粒子称作电离辐射;对于不带电粒子,将能量大于10eV的光子视为电离辐射而小于10eV的光子称为非电离辐射,波长大于100mm的紫外线、可见光、红外线和射频辐射都属于非电离辐射。
(1eV——1电子伏特微观粒子能量,是一个电子在真空中通过1V电位差所获得的动能
带电粒子与物质相互作用方式:
(一)带电粒子核外电子发生非弹性碰撞——电离激发
带电粒子从靶物质原子(原子核外电子由内到外按K、L、M、N、O、P、Q七个壳层分布,相应壳层上的电子能量也由低到高)附近经过时叺射的带电粒子和核外电子之间的库仑引力使原子核外电子受到吸引或排斥,使核外电子获得能量(入射的带电粒子的损耗能量可能的转囮方式可以分为三个部分:①一部分消耗为内、外层电子的脱出功这部分暂存在原子内,将伴随着发射光学光谱(外层电子轨道跃迁产苼)和标识X线(内层电子轨道跃迁产生)以光能的形式释放出来;②一部分转化为二次电子的动能(被击出轨道的电子);③还有一部分轉化为出射的带电粒子它可以继续与其它的核外电子作用),依据电子获得的能量大小作用方式有:
1、如果电子获得足够的能量,就會引起原子电离(图示)电子成为自由电子,原子成为正离子;

2、如果电子获得的能量不足以使原子电离则可以引起原子激发,使电孓由低能级跃迁到高能级处于激发态的原子很不稳定,

处于高能级的电子会自发的跃迁到低能级而使原子回到基态这高低能级的能级差的释放有两种可能
①以电磁辐射的形式发出,又称特征辐射当特征辐射能量高到进入X射线能量范围时,则称为特征X线(标识X射线昰构成医用X线的成分之一)——内层电子的跃迁;能量低于X射线能量范围的电磁辐射就是紫外线、可见光和红外线——外层电子的跃迁;
②传递给外层电子,获得能量的外层电子脱离原子束缚成为自由电子称为俄歇电子;
(二)与原子核发生非弹性碰撞——韧致辐射
带電粒子从原子核附近经过时在原子核库仑场(核电场)的作用下,带电粒子的一部分动能变成具有连续能谱的X射线辐射出来——韧致辐射另一部分动能转化为出射电子的动能。
韧致辐射具有以下两个特点:
1、韧致辐射是在核电场作用下的一种能量转换形式不能用经典悝论作简单地解释。
2、韧致辐射所产生的X线是一束波长不等的连续光谱
(三)与原子核发生弹性碰撞——弹性散射;
带电粒子与原子核庫仑场(核电场)作用而改变运动速度和方向,但是能量不变不辐射光子,也不激发原子核也称为弹性散射。(图示)
(四)与原子核发生核反应——中子、质子和 射线带走能量;
(五)湮没辐射——一个粒子与其反粒子作用它们的质量可能转化为 辐射的能量。(正負电子对撞——两个0.511MeV的光子)

总结:X线依据其产生机理有两种成分——不连续的标识X线和连续的韧致辐射。二、X线的特性:


(一)X线的夲质:是一种不可见光具有光的一切通性。所以X线也是一种电磁波具有波、粒二象性。
1、X线是介于紫外线和γ线之间的电磁波;
2、X线哃时具有波动性和微粒性前者具有波长和频率,后者具有能量、动量和质量;
3、二象性在表现是各有侧重:传播时主要表现波动性具囿波长和频率;在辐射和吸收时,主要表现为微粒性具有能量、动量和质量;
4、二象性是统一的。根据相对论和量子理论建立定量关系:
ε为光子能量mφ为光子质量(实际上光子没有静止质量)
c为光速,h为普朗克常数r为波的频率,p为光子动量
1、物理效应:穿透作用、電离作用、荧光作用、热作用和干涉、衍射、反射、折射作用
2、化学效应:感光作用和着色作用
3、生物效应:X线对生物组织细胞具有破坏、瓦解的作用
随机效应:发生的几率与剂量大小有关的效应;
非随机效应:严重程度随剂量的变化而变化,存在剂量阈值
三、X线与物質的作用方式
X线光子与原子内层电子作用,将其全部能量交给轨道电子电子获得能量后,脱离原子轨道飞出称为光电效应。
W为被击出電子克服核电场作用所需要的脱出功;
hr为光子能量;E为击出电子的动能
X线光子与原子外壳层电子作用光子交给轨道电子部分能量后,改變频率和方向散射而轨道电子脱离原子轨道射出(称为反冲电子),称为康普顿效应
一个入射光子转换为一对正、负电子,称为电子對效应
e+、e-为正、负电子动能
以光的波动性认识为相干散射,以光的微粒性认识为弹性散射
在相干散射的过程中没有对光子能量的吸收,只发生了射线能量的重新组合并且使光在原传播方向上的能量减弱(即改变了方向)。
(一)剂量学研究对象——组织替代材料
模体(phantom)—模拟人体组织与射线相互作用的材料
人体对X线的吸收剂量随X线在人体内的入射深度的变化而变化——等距离照射方式:研究射线能量、组织深度、射野大小、源皮距和线束准直系统等对PDD的影响——等中心照射方式:TAR、反散因子(BSF)、TPR、TMR等
1、放射源、射野中心轴、照射野、参考点、校准点、SSD、STD和SAD的概念
3、建成效应、电子平衡及建成区形成的物理原因
①当高能X(γ)射线入射到人体或模体时,在体表或皮下组织中产生高能次级电子;
②这些高能次级电子要穿过一定的组织深度直至其能量耗尽后才停止;
③由于①,②两个原因造成在最夶电子射程范围内,由高能次级电子产生的吸收剂量随组织深度增加而增加并约在电子射程附近达到最大;
④但是由于高能X(γ)射线的强度随组织深度增加而按指数和平方反比定律减少,造成产生的高能次级电子数随深度增加而减少,其总效果,在一定深度(建成区深度)以内,总吸收剂量随深度增加
4、PDD随射线能量的变化情况(示图)
5、射野面积和形状对PDD的影响
影响程度决定于射线能量(原射线和散射線)
等效射野:使用的不规则野或矩形野在其射野中心轴上

PDD与某一方野的相同,该方野称为所使用的不规则野或矩形野的等效射野方野邊长=4倍的面积/周长——S=4ab/(2a+2b)=2ab/(a+b)


距离平方反比定率;F因子(两种SSD下的PDD比值)
7、TAR的定义——旋转中轴剂量
由于TAR是比较两种不同散射条件在空间同┅点的吸收剂量之比,所以TAR与SSD无关;TAR随射线能量、组织深度、射野大小的变化与PDD类似
8、BSF反散因子定义
射野中心轴上最大剂量深度处的TAR
11、散射空气比(SAR)的定义
模体内某一点的散射剂量率与该点空气中吸收剂量比

模体中射野中心轴上任意一点的剂量率与空间同一点模体中射野Φ心轴上参考深度(t0)处同一射野的剂量率之比TMR即参考深度为最大剂量深度(t0=dm)


TMR中的散射剂量只与模体散射有关而与准直器散射无关
Sc、Sp、Sc,p的概念(某个射野尺寸)
Sc:射野在空气中的输出剂量率与参考射野在空气中的输出剂量率之比——准直器散射因子;
Sp:射野在体模内参考点(┅般为最大剂量点)深度的剂量率与准直器开口不变时参考射野(10×10)(用挡铅获得)在同一深度处输出剂量率之比——体模散射因子;
Sc,p:射野在参考深度的剂量率与参考射野(10×10)在同一深度处输出剂量率之比——准直器和体模的总散射因子;Sc,p=Sc×Sp (示图)
(三)X线等剂量分布和离轴比
1、X线等剂量曲线的特点:①同一深度处,射野中心轴上的剂量最高向射野边缘剂量逐渐减少。为了使在較大深度处剂量分布较平坦均整器设计有意使其剂量分布在靠近模体表面处,中心轴两侧的剂量分布偏高一些②在射野边缘附近(半影区),剂量随离轴距离增加逐渐减少一方面由于几何半影、准直器漏射引起,另一方面由于侧向散射的减弱引起由几何半影、准直器漏射和侧向散射引起的射野边缘的剂量渐变区称为物理半影,通常用80%和20%等剂量线间的侧向距离表示物理半影的大小③射野几何边缘以外的半影区的剂量主要由模体的侧向散射、准直器的漏射线和散射线造成。④准直范围外较远处的剂量由机头漏射线引起
2、能量对等剂量分布的影响
图示:①三组曲线在线束边缘很不相同。200kV X射线的曲线在线束边缘突然中断。钴-60γ射线及高能X射线穿透力比较强单一准直器无法吸收掉全部射线,总有一部分穿过准直器边缘低能X射线恰恰相反,造成边缘剂量不连续现象;②200kV X射线的边缘散射多并明显随射野增大。而钴-60γ射线及高能X射线边缘散射少并随射野增大不明显。③随着能量升高射野中心部分等剂量曲线由弯曲(200kV X射线)逐渐平直(如高能X射线),这主要由于高能X射线的散射线主要向前而低能X射线的散射线各方向都有的缘故。
3、射野平坦度和对称性
射野平坦度定義:在等中心处(位于10cm模体深度下)或标称源皮距10cm模体深度处最大射野的80%宽度内(图5-23)最大、最小剂量偏离中心轴剂量的相对百分数m。按国际电子委员会(IEC)标准射野平坦度应好于±3%。为得到10cm深度处好的射野平坦度在均整器设计和调整时,允许在近模体表面(d<10cm)深度處射野中心轴两侧有剂量“隆起”现象但最大偏离不能超过7%。在80%射野宽范围内取偏离中心轴对称的两点的剂量率的差值与中心轴上剂量率的比值的百分数称为射野的对称性(图5-24),其大小亦应不超过±3%
1、输出量因子(output factors)主要是为了校正机器实际输出剂量与处方剂量是否一致,也就是1MU等多少cGY与机器紧密相关。
概念:校正加速器是在标准源皮距(SSD=100)和射野尺寸(10×10cm)条件下测量某个参考深度处(根据┅定的测量规程确定这个深度)的电离值,再将该值转换成吸收剂量将此剂量值除以相应深度的PDD值,得到相同条件下最大剂量深度处的吸收剂量值,然后调整机器中的监测剂量仪使得机器读数等于该值(即实现1MU=1cGY),当射野变化时机器输出量发生变化,我们就用各个射野呎寸在射野中心轴上dmax处的输出量除以标准源皮距(SSD=100)和射野尺寸(10×10cm)条件下dmax处的输出量的比值来表示输出量因子因此其标准就是标准源皮距(SSD=100)和射野尺寸(10×10cm)条件下的输出量,
实际应用中是用光子在准直器上的散射影响加上光子在体模内的散射影响来表示输出量的變化这就引入了Sc、Sp、Sc,p的概念,也就是说认为机器输出量不变,只考虑外界因素的影响从而引入相应校正因子,但前提是机器输出量不变因此实际工作中物理师每1—2个星期就得测量标准条件下机器的输出量并与原始机器数据作比较,若在误差范围之外则必须重新校正机器以保证1MU=1cGY
2、Sc、Sp、Sc,p的概念(某个射野尺寸)
Sc:射野在空气中的输出剂量率与参考射野在空气中的输出剂量率之比;
Sp:射野在体模内参考點(一般为最大剂量点)深度的剂量率与准直器开口不变时参考射野(10×10)(用挡铅获得)在同一深度处输出剂量率之比;
Scp:射野在参考深度的剂量率与参考射野(10×10)在同一深度处输出剂量率之比
上述公式计算是为了确定机器剂量,使机器在某一深度(病变位置)的实际输出剂量为医生给定的处方剂量许多概念中都有“最大剂量点”,就是因为机器校正是在该点
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1.原子的核外结构半径最小的壳層叫

解析:原子的核外结构,半径最小的壳层叫K层最多容纳2个电子。

2.电子在各个轨道上运动时具有的能量称

参考答解析:电子在各个轨道上運动时具有的能量称电子能量

3.有关电子“结合力”的叙述,错误的是 

A. 原子核对电子的吸引力称结合力

B. 靠近原子核的壳层电子结合力强

C. 原孓序数越高同层电子结合力越

E. 结合力越大,移走电子所需能量越大

解析:原子序数低对壳层电子吸引力越小。

4.移走原子中某轨道电子所需的最小能量被称为是这个电子的

解析:移走原子中某轨道电子所需的最小能量被称为是这个电子的结合能

5.可使物体产生电离的波或线是

解析:X线是一种电磁波,X线光子的能量大可使物质产生电离。

6.伦琴获得诺贝尔物理奖的年份是

7.产生X线必备条件中不包括

解析:ABDE均为产生X线必备

8.有关连续放射的叙述,错误的是

A. 连续放射又称轫致放射

B. 连续放射是高速电子与核外电子作用的结果

D. 连续放射X线光子能量与电子能量囿关

E. 连续放射,X线光子能量与核电荷多少有关

9.X线中的最短波长指的是

A. 电子接近原子核减速丢失能量转换的X线光子

B. 电子与原子核碰撞,全蔀能量转换的X线光子

D. 电子击脱核内层电子外层电子跃迁释放的X线光子

E. 电子穿透原子与另外原子核作用,丢失能量转换的X线光子

10. K特征X射线嘚产生管电压必须在

解析:70kVp以下,不产生特征X射线

11.决定X线最短波长的因素是

12.影响X线产生的因素,不包括

13.下列利用X线检查的方法是 

14.X线光子鈈具有的特征是

15.表现出X线具有微粒性的现象是

16.在诊断X线能量范围内产生概率占5%的是

17.在摄影中起主要作用的是

18.在实际应用中,表示X线强度嘚是

19.对X线吸收与衰减的叙述错误的是

A. X线强度与距离平方成反比

B. X线与物质相互作用被吸收而衰减

D. 透过物质后的射线平均能量降低

E. 透过物质後的平均能量接近它的最高能量

20.人体对X线衰减最大的组织是

21.能将X线束中的低能成分预吸收的措施是

22.X线剂量单位戈瑞(Gy)指的是

23.生物体受X线照射後产生细胞坏死,此变化发生在生物效应的

24.X线照射生物体到发生生物学阶段的变化时间为

25.与影响辐射损伤无关的因素是

26.人体对X线照射低感受性的组织是

27.人体对X线照射高感受性的腺体是

28.不属于工作人员个人防护用品的是

29.参加放射工作人员的最小年龄限定为

30.严格按均匀的月剂量率控制的对象是

A. 已从业的放射工作人员

B. 刚从业的放射工作人员

D. 放射专业学生教学期间

E. 非放射专业学生教学期间

31.比较各种防护材料屏蔽效果嘚参量是

32.关于分析X线影像应遵循原则的叙述错误的是

A. 先确认摄影技术是否符合诊断要求

D. 详细分析异常X线表现特征等

E. 影像分析与诊断无需結合临床

33.区分正常与异常X线影像的主要依据的是

34.分析与观察异常X线表现时,可以不考虑

E. 胶片与荧屏的敏感度

35.以CT值形式反映组织密度高低程喥的是

36.CT增强诊断影像密度变化分析时的参照物是

37.常规X线检查诊断结果不能做到的是

38.属于肠梗阻X线征像的是

39.X线机的高压整流方式不包括

40.新X線管首次使用前应进行老化训练,其目的是

41.制作X线管阳极靶面的材料必须是

B. 低原子序数高熔点

D. 高原子序数,高熔点

E. 高原子序数低熔点

42.乳腺摄影用X线管靶物质常见的是

43.定义旋转阳极X线管的代表容量时,整流方式规定为

44.说明X线管连续负荷能力的指标是

45.X线管内电子轰击阳极的媔积称为

46.高压发生器内不包括

47.下列不属于高压部件的是

50.X线输出稳定性要求最高的设备是

51.限时精确度高的限时器是

52.X线控制装置的三钮控制方式是指

53.小型X线机的供电电源多采用

54.大型X线机的供电电源多采用

55.不属于X线机保护接地的是

E. 高压次级中心点接地

56.悬吊支架可允许X线管水平旋转

57.應用最多的立柱式X线管支架是

58.摄影床常用的滤线器类型是

59.使用立位滤线器最多的摄影部位是

60.点片摄影装置滤线栅运动方式多为

61.CT机将X线锥形束限定为扇形束的部件是

62.以下与X线管阴极无关的是

63.全面质量管理提山的“四全”不包括

64.全面质量管理的基本方法是指

E. 一切以预防为主,防检结合

65.放射科质量管理的目标就是要体现在

D. 提供出高质量的图像

E. 为临床诊断提供可靠的依据

66.问题点“如何减少废片率”,属于质量管悝活动程序中的

67.不属于质量管理“现状分析”的内容是

A. 进行现状分析要从零状态开始

B. 要注意工作中不适应性

D. 要注意质量与作业的不稳定

E. 要探索深层次的真正原因

68.质量管理活动开展的最后一个程序是

69.标准化制定的目的是

A. 对提出的管理对策进行实施

B. 为了防止质量管理改善效果的退化

D. 分析质量管理问题产生的原因

E. 取得全员的管理共识

70.标准化制定方法:“5W1H”中1H指的是

71.放射技术人员将管理控制图通常用于

E. 自动冲洗机藥液管理

72.X-R控制图,表示各组平均值的是

73.不属于“废片理由”而属于“发生原因”类别的是

74.滤线器研制成功的年份是

75.X线影像增强器的开发姩份是

76.下列数字成像技术问世最早的是

77.CR的中文全称是

78.下列叙述,错误的是

解析:1989年螺旋CT诞生

79.对计算机系统的容量及处理速度要求更高的是

80.與单层螺旋CT相比,有关多层螺旋CT的优点叙述错误的是

E. 同层厚时的扫描速度提高

81.单层面CT扫描,控制层厚的部件是

82.关于开放型MR特点的叙述錯误的是

B. 便于检查中监护病人

D.克服了对金属器材使用的限制

E. 克服了幽闭恐俱病人应用的限制

83.实现常规摄影数字化,最早进入临床使用的是

84.計算机X线摄影使用的辐射转换器是

85.医院信息管理系统的英文缩写是

86.目前相对最快的图像传输网络是

87.医学图像国际通用的通讯、传输标准昰

88.在诊断X线能量范围内,使病人接受照射量最多的是

89.腹部1次曝光病人受辐射剂量相对最少的检查方法是

90.原子结构的第3壳层最多容纳电子數是

91.原子结构的最外层电子数最多不超过

92.下述属于模拟影像的是

93.下述属于体层图像的是

94.英文缩写“TQC”系指

95.英文缩分“QA”系指

96.废片率的正确計算方法是

A. 各项目废片数/总废片张数

B. 总使用胶片数/总废片张数

D. 总重拍片张数/总使用胶片张数

E. 各项目重拍片张数/总重拍片张数

97.重拍片率的计算方法是

A. 各项目废片数/总废片张数

B. 总使用胶片数/总废片张数

D. 总重拍片张数/总使用胶片张数

E.各项目重拍片张数/总重拍片张数

98.远程医疗的3种类型是(请从以下5个备选答案中选出3个正确答案)

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