浅谈光伏电站的防雷接地技术

浅谈光伏电站的防雷接地技术

摘要本文主要对雷电对光伏电站的危害进行了阐述，提出了科学的防护措施，然后对光伏电站防雷接地技术进行了介绍。

关键词光伏电站；雷击；接地

随着经济的不断发展，能源的消耗也在不断增加。在现阶段，大规模开发可再生资源成为世界各国能源战略的重要组成部分。随着我国光伏电站数量增多，对于光伏电站安全性已经成为影响日常生产的重要因素。在以前对于一些小容量的光伏电站接地不够重视，但是随着光伏电站的不断发展，近年来由于接地不良造成的人身触电事件也在不断增加，所以必须对光伏电站的防雷接地技术进行重视。

1 雷电对光伏电站的危害及防护措施

雷电对光伏电站的危害，相关电力部门统计，光伏电站80%的毁坏是由电气线路引入导致的，雷电对光伏电站的危害主要有以下三种。

直击雷，在光伏电站场由于太阳电池在室外，当发生雷电时，太阳能电池板容易受到直击雷的危害，通常直击雷电压值通常可以达到几万伏以上，相对来说破坏性比较大。光伏电站场对于直击雷的防护措施，主要是将太阳能电池板四周铝合金框架和支架进行连接，支架采用等电位连接接地。太阳能电池板的钢化玻璃是绝缘体，框架是铝合金的，在发生雷击的时候，雷电能可以通过框架引入大地，从而使得太阳能电池板得到有效的保护。

感应雷，在雷云来临时，地面的一切物体都会聚集束缚电荷，在雷电对地进行放电后，云中的电荷就会变成自由电荷，就会产生很高的静电电压，可能会引发火灾等等危害。相对来说，感应雷发生的概率要比直击雷高一些。对于感应雷的防护措施主要有以下三种，一是等电位连接法。电气柜通常采用钢板制作，对电磁脉冲有一定防御作用。因为雷电流具有趋扶效应，所以钢板对其中线路有很好的防御效果。二是隔离法，这种方法主要是在机箱上控制电路和控制器单元通信，采用光纤电缆连接，运用压敏电阻和系统的屏蔽体系进行连接，可以把从电源侵入的过电压进行隔离，不能够进入电控系统，从而避免了感应雷对光伏电站的威胁。三是加装浪涌保护器法。

雷电波入侵主要指雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。雷电击中避雷针时，在避雷针接地体附近将产生放射状的电位分布，对靠近它的电子设备接地体地电位反击，入侵电压有时可高达数万伏。相应的保护措施有：在太阳电池汇线盒内进行一级防雷保护，分别在正极对地，负极对地间安装过电压保护器；在机房直流控制柜内的输入端，分别在正极对地、负极对地以有正极对负极间安装过电压保护器。在交流配电柜输出端即架空线的相线与地、零线与地、相线与零线之间安装过电压保护器。对所有引入机房的电缆线，应将

电缆线金属外皮进行可靠接地处理，以削减雷电被侵入的幅值[1-4]。

2 防雷接地技术的应用

光伏电站的防雷接地技术，最有效的方式就是把电气设备的金属部件和大地进行连接。在防雷接地系统中，主要是有四部分组成，接地设备、接地体、引入线和大地，进行科学的接地，是光伏电站防雷成功的基础。

2.1 共体接地

所谓的共体接电是在地上挖一个直接30cm左右的洞，然后在洞底部覆盖食言，把接地体刚入洞内，把接地体周边的空隙用泥土进行填压，最后进行加固工作。运用这种方式把其他的接地体也进行接地，布局成一个等腰三角形，然后用铜线进行连接，形成光伏电站内部接地体。运用这种方式可以使得光伏电站金属进行有效接地，可以很好地把电阻值控制在4Ω 以内。这样来就可以做到众多设备都直接连接在一个接地体上，发生雷击的时候可以作为防雷接地装置使用，减少雷电对光伏电站的危害。

2.2 单体接地

在光伏电站场，一些区域由于地理环境的影响，在电场内部的电杆会经常发生雷击，而且相对来说，雷击的位置比较固定，对于这种情况，就需要安装避雷装置，设置好接地装置，这样一来就可以很好地预防雷击现象的发生[5-8]。

2.3 组合接地

在光伏电站场防雷接地中，组合接地也是常用的一种的接地方式。组合接地通常情况下，就有多个接地体组成，以环形进行布局。在接地体成环形布置的时候，确保环线不能有开口。另外在两个接地体之内距离不能小于3m。

3 避雷装置在防雷技术中的应用

避雷装置主要有避雷针和避雷器两种。避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物等避免雷击的装置。当前，光伏电站内是采用进口三叉式的避雷针，地求避雷针安装高度在5m左右，每一个光伏电站机房左右两边各安装一根，太阳电池方阵后面安装一根，然后用35mm2的铀电线连接到共用接地体上，构成光伏电站的保护区。总之，只有充分重视和掌握防雷技术，并采取相应的措施，才能确保光伏电站的正常运行。

4 结束语

光伏电场防雷接地系统直接影响到设备是否能够正常运转和工作人员的安全，应该根据光伏电场所处的地理位置、工程实际的情况进行接地方案的设计，使用新兴的科学技术、新型材料，以及有效防雷措施对光伏电场的防雷接地进行

施工，保证生产、生活的正常进行，促进社会经济的整体发展。

参考文献

[1] 孙燕.光伏电场区域防雷接地研究[J].华东电力，2010，（12）：1907-1909.

[2] 罗刚，俞晟.并网光伏系统设计简析[J].建筑电气，2014，（11）：28-33.

[3] 李志伟.光伏电站防雷接地技术研究[J].城市建设理论研究，2015，（02）：3716-3717.

[4] 梁发菊.光伏电站防雷接地系统施工监理[J].卷宗，2015，（03）：297-298.

[5] 张跃，马勇刚，李自应.云南德援光伏电站的防雷接地技术[J].太阳能，2009，（06）：33-34.

[6] 陈慧玲.浅谈独立光伏电站防雷与接地装置[J].青海科技，2005，12（3）：17-19.

[7] 梁祥莹.基于太阳能光伏技术的节能建筑系统的设计与研究[J].應用能源技术，2009，（2）：6-9.

[8] 丁立.关于变电运行的防雷技术分析[J].科技创新与应用，2014，（30）：204.