光伏发电站防雷技术

光伏发电站防雷技术

太阳能是取之不尽的可再生资源，由于具有完全的清洁性和充足性以及潜在的经济性，它的应用正在全球范围内加速增长，利用太阳能最重要的方式之一就是太阳能发电。不使用燃料，不产生噪声，不污染环境等绝对优势，使太阳能发电技术广泛应用于工业、农业、国防、通信、交通等方面。但光伏电站多建于屋顶或者偏僻的地方，易受雷击而造成设备受损和停电甚至威胁人身安全，因此光伏发电系统的防雷接地技术在整个系统中至关重要。

太阳能光伏电站系统的组成：太阳能电站系统由太阳能组件方阵、汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜、升压器、运行监控和检测系统、通信系统、防雷和接地系统组成。

依据标准：

1）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94（2010 版））

2）《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2012）

3）《光伏（PV）发电系统过电压保护—导则》SJ/T 111-1997

4）《民用电气设计规范》（JGJ/T16-92）

5）《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第12部分:选择和使用导则》GB/T18802.12 -2006

6）《低压电涌保护器第21 部分:电信和信号网络的电涌保护器(SPD) —性能要求和试验方法》GB/T 18802.21 -2004

7）《防雷与接地安装》D501-1～4

8）《低压配电设计规范》GB 50054-95

9）《雷电电磁脉冲的防护》IEC 61312

1、外部直击雷防雷

设计内容：所谓雷击防护：就是由避雷针（或避雷带、避雷网、避雷针塔）、引下线和接地系统构成外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故；在0级保护区即外部作无源保护，主要有避雷针（网、线、带）和接地装置（接地线、地极）。

2、等电位连接：实现各金属物体之间等电位，防止互相之间发生闪络或击穿。防雷系统的关键部分是太阳能光伏并网发电系统的所有金属结构和设备外壳连通并接地。

3.屏蔽：实现建筑物、线路和设备对外界的电磁屏蔽隔离，防止电磁脉冲和感应高电压。屏蔽是当雷电在系统附近的大地放电雷云在附近经过时，通过降低电磁场与系统输电线路的相互作用对系统提供保护。

4.浪涌保护：通过在带电电缆上安装浪涌保护器实现，减少电涌和雷电过电压对设备造成损坏。太阳能光伏并网发电系统的雷电浪涌入侵途径，除了太阳能电池方阵外，还有配电线路、接地线等。

太阳能光伏发电站的接地设计：光伏发电站的防雷接地包括避雷针、避雷网、避雷带、引下线、接地线、接地体等。良好的接地使接地电阻减小，为了防止因雷击等因素引起的各种破坏和国民生计的安全，接地装置在光伏电站中必不可少。太阳能光伏电站的发电设备和配电室及其他建筑物的接地系统通过镀锌钢相互连接，组成一个整体接地系统。通过接地装置可以将雷电引起的过电流导入大地。光伏电站内，独立避雷针（线）应设独立的集中接地装置，接地电阻必须小于 10Ω。从避雷针、避雷网、避雷线等接闪器出来的引下线，同样采用圆钢和扁钢，但是，优先采用圆钢。除了利用自身的钢筋混凝土里的钢筋外一般采用热镀锌或涂漆，在腐蚀性较强的环境，引下线应加大截面和采取其他的防腐措施。在沿海盐碱腐蚀性较强或大地电阻率较高难以达到接地电阻要求的地区，接地体宜采用具有耐腐、保湿性能好的非金属接地体。

防雷系统的关键部分是太阳能光伏并网发电系统的所有金属结构和设备外壳连通并接地。为防止雷电感应，要将整个光伏发电系统的所有金属物，包括组件铝合金外框、电器设备外壳、太阳能组件方阵支架等都要可靠接地，并与联合接地体等电位连接，实现各金属物体之间等电位，防止互相之间发生闪络或击穿。

太阳能电力系统以其稳定可靠，安装方便，操作、维护简单等特点，已得到了越来越广泛的应用。由于太阳能光伏发电系统本身安装位置和环境的特殊性，其设备遭受雷电电磁脉冲损坏的隐患也越来越突出。因此，根据实际情况对

太阳能光伏发电系统防雷的合格设计有助于提高整个发电设备系统安全、高效的运行。必要时，到现场实测土壤电阻率，为防雷接地的设计提供可靠的数据依靠。光伏并网发电站的防雷接地设计关系到整个电站的安全运行，能够确保被保护设备的安全。所以在整个光伏电站的设计中，防雷接地设计至关重要，必须引起高度重视，为以后的太阳能光伏电站安全可靠运行提供有利保证。

编辑：万佳防雷负责人：杨帅