不知不觉,夏季已经到来,在这个多雷暴的季节里,光伏电站易【yì】遭到【dào】雷【léi】击,导【dǎo】致设备毁坏,系【xì】统无法正【zhèng】常运行,因此,光【guāng】伏电站【zhàn】的防雷设计将是影响光伏电站长期稳定、安全【quán】、可靠运行的关键【jiàn】因素。
  1、太阳能光伏并网发电系统的防雷
       光伏电站在【zài】进行防雷设计【jì】时首【shǒu】先【xiān】需考虑架设避雷针防止直击【jī】雷对光伏【fú】电站【zhàn】的【de】伤害,同【tóng】时也必须考虑防止雷电感应【yīng】和雷电波侵【qīn】入光伏发电系统。 太阳能光伏并网电站防雷的主要措施如下图所示:

  当光【guāng】伏设备放置在已经建【jiàn】成的建筑物顶部【bù】时【shí】,应考虑到原有的外部【bù】防雷【léi】系统。如果光【guāng】伏设【shè】备处于【yú】保护范围内,可以不用另【lìng】加外【wài】部防雷系统,反之则要另加外部防雷系【xì】统。良好的接地【dì】使接【jiē】地电【diàn】阻减小【xiǎo】,才能把雷电流导入大地【dì】,减小地电【diàn】位,各接地装置【zhì】都要通过接地排相互连接【jiē】以实现共地防止【zhǐ】地电位反击。独立避雷针应【yīng】设独立的集中【zhōng】接地装【zhuāng】置,接【jiē】地电阻【zǔ】必须小【xiǎo】于10Ω。固定的金属支架大约每隔10m 连接至接地系【xì】统【tǒng】。太阳能光【guāng】伏发电设备和建筑的【de】接地系【xì】统通过镀锌钢【gāng】相互连接,在焊接【jiē】处也要进行【háng】防腐防【fáng】锈处【chù】理【lǐ】,这【zhè】样既可以减小总接地电【diàn】阻又【yòu】可以通过相互网【wǎng】状交织连接的接地系统【tǒng】可形【xíng】成【chéng】一个等【děng】电位面,显著减小【xiǎo】雷【léi】电作用在各地线之间所【suǒ】产生的过【guò】电压。

  2、已【yǐ】经【jīng】具有【yǒu】外部防雷系统【tǒng】并【bìng】且保持隔离距离【lí】的建筑物【wù】在【zài】屋顶表面上【shàng】搭建光伏设备【bèi】时,应该考【kǎo】虑到现有的外部防雷系统【tǒng】。为此,光伏【fú】设备【bèi】必须安装在外部防雷系统的保护分区内防止被直接雷击。

举例来说【shuō】,通【tōng】过使用适【shì】当的【de】接闪装置(如:避雷针),可以防止光伏板【bǎn】遭到直接雷【léi】击【jī】。避【bì】雷针的布置必须使【shǐ】在【zài】形成的保护【hù】空间内放置的光伏模块可【kě】以避免遭到直接【jiē】雷击【jī】,其次,必须防止任何阴影投【tóu】射到光伏板上。

注意:在光伏组件和金属部件(如:防雷装置、雨水槽、天窗、太阳能电池或天线【xiàn】系统【tǒng】)之间必须依据 IEC 62305-3(EN 62305-3)保持隔离【lí】距离。隔【gé】离距离按照 IEC 62305-3(EN 62305-3)进行计算。

3、具有外部防雷系统

但【dàn】未保持隔【gé】离距离的建筑物为获得最大经济利润,通常整个屋顶都铺设【shè】光伏板。不过,从安装技术角度看,常常无【wú】法保持所要求的【de】隔离距离。因此在这些【xiē】位【wèi】置【zhì】必须建立外部防雷系统【tǒng】和金属【shǔ】光伏【fú】组件之间的直接等电位【wèi】连接【jiē】。在【zài】这种情况【kuàng】下,雷【léi】电流侵入【rù】建【jiàn】筑【zhù】物内部的直流母线的风险必须【xū】予【yǔ】以考虑,因此必须进行合理【lǐ】等电【diàn】位连接【jiē】。

4、电气设备及金属外壳的等电位连接

从【cóng】外【wài】部进入建【jiàn】筑物的【de】所有导电部件需【xū】要接入等电位连接系统中:所有不带【dài】电的【de】金属部件【jiàn】直【zhí】接连到等电位系统,带电部件【jiàn】则通【tōng】过安装电涌保护【hù】器间接接入等电位连接系【xì】统。

5、浪涌保护

通【tōng】过在带电电缆上安装浪【làng】涌【yǒng】保护器实现,减【jiǎn】少电【diàn】涌【yǒng】和雷电【diàn】过电压对设备【bèi】造【zào】成损坏。太阳能光伏并网发电系统的【de】雷电浪【làng】涌入侵途【tú】径, 除了太阳能电池方阵外, 还有配电线【xiàn】路、接地线【xiàn】等。

  保险丝作为【wéi】浪涌保护器【qì】的后备保护应位于浪涌保【bǎo】护器支路的【de】前【qián】端,起【qǐ】过电流保护作用,其分断能力应等于【yú】或【huò】大【dà】于安装处的【de】预期【qī】短路电【diàn】流。