又到【dào】了一年一度的梅雨季节，天空【kōng】多日阴沉【chén】，降水【shuǐ】连续不断，自然【rán】界【jiè】由于高【gāo】温，水【shuǐ】分的蒸腾作用加强【qiáng】，空【kōng】气对流运动旺盛。温【wēn】热的空气被强大【dà】的【de】上升【shēng】气流推【tuī】到空中遇冷形成浓积云。雷雨云是所有类型云中【zhōng】最为活【huó】跃的一【yī】种【zhǒng】，在厚厚的云层中存在着大量的正负电荷，正电荷和【hé】负电【diàn】荷分离形成巨大的电偶【ǒu】极子，或多极子。容【róng】易形成雷【léi】击。那么，梅雨来临了，光伏电站应该如何预防雷击呢?
首先，雷电会对光伏电站造成哪些危害呢?
1、对太阳电池组件的危害。太阳电池板是太阳能发电系统【tǒng】中的核【hé】心部分，也是太【tài】阳【yáng】能发【fā】电系统中价值【zhí】最高的【de】部分。其作用是将太阳的【de】辐射能量【liàng】转换为电能，或送【sòng】往蓄电池中存储【chǔ】起来，或【huò】推动负载工作。但其所在位置极易遭受具【jù】有强大的脉【mò】冲电【diàn】流、炽热的高温、猛烈的电动【dòng】力的直击雷的冲击而导【dǎo】致【zhì】整个【gè】系统瘫【tān】痪。
2、对光伏控制器的危【wēi】害。光【guāng】伏控制【zhì】器的作用是控制整个系统【tǒng】的工作状态，并对蓄电池【chí】起【qǐ】到过充电保护【hù】、过放【fàng】电保护的作用【yòng】。当系统遭受到【dào】雷【léi】击【jī】或是【shì】过电压损坏时会出现以下情况。
(1)充电系统一直【zhí】充电【diàn】，放电系统无放【fàng】电，导致蓄电池【chí】一【yī】直处于充电状态【tài】，充电过饱轻则【zé】缩短蓄电【diàn】池使用寿【shòu】命、容量降【jiàng】低，重则导【dǎo】致蓄电池【chí】爆炸，造成对整个系统的损坏【huài】和人员伤亡。
(2)充电系统无充电【diàn】，放电系统【tǒng】一直【zhí】处于放电状态【tài】，蓄电池无【wú】法将电能储存【cún】起来，导【dǎo】致用户在有太阳光时【shí】设备可【kě】正常【cháng】工【gōng】作，无太阳光【guāng】或光【guāng】线不强时设备无法工作。
3、对蓄电池的危害。太阳能光伏发电系统一般采【cǎi】用铅酸蓄电【diàn】池【chí】，小微型系【xì】统中，也可用【yòng】镍氢【qīng】电池、镍镉【gé】电【diàn】池或【huò】锂电池。其作用是【shì】在有光照时将太【tài】阳电池板所发【fā】出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来【lái】。当系【xì】统遭【zāo】受到雷击时过电压入侵到【dào】蓄电池时轻则损害蓄电【diàn】池、缩短电池【chí】的使用寿命，重则导【dǎo】致电池爆炸【zhà】，引【yǐn】起【qǐ】严重的系统故障【zhàng】和人【rén】员伤亡。
4、对逆变器的危害。太阳能的直接输【shū】出电【diàn】压要转变为【wéi】ac 220v/ac 380v为【wéi】电器【qì】提供电能，需要将太阳能光伏发电系统所发出的直【zhí】流电能【néng】转换成交流电【diàn】能，因【yīn】此需【xū】要使用dc-ac逆变器。如果逆变【biàn】器【qì】损坏将会【huì】出【chū】现【xiàn】以下情况。
(1)用户负载无电压输入，用电设备无法工作。
(2)逆变器【qì】无【wú】法将【jiāng】电压逆变，导致太阳电池板【bǎn】上的直【zhí】流电【diàn】压直接供【gòng】负载【zǎi】使用，如果太【tài】阳【yáng】电池板电压过高将直接烧毁用电设备。
那么，光伏电站如何预防雷电?
在现【xiàn】阶段防雷措施【shī】中，最为有效也是最为广泛的方法就【jiù】是把电气设备金属部件与【yǔ】大地相连。接地系统由四【sì】部分【fèn】组成：即接【jiē】地设【shè】备、接地体、引【yǐn】入线和【hé】大地。良【liáng】好接【jiē】地是防雷【léi】措【cuò】施成功的重要基【jī】础。主要的【de】接地方式有以下三【sān】种：
1、共体接地
接地体具体安装过程是【shì】在地【dì】上挖一个【gè】直径约30cm的洞，并且【qiě】在洞底铺设一些食盐【yán】，再将接【jiē】地体【tǐ】放入【rù】其中【zhōng】。使用PVC管罩住【zhù】接地体，然后【hòu】把接地体【tǐ】周围的空【kōng】隙使用泥土进行填满并【bìng】压实。最后在上面放上【shàng】碎石子进行浇水加固。使用同【tóng】样的方法将其【qí】他接地体接【jiē】地。形成【chéng】等【děng】腰三角形的布局，再使用35mm的铜线连接。形成光【guāng】伏电场【chǎng】内【nèi】部的一个【gè】接【jiē】地体。
这种接【jiē】地【dì】可以使光伏发【fā】电场所有的金属部件有效【xiào】接地。这种方法还不需要【yào】埋设【shè】很多个接地体【tǐ】就可【kě】以解决接地问题【tí】。而【ér】且还有效地把电阻【zǔ】值控【kòng】制在4n以内【nèi】。光伏电场【chǎng】中所有设备的【de】金属壳、避雷装置以及【jí】电池【chí】板【bǎn】的金属【shǔ】架、逆变【biàn】器等众多设备都能直接【jiē】连在同一【yī】个【gè】接地体上。在没有【yǒu】雷击现象发生【shēng】时可以单纯作为接地保护和【hé】零线。一旦发生【shēng】雷【léi】击时就可以当作防雷接地装置【zhì】使用。
2、单体接地
一些区域内由于地理【lǐ】环境【jìng】的影【yǐng】响。光伏电场【chǎng】内部【bù】的电杆【gǎn】经常会遭受到雷击。并且雷击的【de】位置相对【duì】固【gù】定，不会发生移【yí】动。针【zhēn】对这些特殊的【de】电杆，要单独安装避雷装置。埋【mái】设相应的接地【dì】体，就可以有效防【fáng】止雷击现象的发生，接地体通【tōng】常会使【shǐ】用【yòng】长【zhǎng】度约2m的镀锌角【jiǎo】钢或扁钢。
3、组合接地
组合接地由多【duō】个接地体组【zǔ】成【chéng】。通常以【yǐ】环形或方形放射【shè】状以及其他形式【shì】进行【háng】安装布【bù】局。接地体成环【huán】形布置时，要保证环线不能有开口，这是为了降低相互【hù】屏蔽作【zuò】用。两个相邻【lín】接【jiē】地【dì】体之间【jiān】的实际具【jù】体不能小于3m。接【jiē】地体的上端要【yào】使用镀锌的角钢【gāng】加固【gù】，距离地面【miàn】要小于1m。
防雷击电磁脉冲雷
击电磁脉冲没有直击雷【léi】强【qiáng】烈，但是发生概率却非常【cháng】高【gāo】，目前常采【cǎi】用的防护【hù】措施主要有等电位【wèi】连【lián】接、屏蔽和【hé】加装电涌保护器。为了减小不同【tóng】金属物之间的电位差和【hé】故【gù】障电压危害，太阳能电池板的四周铝合金【jīn】边框和金属【shǔ】支架，控制【zhì】器、汇流【liú】箱【xiāng】、逆变器的金属外壳，金属【shǔ】管(槽)线缆的金属【shǔ】屏蔽层及【jí】避【bì】雷带等应根据GB50057的规【guī】定采取良好【hǎo】的等电位连【lián】接【jiē】措施。
为减少电磁干【gàn】扰，太【tài】阳【yáng】能【néng】电池板【bǎn】的入【rù】户线【xiàn】路应以合适的【de】路径敷设并做好线路屏蔽。线缆应选用有金【jīn】属【shǔ】屏【píng】蔽层的电缆并穿金属【shǔ】管【guǎn】敷设。在【zài】防雷区界面处电缆金属屏蔽层及金【jīn】属管【guǎn】(金属管应【yīng】两端接地)应做等【děng】电【diàn】位连【lián】接并接地。入户线路和防雷连接线需分开敷【fū】设，保持最小平行间距1m，最小交叉【chā】间距0.3m。为了防【fáng】止雷【léi】击电磁脉冲产生的过电压【yā】及过电流经入户【hù】线【xiàn】路侵入损坏室内的光伏【fú】发电设备，对光伏发电【diàn】系统的线【xiàn】缆应【yīng】加装多级【jí】防浪涌保护装置进行防雷保护。
首【shǒu】先，应该在太阳能电池方阵的【de】直【zhí】流输入线路安【ān】装直流【liú】避雷器，根据线路长度和工作电压【yā】选用标称放电【diàn】电流≥10kA适配的SPD该浪【làng】涌保护器【qì】内部应包【bāo】括差模滤波【bō】器，以帮助【zhù】消除线路上【shàng】传导【dǎo】的电磁干扰，在光【guāng】伏电【diàn】站的【de】交流输出供电线路上安装交【jiāo】流避雷器。
其次【cì】，由于控制【zhì】器和逆变器【qì】均为价格【gé】昂贵的设备，应在控制器和逆变【biàn】器内安装【zhuāng】第2级的电源浪涌保护器，使其具有防雷保【bǎo】护功能。如【rú】果逆变器输出到一【yī】些较重要的负载设备【bèi】，还应该在逆【nì】变器【qì】输【shū】出端安装第【dì】3级【jí】电源浪涌保护器。电源【yuán】系统和电【diàn】子系【xì】统安装多级SPD时【shí】还【hái】需考虑多【duō】级匹配问题。
雷电会【huì】对建【jiàn】筑物及电气设【shè】备【bèi】造成严重破坏。在独立光【guāng】伏【fú】电站的防雷设计中。应当选择合理的【de】设计方案，采取有效的【de】措施。做好独【dú】立【lì】光伏电站的【de】防雷设计。防止直击雷、感【gǎn】应雷、雷【léi】电波对独立光伏【fú】电站设【shè】备的破【pò】坏，这【zhè】样【yàng】才能【néng】保证独立光伏电站长期稳定、安【ān】全、可靠地运【yùn】行，为用户提供【gòng】优质的电能。
