對(duì)于光伏系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)主要考慮直擊雷和感應(yīng)雷的防護(hù)：光伏陣列安裝在室外，當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)可能會(huì)受到直擊雷的侵入，直擊雷的防護(hù)通常都是采用避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)或金屬物件作為接閃器，將雷電流接收下來，并通過引下線引至埋于大地起散流作用的接地裝置再泄散入地。

　　

　　感應(yīng)雷的防護(hù)主要考慮在太陽能電池板四周鋁合金框架與支架作等電位連接并可靠接地，交直流輸電線路和逆變器等的感應(yīng)雷防措施主要是采用防雷保護(hù)器。

　　

　　太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為一種新興的發(fā)電系統(tǒng)在能源發(fā)電領(lǐng)域中已備受關(guān)注及廣泛應(yīng)用，由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)本身安裝位置和環(huán)境的特殊性，其設(shè)備遭受雷電電磁脈沖損壞的隱患也越來越突出。因此，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)防雷的研究有助于提高整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的安全、高效的運(yùn)行。雷電對(duì)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備的影響，主要由以下幾個(gè)方面造成：

　　

　　1)直擊雷。太陽能電池板大多都是安裝在室外屋頂或是空曠的地方，所以雷電很可能直接擊中太陽能電池板，造成設(shè)備的損壞，從而無法發(fā)電。

　　

　　2)傳導(dǎo)雷：遠(yuǎn)處的雷電閃擊，由于電磁脈沖空間傳播的緣故，會(huì)在太陽能電池板與控制器或者是逆變器、控制器到直流負(fù)載、逆變器到電源分配電柜以及配電柜到交流負(fù)載等的供電線路上產(chǎn)生浪涌過電壓，損壞電氣設(shè)備。

　　

　　3)地電位反擊：在有外部防雷保護(hù)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，由于外部防雷裝置將雷電引入大地，從而導(dǎo)致地網(wǎng)上產(chǎn)生高電壓，高電壓通過設(shè)備的接地線進(jìn)入設(shè)備，從而損壞控制器、逆變器或者是交、直流用電設(shè)備。

　　

　　2、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)雷電防護(hù)

　　

　　太陽能光伏發(fā)電站為三級(jí)防雷建筑物，防雷和接地涉及到以下的方面：(可參考GB50057《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》)

　　

　　1)光伏發(fā)電站站址的選擇。

　　

　　2)盡量避免將光伏發(fā)電站建設(shè)在雷電易發(fā)生的和易遭受雷擊的位置。

　　

　　3)盡量避免避雷針的投影落在太陽電池組件上。

　　

　　太陽能光伏發(fā)電設(shè)備外部防雷系統(tǒng)的作用是提供直擊雷電流泄放通道，使雷電不會(huì)直接擊中太陽能電池板。外部防雷系統(tǒng)包括三部分：接閃器、引下線和接地地網(wǎng)。太陽能發(fā)電系統(tǒng)必須有相對(duì)完善的外部防雷措施，以保證裸露在室外的太陽能電池板不被直接雷擊損壞。

　　

　　太陽能光伏發(fā)電設(shè)備外部防雷系統(tǒng)的作用是提供直擊雷電流泄放通道，使雷電不會(huì)直接擊中太陽能電池板。外部防雷系統(tǒng)包括三部分：接閃器、引下線和接地地網(wǎng)。太陽能發(fā)電系統(tǒng)必須有相對(duì)完善的外部防雷措施，以保證裸露在室外的太陽能電池板不被直接雷擊損壞。太陽能光伏電站的綜合防雷的主要措施如圖所示。

 

 

　　

　　(1)簡(jiǎn)易型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的浪涌過電壓保護(hù)

　　

　　簡(jiǎn)易型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)以其供電穩(wěn)定可靠，安裝方便，操作、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，已得到越來越廣泛的應(yīng)用。該發(fā)電系統(tǒng)多用于獨(dú)立的照明系統(tǒng)、高速公路路牌指示系統(tǒng)、城市路燈系統(tǒng)、高速公路顯示系統(tǒng)等。簡(jiǎn)易太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷示意圖如圖2所示，其防雷要求如下：
 

　　
 

　　1)在設(shè)備的外部做簡(jiǎn)易避雷裝置，以保護(hù)太陽能電池板及用電設(shè)備不被直接雷擊擊中。

　　

　　2)對(duì)設(shè)備與太陽能電池板之間的供電線路，加裝避雷器，型號(hào)根據(jù)直流負(fù)載的工作電壓選擇。

　　

　　3)避雷裝置的引下線以及避雷器的接地線都必須良好的接地，以達(dá)到快速泄流的目的。

　　

　　(2)復(fù)雜型獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的浪涌過電壓保護(hù)

　　

　　復(fù)雜型獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)多用于智能建筑物、別墅、工業(yè)廠房建筑物。其防雷要求如下：

　　

　　1)無外部防雷裝置的建筑物。無外部防雷裝置建筑物的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，多用于民用的自建住宅，或周圍有高大建筑物(高大建筑物有防雷設(shè)施)。無外部防雷裝置建筑物的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)防雷示意圖如圖3所示，其采用的防雷措施如下：

　　

　?、僭谔柲茈姵匕搴湍孀兤髦g加裝第一級(jí)防雷器，型號(hào)根據(jù)逆變器最大空載電壓選擇。

　　

　?、谠谀孀兤髋c配電柜之間以及配電柜與負(fù)載設(shè)備之間加裝第二級(jí)防雷器，型號(hào)根據(jù)配電柜以及供電設(shè)備的工作電壓選擇。

　　

　　③所有的防雷器必須良好的接地。

　　

　　2)有外部防雷裝置保護(hù)的建筑物。對(duì)于有外部防雷裝置建筑物的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，考慮到整個(gè)系統(tǒng)可能遭受直擊雷的緣故，所以必須首先保證直擊雷的防護(hù)措施一定要到位。有外部防雷裝置建筑物的太陽能發(fā)電系統(tǒng)防雷示意圖如圖所示，其采用的防雷措施如下：
 

 

　　

　　①在太陽能電池板和逆變器之間加裝第一級(jí)防雷器，型號(hào)根據(jù)逆變器最大空載電壓選擇。

　　

　?、谠谀孀兤髋c配電柜之間以及配電柜與負(fù)載設(shè)備之間加裝第二級(jí)防雷器，型號(hào)根據(jù)配電柜以及供電設(shè)備的工作電壓選擇。

　　

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