光伏發電站方陣的防雷措施

光伏發電站方陣的防雷措施

太陽能作為一種具有廣闊前景的綠色能源，光伏發電作為一種清潔且價廉的發電方式，越來越受到人們的關注。但光伏組件占用面積大且處于相對孤立的空曠區域，多發的故障之一便是遭遇雷擊。今天聯盾防雷就跟大家分享一下光伏方陣的防雷措施。

雷擊對光伏陣列的損害分為兩種：一種是“直擊雷”，另一種是“感應雷”。

直擊雷

直擊雷屬云地閃電，是雷云形成過程中直接向地面、建筑物或其他金屬體放電并產生力效應、熱效應和電磁效應。形成雷電直接閃打到地面凸出物體上，損壞建筑物或金屬導線等，嚴重的會引起火災。

感應雷

發生在直擊雷擊中地點的周圍，是指由設備附近遭遇雷擊時的電磁場而引發的。雷擊的電能在空間傳播，雷電涌（受雷電影響，瞬間產生的過壓和過流）侵入送電線和通信線等，電氣設備被加載大大超過額定值的電壓而受損，嚴重的還會燒毀設備。

一般來說，雷電不容易擊中地面高度較低的構筑物。因此，光伏發電設備與風力發電設備等相比，由于地面高度較低，一般被認為不容易遭遇直擊雷。

但是，光伏電站占地面積較大，絕大部分是由金屬鋼構架（件）組成，周圍安裝的避雷針較少甚至沒有設置避雷針，金屬構件極易引雷，所以光伏電站仍是容易遭受雷擊的場所，光伏電站電氣設備存在較高雷電損壞的可能性。

根據《建筑物防雷設計規范》(GB50057—2010)說明，對非建筑類露天堆場是否安裝避雷針有明確規定，即：當場內年預計雷擊數N≥0.06次/a時，宜設置獨立避雷針防直擊雷。

光伏方陣不屬于高崇建筑物，其易受雷擊的直接原因是占地面積較大，增加了其易受雷擊的可能性。在光伏電站方陣內設置固定立桿獨立避雷針有一定的雷電防護作用，但對光伏板采光也存在一定的影響。安裝自動升降式避雷針是一種較好的辦法，只是其管理運用較復雜，投資成本也相對高，不是廣泛設置的理想辦法。

解決光伏電站防雷的幾點建議：

(1) 在滿足電氣設備最低要求接地電阻值的前提下，敷設聯合地網，光伏方陣金屬構架多點與地網連接，光伏板間金屬框架及支架應做電氣互通，各種線纜橋架也應與光伏支架電氣導通，實現光伏陣列等電位接地。

(2) 匯流箱內，線纜輸入、輸出處應加裝浪涌保護器，正負極都具備雙重防雷功能，可承受的直流電壓值≥ 1000V ，各機殼均可靠接地。

（3）逆變器或箱變應設置接地裝置，且線纜輸入端應裝設能量適配的浪涌保護器。

目前很多太陽能設備廠商在生產匯流箱時已考慮防雷，如加裝直流防雷模塊的光伏匯流防雷箱等。用戶可將一定數量、規格相同的光伏電池串聯起來，組成光伏串列，然后再將若干個光伏串列并聯接入光伏匯流防雷箱，在光伏防雷匯流箱內匯流后，通過直流斷路器輸出，與光伏逆變器配套使用構成完整的光伏發電系統。

大型并網光伏電站的防雷目前雖然沒有明確的國家標準，但從防雷擊人身傷亡和設備損毀，進而影響電網運行安全的角度出發，積極主動防雷設計是必要的，決不能以國家規定不明確和降低工程造價為理由，降低防雷標準。

光伏電站的光伏發電機有其特殊的電氣特性，原本為交流電壓系統開發的超高電壓浪涌保護器在用于光伏電站過電壓保護時，存在對地電勢具有正負極性等問題。因此，在為光伏電站選擇浪涌保護器時，應采用合格質量優良的產品。