隨著光伏電站容量不斷增加，運(yùn)維問(wèn)題也不斷凸顯。在這些問(wèn)題中，光伏系統(tǒng)的防雷由于沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際應(yīng)用中沒(méi)有得到正確落實(shí)。

小固在此將簡(jiǎn)述光伏系統(tǒng)防雷的理論信息，并著重討論光伏系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)。

雷電的危害

根據(jù)浪涌電壓的切入路徑，可以將雷電危害分為三種類型：直擊雷作用、感應(yīng)雷作用和雷電波侵入。

直擊雷作用：雷電放電主通道通過(guò)內(nèi)保護(hù)物，保護(hù)物直接被雷擊。包括雷電直接擊中光伏電池板和支架、雷電直接擊中輸電線路和雷電直接擊穿光伏電池板周圍的土壤；

感應(yīng)雷作用：放電過(guò)程中產(chǎn)生的瞬變電磁場(chǎng)在導(dǎo)體中感應(yīng)電磁脈沖。包括放電瞬間導(dǎo)線感應(yīng)電荷自由流動(dòng)產(chǎn)生浪涌電壓、經(jīng)交流側(cè)浸入光伏系統(tǒng)的雷電脈沖和電池板金屬支架和地之間感應(yīng)過(guò)電壓；

雷電波浸入：發(fā)生直擊雷或者感應(yīng)雷后，形成的浪涌電壓經(jīng)輸電線或者金屬管道進(jìn)入逆變器和輸配電設(shè)備中，造成危害或雷擊事故。

防雷等級(jí)劃分

建筑物防雷等級(jí)劃分：根據(jù) JGJ/T16-92

一級(jí)防雷的建筑物

具有特別重要用途的建筑物。如國(guó)家級(jí)的會(huì)堂、辦公建筑、檔案館、大型博展建筑；特大型、大型鐵路旅客站；國(guó)際性的航空港、通訊樞紐；國(guó)賓館、大型旅游建筑、國(guó)際港口客運(yùn)站等。

國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物和構(gòu)筑物。

高度超過(guò)100m的建筑物。

二級(jí)防雷的建筑物

重要的或人員密集的大型建筑物。如部、省級(jí)辦公樓；省級(jí)會(huì)堂、博展、體育、交通、通訊、廣播等建筑；以及大型商店、影劇院等。

省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物和構(gòu)筑物。

層及以上的住宅建筑和高度超過(guò)50m~100m的其他民用建筑物。

省級(jí)及以上大型計(jì)算中心和裝有重要電子設(shè)備的建筑物。

三級(jí)防雷的建筑物

當(dāng)年計(jì)算雷擊次數(shù)大于或等于0．05時(shí)，或通過(guò)調(diào)查確認(rèn)需要防雷的建筑物。

建筑群中最高或位于建筑群邊緣高度超過(guò)20m~50m的建筑物。

高度為15m及以上的煙囪、水塔等孤立的建筑物或構(gòu)筑物，在雷電活動(dòng)較弱地區(qū)（年平均雷暴日不超過(guò)15）其高度可為20m及以上。

歷史上雷害事故嚴(yán)重地區(qū)或雷害事故較多地區(qū)的較重要建筑物。

在確定建筑物防雷分級(jí)時(shí)，除按上述規(guī)定外，在雷電活動(dòng)頻繁地區(qū)或強(qiáng)雷區(qū)可適當(dāng)提高建筑物的防雷等級(jí)。

根據(jù)雷電防護(hù)區(qū)劃分：

LPZ0A區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊和導(dǎo)走全部雷電流；本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度沒(méi)有衰減。

LPZ0B區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到大于所選滾球半徑對(duì)應(yīng)的雷電流直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度沒(méi)有衰減。

LPZ1區(qū)：本區(qū)內(nèi)各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZ0B區(qū)更??；本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度可能衰減，這取決于屏蔽措施。

LPZn+1后續(xù)防雷區(qū)：當(dāng)需要進(jìn)一步減小流入的電流和電磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)增設(shè)后續(xù)防雷區(qū)，并按照需要保護(hù)的對(duì)象所要求的環(huán)境區(qū)選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。

光伏防雷設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

采用滾球法計(jì)算避雷針的高度，同時(shí)避免避雷針投影到光伏避雷板上；

避雷針和避雷帶的接地和光伏系統(tǒng)的接地不能共用接下引入線，可以共用地面接地裝置，接入點(diǎn)之間的距離不小于15米，并且對(duì)地電阻不要超過(guò)4歐姆；

直流浪涌保護(hù)器前級(jí)熔斷器：工作電壓由組件開(kāi)路電壓決定，工作電流等于或小于組件的斷路電流；

SPD1選用開(kāi)關(guān)型一級(jí)浪涌保護(hù)器；

交流浪涌保護(hù)器前級(jí)熔斷器：工作電壓由電網(wǎng)電壓決定，工作電流等于或小于逆變器的最大輸出電流；

SPD2選用限壓型二級(jí)浪涌保護(hù)器；

配電系統(tǒng)的對(duì)地電阻不要超過(guò)4歐姆；

按照國(guó)際要求SPD1和SPD2之間的距離不能小于10米。

總結(jié)

我國(guó)特別是華東地區(qū)容易屬于雷電頻發(fā)地區(qū)，光伏系統(tǒng)鋪設(shè)面廣的特點(diǎn)更加加重了受到雷擊的危險(xiǎn)，合理的設(shè)計(jì)以及及時(shí)的巡檢可以大大減少甚至杜絕雷電帶來(lái)的危害，從而在光伏系統(tǒng)整個(gè)生命周期確保系統(tǒng)運(yùn)行正常，以獲得最大收益。