关于光伏防雷注意事项的介绍

随着光伏电站容量不断增加，运维问题也不断凸显。在这些问题中，光伏系统的防雷由于没有相关标准，在实际应用中没有得到正确落实。

小固在此将简述光伏系统防雷的理论信息，并着重讨论光伏系统防雷设计时的注意事项。

雷电的危害

根据浪涌电压的切入路径，可以将雷电危害分为三种类型：直击雷作用、感应雷作用和雷电波侵入。

直击雷作用：雷电放电主通道通过内保护物，保护物直接被雷击。包括雷电直接击中光伏电池板和支架、雷电直接击中输电线路和雷电直接击穿光伏电池板周围的土壤；

感应雷作用：放电过程中产生的瞬变电磁场在导体中感应电磁脉冲。包括放电瞬间导线感应电荷自由流动产生浪涌电压、经交流侧浸入光伏系统的雷电脉冲和电池板金属支架和地之间感应过电压；

雷电波浸入：发生直击雷或者感应雷后，形成的浪涌电压经输电线或者金属管道进入逆变器和输配电设备中，造成危害或雷击事故。

防雷等级划分

建筑物防雷等级划分：根据 JGJ/T16-92

一级防雷的建筑物

具有特别重要用途的建筑物。如国家级的会堂、办公建筑、档案馆、大型博展建筑；特大型、大型铁路旅客站；国际性的航空港、通讯枢纽；国宾馆、大型旅游建筑、国际港口客运站等。

国家级重点文物保护的建筑物和构筑物。

高度超过100m的建筑物。

二级防雷的建筑物

重要的或人员密集的大型建筑物。如部、省级办公楼；省级会堂、博展、体育、交通、通讯、广播等建筑；以及大型商店、影剧院等。

省级重点文物保护的建筑物和构筑物。

层及以上的住宅建筑和高度超过50m~100m的其他民用建筑物。

省级及以上大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物。

三级防雷的建筑物

当年计算雷击次数大于或等于0．05时，或通过调查确认需要防雷的建筑物。

建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过20m~50m的建筑物。

高度为15m及以上的烟囱、水塔等孤立的建筑物或构筑物，在雷电活动较弱地区（年平均雷暴日不超过15）其高度可为20m及以上。

历史上雷害事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要建筑物。

在确定建筑物防雷分级时，除按上述规定外，在雷电活动频繁地区或强雷区可适当提高建筑物的防雷等级。

根据雷电防护区划分：

LPZ0A区：本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流；本区内的电磁场强度没有衰减。

LPZ0B区：本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。

LPZ1区：本区内各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比LPZ0B区更小；本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏蔽措施。

LPZn+1后续防雷区：当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区，并按照需要保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。

光伏防雷设计注意事项

采用滚球法计算避雷针的高度，同时避免避雷针投影到光伏避雷板上；

避雷针和避雷带的接地和光伏系统的接地不能共用接下引入线，可以共用地面接地装置，接入点之间的距离不小于15米，并且对地电阻不要超过4欧姆；

直流浪涌保护器前级熔断器：工作电压由组件开路电压决定，工作电流等于或小于组件的断路电流；

SPD1选用开关型一级浪涌保护器；

交流浪涌保护器前级熔断器：工作电压由电网电压决定，工作电流等于或小于逆变器的最大输出电流；

SPD2选用限压型二级浪涌保护器；

配电系统的对地电阻不要超过4欧姆；

按照国际要求SPD1和SPD2之间的距离不能小于10米。

总结

我国特别是华东地区容易属于雷电频发地区，光伏系统铺设面广的特点更加加重了受到雷击的危险，合理的设计以及及时的巡检可以大大减少甚至杜绝雷电带来的危害，从而在光伏系统整个生命周期确保系统运行正常，以获得最大收益。