光伏电站的防雷接地技术

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1、光伏电站的防雷接地技术科技论坛光伏电站的防雷接地技术民营科技2011年第3期郑军,胡东升（1,浙江衢州中等专业学校，浙江衢州3240002,国网新源桐柏电厂，河南桐柏474750）摘要:现通过雷击现象危害光伏电站成因的阐述和分析，提出了科学的防护方法和措施，并进一步对当前光伏电站的主流接地技术和避雷技术进行了全面的介绍和说明.关键词:光伏电站;雷击;接地Abstract:Thephenomenonoflightningagainstavarietyofphotovohaicpowerplantsaredescribedandanalyzedthecausesputforwardt

2、hescientificmethodsandmeasuresofprotection^andfurtheronthecurrentmainstreamsolarpowerplanttechnology,groundingtechnology,andlight—ningconductedacomprehensiveintroductionandnotes.Keywords:photovohaicpowerplant;lightning;ground随着光伏发电技术的迅猛发展，光伏电站的装机容量已上升到百MW级水平，光伏电站的安全运行日益受到重视.由于受光照和场地的影响，光伏电站一般

3、设立于环境条件比佼恶劣的山区和沙漠等高原地区，防雷和接地的重要性是显而易见的.1雷电对光伏电站的危害及防护措施雷击对光伏电站的毁坏率按部件上统计，由高到低是分别电控系统40%〜50%,光伏组件25%〜35%,电池组件15%.根据有关电力部门的运行统计，光伏电站80%〜90%的毁坏事故是Ftl电气线路引人的.从维修成木上分析，分别为逆变器，光伏组件，电控系统，通讯系统.雷电对光伏电站的危害方式有直击雷，雷电感应和雷电波侵入三种.带电积云与地面目标之间的强烈放电称为直击雷.直击雷的电压峰值通常可达几万伏以上，电流峰值可达几十T安培以上，破坏性很强的原因是雷云所蕴藏的能量在极短的时间就

4、释放岀来，瞬间功率I•分巨大.太阳电池陈列安装在室外，当雷电发生时太阳电池方阵十分容易受到直击雷的破坏.采用的防护措施是将太阳能电池板四周铝合金框架与支架连接;所有支架均采用等电位连接接地.太阳能电池板是由钢化玻璃两层间夹太阳电池并抽取真空，钢化玻璃是绝缘体，四周的铝合金框架是导体.在直击雷发生时，如果雷电能量通过铝框架立即泄人大地，就能使太阳能电池板得到保护，避免直击雷冲击而损坏.光伏电站接地系统通常有两大类:一是强电接地，主要指防雷接地;二是弱电接地，主要指工作接地，安全接地等.防雷接地的接地电阻值一般要小于4-10o;工作接地的接地电阻一般要小于In.规定低电压电力设备总容

5、量不超过100RVA时，接地电阻允许不超过10n.感应雷是指当雷云来临时地面上的一切物体，尤其是导体，由于静电感应,都聚集起大量的雷电极性相反的束缚电荷，在雷云对地或对另一雷云闪击放电后，云中的电荷就变成了自由电荷，从而产生出很高的静电电压（感应电压）其过电压幅值对达几十万伏，从而引起火灾，爆炸，危及人身安全或对供电系统造成的危害.感应雷没有直击雷那么猛烈，但发生儿率比直击雷高得多•目前常采用的防护措施主要有等电位连接法，隔离法，架装浪涌保护器法.1）等电位连接法•由于电气柜采用薄钢板制作，可以有效地防止电磁脉冲干扰;线路应尽可能靠近金属构件布置.由于雷电流具有趋扶效应，所以金属

6、薄钢板对其中的线路具有非常的屏蔽效果;弱电系统与避雷针一起接地等电位;所有控制电气设备的所有组件以合适的尺寸接地带连接到机箱主框作为等电位.2）隔离法.在机箱上的控制电路与各控制器单元的通信,采用光纤电缆连接;釆用压敏电阻或暂态抑制二极管等保护元件与系统的屏蔽体系相连接，可以把从电源或信号线侵人的斩态过电压波隔离,不让它进入电控系统.对暴露在雷区的传感器采样信号，采用防雷隔离保护线圈保护.3）加装浪涌保护器法.雷电波入侵是指由于架空线路或金属管道对雷电的传导作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备•雷电击中避雷针吋，在避雷针接地体附近将产生放射状的电位分布，对

7、靠近它的电子设备接地体地电位反击，入侵电压有时可高达数万伏.从入侵的方式和途径分析:1）由太阳电池方阵的直流输入线路端和机房建筑物入侵.这种人侵分又为两种情况:当太阳电池方阵遭到直击雷打击时，强雷电电压将邻近土壤击穿或直流输入线路电缆外皮击穿，使雷电电脉冲侵入光伏系统;带电荷的云对地面放电时，整个光伏方阵像一个大型的环行天线一样感应出上千万伏的过电压，通过直流输入线路引入，击坏与线路相连的光伏系统设备.2）由光伏电站的交流输出供电线路端入侵.供电设备及供电设备及供电线路遭受雷击时