光伏发电站方阵的防雷措施

光伏发电站方阵的防雷措施

太阳能作为一种具有广阔前景的绿色能源，光伏发电作为一种清洁且价廉的发电方式，越来越受到人们的关注。但光伏组件占用面积大且处于相对孤立的空旷区域，多发的故障之一便是遭遇雷击。今天联盾防雷就跟大家分享一下光伏方阵的防雷措施。

雷击对光伏阵列的损害分为两种：一种是“直击雷”，另一种是“感应雷”。

直击雷

直击雷属云地闪电，是雷云形成过程中直接向地面、建筑物或其他金属体放电并产生力效应、热效应和电磁效应。形成雷电直接闪打到地面凸出物体上，损坏建筑物或金属导线等，严重的会引起火灾。

感应雷

发生在直击雷击中地点的周围，是指由设备附近遭遇雷击时的电磁场而引发的。雷击的电能在空间传播，雷电涌（受雷电影响，瞬间产生的过压和过流）侵入送电线和通信线等，电气设备被加载大大超过额定值的电压而受损，严重的还会烧毁设备。

一般来说，雷电不容易击中地面高度较低的构筑物。因此，光伏发电设备与风力发电设备等相比，由于地面高度较低，一般被认为不容易遭遇直击雷。

但是，光伏电站占地面积较大，绝大部分是由金属钢构架（件）组成，周围安装的避雷针较少甚至没有设置避雷针，金属构件极易引雷，所以光伏电站仍是容易遭受雷击的场所，光伏电站电气设备存在较高雷电损坏的可能性。

根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057—2010)说明，对非建筑类露天堆场是否安装避雷针有明确规定，即：当场内年预计雷击数N≥0.06次/a时，宜设置独立避雷针防直击雷。

光伏方阵不属于高崇建筑物，其易受雷击的直接原因是占地面积较大，增加了其易受雷击的可能性。在光伏电站方阵内设置固定立杆独立避雷针有一定的雷电防护作用，但对光伏板采光也存在一定的影响。安装自动升降式避雷针是一种较好的办法，只是其管理运用较复杂，投资成本也相对高，不是广泛设置的理想办法。

解决光伏电站防雷的几点建议：

(1) 在满足电气设备最低要求接地电阻值的前提下，敷设联合地网，光伏方阵金属构架多点与地网连接，光伏板间金属框架及支架应做电气互通，各种线缆桥架也应与光伏支架电气导通，实现光伏阵列等电位接地。

(2) 汇流箱内，线缆输入、输出处应加装浪涌保护器，正负极都具备双重防雷功能，可承受的直流电压值≥ 1000V ，各机壳均可靠接地。

（3）逆变器或箱变应设置接地装置，且线缆输入端应装设能量适配的浪涌保护器。

目前很多太阳能设备厂商在生产汇流箱时已考虑防雷，如加装直流防雷模块的光伏汇流防雷箱等。用户可将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流防雷箱，在光伏防雷汇流箱内汇流后，通过直流断路器输出，与光伏逆变器配套使用构成完整的光伏发电系统。

大型并网光伏电站的防雷目前虽然没有明确的国家标准，但从防雷击人身伤亡和设备损毁，进而影响电网运行安全的角度出发，积极主动防雷设计是必要的，决不能以国家规定不明确和降低工程造价为理由，降低防雷标准。

光伏电站的光伏发电机有其特殊的电气特性，原本为交流电压系统开发的超高电压浪涌保护器在用于光伏电站过电压保护时，存在对地电势具有正负极性等问题。因此，在为光伏电站选择浪涌保护器时，应采用合格质量优良的产品。