三種針對雷擊災(zāi)害的太陽能電站預(yù)防方案

隨著夏季的到來，雷雨天氣也逐漸多了起來。每到此時安裝了太陽能設(shè)備的用戶就需要萬分注意，因?yàn)槔纂姇μ柲茉O(shè)備造成非常大的傷害。本文就將為大家?guī)碛嘘P(guān)雷電對于光伏太陽能設(shè)備的影響，以及如何規(guī)避這種風(fēng)險的措施。

針對雷電對光伏電場區(qū)造成的巨大影響，一般采用等電位鏈接、隔離法和加裝保護(hù)器等三種方法避免雷電可能會造成的危害。在現(xiàn)階段防雷措施中，最為有效也是最為廣泛的方法就是把電氣設(shè)備金屬部件與大地相連。接地系統(tǒng)由四部分組成.即接地設(shè)備、接地體、引入線和大地。良好接地是防雷措施成功的重要基礎(chǔ)。主要的接地方式有以下三種。

共體接地

接地體具體安裝過程是在地上挖一個直徑約30cm的洞.并且在洞底鋪設(shè)一些食鹽，再將接地體放人其中。使用PVC管罩住接地體，然后把接地體周圍的空隙使用泥土進(jìn)行填滿并壓實(shí)。最后在上面放上碎石子進(jìn)行澆水加固。使用同樣的方法將其他接地體接地。形成等腰三角形的布局，再使用35mmz的銅線連接。形成光伏電場內(nèi)部的一個接地體。

這種接地可以使光伏發(fā)電場所有的金屬部件有效接地。這種方法還不需要埋設(shè)很多個接地體就可以解決接地問題。而且還有效地把電阻值控制在4n以內(nèi)。光伏電場中所有設(shè)備的金屬殼、避雷裝置以及電池板的金屬架、逆變器等眾多設(shè)備都能直接連在同一個接地體上。在沒有雷擊現(xiàn)象發(fā)生時可以單純作為接地保護(hù)和零線。一旦發(fā)生雷擊時就可以當(dāng)作防雷接地裝置使用。

單體接地一些區(qū)域內(nèi)由于地理環(huán)境的影響。光伏電場內(nèi)部的電桿經(jīng)常會遭受到雷擊。并且雷擊的位置相對固定，不會發(fā)生移動。針對這些特殊的電桿，要單獨(dú)安裝避雷裝置。埋設(shè)相應(yīng)的接地體，就可以有效防止雷擊現(xiàn)象的發(fā)生，接地體通常會使用長度約2m的鍍鋅角鋼或扁鋼。

組合接地

組合接地由多個接地體組成。通常以環(huán)形或方形放射狀以及其他形式進(jìn)行安裝布局。接地體成環(huán)形布置時，要保證環(huán)線不能有開口，這是為了降低相互屏蔽作用。兩個相鄰接地體之間的實(shí)際具體不能小于3m。接地體的上端要使用鍍鋅的角鋼加固，距離地面要小于1m。

防雷擊電磁脈沖

雷擊電磁脈沖沒有直擊雷強(qiáng)烈，但是發(fā)生概率卻非常高，目前常采用的防護(hù)措施主要有等電位連接、屏蔽和加裝電涌保護(hù)器。為了減小不同金屬物之間的電位差和故障電壓危害，太陽能電池板的四周鋁合金邊框和金屬支架，控制器、匯流箱、逆變器的金屬外殼，金屬管(槽)線纜的金屬屏蔽層及避雷帶等應(yīng)根據(jù)GB50057的規(guī)定采取良好的等電位連接措施。

為減少電磁干擾，太陽能電池板的入戶線路應(yīng)以合適的路徑敷設(shè)并做好線路屏蔽。線纜應(yīng)選用有金屬屏蔽層的電纜并穿金屬管敷設(shè)。在防雷區(qū)界面處電纜金屬屏蔽層及金屬管(金屬管應(yīng)兩端接地)應(yīng)做等電位連接并接地。入戶線路和防雷連接線需分開敷設(shè)，保持最小平行間距1m，最小交叉間距0.3m。為了防止雷擊電磁脈沖產(chǎn)生的過電壓及過電流經(jīng)入戶線路侵入損壞室內(nèi)的光伏發(fā)電設(shè)備，對光伏發(fā)電系統(tǒng)的線纜應(yīng)加裝多級防浪涌保護(hù)裝置進(jìn)行防雷保護(hù)。

首先，應(yīng)該在太陽能電池方陣的直流輸入線路安裝直流避雷器，根據(jù)線路長度和工作電壓選用標(biāo)稱放電電流≥10kA適配的SPD該浪涌保護(hù)器內(nèi)部應(yīng)包括差模濾波器，以幫助消除線路上傳導(dǎo)的電磁干擾，在光伏電站的交流輸出供電線路上安裝交流避雷器。

其次，由于控制器和逆變器均為價格昂貴的設(shè)備，應(yīng)在控制器和逆變器內(nèi)安裝第2級的電源浪涌保護(hù)器，使其具有防雷保護(hù)功能。如果逆變器輸出到一些較重要的負(fù)載設(shè)備，還應(yīng)該在逆變器輸出端安裝第3級電源浪涌保護(hù)器。電源系統(tǒng)和電子系統(tǒng)安裝多級SPD時還需考慮多級匹配問題。

由于雷電強(qiáng)大的破壞性，設(shè)計者要在太陽能電站電站的防雷設(shè)計中進(jìn)行充分的考慮。以合理的方案采取有效的措施來規(guī)避教導(dǎo)的風(fēng)險。從而防止直擊雷、雷電波等雷擊災(zāi)害對光伏發(fā)電站進(jìn)行破壞。從而保證太陽能電站能夠?yàn)槿藗兲峁┌踩?、可靠、穩(wěn)定的電能供應(yīng)。