? ? ? ? 近幾年，我國光伏發(fā)電在國家政策的大力支持下，在各地快速發(fā)展，我國光伏發(fā)電在原來的基礎(chǔ)之上將繼續(xù)為大約700萬無電用戶解決用電問題。但是在一些西部地區(qū)由于光伏電站海拔高、季節(jié)性多暴雨天氣，光伏電站易受到雷擊，造成設(shè)備毀壞、系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，因此光伏電站的防雷措施是勢在必行的。光伏電站防雷措施的實(shí)施和完善是對光伏電站的長期穩(wěn)定、安全、可靠運(yùn)行的重要保障。

01

光伏電站一般建設(shè)在面積大的場所，一旦發(fā)生暴雨天氣，雷電現(xiàn)象，光伏電站就很容易受到雷擊。光伏電站遭受雷擊的主要表現(xiàn)：

1、直擊雷過電壓。

雷云直接擊中光伏電站中的的太陽能電池組件、低壓配電線路和機(jī)房等電力裝置，形成強(qiáng)大的雷電流，雷電流在電力裝置上產(chǎn)生較高的電壓，雷電流通過物體時(shí)，將產(chǎn)生有破壞作用的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。

2、感應(yīng)雷過電壓

當(dāng)雷云在架空導(dǎo)線上方，由于靜電感應(yīng)，在架空導(dǎo)線上方積聚大量異性電荷，在雷云對地放電時(shí)，線路上的電荷被釋放，形成自由電荷流向線路兩端，產(chǎn)生很高的過電壓，此時(shí)電壓會對電力網(wǎng)絡(luò)形成危害。

3、雷電波侵入

架空線路的雷電感應(yīng)過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電站，這也是光伏電站受到雷擊的主要原因，如不采取保護(hù)措施，會導(dǎo)致光伏電站的設(shè)備絕緣破壞，引發(fā)事故。

02

為了避免或盡量減少雷擊給光伏電站造成的影響，光伏電站的放來措施的制定、實(shí)施及完善都是必不可少的。光伏電站防雷措施主要分為兩種：外部防雷措施和內(nèi)部防雷措施。外部防雷主要是光伏電站中的太陽能電池組件、低壓配電線路和機(jī)房避免受到直擊雷的侵害；內(nèi)部防雷主要是指機(jī)房內(nèi)電氣設(shè)備、蓄電池架、金屬管道、電纜金屬外皮免遭雷電波的襲擊。

一、外部防雷措施的具體措施及要求：

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1、太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置接閃器、引下線和接地裝置。

2、太陽能光伏系統(tǒng)宜利用包覆固定光伏組件的金屬邊框作為接閃器，其材料和最小尺寸應(yīng)QX/T263-2015附錄A的規(guī)定。

3、當(dāng)太陽能光伏系統(tǒng)需設(shè)置專設(shè)接閃器時(shí)；

1)接閃器宜設(shè)置在光伏方陣的北側(cè)；

b)接閃器的設(shè)置高度應(yīng)考慮陽光對光伏方陣造成陰影的影響；

c)接閃器應(yīng)固定可靠，并與專設(shè)引下線或與自然引下線進(jìn)行電氣連接﹔

d)接閃器和專設(shè)引下線的材料和最小尺寸應(yīng)符合QX/T263-2015附錄A的規(guī)定。接閃器的安裝參見QX/T263-2015附錄4、應(yīng)利用光伏組件的金屬支撐結(jié)構(gòu)和建筑物內(nèi)鋼筋，鋼柱作為自然引下線。當(dāng)無自然引下線可利用時(shí)，安裝于地面的太陽能光伏系統(tǒng)和光伏建筑一體化的光伏系統(tǒng)專設(shè)引下線的平均間距不應(yīng)大于25 m。

4、安裝于地面的太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)利用光伏組件鋼筋混凝土，螺旋鋼樁基礎(chǔ)作為自然接地體，其接地裝置的沖擊接地電阻值不宜大于10Ω。在土壤電阻率高的地區(qū)，可適當(dāng)放寬對沖擊接地電阻值的要求，但不應(yīng)大于30Ω。當(dāng)沖擊接地電阻值大于30Ω時(shí)，應(yīng)按GB 50057—2010中5.4的要求敷設(shè)人工接地體。當(dāng)土壤電阻率小于或等于3000 Ω·m，符合GB 50057—2010中4.3.6或4.4.6的要求時(shí)，可不計(jì)及沖擊接地電阻。

6、光伏建筑一體化的太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)利用建筑物的基礎(chǔ)鋼筋作為自然接地體，其金屬支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)與建筑物的防雷接地裝置電氣連接﹐連接點(diǎn)不應(yīng)少于4處，連接點(diǎn)的平均間距不應(yīng)大于25 m，并應(yīng)均勻設(shè)置。建筑物防雷裝置的接地電阻應(yīng)符合GB 50057—2010中4.3.6或4.4.6的規(guī)定。

7、敷設(shè)在土壤中的人工接地體與混凝土基座內(nèi)的鋼材相連接時(shí)，宜采用不銹鋼或銅材。

8、防止接觸電壓和跨步電壓的措施應(yīng)符合GB 50057—2010中 4.5.6的規(guī)定。

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二、內(nèi)部防雷的具體措施及要求：

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太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)采取雷擊電磁脈沖防護(hù)措施。綜合運(yùn)用防雷等電位連接、屏蔽、綜合布線和安裝電涌保護(hù)器，防止因閃電電涌侵入和閃電感應(yīng)對光伏電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)造成損害。

1、等電位連接

（1）每排(列)光伏組件的金屬固定構(gòu)件之間均應(yīng)電氣連接，各連接部件的材料和最小截面應(yīng)符合GB 50057- 2010 中表5.1.2的要求。

（2）金屬固定構(gòu)件應(yīng)與防雷接地裝置電氣連接，包括與埋設(shè)在地下的基礎(chǔ)鋼材、不銹鋼地腳螺栓、建筑物上鋼筋混凝土內(nèi)鋼筋等電氣連接。

（3）太陽能光伏系統(tǒng)的導(dǎo)線宜采用金屬鎧裝電纜或屏蔽電纜或穿金屬管保護(hù).金屬鎧層或金屬管應(yīng)與每排(列)的金屬固定構(gòu)件就近等電位連接。

（4）防雷接地、安全接地、電子系統(tǒng)工作接地、太陽能光伏系統(tǒng)接地及金屬箱體電站接地應(yīng)相互連接在一起，形成共用接地系統(tǒng)。QX/T263-2015附錄C給出了三種常用的太陽能光伏系統(tǒng)接地方法。

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2、屏蔽

（1）太陽能光伏系統(tǒng)的電子系統(tǒng)信號線宜采用密封的金屬殼層、同軸外套、穿金屬管或敷設(shè)在金屬槽盒內(nèi)進(jìn)行線路屏蔽保護(hù)。線路屏蔽層應(yīng)首尾電氣貫通，并就近與光伏組件的金屬構(gòu)件、等電位連接板和防雷接地裝置進(jìn)行等電位連接。

（2）光伏匯流箱的屏蔽應(yīng)符合GB/T 20047.1- 2006 表5的要求。

(3)當(dāng)太陽能光伏電站房間進(jìn)行格柵形大空間屏蔽時(shí)，應(yīng)符合GB50057-2010中6.3.2的要求。

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3、電涌保護(hù)器選擇和安裝

（1）用于光伏系統(tǒng)的電涌保護(hù)器，按試驗(yàn)類型可選用I類試驗(yàn)、II類試驗(yàn)的產(chǎn)品，分別用[T1和[T2表示。用于電子系統(tǒng)和信號網(wǎng)絡(luò)的電涌保護(hù)器按試驗(yàn)類型可分為A類(A1~A2)、B類(B1~B3)、C類(C1~C3)和D類(D1~ D2)。

（2）安裝于地面的太陽能光伏系統(tǒng)規(guī)模按光伏系統(tǒng)總裝機(jī)容量劃分，其中大于或等于30 MW為大型，小于30MW且大于或等于1MW為中型，小于1MW為小型。安裝于地面的太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)選用II類試驗(yàn)的電涌保護(hù)器，即[T2電涌保護(hù)器。電涌保護(hù)器可安裝在正極與等電位連接帶、負(fù)極與等電位連接帶、正極與負(fù)極之間。安裝于地面的太陽能光伏系統(tǒng)每一保護(hù)模式的標(biāo)稱放電電流值I。不應(yīng)小于QX/T263-2015表1中的要求。

（3）光伏建筑一體化太陽能光伏系統(tǒng)的防雷分類按系統(tǒng)所在建筑物的防雷類別劃分。光伏建筑一體化的太陽能光伏系統(tǒng)宜選用I類試驗(yàn)的電涌保護(hù)器.即T1電涌保護(hù)器。電涌保護(hù)器可安裝在正極ΩX/T 263-2015與等電位連接帶、負(fù)極與等電位連接帶、正極與負(fù)極之間。光伏建筑一體化的太陽能光伏系統(tǒng)每- -保護(hù)模式的沖擊電流值Imp不應(yīng)小于表2中的要求。

（4）電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平Up不應(yīng)大于QX/T263-2015表3的要求。

（5）電涌保護(hù)器的有效電壓保護(hù)水平U應(yīng)小于設(shè)備耐沖擊電壓額定值的0.8倍。有效電壓保護(hù)水平的計(jì)算方法參見QX/T263-2015附錄D。

（6）電涌保護(hù)器的最大持續(xù)運(yùn)行電壓UΩo不應(yīng)小于太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的開路電壓Ues的1.2倍。

（7）電涌保護(hù)器兩端連接的材料和最小截面應(yīng)符合QX/T263-2015表4的要求。

（8）太陽能光伏系統(tǒng)電涌保護(hù)器應(yīng)安裝在光伏匯流箱和/或機(jī)柜（機(jī)房）內(nèi)。

（9）當(dāng)安裝在光伏匯流箱內(nèi)的第一級電涌保護(hù)器與直流配電柜（盤）之間的線路長度大于10m時(shí)，宜在機(jī)房或機(jī)柜內(nèi)的直流配電盤上安裝第二級電涌保護(hù)器，參見QX/T263-2015附錄E。第二級電涌保護(hù)器可選用【T2】電涌保護(hù)器，In不應(yīng)小于5KA，Up/f應(yīng)小于0.8Uw，Ucpv應(yīng)不小于1.2Uoc stc。

（10）當(dāng)光伏匯流箱中過電流保護(hù)裝置需要防雷時(shí)，應(yīng)在過電流保護(hù)裝置前端安裝電涌保護(hù)器。電涌保護(hù)器應(yīng)選用【T2】電涌保護(hù)器，In不應(yīng)小于10KA，Up/f?應(yīng)小于0.8Uw，Ucpv應(yīng)不小于1.2Uoc stc。

(11) 電涌保護(hù)器可按電流支路的形式（如 I，U，Y，L，?等）安裝，參見QX/T263-2015附錄E

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總之，光伏發(fā)電站的防雷接地雖然比較簡單，但是是光伏發(fā)電安全運(yùn)行的主要環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)過程中都要引起足夠的重視，確保接地良好，?才能確保電站安全運(yùn)行。