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随着人们环境维护意识的增强和太阳能光伏技能的发展，昆明光伏发电系统太阳能光伏并网发电体系的数量、规划和运用规划都在不断扩大，为保证太阳能光伏并网发电体系安全牢靠运转，太阳能光伏并网发电体系的防雷规划也越来越受重视。太阳能光伏并网发电体系的防雷与一般电器的防雷既有差异又有联络，因此要依据太阳能光伏并网发电体系的特点来合理规划牢靠的防雷计划。
2、雷电的损害
直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象。当直击雷效果在远处或防雷维护区之内的导线或金属管道上时可以经过导线和金属管道传输到电子设备和太阳电池组件上，因为它有强壮的冲击电流、火热的高温、猛烈的冲击波，激烈的电磁辐射，所以能损坏放电通道上的输电线和电子设备，构成财产丢失，甚至击死击伤人畜，构成生命丢失。
雷云外表散布着很多负电荷，可以经过静电感应使支架和电缆等感应出高电压。闪电电流在闪电通道周围的空间发作强壮的电磁场，使周围的各类金属导体上发作感应电动势或感生电流，然后损坏设备。而且雷电感应高电压和雷电电磁脉冲的效果规模广，效果方法比较隐蔽，所以其结果往往比直击雷更严重。
如果没有采纳等电位衔接和钳位办法而且避雷针引下线与导线、金属管道或电器设备的作业地线间的间隔小于安全间隔，雷击发作时，导线感应雷电流，或许雷击建筑物导致地电位抬高，都会使设备的电源线、信号线和接地线之间存在电位差，如果电位差超越设备的耐受才能，则该设备必定被击坏。
3、太阳能光伏并网发电体系的防雷
太阳能光伏并网发电体系的根本组成为：太阳电池方阵、直流配电柜、沟通配电柜和逆变器等。太阳电池方阵的支架选用金属材料并占用较大空间且一般放置在建筑物顶部或开阔地，在雷暴发作时，特别简单遭到雷击而破坏，而且太阳电池组件和逆变器比较贵重，为避免因雷击和浪涌而构成经济丢失，有用的防雷和电涌维护是必不可少的。太阳能光伏并网电站防雷的首要办法有：
外部防雷设备首要是避雷针、避雷带和避雷网等，经过这些设备可以减小雷电流流入建筑物内部发作的空间电磁场，以维护建筑物和构筑物的安全。防直击雷设备应严厉依照国标GB50057-94《建筑物防雷规划规范》的要求进行设置，其间避雷针有必要按滚球法核算其维护规模和高度。用滚球法核算维护规模公式：
当光伏设备放置在现已建成的建筑物顶部时，应考虑到原有的外部防雷体系。如果光伏设备处于维护规模内，可以不必另加外部防雷体系，反之则要另加外部防雷体系，避雷针的安置需求既考虑光伏设备在维护规模内，又要尽量避免暗影投射到光伏组件上。
杰出的接地使接地电阻减小，才能把雷电流导入大地，减小地电位，各接地设备都要经过接地排相互衔接以完成共地避免地电位反击。独立避雷针（线）应设独立的会集接地设备，接地电阻有必要小于10Ω。低压电力设备接地设备的接地电阻，不宜超越4Ω。光伏设备的接地体系规划为环形接地极（水平接地电极），主张网络巨细为20m×20m。固定的金属支架大约每隔10m衔接至接地体系。太阳能光伏发电设备和建筑的接地体系经过镀锌钢相互衔接，在焊接处也要进行防腐防锈处理，这样既可以减小总接地电阻又可以经过相互网状交错衔接的接地体系可构成一个等电位面，明显减小雷电效果在各地线之间所发作的过电压。水平接地极铺设在至少0.5m深的土壤中（间隔冻土层深0.5m），运用十字夹相互衔接成网格状。同样，在土壤中的衔接头有必要用耐腐蚀带包裹起来。
等电位衔接，完成各金属物体之间等电位，避免相互之间发作闪络或击穿。防雷体系的关键部分是太阳能光伏并网发电体系的一切金属结构和设备外壳连通并接地。详细的做法是：太阳电池组件和支架及设备的外壳直接接到等电位体系上，直流和沟通电缆经过装置电涌维护器间接接到等电位体系上。为避免部分雷电流侵入建筑物，等电位衔接应尽可能接近体系的进口或建筑物的进线处。
屏蔽，完成建筑物、线路和设备对外界的电磁屏蔽隔离，避免电磁脉冲和感应高电压。屏蔽是当雷电在体系邻近的大地放电雷云在邻近经过期，经过下降电磁场与体系输电线路的相互效果对体系供给维护。屏蔽可以选用密封的导电壳层、同轴外套或内通电缆的电缆管，或许在电缆沟中电缆上面敷高暴露维护线等方法。屏蔽设备的外壳应衔接到设备地线上。
浪涌维护，经过在带电电缆上装置浪涌维护器完成，削减电涌和雷电过电压对设备构成损坏。太阳能光伏并网发电体系的雷电浪涌侵略途径，除了太阳能电池方阵外，还有配电线路、接地线等，所以太阳能光伏并网发电体系需求采纳以下防护办法：
1、在逆变器的每路直流输入端装设浪涌维护设备。
2、在并网接入控制柜中装置浪涌维护器，以防护沿衔接电缆侵入的雷电波。为避免浪涌维护器失效时引起电路短路，有必要在浪涌维护器前端串联一个断路器或熔断器,过电流维护器的额外电流不能大于浪涌维护器产品说明书推荐的过电流维护器的最大额外值。
当太阳能电池方阵架设在接闪器维护规模内时，太阳能电池方阵置于LPZ0B区内，配电设备和逆变器有必要置于LPZ1区内，为此应在逆变器的直流输入端装备直流电源浪涌维护器（如图5所示），直流电源浪涌维护器可选用专门用于直流配电体系的浪涌维护器，也可选用沟通配电体系的浪涌维护器，并按换算公式Vdc=1.414Vac核算。
作为榜首级浪涌维护应该选择开关型浪涌维护器以泄扩大的雷电流，直流浪涌维护器的首要技能参数应满意如下要求：
额外放电冲击电流Iimp≥5kA（10/350μs）；
最大继续运转电压UC≥1.15Udc（Uc为太阳电池方阵开路电压）；
电压维护水平UP≤0.8UW（UW为逆变器耐冲击过电压额外值，一般状况下UW=4000V）
为维护用电设备，在逆变器与并网点之间有必要加装第二级电源防雷器，可选限压型浪涌维护器，详细型号应依据作业电压和现场状况确定。归纳选用以上办法可以逐级将雷电流下降，终究控制在设备能承受的电压规模之内。很多实践证明这些办法对错常有用的。
4、太阳能光伏并网发电体系防雷实例剖析
下面以一个实践例子来剖析太阳能光伏并网发电体系如何防雷。太阳能光伏并网发电体系的一切设备都坐落避雷针的维护规模内，其设备的外壳和太阳电池组件的金属边框和支架都经过接地排与建筑物原有的接地设备牢靠衔接。体系的防雷接地及浪涌维护器装置如图6所示。
本太阳能光伏并网发电体系首要由288块峰值功率为175Wp的单晶硅光伏组件、6台额外功率为6KW小型会集逆变器和3台额外功率为4KW多组串逆变器组成。光伏组件与额外功率为6KW的逆变器的组串方法为12串3并，与额外功率为4KW的逆变器的组串方法为8串3并。体系首要组成部分的详细装备如下：
昆明太阳能提灌站厂家经查看、丈量和剖析发现此太阳能光伏并网发电体系的防雷维护体系有以下过错：
1、保险丝装置位置和选型过错。保险丝作为浪涌维护器的后备维护应坐落浪涌维护器支路的前端，起过电流维护效果，其分断才能应等于或大于装置处的预期短路电流。依据核算可得，在太阳辐照度为1000W/m2温度为25℃时流过熔断器的可能最大电流约为15.48A。而体系运用的熔断器的额外电流为16A，即便浪涌维护器失效使电路短路，流过熔断器的电流也不会超越熔断器的额外电流，所以熔断器起不到短路维护的效果。
2、直流防雷器的标称作业电压太大。太阳电池方阵的直流输出端电压比较稳定，作业时此体系中12串3并的太阳电池方阵正常作业时输出电压约为422.2V，开路时电压约为530V，8串3并的太阳电池方阵正常作业时输出电压约为281.6V，开路时电压约为353.6V。因为太阳电池方阵是由各个太阳电池组件衔接起来的，简单呈现因接线过错或其他原因导致直流输出电压超越逆变器最大输入电压的状况，为更好地维护逆变器，本人主张与12串3并的太阳电池方阵衔接的浪涌维护器标称作业电压为600-700V，与8串3并的太阳电池方阵衔接的浪涌维护器标称作业电压为400V-750V。
3、此体系的接地设备都直接与避雷带相连，当发作雷击时仍有部分电流流过导线，所以作为榜首级防雷器有必要选用开关型浪涌维护器，而不是限压型浪涌维护器。
4、两级限压型浪涌维护器之间的间隔只要4m，不符合要求。为了保证多级浪涌维护器之间的能量合作问题，GB50057-94规则，开关型浪涌维护器与限压型浪涌维护器之间的装置间隔是10m，限压型浪涌维护器与限压型浪涌维护器之间的装置间隔是5m。电源线路中装置了多级电源浪涌维护器时，因为各级浪涌维护器的标称导通电压和标称放电电流的不同、装置方法及接线长短的差异，如果规划和装置时不考虑间隔问题，他们之间能量合作不妥，就会呈现某级浪涌维护器动作泄流的盲点。如果两级浪涌维护器的间隔达不到要求，可以在线路中串联装置适当的退耦原件。
5、结束语
防雷工程可以保证被维护设备的安全，避免设备被雷击和浪涌损坏，但是，防雷规划和防雷装置需求相关的专业知识并能依据现场状况灵活处理，一旦规划和装置不合理，不只不能起到应有的维护效果，反而可能会带来破坏性结果。
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