太陽能是取之不盡的可再生資源,由于具有*的清潔性和充足性以及潛在的經(jīng)濟性,它的應(yīng)用正在范圍內(nèi)加速增長,利用太陽能zui重要的方式之一就是太陽能發(fā)電。不使用燃料,不產(chǎn)生噪聲,不污染環(huán)境等優(yōu)勢,使太陽能發(fā)電技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、通信、交通等方面。但光伏電站多建于屋頂或者偏僻的地方,易受雷擊而造成設(shè)備受損和停電甚至威脅人身安全,因此光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷接地技術(shù)在整個系統(tǒng)中至關(guān)重要。
太陽能光伏電站系統(tǒng)的組成: 太陽能電站系統(tǒng)由太陽能組件方陣、匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電 柜、升壓器、運行監(jiān)控和檢測系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、防雷和接地系統(tǒng)組成。
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn):
1)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057-94(2010 版))
2)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》(GB50343-2012)
3)《光伏(PV)發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護—導(dǎo)則》SJ/T 111-1997
4)《民用電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ/T16-92)
5)《低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器(SPD) 第12 部分:選擇和使用導(dǎo)則》GB/T18802.12 -2006
6)《低壓電涌保護器 第21 部分:電信和信號網(wǎng)絡(luò)的電涌保護器(SPD) —性能要求和試驗方法》GB/T 18802.21 -2004
7)《防雷與接地安裝》D501-1~4
8)《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB 50054-95
9)《雷電電磁脈沖的防護》IEC 61312
外部直擊雷防雷
設(shè)計內(nèi)容: 所謂雷擊防護:就是由避雷針(或避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷針?biāo)?、引下線和接地系統(tǒng)構(gòu)成外部防雷系統(tǒng),主要是為了保護建筑物免受雷擊引起火災(zāi)事故及人身安全事故;在0級保護區(qū)即外部作無源保護,主要有避雷針(網(wǎng)、線、帶)和接地裝置(接地線、地極)。
2、等電位連接:實現(xiàn)各金屬物體之間等電位,防止互相之間發(fā)生閃絡(luò)或擊穿。防雷系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的所有金屬結(jié)構(gòu)和設(shè)備外殼連通并接地。
3. 屏蔽:實現(xiàn)建筑物、線路和設(shè)備對外界的電磁屏蔽隔離,防止電磁脈沖和感應(yīng)高電壓。屏蔽是當(dāng)雷電在系統(tǒng)附近的大地放電雷云在附近經(jīng)過時,通過降低電磁場與系統(tǒng)輸電線路的相互作用對系統(tǒng)提供保護。
4. 浪涌保護:通過在帶電電纜上安裝浪涌保護器實現(xiàn),減少電涌和雷電過電壓對設(shè)備造成損壞。太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的雷電浪涌入侵途徑, 除了太陽能電池方陣外, 還有配電線路、接地線等。
太陽能光伏發(fā)電站的接地設(shè)計: 光伏發(fā)電站的防雷接地包括避雷針、避雷網(wǎng) 、避雷帶、引下線、接地線、接地體等。良好的接地使接地電阻減小,為了防止因雷擊等因素引起的各種破壞和國民生計的安全,接地裝置在光伏電站中*。太陽能光伏電站的發(fā)電設(shè)備和配電室及其他建筑物的接地系統(tǒng)通過鍍鋅鋼相互連接,組成一個整體接地系統(tǒng)。通過接地裝置可以將雷電引起的過電流導(dǎo)入大地。光伏電站內(nèi),獨立避雷針(線)應(yīng)設(shè)獨立的集中接地裝置,接地電阻必須小于 10Ω。從避雷針、避雷網(wǎng)、避雷線等接閃器出來的引下線,同樣采用圓鋼和扁鋼,但是,優(yōu)先采用圓鋼。除了利用自身的鋼筋混凝土里的鋼筋外一般采用熱鍍鋅或涂漆,在腐蝕性較強的環(huán)境,引下線應(yīng)加大截面和采取其他的防腐措施。在沿海鹽堿腐蝕性較強或大地電阻率較高難以達到接地電阻要求的地區(qū),接地體宜采用具有耐腐、保濕性能好的非金屬接地體。
防雷系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的所有金屬結(jié)構(gòu)和設(shè)備外殼連通并接地。 為防止雷電感應(yīng),要將整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的所有金屬物,包括組件鋁合金外框、電器設(shè)備外 殼、太陽能組件方陣支架等都要可靠接地,并與聯(lián)合接地體等電位連接,實現(xiàn)各金屬物體之間 等電位,防止互相之間發(fā)生閃絡(luò)或擊穿。
太陽能電力系統(tǒng)以其穩(wěn)定可靠,安裝方便,操作、維護簡單等特點,已得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)本身安裝位置和環(huán)境的特殊性,其設(shè)備遭受雷電電磁脈沖損壞的隱患也越來越突出。因此,根據(jù)實際情況對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)防雷的合格設(shè)計有助于提 高整個發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)安全、的運行。必要時,到現(xiàn)場實測土壤電阻率,為防雷接地的設(shè)計 提供可靠的數(shù)據(jù)依靠。光伏并網(wǎng)發(fā)電站的防雷接地設(shè)計關(guān)系到整個電站的安全運行,能夠確保被保護設(shè)備的安全。所以在整個光伏電站的設(shè)計中,防雷接地設(shè)計至關(guān)重要,必須引起高度重 視,為以后的太陽能光伏電站安全可靠運行提供有利保證。