光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷接地

01 雷電對光伏系統(tǒng)的危害

（1）對光伏組件的危害。光伏組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，其大多安裝在室外屋頂或是空曠的地方，這些位置極易遭受具有強大的脈沖電流、熾熱的高溫、猛烈的電動力的直擊雷的沖擊而導致電池組件接線盒內(nèi)部旁路二極管擊穿、 電池片擊穿、線路燒斷等故障，使部分方陣無法發(fā)電或整個發(fā)電系統(tǒng)癱瘓。

（2）對光伏控制器的危害。當光伏控制器遭受到雷擊或是過電壓損壞時會出現(xiàn)以下情況：

①充電系統(tǒng)一直充電，放電系統(tǒng)無放電，導致蓄電池一直處于充電狀態(tài)，充電過飽輕則縮短蓄電池使用壽命、容量降低，重則導致蓄電池爆炸，造成對整個系統(tǒng)的損壞和人員傷亡。

②充電系統(tǒng)無充電，放電系統(tǒng)一直處于放電狀態(tài)，蓄電池無法將電能儲存起來，導致用戶在有太陽光時設備可正常工作，無太陽光或光線不強時設備無法工作。

（3）對蓄電池的危害。當系統(tǒng)遭受到雷擊使過電壓入侵到蓄電池時，輕則損害蓄電池，縮短電池壽命，降低電池容量，重則導致蓄電池爆炸，造成嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡。

（4）對逆變器的危害。如果逆變器遭受雷擊損壞將會出現(xiàn)以下情況：

①用戶負載無電壓輸入，用電設備無法工作。

②逆變器無法將電壓逆變，導致光伏組件產(chǎn)生的直流電壓直接供負載使用，如果光伏組件輸出電壓過高將直接燒毀用電設備。

02 變電站工程

變電站防雷擊主要采用避雷針。避雷針的原理是吸引下行的雷電通道，并將雷電流經(jīng)引下線及接地裝置疏導到大地，使避雷針保護范圍內(nèi)的物體免遭直接雷擊。 長期運行經(jīng)驗表明，該避雷方法是有科學根據(jù)的，是有效的。只要按照正確的方法實施，可以把雷擊造成的損失控制到可以接受的程度。

03 太陽能光伏發(fā)電工程

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的防雷光伏電站在進行防雷設計時，首先需考慮架設避雷針防止直擊雷對光伏電站的傷害，同時也必須考慮防止雷電感應和雷電波侵入光伏發(fā)電系統(tǒng)。

組件接地 在光伏組件和金屬部件（如：防雷裝置、雨水槽、天窗、太陽能電池或天線系統(tǒng)）之間必須依據(jù) IEC 62305-3(EN 62305-3)（國際標準：《雷電防護 第三部分 建筑物的實體損害和生命危險》）保持隔離距離。 一般來說，組件的接地孔用于組串之間連接使用，組串兩端的組件接地孔會與金屬支架連接。

組件與支架連接

光伏組件的防雷接地電阻要求應小于10歐姆，逆變器和配電箱接地電阻應小于4歐姆。達不到接地電阻要求的，通常采用添加降阻劑或選擇土壤率較低的地方埋入。

組件支架接地

逆變器接地

① 工作接地

一般工作接地(PE端)接到配電箱里的PE排上，再通過配電箱做接地。

逆變器PE端

② 保護接地

逆變器機身的右側(cè)有一個接地孔是做重復接地，保護逆變器和操作人員的安全。

逆變器接地展示圖

配電箱側(cè)接地

① 防雷接地

交流側(cè)防雷保護一般由熔斷器或斷路器和防雷浪涌保護器構成，主要對感應雷電或直接雷或其他瞬時過壓的電涌進行保護，SPD（電涌保護器）的下端接到配電箱的接地排上。

②箱體接地

根據(jù)《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》，柜、屏、臺、箱、盤的金屬框架及基礎型鋼必須接地(PE)或接零(PEN)可靠；裝有電器的可開啟門，門和框架的接地端子間應用黃綠色銅線連接。

配電箱的柜門與柜體要做跨接線，保證可靠接地：

總之，光伏發(fā)電站的防雷接地非常關鍵，也是光伏發(fā)電安全運行的主要環(huán)節(jié)，在設計、施工和運行維護過程中都要引起足夠的重視，確保接地良好，才能保證電站安全運行。

審核編輯：劉清