光伏系统的防雷与过电压保护

一、目的为保障光伏发电系统的安全稳定运行，防止雷击事故的发生，确保人员生命财产安全，特制定本制度。

二、适用范围本制度适用于公司所有光伏发电项目，包括光伏电站、光伏屋顶、光伏农业等。

三、组织机构及职责1. 防雷领导小组：负责制定、实施和监督光伏防雷安全管理制度，协调解决防雷工作中的重大问题。

2. 防雷技术人员：负责光伏防雷系统的设计、施工、验收和日常维护工作。

3. 防雷施工队伍：负责光伏防雷系统的施工工作，确保施工质量。

4. 运维人员：负责光伏发电系统的日常运行和维护，确保防雷设施的正常运行。

四、防雷设施要求1. 避雷针：按照GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》的要求，合理设置避雷针，确保其高度满足滚球法的覆盖面积。

2. 避雷带：对光伏发电系统中的设备、线路等采取避雷带保护，确保避雷带与地面的接触良好。

3. 接地系统：确保接地电阻符合最低要求，一般为10Ω以下，高电阻地区（电阻率大于2000·m）最大值应不高于30Ω。

4. 电涌保护器：在光伏发电系统的输入端和输出端安装电涌保护器，保护设备免受感应过电压及传导干扰的损坏。

5. 防雷接地装置：按照GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》的要求，设置防雷接地装置，确保其与地面的接触良好。

五、防雷措施1. 雷暴天气预警：雷暴天气来临前，运维人员应及时采取措施，确保光伏发电系统的安全。

2. 避免直接雷击：在雷暴天气中，避免在光伏发电系统附近进行施工、检修等工作。

3. 避免感应雷击：在雷暴天气中，关闭光伏发电系统的电源，防止感应雷击。

4. 雷电波侵入防护：在雷暴天气中，确保光伏发电系统的接地良好，防止雷电波侵入。

六、防雷设施维护1. 定期检查：防雷技术人员应定期检查防雷设施，确保其完好。

2. 维护保养：对防雷设施进行定期维护保养，确保其正常工作。

3. 更新换代：当防雷设施达到使用寿命时，应及时更新换代。

七、奖惩措施1. 对严格执行防雷安全管理制度，积极维护光伏发电系统安全的单位和个人给予表彰和奖励。

光伏组件防雷接地标准主要依据GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范》中的相关规定。

光伏方阵的光伏组件可利用其金属边框作接闪器、金属支架作接地线，场站内应采用由垂直接地极和水平接地极共同组成的人工接地网，利用∟50mm×50mm×5mm角钢作为垂直接地极，在土壤中的埋设深度不应小于0.5m，采用40mm×4mm扁钢作为水平接地极，挖沟埋设，垂直接地体的间距应大于埋深的两倍并均匀布置。

固定在同一金属框架上的光伏组件，其金属框架接地点应大于2点，且每个接地点间隔距离不大于25m。

光伏方阵的防雷接地应与其保护接地、系统接地以及设备机房的接地系统共用同一接地装置；共用接地装置的接地电阻，应符合各接地系统最小值的要求，一般不大于1Ω。

光伏方阵的防雷接地应与设备金属部分的防雷接地相连接，并在光伏组件的汇流箱内设置相应的过电压保护装置。

防雷与接地设计（完整电子文档，配习题）在光伏发电系统中，光伏方阵还有控制器、逆变器等其他一些设备，线缆较长，容易遭受雷电感应和雷电波的侵袭。

为了使光伏电站能够安全、稳定地运行，必须为系统提供防雷接地装置。

7.1雷电对光伏系统危害雷电对太阳能光伏发电系统设备的影响，主要由直击雷、雷电感应和雷电波侵入3种方式对物体形成灾害，一般在设计中应当分别对其加以防范。

1.直击雷直击雷是带电积云与地面目标之间的强烈放电。

雷电直接击在受害物上，产生电效应、热效应和机械力，从而对设施或设备造成破坏，对人畜造成伤害。

直击雷的电压峰值通常可达几万V 甚至几百万V，电流峰值可达几十kA 乃至几百kA，其破坏性之所以很强，主要是由于雷云所蕴藏的能量在极短的时间（其持续时间通常只有几μs到几百μs）就能释放出来，从瞬间功率来讲，是巨大的。

2 雷电感应(感应雷)感应雷的能量远小于直击雷，但感应雷发生的可能性远大于直击雷。

感应雷分为由静电感应形成的雷和由电磁感应形成的雷两种。

(1)静电感应雷：当雷云来临时地面上的一切物体，尤其是导体，由于静电感应，都聚集起大量的雷电极性相反的束缚电荷，在雷云对地或对另一雷云闪击放电后，束缚电荷就变成了自由电荷，从而产生很高的静电电压(感应电压)，其过电压幅值可达到几万到几十万V，这种过电压往往会造成建筑物内的导线、接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电。

(2)电磁感应雷：雷电放电时，由于雷电流的变化率大而在雷电流的通道附近产生迅速变化的强磁场。

这种迅速变化的磁场能在邻近的导体上感应出很高的电动势。

感应雷沿导体传播，损坏电路中的设备或设备中的器件。

光伏发电系统中电缆多，线路长，给感应雷的产生，耦合和传播提供了良好环境，而光伏发电系统设备随着科技的发展，智能化程度越来越高，低压电路和集成电路也用得很普遍，抗过电压能力越来越差，极易受LEMP的袭击，并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件，所以更不能掉以轻心。

光伏组件防爆措施1. 组件设计防爆光伏组件在设计时已考虑到防爆问题。

为了防止内部电池片短路或破损造成内部压力过大，组件的盖板采用钢化玻璃，同时组件内部结构如接线盒、旁路二极管等也都进行特殊设计，以防止爆炸事故发生。

2. 防雷保护光伏组件应设置防雷设施，包括避雷针、避雷带、接地线等，防止雷击导致组件损坏或引发爆炸。

同时，组件还应具备抗电磁干扰能力，以防止电磁脉冲对组件造成损害。

3. 电气隔离光伏组件与电网之间应设置电气隔离设备，如隔离变压器、隔离断路器等，以防止电网故障或雷电等异常情况对组件造成损害。

同时，组件还应具备过电压、过电流保护功能，以防止异常情况对组件造成损害。

4. 防静电措施光伏组件在生产、运输、安装过程中应采取防静电措施，如使用防静电袋、防静电叉车、防静电工作台等，以防止静电对组件造成损害。

同时，组件还应具备抗静电能力，以防止静电对组件造成损害。

5. 热管理系统光伏组件应配备热管理系统，如散热器、风扇等，以防止组件过热引发爆炸。

同时，组件还应具备温度检测功能，以实时监测组件温度，确保组件正常运行。

6. 安装规范光伏组件的安装应遵循相关规范，如选择合适的安装位置、保证安装牢固、避免过度倾斜等。

在安装过程中，还应遵循安全操作规程，如佩戴安全帽、使用安全带等，以确保安装过程的安全性。

7. 定期检查光伏组件应定期进行检查和维护，包括外观检查、性能测试等，以确保组件的正常运行。

在检查过程中，如发现异常情况，应及时进行处理，并加强检查频率，以确保安全。

8. 使用安全防护设备在使用光伏组件的过程中，应使用安全防护设备，如防护手套、防护眼镜等，以防止意外伤害。

同时，在使用过程中，还应遵循安全操作规程，如避免在恶劣天气下进行操作、避免接触高温部件等，以确保使用的安全性。

光伏工程防雷设计方案一、前言随着我国光伏发电行业的迅速发展，光伏工程的规模和数量也在不断增加。

然而，光伏工程在运行过程中面临着各种天气和自然条件的影响，其中雷击是其中的一种常见天气现象。

因此，为了保障光伏工程的运行安全和设备的正常使用，特别需要制定光伏工程防雷设计方案，以防止雷击对光伏工程的影响。

二、光伏工程的防雷设计原则1. 合理选择防雷设备在进行光伏工程的防雷设计时，应根据光伏场地的实际情况，合理选择防雷设备。

常见的防雷设备有避雷针、避雷网、引导装置等。

不同的光伏场地根据其地形、气候等情况可能需要采用不同的防雷设备，以最大程度地保护光伏工程避免雷击的影响。

2. 合理设置防雷设备在安装防雷设备时，应根据场地的实际情况，合理设置防雷设备的位置和数量。

在光伏场地的四周和重要设备附近设置防雷设备的密度应更高，以提高防雷的效果。

同时，还要合理设置接地装置，以确保防雷设备的正常运行。

3. 确保防雷设备的可靠性为了保证防雷设备的可靠性，应选择质量好的防雷设备，并进行定期的检测和维护。

在光伏工程的运行过程中，要定期对防雷设备进行检查，发现问题及时处理，以确保防雷设备的正常运行。

4. 完善的监测系统在光伏工程的防雷设计方案中，应考虑到监测系统。

通过监测系统来实时监测光伏工程的雷击情况，及时采取相应的措施来保障光伏工程的安全。

5. 综合考虑各种因素在进行光伏工程的防雷设计时，要综合考虑各种因素，包括场地的地形、气候、设备的特点及功能等，以便制定出更科学和合理的防雷设计方案。

三、光伏工程防雷设计方案具体实施步骤1. 场地勘察和雷击风险评估在制定光伏工程防雷设计方案之前，首先需要对光伏场地进行勘察，并对其雷击风险进行评估。

通过对场地的地形、气候等因素的分析，确定雷击风险的大小，为制定防雷设计方案提供基础信息。

2. 制定详细的防雷设计方案在了解光伏场地的雷击风险情况后，需要制定详细的防雷设计方案。

这包括选择合适的防雷设备，确定防雷设备的设置位置和数量，设计接地装置等内容。

屋顶式光伏发电的防雷措施屋顶式光伏发电作为一种清洁能源发电方式，受到越来越多人的青睐。

然而，由于光伏发电系统暴露在室外，容易受到雷击的影响，因此需要采取一系列的防雷措施来保护光伏发电系统的安全稳定运行。

光伏发电系统的屋顶安装位置应选择在无高大建筑物和树木遮挡的开阔区域，以减少雷电直接击中的可能性。

同时，在安装过程中，应确保光伏组件与屋顶框架之间有一定的间隙，以防止电流通过屋顶而引起火灾。

光伏组件与支架之间的接地系统应合理设计。

良好的接地系统能够将雷击电流迅速引入地下，减少对光伏组件的影响。

接地系统应采用大截面铜排或者镀锌钢板与地下埋设的接地网相连接，以确保接地电阻足够低。

光伏组件的线缆布线也需要注意。

线缆布线应尽量避免过长，以减少线路电阻。

同时，线缆应采用抗氧化、抗紫外线和抗电磁干扰的材料，以提高线路的耐久性和安全性。

对于较长的线路，可以适当增加避雷器的安装点，以进一步保护线路免受雷击的影响。

在光伏组件的安装过程中，还需注意与建筑物其他金属部件的连接。

建筑物的金属构件，如水管、钢筋等，应与光伏组件的金属框架进行良好的接地连接，以形成一个连续的金属回路，将雷击电流引入地下。

同时，建筑物的避雷针也应与光伏组件的金属框架相连接，以进一步提高系统的防雷能力。

还可以在光伏组件和光伏逆变器之间安装防雷保护器件，如避雷器和浪涌保护器等。

这些保护器件能够有效吸收和分散雷电冲击产生的过电压，保护光伏逆变器和其他关键设备的安全运行。

定期维护和检查光伏发电系统也是防雷措施的重要环节。

定期检查光伏组件的表面是否有损坏，线缆是否接触良好，接地系统是否正常运行等，及时发现问题并进行修复，以确保光伏发电系统的长期稳定运行。

屋顶式光伏发电系统的防雷措施是保证其安全运行的重要一环。

通过合理选择安装位置、设计良好的接地系统、合理布线、连接建筑物金属部件以及安装防雷保护器件等措施，能够有效减少雷击对光伏发电系统的影响，提高系统的可靠性和安全性。

太阳能光伏发电系统中的防雷应对太阳能发电池版由于经常要使用在环境严酷的户外，所以需要针对一些特殊的情况进行积极的应对。

防雷保护就是其中一种特殊情况，本文就将为大家讲解小型太阳能光伏发电系统当中的防雷保护机制，感兴趣的朋友快来看一看吧。

 由于太阳能电池板所处环境为户外，通常设立在空旷处或高处以保证日照。

按照IEC61000-4-5电气环境分类，其电源连接线路隶属于4类电气环境，即互连线按户外电缆沿电源电缆敷设并且这些电缆被作为电子和电气线路的电气环境。

依据IEC对4类电气系统的防雷保护要求，太阳能发电系统的电力输入部分需要进行防雷保护，这包括交流电力输入电路、充放电回路和逆变电路。

保护级别依据线线间2KV，线地间4KV的要求进行设计。

保护形式可能需要按不同电路位置进行一级至多级防护。

由于太阳能发电系统工作场合环境苛刻，维修周期长，无人值守，使用寿命要求高等各种特殊需求，需要在进行过压保护解决方案的设计中，除了对过压保护器件的浪涌能力进行考虑之外，整个保护方案的工作寿命和抗老化能力都需要进行评估；必要时应采用6KV防护等级。

 太阳能发电系统中每一块太阳能电池板电缆首先接入太阳能系统控制器的汇流箱。

因此在汇流箱及控制器的输入端应使用如图2所示的过压保护设计。

其中A、B和C为过压保护器件。

对于电压较高的、高可靠要求的系统和设备，应当使用气体放电管（GDT）和压敏电阻（MOV）串联来作为A、B和C位置的保护器件来完成户外电缆的防雷保护。

而对于电压低于48VDC的低功率系统，可以直接使用GDT进行过压保护。

考虑到过压保护器件的失效模式，需要过流保护器件配合保护。

在无人值守或不易维修的场合，应当使用。

光伏发电系统的防雷接地设计【摘要】光伏电站的防雷是一个系统而且重要的工程，本文从雷击对于光伏发电系统的危害出发，根据工程设计经验及相关规范，从防感应雷设施措施上，对光伏的防雷接地进行了探讨。

【关键词】光伏发电系统；防雷；接地设计一、感应雷的特性感应雷电能产生的能量很少，但是他的发生频次、对光伏电站设备的情况影响远远高于直击雷，一般光伏电站设计时，主要考虑防感应雷为主。

从形成方式上来看主要可以分成静电和电磁感应两种来源。

1、静电感应雷静电感应雷是指在雷云来临之时地面上的导体会因为静电感应产生大量的同雷电极性相反的束缚电荷。

当雷云发生放电反应之后隐藏在导体之中的束缚电荷就会演变成自由电荷了进而产生高压的静电电压，他的电压增幅可能瞬间达到几万甚至十几万，造成光伏发电系统内部导线以及不良接地金属导体以及金属设备的放电现象。

2、电磁感应雷电磁感应雷主要发生在雷电的放电期间。

因为雷电的极其能量巨大的变化率在其周围形成了剧变的强力磁场。

这种剧变磁场会引发附近导体的电动势。

电磁感应累主要是沿着导体传播会损坏电路设备以及电路元件。

二、雷击对于光伏发电系统的危害1、对组件的危害光伏组件是光伏发电系统的核心部分，也是光伏发电系统中价值最高的部分，其作用是将太阳能的辐射能量转换为电能。

雷击会对组件产生：①对太阳能组件的损害。

太阳能电池由半导体硅材料制作而成，雷击主要会对硅材料或体内PN结产生伤害，破坏电池片PN结晶体场，使电池片PN结产生缺陷，引起杂质的迁移，最终会导致半导体寿命下降，影响太阳能电池组件的使用寿命或直接造成组件的损坏；②对保护器件的损害。

对浪涌保护器（SPD）破坏性冲击，造成功能失效，如未及时发现，将无法保护设备而引起损失；对组件旁路二极管造成破坏，雷电的过电流极易损坏旁路二极管，导致组件的保护功能损坏。

2、对逆变器的危害逆变器是将光伏组件所发出的直流电转换成为交流电的装置。

当光伏电站遇到感应雷电时会致使发电设备接地有些的电势（与基准点比照的某一点的电压）上升，感应电势会致使发电设备内的主电路发作过度性异常高电压——浪涌电压。

太阳能光伏发电系统如何防雷防雷接地方案太阳能光伏发电系统的防雷接地方案与措施，雷电入侵太阳能光伏发电系统的四个途径，光伏建筑一体化发电系统防雷装置的设置，包括防雷类别的确定、直击雷的保护、雷击电磁脉冲的防护等。

太阳能光伏发电系统的防雷接地方案一、雷电入侵太阳能光伏发电系统的途径1、直击雷：雷电直接击中太阳能光伏发电系统的电池方阵，破坏电池板。

2、地电位反击：雷电击中外部防雷装置时，在接地装置相近产生的过电压，通过接地线对靠近它的电子设备的高电位反击，入侵电压可高达数万伏。

3、太阳能电池板的静电感应：带电荷的云对地面放电时，整个光伏方阵像一个大型环型天线一样感应出上万伏的过电压，通过直流输入线路引入，击坏与线路相连的光伏系统设备。

4、闪电电涌侵入输出供电线路：供电设备及供电线路受到雷击时，在电源线上显现的雷电过电压平均可达上万伏，雷电电磁脉冲沿电源线浸入光伏微电子设备及系统，可对系统设备造成毁灭性的打击。

二、光伏建筑一体化发电系统防雷装置的设置1、防雷类别的确定首先，太阳能光伏发电系统的选址应尽量避开将光伏电站建筑在雷电易发生的和易受到雷击的位置。

2、直击雷的防护2.1接闪器光伏建筑一体化发电系统的光伏方阵，一般置于屋顶，可利用自身的太阳能电池方阵的金属框架作为接闪器，其金属支撑结构与建筑物屋面上的防雷装置电气连接。

由于太阳能电池方阵的金属框架构成的金属网格比较密集，可以利用自身的金属框架作为接闪器，结合采纳接闪杆、接闪线进行防护。

2.2引下线光伏建筑一体化发电系统一般利用建筑物内结构钢筋作为引下线。

（电工技术之家.）假如建筑物无防雷引下线，需设置光伏发电系统的专设引下线，建议不少于2根以用于分流、使截闪器截受到的雷电流快速流入接地装置泄放到大地，且规格尺寸符合《建筑物防雷设计规范》GB500572023，建议采纳凯威品牌95平方镀铜线KWS95。

2.3共用接地装置光伏建筑一体化发电系统需将系统的防雷接地、电气设备接地、安全接地、太阳能电池板防静电接地等实行共用接地装置。

太阳能光伏发电系统的防雷措施太阳能光伏发电系统作为一种可再生能源的利用方式，正逐渐成为人们关注的焦点。

然而，在安装和运行太阳能光伏发电系统时，我们也要注意到雷电对其造成的潜在威胁。

为了保障太阳能光伏发电系统的安全运行，我们需要采取一系列的防雷措施。

首先，对于太阳能光伏发电系统的安装位置，选择地点是至关重要的。

我们应该避免将太阳能光伏板安装在易受雷击的高地或者开阔地区。

相反，我们应该选择安装在低地或者有较高建筑物环绕的地方。

这样可以降低雷电直接击中太阳能光伏板的风险。

其次，对于太阳能光伏发电系统的设备，我们需要使用符合防雷标准的产品。

这些产品经过专业机构的测试和认证，具备良好的防雷性能。

例如，我们可以选择具备防雷保护功能的逆变器和组串盒等设备。

这些设备可以在雷电来袭时及时切断电路，保护系统的安全运行。

另外，对于太阳能光伏发电系统的电缆布置，我们也需要注意防雷。

电缆应该采用阻燃、耐高温的材料制造，以防止雷击引发火灾。

此外，电缆的敷设应尽量避免与其他金属结构接触，以减少雷击的传导路径。

除了上述措施，接地系统也是太阳能光伏发电系统防雷的重要一环。

良好的接地系统可以将雷击的电流迅速引导到地下，保护系统的设备不受损。

在设计接地系统时，我们应该确保接地电阻符合相关标准，并定期检测和维护接地系统的有效性。

此外，定期检测和维护太阳能光伏发电系统也是防雷的重要手段。

我们可以委托专业机构进行定期的系统巡检和维护，以确保系统的正常运行。

在检测过程中，我们可以通过红外热像仪等设备检测电缆和设备是否存在异常发热现象，及时发现潜在的问题。

综上所述，太阳能光伏发电系统的防雷措施包括选择合适的安装位置、使用符合防雷标准的设备、合理布置电缆、建立良好的接地系统以及定期检测和维护系统。

通过采取这些措施，我们可以有效地降低太阳能光伏发电系统受雷击的风险，保障系统的安全运行。

在未来的发展中，随着技术的进步和经验的积累，相信太阳能光伏发电系统的防雷措施将不断完善，为可持续能源的利用提供更加可靠的保障。