光伏系统防雷设计
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光伏太阳能综合防雷系统设计应用【摘要】光伏太阳能作为清洁能源的重要组成部分,其发展面临雷击等自然灾害的威胁,因此光伏太阳能综合防雷系统的设计应用至关重要。
本文首先介绍了光伏太阳能系统的发展现状和防雷系统在该领域的作用,然后详细解释了综合防雷系统的基本原理和设计要点,包括光伏组件和逆变器的防雷设计。
通过应用案例展示了光伏太阳能综合防雷系统的实际效果。
结论部分则强调了光伏太阳能综合防雷系统设计应用的前景,以及通过提高系统的安全性和稳定性来推动未来发展。
本文为光伏太阳能系统的安全性提供了有效的解决方案,并为未来的研究提供了方向和建议。
【关键词】光伏太阳能、综合防雷系统、设计应用、重要性、发展现状、作用、基本原理、设计要点、光伏组件、逆变器、应用案例、前景、安全性、稳定性、未来发展方向、建议1. 引言1.1 光伏太阳能综合防雷系统设计应用的重要性随着光伏太阳能系统在能源领域的广泛应用,防雷系统的设计和应用变得尤为重要。
光伏太阳能系统一旦受到雷击,不仅会损坏设备,还可能造成人员伤亡和火灾等严重后果。
建立完善的综合防雷系统对于保障光伏系统的正常运行和人员安全具有至关重要的意义。
综合防雷系统可以有效地抵御雷击对光伏系统的影响,提高系统的稳定性和可靠性。
通过合理设计和配置防雷设备,可以降低雷击风险,避免因雷击而引起的设备损坏和生产中断。
而且,综合防雷系统还能提高系统的抗干扰能力,减少电磁干扰对光伏系统的影响,保证系统的高效运行。
光伏太阳能综合防雷系统的设计应用具有重要意义,不仅可以保护设备和人员安全,还可以提高系统的工作效率和可靠性,推动光伏太阳能产业的健康发展。
在未来的发展中,应重视防雷系统的设计和应用,不断完善技术和标准,为光伏太阳能系统的安全稳定运行提供有力保障。
1.2 光伏太阳能系统的发展现状随着全球对可再生能源的需求不断增长,光伏太阳能作为清洁能源的重要组成部分,得到了迅速发展。
据统计,在过去十年间,全球光伏发电装机容量呈指数级增长,2019年全球光伏发电总装机容量已经超过500GW。
光伏太阳能综合防雷系统设计应用1. 引言1.1 光伏太阳能综合防雷系统设计应用光伏太阳能综合防雷系统设计应用是保障光伏太阳能发电系统安全稳定运行的重要环节。
在光伏系统工作中,雷电是一个常见的自然灾害因素,其会给光伏发电系统带来潜在的损害。
合理设计和应用光伏太阳能综合防雷系统显得尤为必要。
综合防雷系统不仅可以有效防范雷电对光伏组件、逆变器等设备的直接打击,还能减轻雷电对系统电缆、信号线等设备的损害。
综合防雷系统还可以避免光伏发电系统在暴雨天气下因雷电引发的火灾风险,确保系统的可靠性和持续性。
通过科学合理的设计原则和技术方案,光伏太阳能综合防雷系统可以最大程度地减少雷电对系统的破坏,保障系统的长期稳定运行。
应用此系统还能提高系统的安全性和可靠性,减少维护成本和保障投资回报率。
光伏太阳能综合防雷系统的设计应用具有重要意义,是光伏发电系统建设和运行中不可或缺的一环。
在未来,随着光伏产业的不断发展和技术进步,光伏太阳能综合防雷系统还将不断完善和提升,以满足日益增长的光伏市场需求。
2. 正文2.1 光伏太阳能发电系统概述光伏太阳能发电系统是利用太阳能光电效应将太阳光能转化为电能的一种系统。
该系统主要由光伏组件、逆变器、电池、支架、电缆和监控系统等组成。
光伏组件是光伏系统的核心部件,通过光电转换将太阳能转化为直流电。
逆变器则起着将直流电转换为交流电的作用,使得电能可以接入电网或供电给家庭和企业使用。
光伏太阳能发电系统具有清洁、可再生、无噪音等优点,被广泛应用于户用发电、商业发电和分布式发电等领域。
随着能源需求的不断增加和环保意识的提高,光伏太阳能发电系统将在未来得到更广泛的推广和应用。
雷电对光伏系统造成的危害也越来越严重,因此加强防雷措施显得尤为重要。
通过对光伏太阳能发电系统的概述,我们可以更好地了解其工作原理和组成部件,为后续防雷系统设计提供基础。
在设计防雷系统时,需要考虑系统的稳定性、可靠性和安全性,并采取相应的防雷措施。
光伏发电系统的防雷与接地设计策略随着可再生能源的日益普及,光伏发电系统作为一种绿色、清洁的能源形式得到了广泛的应用。
然而,随之而来的雷电天气给光伏发电系统带来了潜在的风险。
因此,对光伏发电系统进行有效的防雷与接地设计显得尤为重要。
本文将详细探讨光伏发电系统的防雷与接地设计策略,以确保系统的稳定运行和安全性。
### 防雷设计策略#### 避雷针的选择与布置在光伏发电系统中,避雷针是最常用的防雷措施之一。
避雷针的选择应考虑到其导电性能、耐腐蚀性以及安装便捷性。
常见的材料有铜、铝和不锈钢。
铜因其优良的导电性和良好的耐腐蚀性成为了首选。
避雷针的布置应尽可能覆盖整个发电系统区域,确保雷电能有效地被引到地面。
#### 避雷接地网的建设除了避雷针,避雷接地网也是防雷设计的重要组成部分。
接地网的设计应确保其与避雷针、发电设备和其他金属结构之间都有良好的接地连接。
接地网的材料通常选用导电性能强、耐腐蚀的材料,如铜带或镀锌钢带。
接地网的布置应均匀、密集,以提供足够的接地面积和导电路径。
### 接地设计策略#### 单点接地与多点接地的选择在光伏发电系统的接地设计中,可以选择单点接地或多点接地。
单点接地指的是将所有接地设备和金属结构连接到一个统一的接地点,而多点接地则是将它们连接到多个接地点。
对于大型的光伏发电系统,多点接地更为合适,因为它可以减少接地电阻,提高接地效率。
#### 接地电阻的测试与优化接地电阻是衡量接地效果的重要指标。
低接地电阻意味着更好的接地效果,能有效地将雷电或其他干扰电流引入地下。
因此,对接地电阻进行定期测试并进行优化是接地设计的关键。
常用的测试方法有四线法和万用表法。
在测试结果不理想时,可以通过增加接地材料的数量或更换更好的导电材料来优化接地电阻。
### 总结光伏发电系统的防雷与接地设计是确保系统稳定运行和安全性的关键。
有效的防雷设计可以减少雷击损坏的风险,而良好的接地设计可以提高系统的接地效率,确保雷电或其他干扰电流有效地被引入地下。
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。
光伏斜屋顶防雷设计详细计算在进行光伏斜屋顶防雷设计之前,我们首先需要了解光伏斜屋顶的结构、雷击特点以及防雷设计的重要性。
本文将详细讨论光伏斜屋顶防雷设计的计算过程。
1. 结构分析和雷击特点光伏斜屋顶的结构特点主要包括屋顶材料、下垂高度以及倾斜角度等。
同时,我们需要了解雷击带来的危害,如电压冲击、电流冲击以及电磁场辐射等。
这些都是进行防雷设计的重要依据。
2. 防雷设计原则在进行防雷设计时,我们需遵循以下原则:2.1 合理布置避雷装置:根据屋顶结构特点和雷击特点,合理选择和布置避雷装置,如避雷针、避雷网等。
2.2 接地系统设计:建立合理的接地系统是防雷设计中的关键步骤。
通过合适的接地电阻和接地装置,将雷击电流引入大地,以保护设备和人员的安全。
2.3 合理的导线设计:防雷导线应根据屋顶结构和雷击特点进行合理设计和布置,以减少雷击损害。
3. 光伏斜屋顶防雷设计计算步骤3.1 确定雷击等级:根据所在地区的雷击环境等级,确定光伏斜屋顶的雷击等级。
3.2 计算雷电流:根据屋顶结构和雷击特点,计算雷击时通过屋顶的雷电流。
3.3 计算保护范围:根据雷击等级和雷电流的计算结果,确定合适的保护范围。
3.4 设计接地系统:根据雷击等级和保护范围,设计合适的接地系统,包括接地电阻和接地装置的选择和布置。
3.5 设计防雷导线:根据雷击等级和屋顶结构特点,设计合适的导线布置和截面积。
4. 防雷设计的其他考虑因素除了上述的计算步骤外,光伏斜屋顶防雷设计还应考虑以下因素:4.1 防护区域的设置:根据屋顶结构特点和雷击等级,合理划定防护区域,保证其覆盖范围满足需求。
4.2 避雷装置的维护:及时对避雷装置进行检查和维护,确保其正常工作。
4.3 对材料的要求:选择符合防雷要求的耐雷击材料用于光伏斜屋顶的建设。
5. 结论通过对光伏斜屋顶防雷设计计算过程的详细讨论,我们可以得出以下结论:- 光伏斜屋顶防雷设计需要根据屋顶结构和雷击特点进行详细计算。
07光伏发电系统防雷与接地设计光伏发电系统是一种以太阳能为能源的发电系统,通过将太阳能转化为电能供电使用。
在现代电力系统中,光伏发电系统已经成为一种重要的可再生能源发电形式,被广泛应用于屋顶发电、户用发电、工商业发电等领域。
然而,光伏发电系统在运行过程中容易受到雷击等大气电磁干扰,因此必须做好防雷与接地设计,确保系统的安全稳定运行。
1.防雷设计1.1防雷装置的选择在光伏发电系统中,常见的防雷装置包括避雷针、防雷线、避雷带等。
避雷针是一种直接引雷接地的防雷装置,适用于较大的建筑物或设备;防雷线是通过金属导线或钢丝绳沿建筑物外部走势安装而成,用以引导雷电;避雷带是一种横向连接建筑物的导体,用以接地,可以有效保护建筑物内部的设备和人员安全。
在设计光伏发电系统的防雷装置时,需要充分考虑系统的规模和周围环境等因素,选择适合的防雷装置。
1.2接地系统设计光伏发电系统的接地系统是防雷设计中的重要组成部分,主要用于将系统中的雷击电流或漏电流引入大地,确保设备和人员的安全。
接地系统的设计主要包括接地体的设置、接地电阻的计算和接地网的设计等内容。
在设置接地体时,需要考虑接地体的数量、深度和形状等因素,确保其能够有效引导雷电或漏电。
接地电阻是指接地系统对大气电流的抵抗能力,需要通过专业计算来确定接地电阻的合理范围。
接地网是将各个接地体通过导线连接起来的系统,能够提高接地系统的抗干扰能力。
2.接地设计2.1接地体的设置在光伏发电系统的接地设计中,接地体的设置是至关重要的一环。
接地体是一种导电物体,通常埋设在地下,用于将系统中的雷击电流或漏电流引入大地。
接地体的设置应考虑系统的规模、环境条件和接地电阻的要求等因素,通常需要设置多个接地体以提高接地效果。
接地体的材质通常选用导电性能良好的金属,如铜、铝等。
2.2接地电阻的计算接地电阻是接地系统对大气电流的抵抗能力,直接影响系统的防雷性能。
为了确保接地系统的有效性,需要对接地电阻进行合理计算。
光伏防雷方案一、背景介绍光伏发电系统是一种利用太阳能光伏电池将光能转化为电能的新型能源利用技术,已经广泛应用于家庭、商业和工业领域。
然而,由于外界环境的干扰和突发的雷电事件,光伏发电系统可能面临着雷击风险。
为保证光伏发电系统的正常运行和安全性,制定一套有效的光伏防雷方案势在必行。
二、光伏防雷方案的重要性光伏发电系统具有高度分布性和暴露性特点,一旦发生雷击事故,可能导致设备毁损、电路故障和人身安全问题。
因此,制定光伏防雷方案至关重要。
光伏防雷方案的实施,不仅能够保障设备运行的可靠性和稳定性,也能够确保工作人员和使用者的安全。
三、光伏防雷方案的设计原则1. 安全性原则:方案的设计必须符合相关国家标准和规定,确保设备和人员的安全。
2. 可靠性原则:方案要保证在各种气象条件下都能正常工作,有效预防雷击事故的发生。
3. 经济性原则:方案应尽量减少成本,提高资源利用效率。
四、光伏防雷方案的具体措施1. 地面保护措施地面保护措施是一项重要的光伏防雷措施。
通过使用抗雷击材料覆盖地面,如铜质接地装置,可以有效地排除雷电的电荷并将其引导到地面。
此外,地面还应配置具有良好导电性能的接地网,以加强雷击电流的疏导和分散。
2. 接地保护措施在光伏发电系统中,合理的接地是保证系统安全的重要环节。
可以采用金属接地装置,如镀银材料,将光伏系统与地面连接起来,以确保雷电击中后,电流能够顺利流入地面而不影响设备的正常运行。
3. 避雷器的应用安装避雷器是一个有效的防雷措施。
避雷器能够将雷击电流引入到地面,避免电流流过光伏发电系统中的元器件和电路,从而保护设备的安全运行。
4. 建筑物保护措施对于位于建筑物上的光伏发电系统,应采取适当的建筑物保护措施。
例如,在建筑物顶部设置金属避雷针,能有效吸引和分散雷电,减少雷击带来的损害。
5. 检测和维护措施定期的检测和维护是保持光伏防雷系统正常工作的关键。
检测人员应使用专业设备对光伏设备和防雷装置进行定期检查,确保其性能良好。
光伏太阳能综合防雷系统设计应用一、光伏太阳能系统的特点光伏太阳能系统是利用光电子效应将太阳能直接转化为电能的设备,具有无噪音、无污染、低维护成本等优点,在发电效率和可再生能源方面具有很大的优势。
在实际运行过程中,光伏太阳能系统容易受到雷击、电磁干扰等自然因素的影响,导致设备损坏、数据丢失、电气火灾等严重后果。
1.设备受损:光伏组件、逆变器、电池等设备易受雷击而损坏,导致系统性能下降、维护成本增加。
2.数据丢失:由于雷击引起的电磁干扰,可能导致数据传输错误、监控系统故障,严重时甚至造成数据丢失。
3.电气火灾:雷击引起的强电流可能导致电线、开关等设备烧毁,引发电气火灾,严重危害人员和财产安全。
1.电位均衡原则:通过合理的接地设计,保证光伏系统各部件的电位均衡,降低雷击对系统的影响。
2.电磁屏蔽原则:对光伏系统的关键设备进行屏蔽处理,减少电磁干扰的影响,保证系统数据传输的准确性。
3.过电压保护原则:在系统内部设置合适的过电压保护装置,对系统内的电气设备进行保护,避免因雷击引起的过电压损坏设备。
1. 综合接地系统的设计:为了保证系统的接地效果,需要对光伏系统与地的接地电阻进行测试和测量,确保接地系统的质量。
2. 综合防雷装置的选择:选择适当的防雷装置,对光伏系统进行全面的防雷设计,包括避雷带、避雷针、避雷母线等。
3. 远程监控系统的应用:通过远程监控系统,实时监测光伏系统的运行状态,实时处理系统故障,提高系统的稳定性和安全性。
五、结语随着太阳能光伏发电技术的不断发展,光伏太阳能综合防雷系统的设计与应用将变得越来越重要。
只有采取科学的防雷措施,保证光伏系统在雷电环境下的安全可靠性,才能更好地发挥太阳能光伏发电系统的优势,促进清洁能源的发展。
希望未来能够有更多的光伏太阳能综合防雷系统的设计和应用案例,为我国的清洁能源发展贡献力量。
光伏太阳能综合防雷系统设计应用1. 引言1.1 研究背景光伏太阳能发电系统是一种利用太阳能光伏电池转化为电能的新型发电系统,具有环保、可再生、低碳等优点,越来越受到人们的关注和重视。
在光伏发电系统运行过程中,雷击、静电、电磁感应等各种外界因素可能对系统造成损害,甚至影响系统的正常运行。
加强光伏太阳能发电系统的防雷工作,提高系统的稳定性和可靠性至关重要。
目前,国内外在光伏太阳能系统防雷方面的研究还比较薄弱,相关技术和经验也相对不足。
开展光伏太阳能综合防雷系统设计研究,探讨系统防雷的原理和方法,积累系统设计和应用案例,对于推动光伏太阳能系统的发展具有积极意义。
为此,本文将就光伏太阳能综合防雷系统的设计与应用进行深入研究,以期能为光伏太阳能系统的安全运行提供一定的技术支持和参考。
1.2 研究目的研究目的:光伏太阳能发电系统在实际应用中存在着雷击损害的风险,为了保障光伏发电系统的正常运行和延长其寿命,一个可靠的防雷系统显得尤为重要。
本文旨在研究光伏太阳能综合防雷系统的设计与应用,探讨其在光伏发电系统中的重要性,并提出一些设计原则和方法,以期为光伏太阳能发电领域提供有效的防雷解决方案。
通过系统的研究和分析,希望可以为光伏太阳能发电系统的安全运行和发展提供有益的参考和支持,推动光伏产业的健康发展,为可再生能源领域的发展贡献自己的力量。
1.3 研究意义光伏太阳能是一种清洁能源,具有环保和可持续发展的特点。
光伏太阳能系统在运行过程中容易受到雷击等天气条件的影响,造成设备损坏和安全隐患。
研究光伏太阳能综合防雷系统设计应用具有重要意义。
光伏太阳能系统的稳定运行对能源供应和环境保护至关重要。
雷击可能导致光伏系统中的电缆、逆变器等设备损坏,进而影响发电效率和系统的可靠性。
设计一个有效的防雷系统对保障光伏系统的运行具有重要意义。
光伏太阳能系统一般安装在户外,暴露在自然环境中。
在雷电活动频繁的地区,光伏系统容易受到雷击而引发火灾等事故。
光伏系统防雷与接地系统的设计摘要:由于光伏发电系统的主要部分都安装在露天状态下,且分布的面积较大,因此存在着受直接和间接雷击的危害。
同时,光伏发电系统与相关电气设备及建筑物有着直接的连接,因此对光伏系统的雷击还会涉及相关的设备和建筑物及用电负载等。
为了避免雷击对光伏发电系统的损害,就需要设置防雷与接地系统进行防护。
关键词:光伏发电系统;并网发电;防雷一、关于雷电及开关浪涌的有关知识雷电是一种大气中的放电现象。
在云雨形成的过程中,它的某些部分积聚起正电荷,另一部分积聚起负电荷,当这些电荷积聚到一定程度时,就会产生放电现象,形成雷电。
雷电分为直击雷和感应雷。
直击雷是指直接落到光伏方阵、直流配电系统、电气设备及其配线等处,以及近旁周围的雷击。
感应雷是指在相关建筑物、设备和线路的附近及更远些的地方产生的雷击,引起相关建筑物、设备和线路的过电压,这个浪涌过电压通过静电感应或电磁感应的形式串入到相关电子设备和线路上,对设备、线路造成危害。
对于较大型的或安装在空旷田野、高山上的光伏发电系统,特别是雷电多发地区,必须配备防雷接地装置。
二、雷击对光伏发电系统的危害1、对太阳能电池组件的危害。
太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。
其作用是将太阳的辐射能量转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
但其所在位置极易遭受具有强大的脉冲电流、炽热的高温、猛烈的电动力的直击雷的冲击而导致整个系统瘫痪。
2、对蓄电池的危害。
太阳能光伏发电系统一般采用铅酸蓄电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。
其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
当系统遭受到雷击时过电压入侵到蓄电池时轻则损害蓄电池、缩短电池的使用寿命,重则导致电池爆炸,引起严重的系统故障和人员伤亡。
3、对逆变器的危害。
太阳能的直接输出电压要转变为AC220V/AC380V为电器提供电能,需要将太阳能光伏发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。
光伏系统防雷设计
随着人们环境保护意识的增强和太阳能光伏技术的发展,太阳能光伏并网发电系统的数量、规模和应用规模都在不断扩大,为确保太阳能光伏并网发电系统安全可靠运行,太阳能光伏并网发电系统的防雷设计也越来越受重视。
太阳能光伏并网发电系统的防雷与一般电器的防雷既有区别又有联系,因此要根据太阳能光伏并网发电系统的特点来合理设计可靠的防雷方案。
雷电的影响分析
雷电是一种在大气中的放电的自然现象,它对大地的静电感应,使地面或建筑物表面形成异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或云与大地之间的电场强度可以击穿空气,开始游离放电,称之为“先导放电”。
云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达安装在地面或者其他建筑物上的光伏发电系统时以及其他建筑物时,便会产生由地面向云团的逆导主放电。
在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的雷电流,并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成雷电。
光伏电池板大多都是安装在室外屋顶或是空旷的地方,所以雷电很可能直接击中光伏电池板。
如果没有采取等电位连接和钳位措施而且避雷针引下线与导线、金属管道或电器设备的工作地线间的距离小于安全间距,雷击发生时,导线感应雷电流,或者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,如果电位差超过设备的耐受能力,则该设备必然被击坏。
就光伏发电系统组成而言,晶体硅半导体材料是由PN结组成,光伏组件上安装有整流防倒流二极管等,在正常工作条件下,PN结能够承受包括静电感应电在内的高电压冲击,但是对于在雷电等高电场条件下工作就非常容易受到破坏。
雷电作用在光伏组件上轻则会造成组件PN结间击穿和防倒流二极管击穿,从而导致无法发电;重则会将控制器或者是逆变器、控制器到直流负载、逆变器到电源分配电盘以及配电盘到交流负载等的供电线路上产生浪涌电压,损坏外围的电气设备。
所以为了延长光伏供电系统的使用寿命,提高安全使用性能,减少损失,优化光伏发电系统的结构设计及研究新型的光伏发电系统用防雷器对于光伏行业的发展有着十分重要的意义。
光伏系统的防雷设计
目前人们尚不能对雷电加以有效利用,而只能对它采取相应的预防性措施,变被动引雷为主动引雷,以减少雷电带来的各种灾害。
我国大部分的楼层建筑,防雷措施一般采用避雷带、避雷针和安装阀型避雷器等装置。
但是,将现行的防雷技术用于太阳能光伏发电系统并不适用,一方面,由于大面积的太阳电池板占据了屋面,它们的水、电循环系统都可以成为雷电的载体,所以,从安全角度考虑,要求有更高性能的避雷技术才不致于使太阳能光伏发电系统及人类受到侵害;另一方面,按传统的避雷技术须严格按照技术标准安装避雷带、避雷针群等装置,且对间
距和高度都有很高的要求,否则,难以保证安全。
此问题解决的最好办法即在光伏发电系统设计过程中设计一些可靠的防雷装置,让太阳能光伏发电技术和新型避雷技术有机地结合在一起,组成实用、美观、安全可靠的一体化避雷系统,最大限度地降低雷电对光伏发电系统的破坏。
优化系统设计
对太阳能光伏发电系统的避雷监控系统来说,主要应防止直击雷、雷电感应和雷电波侵入,因此,可以针对不同的雷电危害方式,采取合适的防雷措施与防护方案。
对直击雷的防护包括对太阳电池阵列和光伏电站厂区的防护,要对户外的光伏电池阵列进行有效防护。
防雷设备主要采用避雷针,通过滚球法计算,可以合理地选择防雷设备,选定避雷针的型号及其性能指标,达到对户外的光伏电站太阳电池阵列进行有效防护的目的。
另外,避免将光伏电站建在易发生和易遭受雷击的位置,尽量避免避雷针的投影落在太阳能光伏组件上,使其能够更合理的避免直击雷对光伏组件的影响。
雷电波侵入的主要途径是架空导线和光伏阵列到机房的引入线,可以采取多级防护措施对太阳能光伏发电系统进行保护。
在太阳电池方阵接线箱内安装防雷模块;保持太阳电池方阵接线箱与控制柜间距大于10m;在控制器、逆变器内安装防雷元器件,使其具有防雷保护功能;在交流输出端,改变以往设计中在架空出线杆上安装低压阀式避雷器的做法,改用更加灵敏、安全、方便的浪涌保护器即防雷模块;防雷器件全部安
装于防雨防尘的电源箱内,固定在架空出线杆上,防止雷电波由输电线路进入机房,这样就可很好地对雷电波侵入进行有效防护。
防雷器的设计
防雷器又称等电位连接器、浪涌抑制器、防雷保安器等,用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。
鉴于目前的雷电致损特点,雷电防护尤其在防雷改进中,基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。
防雷器的主要作用是瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内,转移有源导体上多余能量。
在光伏发电系统防雷模块或防雷器设计中,建立电源设备的保护系统,以便既能够吸收放电产生的长时间高幅脉冲,又能够达到低剩余电压水平。
在总配电箱或子配电箱内安装的过电压保护器采用大功率压敏电阻模块作为保护元件。
设备保护防雷器内采用的是压敏电阻和充气式过电压防雷器的组合线路。
大功率电路中的压敏电阻必须按照各种国家和国际标准不断地对其温度情况,即漏电流的流动情况进行检验。
因此,光伏供电系统保护用压敏电阻一般都配有温度保险管或热熔断器。
在太阳能光伏并网离网的各种发电系统中,不仅需要考虑对直击雷的防护,还需要考虑对非直接雷击的防护。
因此,完善的雷电防护系统,对于保护太阳能光伏发电系统的设备和人身安全至关重要。