光伏電站防雷與接地設(shè)計(jì)(完整電子文檔,配習(xí)題)

1、 防雷與接地設(shè)計(jì)（完整電子文檔，配習(xí)題）在光伏發(fā)電系統(tǒng)中， 光伏方陣還有控制器、逆變器等其他一些設(shè)備，線纜較長，容易遭受雷電感應(yīng)和雷電波的侵襲。 為了使光伏電站能夠安全、 穩(wěn)定地運(yùn)行， 必須為系統(tǒng)提供防雷接地裝置。雷電對(duì)光伏系統(tǒng)危害雷電對(duì)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備的影響， 主要由直擊雷、 雷電感應(yīng)和雷電波侵入 3 種方式對(duì)物體形成災(zāi)害，一般在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)分別對(duì)其加以防范。. 直擊雷直擊雷是帶電積云與地面目標(biāo)之間的強(qiáng)烈放電。雷電直接擊在受害物上，產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力，從而對(duì)設(shè)施或設(shè)備造成破壞，對(duì)人畜造成傷害。直擊雷的電壓峰值通?？蛇_(dá)幾萬V甚至幾百萬V電流峰值可達(dá)幾十kA乃至幾百kA,其破壞性之所

2、以很強(qiáng)， 主要是由于雷云所蘊(yùn)藏的能量在極短的時(shí)間 （其持續(xù)時(shí)間通常只有幾s到幾百s）就能釋放出來，從瞬間功率來講，是巨大的。雷電感應(yīng) （ 感應(yīng)雷 ）感應(yīng)雷的能量遠(yuǎn)小于直擊雷， 但感應(yīng)雷發(fā)生的可能性遠(yuǎn)大于直擊雷。 感應(yīng)雷分為由靜電感應(yīng)形成的雷和由電磁感應(yīng)形成的雷兩種。靜電感應(yīng)雷：當(dāng)雷云來臨時(shí)地面上的一切物體，尤其是導(dǎo)體，由于靜電感應(yīng)，都聚集起大量的雷電極性相反的束縛電荷， 在雷云對(duì)地或?qū)α硪焕自崎W擊放電后， 束縛電荷就變成了自由電荷， 從而產(chǎn)生很高的靜電電壓 （ 感應(yīng)電壓 ） ， 其過電壓幅值可達(dá)到幾萬到幾十萬V，這種過電壓往往會(huì)造成建筑物內(nèi)的導(dǎo)線、接地不良的金屬物導(dǎo)體和大型的金屬設(shè)備放電。電磁

3、感應(yīng)雷：雷電放電時(shí)，由于雷電流的變化率大而在雷電流的通道附近產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)磁場。這種迅速變化的磁場能在鄰近的導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢。感應(yīng)雷沿導(dǎo)體傳播， 損壞電路中的設(shè)備或設(shè)備中的器件。 光伏發(fā)電系統(tǒng)中電纜多， 線路長，給感應(yīng)雷的產(chǎn)生，耦合和傳播提供了良好環(huán)境，而光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備隨著科技的發(fā)展，智能化程度越來越高， 低壓電路和集成電路也用得很普遍， 抗過電壓能力越來越差， 極易受LEMP勺襲擊，并且損害的往往是集成度較高的系統(tǒng)核心器件，所以更不能掉以輕心。由于感應(yīng)雷可以來自云中放電， 也可以來自對(duì)地雷擊。 而光伏發(fā)電系統(tǒng)與外界連接有各 種長距離電纜可在更大范圍內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)雷，并沿電纜傳入機(jī)房和

4、設(shè)備。 所以防感應(yīng)雷是光伏發(fā)電系統(tǒng)防雷的重點(diǎn)。3雷電波侵入當(dāng)架空線路或埋地較淺的金屬管道、線纜直接受到雷擊或因附近落雷而感應(yīng)出高電壓時(shí)， 感應(yīng)過電壓會(huì)產(chǎn)生脈沖浪涌， 如大量的電荷不能中途迅速入地，就會(huì)形成雷電沖擊波沿導(dǎo)線或管道傳播。這個(gè)傳導(dǎo)過電壓會(huì)影響或破壞很大范圍內(nèi)與之連接的設(shè)備。7.2光伏系統(tǒng)直擊雷防范.2.1光伏系統(tǒng)直擊雷防范措施一般宜采用抑制型或屏蔽型的直擊雷保護(hù)措施，如安裝接閃器，以減小直擊雷擊中的概率。并盡量采用多根均勻布置的引下線。因?yàn)槎喔戮€的分流作用可降低引下線沿線壓降，減少側(cè)擊的危險(xiǎn)，并使引下線瀉流產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度減小。引下線的均勻布置可使引下線瀉流產(chǎn)生的電磁場在建筑物內(nèi)空

5、間內(nèi)部部分抵消，以抑制感應(yīng)雷的產(chǎn)生強(qiáng)度。接地體宜采用環(huán)型地網(wǎng)，引下線宜連接在環(huán)型地網(wǎng)的四周，這樣有利于雷電流的散流和內(nèi)部電位的均衡。避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)是直接接受雷擊的，統(tǒng)稱為接閃器。接閃器的金屬桿，稱 為避雷針；接閃器的金屬線，稱為避雷線或架空地線；接閃器的金屬帶、金屬網(wǎng)，稱為避雷 帶。接閃器如圖7-1所示。接閃器的避雷針、避雷線和避雷帶，應(yīng)根據(jù)實(shí)際選用。(a)避雷針避雷帶(b)圖7-1接閃器.2.2避雷針直擊雷防范設(shè)計(jì).避雷針工作原理由于雷云中向下先導(dǎo)趨向地面，同時(shí)使地面物體中電暈放電所引起的電離加劇，從而在某些地面物體上產(chǎn)生一個(gè)向上的先導(dǎo)，安裝在比其它物體高得多的避雷針正是利用自

6、身產(chǎn)生的向上先導(dǎo)來改變雷云向下先導(dǎo)的走向，將落雷點(diǎn)引到自己身上，達(dá)到保護(hù)比它矮的物體不易遭受雷擊。避雷針結(jié)構(gòu)：由接閃器、引下線與接地裝置組成。（1）接閃器：一般采用鍍鋅圓鋼或鍍鋅焊接鋼管制成。長度在1.5米以上時(shí)，圓鋼直徑不得小于10mm鋼管直徑不得小于 20mm管壁厚度不得小于2.75mm=在有污染或腐蝕性較強(qiáng)的場所，這些尺寸應(yīng)適當(dāng)加大或采取其他的防腐措 施，如用銅或不銹鋼制作。長度超過3m時(shí)，需要用幾節(jié)不同直徑的鋼管組合起來。（2）引下線（接地線）：將接閃器或金屬設(shè)備與接地裝置連接起來。在正常情況下不載流。雷擊時(shí)，將雷電流傳送到接地裝置去。一般采用圓鋼或扁鋼，宜優(yōu)先采用圓鋼。采用圓鋼， 直

7、徑不得小于 8mm若采用扁鋼，厚度不得小于4mm截面積不得小于48mm2 （即4 X12mm2 ）。走線要求：一般沿外墻，最短路徑接地；多引下線應(yīng)作等電位連接；在離地面1.8米以內(nèi)設(shè)置斷接卡；避開人容易碰撞的地方；在有污染或腐蝕性較強(qiáng)的場所，應(yīng)采取防腐措施。特殊情況暗敷應(yīng)加大引下線尺寸，截面積不得小于80mm2。（3）接地裝置：埋設(shè)在地中直接與大地接觸作散流的金屬導(dǎo)體。若接地體采用垂直埋設(shè)，一般宜用角鋼、鋼管或圓鋼等。若采用水平埋設(shè)時(shí)，一般采用扁鋼或圓鋼。接地電阻一般要求小于 10 Q,對(duì)土壤電阻率較高的地區(qū)，可以酌情放寬一些， 但要求小于30 Qo.保護(hù)范圍：滾球法滾球法：一種幾何模擬法，其

8、滾球半徑按我國防雷規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有30m 45m 60m三個(gè)規(guī)定值（見表7-1 ）,當(dāng)球體同時(shí)觸及到接閃器（或作接閃器的金屬物）和地面（或能承受雷擊 的金屬物）的情況下，未觸及的部分，即規(guī)定為繞擊率為0.1%時(shí)，接閃器的保護(hù)范圍。表7-1防雷規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)建筑物的防雷類別滾球半徑hr（m）避雷網(wǎng)格尺寸（m）第一類防雷建筑物30W 5X 5 或W 6X4第二類防雷建筑物45 10X 10 或 w 12X8第三類防雷建筑物60w 20X 20 或w 24X16滾球法的物理圖象是，是以hr為半徑的一個(gè)球體，沿需要防直擊雷的部位滾動(dòng)，當(dāng)球體只觸及接閃器(包括被利用作為接閃器的金屬物)，或只觸及接閃器和地面(包括與

9、大地接觸并能承受雷擊的金屬物)，而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí)，則該部分就得到接閃器的保護(hù)。圖7-2滾球法2.單支避雷針保護(hù)范圍(1)單支避雷針的保護(hù)范圍的確定當(dāng)避雷針的高度hhr時(shí)，在避雷針上取高度為 hr的一點(diǎn)代替單根避雷針的針尖,即等效高度為hr的單根避雷針來分析。例如，第二類防雷建筑物，計(jì)算單支避雷針的保護(hù)范圍時(shí)，滾球半徑為45m,若避雷針離地高度分別為45和8mo解：若避雷針的高度為 45m,代入公式得避雷針在地面上的保護(hù)半徑為45m；若避雷針的高度為8m,代入公式得：ro=25.6(m)(2)雙支等高避雷針的保護(hù)范圍雙支避雷針之間的保護(hù)范圍是按照兩個(gè)滾球在地面從兩側(cè)滾向避雷針,并與其接觸

10、后兩球體的相交線而得出的。原理如下圖7-4所示。圖7-4雙支等高避雷針在避雷針高度h小于或等于滾球半徑 hr時(shí)，當(dāng)兩支避雷針的距離 D 2，h(2hr h)時(shí),應(yīng)按單支避雷針的方法確定;當(dāng)Dv 2、呵=h)時(shí)，應(yīng)按下列方法確定：ABC/卜側(cè)的保護(hù)范圍，按照單支避雷針的方法確定；C E點(diǎn)位于兩針間的垂直平分線上。在地面每側(cè)的最小保護(hù)寬度bo按下式計(jì)算:在AOBffl線上，距中心線任一距離x處，其在保護(hù)范圍上邊線上的保護(hù)高度hx按下式確定：hx =hr -】；(hr -h 2 + 但-x2 r r2兩針間AEBCJ的保護(hù)范圍，ACOFB分的保護(hù)范圍按以下方法確定：在任一保護(hù)高度hx和C點(diǎn)所處的垂直

11、平面上，在 F點(diǎn)上以hx作為假想避雷針，按單支避雷針的方法逐點(diǎn)確定，如圖7-4所示。(3)多根避雷針當(dāng)光伏方陣更大，雙支等高避雷針不能有效防護(hù)時(shí)，可采用多根避雷針作為接閃器。(4)雷線與避雷針的組合當(dāng)光伏方陣比較長， 利用避雷針不能有效防護(hù)時(shí)，可采用避雷線作為接閃器。避雷線相互連通組成架空網(wǎng)并很好接地，引下線也可以作為接閃器的一部分。在架空網(wǎng)下是保護(hù)區(qū)，光伏方陣與架空網(wǎng)間應(yīng)有一安全距離，以保證防雷效果。當(dāng)光伏方陣很大時(shí)，在屋頂安裝較高的避雷針成本較高、施工較難?？紤]到實(shí)際情況，接閃器可以采用以下形式： 先在屋頂四周布設(shè)避雷帶，然后在屋頂中間根據(jù)屋頂形狀組合安裝避雷線和適當(dāng)高度的避雷針。用相應(yīng)的

12、滾球半徑來確定接閃器的保護(hù)范圍。防雷等級(jí)越高，滾球半徑越小，保護(hù)范圍越小，但保護(hù)效果越好，可能進(jìn)入保護(hù)區(qū)擊中被保護(hù)建筑物的雷電流要越小。防雷等級(jí)越低，滾球半徑越大，保護(hù)范圍大，但保護(hù)效果較差，實(shí)際保護(hù)范圍線是一復(fù)雜的近似圓弧線。7.2.3接地系統(tǒng)1、接地的基本概念當(dāng)一根帶電的導(dǎo)體與大地接觸時(shí)，電流便從導(dǎo)體流人大地， 并向四面八方流散。 離帶電導(dǎo)體越近，電流強(qiáng)度越大；離帶電導(dǎo)體越遠(yuǎn)，電流強(qiáng)度越小。一般情況下，在帶電體20m以外，電流強(qiáng)度即很微弱，幾乎沒有電壓降，這里就是電位上的0點(diǎn)，也就是電氣上的“地由此可知，帶電導(dǎo)體雖然與大地接觸， 但接觸點(diǎn)附近的電流強(qiáng)度還比較高，與電氣上的“地”之間還有一定

13、的電壓降。如果這個(gè)電壓降數(shù)值較大，當(dāng)工作人員同時(shí)接觸的兩點(diǎn)（例如腳站地上，而手摸到有故障的電機(jī)外殼） 之間的電壓在60V以上時(shí)，就會(huì)發(fā)生范險(xiǎn)，因此，要求這一電壓降不能過大。電壓降UZ與流人大地的電流IZ的比值，叫做接地電阻 R,即當(dāng)Iz一定時(shí)，RZ越小，UZ也越小。為了降低電壓降，應(yīng)將光伏電站的接地電阻控制在一 定數(shù)值以下，以保證人身安全。概括地說，接地是為了保證電力設(shè)備正常工作和人身安全所采取的一種安全用電措施，通過金屬導(dǎo)線與接地裝置連接來實(shí)現(xiàn)接地。接地裝置能夠?qū)㈦娏υO(shè)備和其他生產(chǎn)設(shè)備上可能發(fā)生的漏電流、靜電荷以及雷電流等引入地下，從而避免人身觸電和可能發(fā)生的火災(zāi)、爆炸等事故。2.光伏接地系

14、統(tǒng)所有接地都要連接在一個(gè)接地體上，光伏系統(tǒng)的接地包括以下幾個(gè)方面。防雷接地：為了防止各種雷引起的雷電流的損害，避雷針、避雷帶（線）以及低壓避雷器，連接架空線路的電纜金屬外皮必須可靠接地。工作接地：為保證安全，逆變器的中性點(diǎn)、電壓和電流互感器的二次繞組必須接地。保護(hù)接地：為防止出現(xiàn)正常情況下不帶電、而在絕緣材料損壞后或其他情況下可能帶電的情況，光伏電池組件機(jī)架、控制器外殼、逆變器外殼、配電箱外殼、電纜外皮、穿線金屬 管道的外皮必須接地。屏蔽接地：為了防止電磁干擾而對(duì)電子設(shè)備所做的金屬屏蔽必須接地。直接雷擊會(huì)產(chǎn)生數(shù)百 kA的電流。雷電流被接閃器引入大地時(shí)，要經(jīng)由引下線、接地體 而分散入地。電流經(jīng)接

15、地裝置進(jìn)入大地是以半球面形狀向大地散流的，離接地體20m處,半球表面積很大，該處的電位趨于零，稱為電氣上的“地”。由于在接地體與“地”之間存在著散流電阻，在這些區(qū)域的不同地點(diǎn)會(huì)有不同的電位，距離越近電壓越高。 室內(nèi)直流負(fù)荷設(shè)備相對(duì)遠(yuǎn)端地一般都存在寄生電容，這些設(shè)備一端與工作接地相連， 無流的遠(yuǎn)端地與工作接地間存在電位差，因而產(chǎn)生差模脈沖電壓，當(dāng)超過設(shè)備的容許限度時(shí)必然造成設(shè)備的損壞。 單相交流負(fù)荷如空調(diào)、照明等設(shè)備的零線接在變壓器的交流地上，當(dāng)雷電流沿引下線對(duì)地泄放時(shí)，變壓器的交流地和交流重復(fù)接地的電位也會(huì)升高，因此單相交流設(shè)備也同樣存在地電 壓反擊的問題。避免地電壓反擊可以使用交流過壓保護(hù)器

16、和直流浪涌抑制器， 即在交流變壓器的低壓側(cè)、交流配電箱的地零間加裝交流過壓保護(hù)器； 在直流負(fù)載的電源輸入端加裝浪涌抑制器。 所有交流過壓保護(hù)器和直流浪涌抑制器必須靠近被保護(hù)的設(shè)備安裝， 避免被保護(hù)設(shè)備由于接地或電源引線過長引起脈沖反射。光伏方陣的金屬支架每隔一段距離連接至接地系統(tǒng)。 光伏設(shè)備和建筑的接地系統(tǒng)通過導(dǎo)體相互連接。 將各個(gè)接地系統(tǒng)相互連接起來可以顯著減小總接地電阻。 通過相互網(wǎng)狀交織連接的接地系統(tǒng)可形成一個(gè)等電位面， 能夠顯著減小雷電作用在光伏陣列和建筑間連接電纜上所產(chǎn)生的過電壓。這樣在閃電電流通過時(shí)，室內(nèi)的所有設(shè)施立即形成一個(gè)“等電位島” ，保 證導(dǎo)電部件間不產(chǎn)生有害的電位差，不發(fā)

17、生旁側(cè)閃絡(luò)放電。將防雷接地與其他接地分開， 可以大大降低反擊電壓。 防雷接地與其他接地在聯(lián)合接地網(wǎng)上的引接點(diǎn)距離不應(yīng)小于5ml條件允許時(shí)間距宜為1015ml當(dāng)然，降低接地電阻也有利于防止反擊事故。7.3 光伏系統(tǒng)感應(yīng)雷、雷電波防范光伏系統(tǒng)感應(yīng)雷防范措施防雷電感應(yīng)主要采用等電位連接。 原則上說， 從外部進(jìn)入建筑物的所有導(dǎo)電部件都必須接入等電位連接系統(tǒng)中， 所有不帶電的金屬部件直接連接到等電位系統(tǒng)。 不帶電的金屬部件分為室外和室內(nèi)兩種情況。處于室外的太陽電池板四周鋁合金框架與支架、 接地線等要可靠連接， 使光伏方陣形成一個(gè)相等的電位， 以防光伏方陣遭到雷電感應(yīng)侵襲。 處于控制機(jī)房內(nèi)的全部金屬物品，

18、 包括各種設(shè)備、 各個(gè)機(jī)架、 所有金屬管道及電纜的金屬外皮都要可靠接地， 每件金屬物品都要單獨(dú)接到接地干線，不允許串接后再接到接地干線上。帶電部件 （ 如電纜 ） 則通過安裝電涌保護(hù)器間接接入等電位連接系統(tǒng)。 等電位連接最好在建筑物入口附近執(zhí)行， 以防部分雷電流侵入建筑物。 低電壓供電系統(tǒng)可用多極復(fù)合型雷電流和電涌保護(hù)器保護(hù)。光伏系統(tǒng)雷電波防范措施由于雷電波（ 雷電浪涌 ） 侵入造成控制機(jī)房內(nèi)的控制器或逆變器遭損壞的概率最大， 所 以必須對(duì)雷電波侵入進(jìn)行防護(hù)。 光伏發(fā)電系統(tǒng)的雷電浪涌入侵路徑除了光伏陣列到機(jī)房的引入線外， 還有配電線路、 接地線以及架空進(jìn)入室內(nèi)的金屬管道和電纜。 從接地線侵入是

19、由于附近的雷擊使大地電位上升， 使得大地電位比電源高， 從而產(chǎn)生從接地線向電源側(cè)的反向電流。光伏陣列到機(jī)房的引入線是雷電波侵入的主要途徑。 為此， 可以采取多級(jí)防護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)。 在電池陣列的主回路內(nèi)分散安裝避雷元件， 在接線箱內(nèi)也安裝避雷元件； 保證接線箱與控制柜間距大于10ml在光伏陣列和逆變器之間的每根引入線上加裝防雷器。在控制器、 逆變器內(nèi)安裝防雷元器件； 在逆變器與配電柜之間安裝低壓閥式避雷器或浪涌保護(hù)器。對(duì)從低壓配電線侵入的雷電浪涌， 通過安裝在配電盤中的避雷元件應(yīng)付。 在雷雨多發(fā)的地域， 在交流電源側(cè)安裝耐雷變壓器更加安全。對(duì)供電線路、 傳輸電纜和架空線路，可在線路上安裝金屬氧化

20、物避雷器， 要在每條回路的火線和零線上裝設(shè)。 對(duì)架空進(jìn)入室內(nèi)的金屬管道和電纜的金屬外皮要將它們?cè)谌肟谔幙煽拷拥?，沖擊接地電阻值不得大于30 0。接地最好采用電焊的方式，若做不到電焊也可采用螺栓連接。光伏系統(tǒng)浪涌過電壓保護(hù)簡單型獨(dú)立光伏系統(tǒng)浪涌過電壓保護(hù)簡易型光伏發(fā)電系統(tǒng)以其供電穩(wěn)定可靠， 安裝方便，操作、維護(hù)簡單等特點(diǎn)， 已得到越來越廣泛的應(yīng)用。該發(fā)電系統(tǒng)多用于城市獨(dú)立的照明系統(tǒng)、高速公路路牌指示系統(tǒng)等等。它廣泛應(yīng)用于城市現(xiàn)場交通信號(hào)指示系統(tǒng)、 城市路燈系統(tǒng)、 高速公路顯示系統(tǒng)等等。 對(duì)于這種簡易光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷我們做如下處理：在設(shè)備的外部做簡易避雷裝置，以保護(hù)太陽能電池板及用電設(shè)備不被直接

21、雷擊擊中；對(duì)設(shè)備與太陽能電池板之間的供電線路， 加裝避雷器， 型號(hào)根據(jù)直流負(fù)載的工作電壓選擇；避雷裝置的引下線以及避雷器的接地線都必須良好的接地，以達(dá)到快速泄流的目的。復(fù)雜型獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的浪涌過電壓保護(hù)復(fù)雜獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)， 太陽能電池方陣發(fā)車的電經(jīng)蓄電池并經(jīng)過逆變器直流轉(zhuǎn)換成交流電。復(fù)雜型獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)多用于智能建筑物、別墅、工業(yè)廠房建筑物。其各自太陽能發(fā)電系統(tǒng)防雷如下：無外部防雷裝置的建筑物無外部防雷裝置建筑物的太陽能發(fā)電系統(tǒng)， 多用于民用的自建住宅， 或周圍有高大建筑物保護(hù)其不被直接雷擊襲擊。我們只需對(duì)太陽能發(fā)電和用電設(shè)備的防雷保護(hù)做如下處理：在太陽能電池板和逆變器之間加裝第一級(jí)防雷器

22、A， 型號(hào)根據(jù)現(xiàn)場逆變器最大空載電壓選擇；在逆變器與配電柜之間以及配電柜與負(fù)載設(shè)備之間加裝第二級(jí)防雷器B， 型號(hào)根據(jù)配電柜以及供電設(shè)備的工作電壓選擇；所有的防雷器必須良好的接地。有外部防雷裝置保護(hù)的建筑物對(duì)于有外部防雷裝置建筑物的太陽能發(fā)電系統(tǒng)， 考慮到整個(gè)系統(tǒng)可 能遭受直擊雷的緣故，所 以必須首先保證直擊雷的防護(hù)措施一定要到位。 對(duì)于太陽能發(fā)電和用電設(shè)備的防雷保護(hù)做如下處理：在太陽能電池板和逆變器之間加裝第一級(jí)防雷器A， 型號(hào)根據(jù)現(xiàn)場逆變器最大空載電壓選擇；在逆變器與配電柜之間以及配電柜與負(fù)載設(shè)備之間加裝第二級(jí)防雷器B， 型號(hào)根據(jù)配電柜以及供電設(shè)備的工作電壓選擇；所有的防雷器必須良好的接地。

23、工業(yè)廠房建筑物對(duì)于工業(yè)廠房建筑物，對(duì)于太陽能發(fā)電和用電設(shè)備的防雷保護(hù)做如下處理：在太陽能電池板和逆變器之間加裝第一級(jí)防雷器A， 型號(hào)根據(jù)現(xiàn)場逆變器最大空載電壓選擇；在逆變器與配電柜之間以及配電柜與負(fù)載設(shè)備之間加裝第二級(jí)防雷器B， 型號(hào)根據(jù)配電柜以及供電設(shè)備的工作電壓選擇；所有的防雷器必須良好的接地。并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的浪涌過電壓保護(hù)太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并直接通過并網(wǎng)逆變器，把電能送上電網(wǎng)，或?qū)⑻柲芩l(fā)出的電幾個(gè)難過并網(wǎng)逆變器直接為交流負(fù)載供電。由于不需要蓄電池，其成本更低，系統(tǒng)運(yùn)行壽命更長，是太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展方向，代表了 21世紀(jì)最具吸引力的 能源利用技術(shù)?，F(xiàn)在，大規(guī)模

24、利用太陽能并網(wǎng)發(fā)電在許多發(fā)達(dá)國家已成為現(xiàn)實(shí)。對(duì)于并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷保護(hù)，我們采用以下方式：在光伏電池組件與逆變器或電源調(diào)節(jié)器之間加裝第一級(jí)電源防雷器，進(jìn)行保護(hù)。這是供電線路從室外進(jìn)入室內(nèi)的要道，所以必須做好雷電電磁脈沖的防護(hù)。具體型號(hào)根據(jù)現(xiàn)場情況確定。在逆變器到電源分配盤之間加裝第二級(jí)電源防雷器，進(jìn)行防護(hù)。具體型號(hào)根據(jù)現(xiàn)場情況確定。在電源分配盤與負(fù)載之間加裝第三級(jí)電源防雷器，以保護(hù)負(fù)載設(shè)備不被浪涌過電壓損壞。具體型號(hào)根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備確定。所有的防雷器件都必須良好的進(jìn)行接地處理，并且所有的設(shè)備的接地都連接到公共地網(wǎng)上。7.3.4電涌保護(hù)器選擇1.電涌保護(hù)器認(rèn)識(shí),SPD。光伏發(fā)電系統(tǒng)常用防雷器防

25、雷器也叫電涌保護(hù)器（ Surge Protection Device另外還可以外形如圖7-5所示。防雷器內(nèi)部主要有熱感斷路器和金屬氧化物壓敏電阻組成,7-6所示。根據(jù)需要同NPE火花放電間隙模塊配合使用。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖Ft圖7-5光伏發(fā)電系統(tǒng)常用防雷器外形圖。吒M塊加密也網(wǎng)耀結(jié)向圖7-6防雷器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖表 7-2 OBO 防雷器型號(hào) MCD 50BMCD 125-B/NP數(shù)型號(hào)MC 125-B/NPE標(biāo)稱電壓UN230V/50-60HZ最大持續(xù)工作電壓UC255V防雷器等級(jí)-按照 DIN VDE 0675 PART6 ( Draft 11.89 ) A1,A2-按0 IEC 60643-

26、1B類I類雷電保護(hù)區(qū)0-1絕緣電阻100MQ電壓保護(hù)水平2KV響應(yīng)時(shí)間100ns脈沖電流測試（10/350 ）-根據(jù)IEC62305-1規(guī)定的雷電流參數(shù)峰值電流電量單位能量50KA25AS0 63MJ/Q最大串聯(lián)保險(xiǎn)絲（僅在電網(wǎng)中無此保險(xiǎn)絲時(shí)需）500AGL/GG短路耐受能力25KA溫度適用范圍-40 C +85 C空氣濕度95%IP等級(jí)IP20連接線截面積單股/多股/多股軟線緊固扭矩至多 Nm10-50/10-35/10-25mmAWG8-2輪廓尺寸：100 x49.5x35mm安裝卡接在35mmiI軌上卜面是光伏發(fā)電系統(tǒng)常用防雷器主要技術(shù)參數(shù)的具體說明O（1）最大持續(xù)工作電壓（Ue）:該電

27、壓值表示可允許加在防雷器兩端的最大工頻交流電壓 有效值。在這個(gè)電壓下， 防雷器必須能夠正常工作，不可出現(xiàn)故障。同時(shí)該電壓連續(xù)加載在 防雷器上，不會(huì)改變防雷器的工作特性。（2）額定電壓（Un）:是指防雷器正常工作下的電壓。這個(gè)電壓可以用直流電壓表示，也 可以用正弦交流電壓的有效值來表示。（3）最大沖擊通流量（Imax）：是指防雷器在不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞的前提下，每線或單模塊 對(duì)地，通過規(guī)定次數(shù)、規(guī)定波形的最大限度的電流峰值數(shù)。最大沖擊通流量一般大于額定放電電流的2.5倍。（4）額定放電電流（In）:額定放電電流也叫標(biāo)稱放電電流，是指防雷器所能承受的 8/20us雷電流波形的電流峰值。（5）脈沖沖擊電

28、流（limp ）:是指在模擬自然界直接雷擊的波形電流（標(biāo)準(zhǔn)的10/350us雷電流模擬波形）下，防雷器能承受的雷電流的多次沖擊而不發(fā)生損壞的電流值。（6）殘壓（Ures）:是指雷電放電電流通過防雷器時(shí)，其端子間呈現(xiàn)出的電壓值。（7）額定頻率（fn）:是指防雷器的正常工作頻率。在防雷器的具體選型時(shí)，除了各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)要符合設(shè)計(jì)要求外，還要特別考慮下列幾個(gè)參數(shù)和功能的選擇。（8）最大持續(xù)工作電壓（Uc）的選擇。氧化鋅壓敏電阻防雷器的最大持續(xù)工作電壓值（Ue）,是關(guān)系到防雷器運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)。在選擇防雷器的最大持續(xù)工作電壓值時(shí)，除了符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求外，還應(yīng)考慮到安裝電網(wǎng)可能出現(xiàn)的正常波動(dòng)及可能出現(xiàn)

29、的最高持續(xù)故障電壓。 例如在三相交流電源系統(tǒng)中，相線對(duì)地線的最高持續(xù)故障電壓，有可能達(dá)到額定工作電壓交流220V的1.5倍，即有可能達(dá)到330V。因此在電流不穩(wěn)定的地方，建議選擇電源防雷器的最大持續(xù)工作電壓值大于330V 的模塊。在直流電源系統(tǒng)中，最大持續(xù)工作電壓值與正常工作電壓的比例，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般取1.5 倍到 2 倍。殘壓 (Ures) 的選擇。在確定選擇防雷器的殘壓時(shí)，單純考慮殘壓值越低越好并不全面，并且容易引起誤導(dǎo)。首先不同產(chǎn)品標(biāo)注的殘壓數(shù)值， 必須注明測試電流的大小和波形， 才能有一個(gè)共同比較的基礎(chǔ)。一般都是以 20kA( 8/20lus )的測試電流條件下記錄的殘壓值作為防雷器的標(biāo)

30、注值，并進(jìn)行比較。 其次， 對(duì)于壓敏電阻防雷器選用殘壓越低時(shí)， 將意味著最大持續(xù)工作電壓也越低。因此， 過分強(qiáng)調(diào)低殘壓， 需要付出降低最大持續(xù)工作電壓的代價(jià)， 其后果是在電壓不穩(wěn)定地區(qū)，防雷器容易因長時(shí)間持續(xù)過電壓而頻繁損壞。在壓敏電阻犁防雷器中， 選擇最合適的最大持續(xù)工作電壓和最合適的殘壓值， 就如同天平的兩側(cè)，不可傾向任何一邊。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，殘壓在2kV 以下 (20kA 、 8/20ys) ，就能對(duì)用戶設(shè)備提供足夠的保護(hù)。報(bào)警功能的選擇。為了監(jiān)測防雷器的運(yùn)行狀態(tài)， 當(dāng)防雷器出現(xiàn)損壞時(shí)， 能夠通知用戶及時(shí)更換損壞的防雷器模塊，防雷器一般都附帶各種方式的損壞指示和報(bào)警功能，以適應(yīng)不同環(huán)境的不同要

31、求。窗口色塊指示功能： 該功能適合有人值守且天天巡查的場所。 所謂窗口色塊指示功能就是在每組防雷器上都有一個(gè)指示窗口，防雷器正常時(shí)，該窗口是綠色，當(dāng)防雷器損壞時(shí)，該窗口變?yōu)榧t色，提示用戶及時(shí)更換。聲光信號(hào)報(bào)警功能： 該功能適合用在有人值守的環(huán)境中使用。 聲光信號(hào)報(bào)警裝置是用來檢查防雷模塊工作狀況， 并通過聲光信號(hào)顯示狀態(tài)的。 裝有聲光報(bào)警裝置的防雷器始終處于自檢測狀態(tài)， 防雷器模塊一旦損壞， 控制模塊立刻發(fā)出一個(gè)高音高頻報(bào)警聲， 監(jiān)控模塊上的狀態(tài)顯示燈由綠色變?yōu)殚W爍的紅燈。 當(dāng)將損壞的模塊更換后， 狀態(tài)顯示燈顯示為綠色， 表示防雷模塊正常工作，同時(shí)報(bào)警聲音關(guān)閉。遙信報(bào)警功能： 該遙信報(bào)警裝置主要用于對(duì)安裝在無人值守或難以檢查位置的防雷器進(jìn)行集中監(jiān)控。 帶遙信功能昀防雷器都裝有一個(gè)監(jiān)控模塊， 持續(xù)不斷檢查所有被連接的防雷模塊的工作狀況， 如果某個(gè)防雷模塊出現(xiàn)故障， 機(jī)械裝置將向監(jiān)控模塊發(fā)出指令， 使監(jiān)控模塊內(nèi)的常開和常閉觸點(diǎn)分別轉(zhuǎn)換為常閉和常開， 并將此故障開關(guān)信息發(fā)送到遠(yuǎn)程有相應(yīng)的顯示或聲音裝置上，觸發(fā)這些裝置工作。遙信及電壓監(jiān)控報(bào)警功能： 該遙信及電壓監(jiān)控報(bào)警裝置除了上述功能外， 還能在防雷器運(yùn)行中對(duì)加在防雷器上的電壓進(jìn)行監(jiān)控， 當(dāng)系統(tǒng)有任意的電源電壓下降或防雷器后備保護(hù)空氣開