《光伏發(fā)電站防雷技術(shù)要求》

UDC

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T××××—××××

光伏發(fā)電站防雷技術(shù)要求

Technicalrequirementsforprotectionof

Photovoltaicpowerstationagainstlightning

（征求意見稿初稿）

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實(shí)施

發(fā)布

II

GB/T××××—××××

光伏發(fā)電站防雷技術(shù)要求

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了光伏發(fā)電站防雷的技術(shù)要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建、擴(kuò)建、改建的光伏發(fā)電站。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB11032交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器

GB16895.22建筑物電氣裝置第5-53部分電氣設(shè)備的選擇和安裝-隔離、開關(guān)和控制設(shè)備第

534節(jié)：過電壓保護(hù)電器

GB18802.1低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器（SPD）第1部分：性能要求和試驗(yàn)方法

GB/T18802.21低壓電涌保護(hù)器第21部分：電信和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的電涌保護(hù)器（SPD）性能要求和試

驗(yàn)方法

GB/T21431建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范

GB50057建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50064交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范

GB/T50065交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50169電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范

GB50343建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范

GB50601建筑物防雷工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

DL/T620交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合

DL/T621交流電氣裝置的接地

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

光伏發(fā)電站防雷裝置Photovoltaicpowerstationlightningprotectionsystem(LPS)

用于減少雷擊光伏發(fā)電站或附近造成的人身傷亡和設(shè)備損害的裝置。

3.2

雷電電涌侵入lightningsurgeonincomingservices

又稱雷電波侵入，由于雷電對(duì)架空線路、電纜線路或金屬管道的作用，雷電波（即雷電電涌），可

能沿著這些管線侵入，危及人身安全或損壞設(shè)備。

1

3.3

接閃器air-terminationsystem

由攔截雷擊的接閃針、接閃帶、接閃線、接閃網(wǎng)以及金屬屋面、金屬構(gòu)件等組成的裝置。

3.4

引下線down-conductorsystem

用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置的導(dǎo)體。

3.5

接地裝置earth-terminationsystem

接地體和接地線的總和，用于傳導(dǎo)雷電流并將其流散入大地的裝置。

3.6

等電位連接equipotentialbonding（EB）

直接用連接導(dǎo)體或通過電涌保護(hù)器將分離的金屬部件、外來導(dǎo)電物、電力線路、通信線路及其它電

纜連接起來以減小雷電流在它們之間產(chǎn)生電位差的措施。

3.7

電涌保護(hù)器surgeprotectivedevice(SPD)

由至少含有一個(gè)非線性元件組成，用于限制瞬態(tài)過電壓和分泄電涌電流的器件，又稱浪涌保護(hù)器。

3.8

光伏發(fā)電單元Photovoltaicpowergenerationunit

光伏發(fā)電站中，一定數(shù)量的光伏組件組成組串，通過匯流箱多串匯集，經(jīng)逆變器逆變與就地升壓變

壓器升壓成符合電網(wǎng)頻率和電壓要求的電源系統(tǒng)。這種最小單元叫發(fā)電單元，又稱單元發(fā)電模塊。（與

設(shè)計(jì)規(guī)范統(tǒng)一）

3.9

雷電感應(yīng)lightninginduction

雷電放電時(shí)，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的雷電靜電感應(yīng)和雷電電磁感應(yīng)，它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花

放電。

4總則

4.1光伏發(fā)電站的防雷應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，防止和減少雷電對(duì)光伏發(fā)

電站造成的人身傷亡和設(shè)備損害。

2

GB/T××××—××××

4.2光伏發(fā)電站的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)光伏發(fā)電站的雷電防護(hù)等級(jí)進(jìn)行，綜合考慮光伏發(fā)電站的容量、地

區(qū)年雷暴日強(qiáng)度、土壤地質(zhì)條件和投資成本等因素。

4.3與建筑物結(jié)合的光伏發(fā)電站，其防雷系統(tǒng)應(yīng)與建筑物的防雷系統(tǒng)相統(tǒng)一。

5技術(shù)要求

5.1一般規(guī)定

5.1.1光伏發(fā)電站的光伏方陣、光伏發(fā)電單元其它設(shè)備以及站區(qū)升壓站、綜合樓等建（構(gòu)）筑物應(yīng)采

取直擊雷防護(hù)措施，接閃器不應(yīng)遮擋光伏組件。

5.1.2光伏發(fā)電設(shè)備應(yīng)采取雷電感應(yīng)、雷電電涌侵入等防護(hù)措施。

5.1.3光伏方陣的接地網(wǎng)應(yīng)根據(jù)不同的發(fā)電站類型采取相應(yīng)的接地網(wǎng)形式，工作接地與保護(hù)接地應(yīng)統(tǒng)

一規(guī)劃。共用地網(wǎng)電阻應(yīng)滿足設(shè)備對(duì)最小工頻接地電阻值的要求。

5.1.4站區(qū)升壓站、光伏發(fā)電單元其它設(shè)備的接地要求應(yīng)滿足GB50065標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5.2光伏發(fā)電單元

5.2.1光伏方陣

5.2.1.1光伏方陣設(shè)備和線路應(yīng)采取防雷擊電磁脈沖的措施。

5.2.1.2光伏方陣電氣裝置、設(shè)施的金屬部件應(yīng)與防雷裝置進(jìn)行等電位連接并接地。

5.2.1.3光伏方陣接地裝置的沖擊接地電阻不宜大于10Ω，高電阻地區(qū)（電阻率大于2000Ω·m）最

大值應(yīng)不高于30Ω。

5.2.1.4獨(dú)立接閃器和泄流引下線應(yīng)與地面光伏發(fā)電方陣電氣設(shè)備、線路保持足夠的安全距離，應(yīng)不

小于3m。

5.2.1.5光伏方陣外圍接閃針（線）宜設(shè)置獨(dú)立的防雷地網(wǎng)，其它防雷接地宜與站內(nèi)設(shè)施共用地網(wǎng)。

5.2.1.6屋面光伏發(fā)電站應(yīng)根據(jù)光伏方陣所在建筑物的雷電防護(hù)等級(jí)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。

5.2.1.7屋面光伏發(fā)電站光伏方陣各組件之間的金屬支架應(yīng)相互連接形成網(wǎng)格狀，其邊緣應(yīng)就近與屋

面接閃帶連接。

5.2.2其它設(shè)備

5.2.2.1匯流箱、逆變器、就地升壓變等設(shè)備應(yīng)采取等電位連接和接地措施。其工頻接地電阻值應(yīng)小

于4Ω。

5.2.2.2光伏發(fā)電站其它設(shè)備的電源線路和電子信息線路宜使用屏蔽電纜或敷設(shè)在金屬管道內(nèi)，其兩

端宜在防雷區(qū)交界面處進(jìn)行等電位連接并可靠接地。

5.2.2.3架空線路，宜于線路上方安裝架空避雷線，并應(yīng)進(jìn)行可靠接地和防雷電電涌侵入措施。

5.2.2.4在光伏方陣的匯流箱的正極與保護(hù)地間、負(fù)極與保護(hù)地間應(yīng)安裝電涌保護(hù)器；在逆變器直流

輸入端側(cè)的正極與保護(hù)地間、負(fù)極與保護(hù)地間應(yīng)安裝電涌保護(hù)器，正極與負(fù)極間宜安裝電涌保護(hù)器。

5.2.2.5在逆變器的交流輸出端的相線與保護(hù)地間應(yīng)安裝電涌保護(hù)器。

5.3站區(qū)升壓站

站區(qū)升壓站的防雷及等電位連接、接地網(wǎng)結(jié)構(gòu)、接地要求應(yīng)滿足DL/T620和DL/T621的要求。

5.4光伏發(fā)電站建（構(gòu)）筑物

光伏發(fā)電站中綜合樓、逆變器小室、水泵房、生活設(shè)施等建（構(gòu)）筑物的防雷措施應(yīng)滿足GB50057

的要求。

3

5.5防雷設(shè)備要求

5.5.1接閃器

5.5.1.1光伏組件金屬框架或夾件用作接閃器時(shí)，光伏組件金屬框架或夾件應(yīng)接地良好，能承受預(yù)期

雷電流所產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)。金屬框架或夾件材質(zhì)采用鋁板、鋁合金時(shí)，厚度不應(yīng)小于0.65mm；

采用不銹鋼、熱鍍鋅鋼時(shí)，厚度不應(yīng)小于0.5mm。

5.5.1.2專設(shè)接閃器可采用下列的一種或多種方式：

a)獨(dú)立接閃針、接閃線（帶）。

b)直接裝設(shè)在光伏方陣框架、支架上的接閃針、接閃帶。

c)直接裝設(shè)在建筑物上的接閃針、接閃帶。

d)其他新型接閃裝置。

5.5.1.3屋面光伏發(fā)電站可利用屋面永久性金屬物作為接閃器，但其各部件之間均應(yīng)電氣貫通。

5.5.1.4接閃器應(yīng)能承受預(yù)期雷電流所產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)，接閃器的材料、結(jié)構(gòu)和最小截面應(yīng)

符合表1的規(guī)定。接閃器材料的使用條件按照GB50057執(zhí)行。

表1接閃器和引下線的材料、結(jié)構(gòu)與最小截面

最小截面

材料結(jié)構(gòu)備注⑩

mm2

單根扁銅50厚度2mm

單根圓銅⑦50直徑8mm

銅，鍍錫銅①

銅絞線50每股線直徑1.7mm

單根圓銅③④176直徑15mm

單根扁鋁70厚度3mm

鋁單根圓鋁50直徑8mm

鋁絞線50每股線直徑1.7mm

單根扁形導(dǎo)體50厚度2.5mm

單根圓形導(dǎo)體③50直徑8mm

絞線50每股線直徑1.7mm

鋁合金

單根圓形導(dǎo)體176直徑15mm

外表面鍍銅的直徑8mm，徑向鍍銅厚度至少70

50

單根圓形導(dǎo)體μm，銅純度99.9%

單根扁鋼50厚度2.5mm

單根圓鋼⑨50直徑8mm

熱浸鍍鋅鋼2

絞線50每股線直徑1.7mm

單根圓鋼③④176直徑15mm

單根扁鋼⑥50⑧厚度2mm

單根圓鋼⑥50⑧直徑8mm

不銹鋼⑤

絞線70每股線直徑1.7mm

單根圓鋼③④176直徑15mm

外表面單根圓鋼（直徑8mm）鍍銅厚度至少70μm，銅純度

50

鍍銅的鋼單根扁鋼（厚2.5mm）99.9%

注：①熱浸或電鍍錫的錫層最小厚度為1μm;

4

GB/T××××—××××

②鍍鋅層宜光滑連貫、無(wú)焊劑斑點(diǎn)，鍍鋅層圓鋼至少22.7g/m2、扁鋼至少32.4g/m2；

③僅應(yīng)用于接閃桿。當(dāng)應(yīng)用于機(jī)械應(yīng)力沒達(dá)到臨界值之處，可采用直徑10mm、最長(zhǎng)1m的接閃桿，并

增加固定；

④僅應(yīng)用于入地之處；

⑤不銹鋼中，鉻的含量等于或大于16%，鎳的含量等于或大于8%，碳的含量等于或小于0.08%；

⑥對(duì)埋于混凝土中以及與可燃材料直接接觸的不銹鋼，其最小尺寸宜增大至直徑10mm的78mm2（單

根圓鋼）和最小厚度3mm的75mm2（單根扁鋼）；

⑦在機(jī)械強(qiáng)度沒有重要要求之處，50mm2（直徑8mm）可減為28mm2（直徑6mm）。并應(yīng)減小固定支架

間的間距；

⑧當(dāng)溫升和機(jī)械受力是重點(diǎn)考慮之處，50mm2加大至75mm2；

⑨避免在單位能量10MJ/Ω下熔化的最小截面是銅為16mm2、鋁為25mm2、

鋼為50mm2、不銹鋼為50mm2。

⑩截面積允許誤差為-3%。

5.5.1.5接閃針可采用熱鍍鋅圓鋼或鋼管制成的普通接閃針，也可采用其它類型接閃針。接閃針采用

熱鍍鋅圓鋼或鋼管制成時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)針長(zhǎng)1m以下時(shí)，圓鋼不應(yīng)小于12mm；鋼管直徑不應(yīng)小于為20mm，厚度不應(yīng)小于2.5mm。

b)針長(zhǎng)1～2m時(shí)，圓鋼不應(yīng)小于16mm；鋼管直徑不應(yīng)小于25mm，厚度不應(yīng)小于2.5mm。

5.5.1.6架空接閃線宜采用截面不小于50mm2熱鍍鋅鋼絞線或銅絞線。

5.5.1.7除利用混凝土構(gòu)件鋼筋或在混凝土內(nèi)專設(shè)鋼材作接閃器外，鋼質(zhì)接閃器應(yīng)熱鍍鋅。在腐蝕性

較強(qiáng)的場(chǎng)所，應(yīng)加大其截面或采取其他防腐措施。

5.5.1.8接閃器保護(hù)范圍應(yīng)按照滾球法計(jì)算。

5.5.1.9專設(shè)接閃針最大抗風(fēng)強(qiáng)度應(yīng)滿足當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)速。

5.5.2引下線

5.5.2.1地面光伏發(fā)電站光伏方陣金屬支架、建筑物屋面光伏發(fā)電站所在建筑物的鋼梁、鋼柱、消防

梯等金屬構(gòu)件以及幕墻的金屬立柱可作為引下線，但各部件之間均應(yīng)電氣貫通。

5.5.2.2利用光伏方陣金屬支架、建筑物金屬部件作引下線時(shí)，其材料及尺寸應(yīng)能承受泄放預(yù)期雷電

流時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)。

5.5.2.3引下線的材料、結(jié)構(gòu)和最小截面應(yīng)符合表1的規(guī)定。引下線材料的使用條件按照GB50057

執(zhí)行。

5.5.2.4明敷引下線固定支架的間距不宜大于表2的規(guī)定。

表2明敷接閃導(dǎo)體和引下線固定支架的間距

扁形導(dǎo)體和絞線固定支單根圓形導(dǎo)體固定支架

布置方式架的間距的間距

mmmm

安裝于水平面上的水平導(dǎo)體5001000

安裝于垂直面上的水平導(dǎo)體5001000

安裝于從地面至高20m垂直面上的垂直導(dǎo)體10001000

安裝在高于20m垂直面上的垂直導(dǎo)體5001000

5.5.2.5專設(shè)引下線宜采用熱鍍鋅圓鋼或扁鋼。

5

5.5.2.6在易受機(jī)械損傷處，地面上1.7m至地面下0.3m的一段接地線宜暗敷或采取保護(hù)措施。

5.5.3接地裝置

5.5.3.1埋于土壤中的人工垂直接地體可采用熱鍍鋅角鋼、鋼管、圓鋼、復(fù)合材料等接地材料；埋于

土壤中的人工水平接地體宜采用熱鍍鋅扁鋼或圓鋼。光伏方陣的接地網(wǎng)外緣應(yīng)閉合。光伏方陣支架應(yīng)至

少在兩端接地，接入點(diǎn)宜增設(shè)垂直接地極。

5.5.3.2埋于腐蝕性土壤中的接地體應(yīng)采用防腐蝕能力強(qiáng)的接地體。

5.5.3.3在高土壤電阻率地區(qū)宜采用降低接地電阻措施，如外引接地裝置、換土法、降阻劑法或其他

新技術(shù)。

5.5.3.4接地體的材料、結(jié)構(gòu)和最小截面應(yīng)符合表3的規(guī)定。接地體材料的使用條件按照GB50057

執(zhí)行。

表3接地體材料、結(jié)構(gòu)和最小尺寸

最小尺寸

垂直接地體水平接

材料結(jié)構(gòu)接地板備注

直徑地體

mm

mmmm2

銅絞線-50-每股直徑1.7mm

單根圓銅1550--

單根扁銅-50-厚度2mm

銅、鍍

銅管20--壁厚2mm

錫銅

整塊銅板--500×500厚度2mm

各網(wǎng)格邊截面25mm×2mm，網(wǎng)格網(wǎng)邊總長(zhǎng)

網(wǎng)格銅板--600×600

度不少于4.8m

圓鋼1478--

鋼管20--壁厚2mm

扁鋼-90-厚度3mm

熱鍍

鋼板--500×500厚度3mm

鋅鋼

各網(wǎng)格邊截面30mm×3mm，網(wǎng)格網(wǎng)邊總長(zhǎng)

網(wǎng)格鋼板--600×600

度不少于4.8m

型鋼注3---

鋼絞線-70-每股直徑1.7mm

裸鋼圓鋼-78--

扁鋼-75-厚度3mm

外表圓鋼1450-

面鍍

90（厚鍍銅厚度至少250μm，銅純度99.9%

銅的扁鋼--

3mm）

鋼

不銹圓形導(dǎo)體1578--

鋼扁形導(dǎo)體-100-厚度2mm

注：1熱鍍鋅層應(yīng)光滑連貫、無(wú)焊劑斑點(diǎn)，鍍鋅層圓鋼至少22.7g/m2、扁鋼至少32.4g/m2；

2熱鍍鋅之前螺紋應(yīng)先加工好；

3不同截面的型鋼，其截面不小于290mm2,最小厚度3mm，可采用50mm×50mm×3mm角鋼。

6

GB/T××××—××××

4當(dāng)完全埋在混凝土中時(shí)才可采用裸鋼。

5外表面鍍銅的鋼，銅應(yīng)與鋼結(jié)合良好。

6不銹鋼中，鉻的含量等于或大于16%，鎳的含量等于或大于5%，鉬的含量等于或大于2%，碳的含量等

于或小于0.08%。

7截面積允許誤差為-3%。

5.5.3.5人工垂直接地體的埋設(shè)間距宜不小于垂直接地體長(zhǎng)度的兩倍，受場(chǎng)地限制時(shí)可適當(dāng)減小。

5.5.3.6人工接地體在土壤中的埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.5m，并宜敷設(shè)在當(dāng)?shù)貎鐾翆右韵隆?/p>

5.5.3.7埋在土壤中的銅質(zhì)接地體之間以及銅質(zhì)與鋼質(zhì)接地體之間的連接宜采用放熱熔接；鋼質(zhì)接地

體的連接宜采用焊接，并應(yīng)在焊接處做防腐處理。

5.5.4過電壓保護(hù)裝置

5.5.4.1升壓站選用的避雷器應(yīng)滿足GB11032的要求。

5.5.4.2低壓電源系統(tǒng)選用的電涌保護(hù)器其性能應(yīng)符合GB/T18802.1中的規(guī)定。

5.5.4.3低壓電源系統(tǒng)電涌保護(hù)器的選用應(yīng)符合下列原則：

a)各級(jí)電涌保護(hù)器的有效電壓保護(hù)水平應(yīng)低于本級(jí)保護(hù)范圍內(nèi)被保護(hù)設(shè)備的耐沖擊電壓額定值。

b)交流電源電涌保護(hù)器的最大持續(xù)工作電壓應(yīng)大于系統(tǒng)工作電壓的1.15倍。

c)安裝在匯流箱、逆變器處的直流電源電涌保護(hù)器的最大持續(xù)工作電壓應(yīng)大于光伏組件最高開路

電壓1.2倍。

d)各級(jí)電涌保護(hù)器應(yīng)能承受安裝位置處預(yù)期的雷電流。

5.5.4.4信號(hào)系統(tǒng)選用的電涌保護(hù)器其性能應(yīng)符合GB/T18802.21中的規(guī)定。

5.5.4.5信號(hào)系統(tǒng)電涌保護(hù)器的選用應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)應(yīng)根據(jù)線路的工作頻率、傳輸速率、傳輸帶寬、工作電壓、接口形式和特性阻抗等參數(shù)，選擇

插入損耗小、分布電容小、并與縱向平衡、近端串?dāng)_指標(biāo)適配的電涌保護(hù)器。

b)電涌保護(hù)器的最大持續(xù)工作電壓應(yīng)大于線路上最大工作電壓的1.2倍。

c)電涌保護(hù)器的有效電壓保護(hù)水平應(yīng)低于被保護(hù)設(shè)備的耐沖擊電壓額定值；

d)各級(jí)電涌保護(hù)器應(yīng)能承受安裝位置處預(yù)期的雷電流。

5.5.4.6電涌保護(hù)器連接導(dǎo)體應(yīng)采用銅導(dǎo)線，最小截面應(yīng)符合表4的要求。

表4電涌保護(hù)器連接導(dǎo)體最小截面

截面

等電位連接部件材料

mm2

Ⅰ級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器6

電源

Ⅱ級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器