光伏发电应该怎么做好防雷措施

你好，想要让光伏电站在雷雨天气中避免被雷击，就一定要做好防雷接地措施。

一般安装光伏电站的时候，都会做好相应的接地措施，做好了防雷保护。

不过雷雨天气对于光伏电站来讲，还是有一定的影响的。

首先，光伏电站在雷雨天中，如果是白天，则发电量几乎没有，因为雨天无光照，光伏电站无法发电。

其次，雷雨天气的打雷现象，如果雷一旦击中光伏板，很有可能会引起组件被雷击起火现象，引发安全事故，所以做好防雷措施很重要；

最后，在做好防雷措施之后，巨大的雷击电波很有可能会破坏光伏电站的逆变器，从现实的实际案例来看，在雷雨天气中，光伏电站的逆变器是最容易且概率较高被雷击坏的。

如果你想要了解更多光伏电站知识，可以下载碳盈协同APP了解一下。

太阳能光伏发电系统或发电站建设地址的选择，要尽量避免放置在容易遭受雷击的位置和场合。尽量避免避雷针的投影落在太阳电池方阵组件上。根据现场状况，可采用避雷针、避雷带和避雷网等不同防护措施对直击雷进行防护，减小雷击概率，并应尽量采用多根均匀布置的引下线将雷击电流引入地下。多根引下线的分流作用可降低引下线的引线压降，减少侧击的危险，并使引下线泄流造成的磁场强度减小。)为防止雷电感应，要将整个光伏发电系统的所有金属物，包括电池组件外框、设备、机箱/机柜外壳、金属线管等与联合接地体等电位连接，并且做到各自独立接地。光伏发电系统等电位连接。在系统回路上逐级加装防雷器件，实行多级保护，使雷击或开关浪涌电流经过多级防雷器件泄流。一般在光伏发电系统直流线路部分采用直流电源避雷器，在逆变后的交流线路部分使用交流电源避雷器。避雷器在太阳能光伏发电系统中的应用。

雷电会对建筑物及电气设备造成严重破坏。在独立光伏电站的防雷设计中。应当选择合理的设计方案，采取有效的措施.做好独立光伏电站的防雷设计。防止直击雷、感应雷、雷电波对独立光伏电站设备的破坏，这样才能保证独立光伏电站长期稳定、安全、可靠地运行，为用户提供优质的电能。

1、对直击雷的防护

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。防直击雷，防雷设备主要采用避雷针，通过计算，可以合理地选择防雷设备，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。

2、对雷电感应和雷电冲击波的防护

通过对太阳能光伏电站可能遭受雷击事件的概率大小来分析，控制机房内的控制器或逆变器遭损坏的概率最大，分析其原因，都是由于雷电波侵入造成的。因此，太阳能光伏电站在进行防雷设计时，必须采取有效措施，防止雷电感应和雷电波侵入。

与建筑结合的光伏发电防雷

建筑物必须有接闪器（避雷针），避雷针的高度必须满足滚球法的覆盖面积

输电线路必须按装电源避雷器

保证接地地阻符合最低的要求

为了保证系统在雷雨等恶劣天气下能够安全运行，要对这套系统采取防雷措施。主要有以下几个方面：

（1）地线是避雷、防雷的关键，在进行配电室基础建设和太阳电池方阵基础建设的同时，选择光电厂附近土层较厚、潮湿的地点，挖一2m深地线坑，采用40扁钢，添加降阻剂并引出地线，引出线采用35mm2铜芯电缆，接地电阻应小于4Ω。

（2）在配电室附近建一避雷针，高15m，并单独做一地线，方法同上。

（3）太阳电池方阵电缆进入配电室的电压为DC220V，采用PVC管地埋，加防雷器保护。此外电池板方阵的支架应保证良好的接地。

（4）并网逆变器交流输出线采用防雷箱一级保护（并网逆变器内有交流输出防雷器）。

避雷控制系统负责检测每次直接雷击避雷装置动作后入地脉冲电流的强度、雷击电压的极性、雷击次数的计数以及各个防非直接雷避雷装置的动作损坏情况。它根据上位机的指令，将各种数据传给上位机进行相应处理也可以根据用户的按键命令，进行复位、显示和打印简单报表等操作。下位机中智能监测仪的前端处理分为两个部分：一部分用于检测多路防直接雷避雷装置动作后各个参数的变化情况另一部分用于检测多路防非直接雷避雷装置的动作损坏情况。

前端处理(1)中用于检测直接雷击的探头，采用罗哥夫斯基(以下简称为罗氏)线圈。罗氏线圈安装在防直接雷避雷装置的接地引下线上，将大电流强电信号转变为小电流弱电信号进行隔离。信号进入前端处理(1)后，因此时的信号电压高达几十伏甚至上百伏，需要进行两级变换后才能送入智能监测仪处理：第一是进行分压变换，通过阻抗匹配将信号电压降至±0.1v～10v第二是进行非线性变换，将±0.1v～10v的信号变换为±0.3v～5v的信号。进行非线性变换的目的是便于a/d采样和去掉噪声电平的干扰。前端处理(1)的输出信号分成两路，一路经过4051八路选择电路和a/d转换电路测量雷电波形的峰值电压以及极性另一路通过触发电路和保持电路给单片机提供中断信号和直接雷击避雷装置动作路数的信号。一旦某一路遭受直接雷击，单片机就被触发信号中断，中断服务程序中先判断遭受直接雷击的避雷装置的路数，然后通过4051选择读入该路信号，经a/d转换后存入相应内存单元，以备主程序进行处理，相应路数的雷击次数进行累加，如果加满，则再增加时又从1开始循环计数。这样处理完后退出中断程序，由主程序将信息显示出来。只要不掉电或按复位按钮，则最新一次雷击的信息将始终显示在面板上。

前端处理(2)的输入来自防非直接雷避雷装置(如电源避雷箱)的防雷接口信号。该信号通过同轴电缆或光缆接入前端处理(2)中，经过过压保护电路和光电隔离电路后送入智能监测仪的8255接口电路进行处理，如果避雷装置雷击后工作正常，则监测仪将检测到高电平信号，如检测为低电平信号，则表明此避雷装置已被雷击损坏，应立即予以更换。智能监测仪检测直接雷击电流强度的电路部分采用ad1674器件构成采样电路，ad1674的最小采样时间为7.5μs，而一个雷电波形的上升沿一般在l0μs以上，整个雷电的放电波形一般在几十微秒到上百微秒之间，故ad1674理论上完全可以将雷击后的整个放电过程波形采样进来。因每个采样过程都是通过单片机的中断服务程序进行的，这样，cpu就有足够的时间进行其它的数据处理、报警、显示和打印控制等任务。下位机的打印控制部分主要是应用户的要求打印各种实时数据信息和避雷装置的损坏情况的简单报表，该电路部分采用一片8255控制电路来进行打印控制。下位机与上位机的数据通信是通过mc1488、mc1489组成的串行通信电路实现的。

系统的上位机采用pc机作为整个监测系统的数据库管理中心，该部分主要负责统计系统辖区内的各个智能监测仪所检测的避雷装置的各种雷击信息(如雷击电流强度、雷击次数、雷击电压的极性以及避雷装置的损坏、更换情况等等)。它可以模拟显示辖区内防雷系统中各个避雷装置的位置、动作情况及工作状态，也可以按用户要求打印防雷系统中的各个智能监测仪的历史数据报表以及每次雷击后的具体情况的实时报表。它还可以通过向预先设定的电话报警来满足某些需要无人值守的场合。

农村户用光伏有两个特点：一是屋顶大多较矮，被雷击的概率很低，再加上村里有很多高高的信号塔，电杆，大树，其他高大构筑物分流 ，使得直击雷的概率更低 !

二是屋顶面积有限。这样我们并没有足够的间距安装避雷针，因为为了防止雷电反击，避雷针要距离组件5米以上，尤其是坡屋顶，更无法做到这点，如果在间距不够的情况下安装“伪避雷针”，那么更多的可能是引火烧身了!

那么是不是不用管直击雷了?当然不是

结合实际情况，我们推荐户用光伏使用避雷带代替避雷针，使得原本很低的户用光伏直击雷发生概率继续降低到可以忽略不计

当然，概率再低也有发生的可能，什么情况需要安装避雷针呢?

1 、雷暴天气非常多的地方

2 、屋顶在周围的环境中属于较高建筑

以上两种情况再加上避雷针和组件可以有5米以上间距并且不会构成对电站的阴影遮挡时可以考虑安装避雷针。

还有最重要的一点：等势体连接和接地一定要可靠，这是最重要的防线!

雷击有直击电、雷电感应和雷电波等三种入侵方式。直击电就是地面与带电云间产生的放电反应，其电压在瞬间可能达到上万伏。电流可达几十安培．破坏性相当强。因为其是被雷云瞬间释放，能量巨大。雷击很容易破坏室内安装的太阳电池。还会对周围的设备造成不同程度上的损坏，影响巨大。针对雷电对光伏电场区造成的巨大影响，一般采用等电位链接、隔离法和加装保护器等三种方法避免雷电可能会造成的危害。在现阶段防雷措施中，最为有效也是最为广泛的方法就是把电气设备金属部件与大地相连。接地系统由四部分组成．即接地设备、接地体、引入线和大地。良好接地是防雷措施成功的重要基础。

共体接地：接地体具体安装过程是在地上挖一个直径约750px的洞．并且在洞底铺设一些食盐，再将接地体放人其中。使用PVC管罩住接地体，然后把接地体周围的空隙使用泥土进行填满并压实。最后在上面放上碎石子进行浇水加固。使用同样的方法将其他接地体接地。形成等腰三角形的布局，再使用35mmz的铜线连接。形成光伏电场内部的一个接地体。

单体接地：一些区域内由于地理环境的影响。光伏电场内部的电杆经常会遭受到雷击。并且雷击的位置相对固定，不会发生移动。针对这些特殊的电杆，要单独安装避雷装置。埋设相应的接地体，就可以有效防止雷击现象的发生，接地体通常会使用长度约2m的镀锌角钢或扁钢。组合接地：组合接地由多个接地体组成．通常以环形或方形放射状以及其他形式进行安装布局。接地体成环形布置时，要保证环线不能有开口，这是为了降低相互屏蔽作用。两个相邻接地体之间的实际具体不能小于3m。接地体的上端要使用镀锌的角钢加固，距离地面要小于1m。

接地装置都是头等重要的，它是电气系统保护装置的根本保证，安装和运行中都必须符合接地装置的安全要求。

1）接地装置的连接应采用焊接，焊接必须牢固可靠，无虚焊假焊。接至设备上的接地线，应用镀锌螺栓连接有色金属接地线不能采用焊接时，可用螺栓连接。螺栓连接处的接触面应平整并镀锡处理凡用螺栓连接的部位，应有防松装置，以保持良好接触的长久性。

2）接地装置的焊接应采用搭接焊，其搭接长度必须符合规定:

1)扁钢为其宽度的二倍，且至少有3个棱边焊接。

2)圆钢为其直径的六倍，且应在圆钢的接触部位双面焊接。

3)圆钢与扁钢连接时，其长度为圆钢直径的六倍，且应在圆钢接触部位的两面焊接。

4)扁钢或圆钢与钢管、扁钢或圆钢与角钢焊接时，为了连接可靠，除应在其接触部位两侧进行焊接外，并将扁钢或圆钢弯成弧形或直角与钢管或角钢焊接。

(3)利用建筑物的金属结构、混凝土结构的钢筋、生产用的钢结构架梁及配线用的钢管、金属管道等作为接地线时，应保证其全长为良好的电气通路，在其伸缩缝、接头及串接部位焊接金属跨接线，金属跨接线的截面积应符合要求。

(4)必须保证接地装置全线畅通并具有良好的导电性，不得有断裂、接触不良或接触电阻超标的现象。接地装置使用的材料必须有足够的机械强度，以免折断或裂开，其导体截面应符合热稳定和机械强度的要求，见表，大中型发电厂、110kV

及以上的变电所接地装置应适当加大截面。保护接零的保护线其导电能力，不得低于相线的1/2。接地干线应在不同的两点及以上与接地网连接，

自然接地体应在不同的两点及以上与接地于线或接地网连接，以保证导电的连续性及可靠性。大接地短路电流电网的接地装置，应校验其发生单相接地短路时的热稳定性，能否承受短路接地电流转换出来的热量而保证稳定而畅通。

(5)必须保证接地装置不受机械损伤，特别是明设的接地装置要有保护措施。与公路，铁路或管道等交叉及其他可能使装置遭受损伤处，均应用钢管或角钢等加以保护。接地线在穿过墙壁、楼板或引出地坪沿墙、沿杆、沿架敷处，均应加装钢管或角钢保护，并涂以15-10Omm宽度相等的绿色和黄色相间的条纹，以

示醒目注意保护。在跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处时，应设置补偿装置。补偿装置可用接地线本身弯成弧状代替。

(6)必须保证装置不受有害物的侵蚀，一般均采用镀锌铁件，

凡焊接处均涂以沥青漆防腐，回填土不得有较强的腐蚀性。对腐蚀性较强的土壤，除应将接地线镀锌或镀铜外，还应当增大地线的截面积。因高电阻率土壤的影响而采取化学处理后的土壤，在埋设接地装置时，必须考虑化学物品是否对接地装置有腐蚀作用。

(7)必须保证地下埋设的接地装置与其他物体的允许最小距离。接地体与建筑物的距离不应小于1.5m避雷针的接地装置与道路或建筑物的出人口及与墙的距离应大于3m接地线沿建筑物墙壁水平敷设时，离地面一般为250--340mm，接地线与墙壁的间隙为10--15mm。垂直接地体的间距一般为其长度的2倍，水平敷设时的间距一般为5m。接地装置的敷设，应远离易燃易爆介质的管道低压接地装置与高压侧的接地装置应有足够大的距离，否则，中间应加沥青隔层。

8)接地线不得串联使用，必须并联使用

(9)接地装置的埋深一般应大于0.

6rn，且位于冻土层以下。

(10)接地电阻必须符合要求。推荐一家永安防雷

避雷针是直击雷防护系统中的，属于外部防雷装置，用来接闪的，同时要需要配备良好的引下线和接地装置来使用。

浪涌保护器是感应雷防护装置，属于内部防雷装置，用在电源系统和信号设备前端，限制线路中出现的瞬态过电压，保护设备用的。

单论哪一个设备好用，这是没有可比性的。在综合防雷系统中，这两样都是必要的，缺一不可的。

针对光伏发电设备的防雷保护，要需要根据设备特点来选配浪涌保护器，并在光伏电站采用综合防雷措施，才能确保光伏电站的安全。