2022年分布式光伏并网系统防雷设计 .pdf
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1、太阳能光伏电站防雷与接地系统的设计概 述雷电是发生在因强对流天气而形成的雷雨云间和雷雨云与大地之间强烈放电现象。全球任何时候大约有2000 个地点出现雷暴,平均每天约发生 800万次闪电,每次闪电在微秒级的瞬间放出约55KW h的能量。雷电的危害1. 直接雷击 (直击雷) ,即我们通常所说的闪电。直击雷具有热效应、电效应和机械效应三大效果, 且雷电能量巨大, 可瞬间造成被击物折损、坍塌等物理损坏和电击损害。2. 感应雷,雷云形成过程中,由于雷云中电荷的聚积,及闪电发生时雷云中电荷的急剧减少,会形成大范围的静电感应和电磁感应现象,从而造成雷电影响范围内(闪电发生处半径 2Km内) 的金属导体出现
2、高电位 (强电压) 和瞬间冲击电流 (电涌)。 可能造成的主要危害是由于电位差造成相邻导体产生电火花, 电涌造成电源及信号线路发生击穿现象,造成线路短路,并侵入用电设备造成设备损坏。尤其是对低压电气系统和电子信息系统危害更大。3. 传导雷:雷电击中地面物体尤其是建筑物时,雷电流泄放过程中经进出建筑物的金属管道、电源和信号线路向外传导( 约为全部雷电流的 50%),从而对其它建筑物内的线路及设施造成危害。太阳能光伏电站易遭雷击的主要部位太阳能光伏并网电站主要由太阳能电池方阵、并网逆变器、 交直名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
3、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 7 页 - - - - - - - - - 流配电柜等组成。 电池板是由真空钢化玻璃夹层和四周的铝合金框架组成,铝合金框架与金属支架连接,电池板易遭受直击雷侵袭,也易遭受感应雷侵袭。 逆变器、配电柜等电气设备易遭受感应雷和雷电波的侵入,另外在雷电的作用下, 雷电波也可能侵入建筑内危及人身安全或损坏设备,严重的雷电袭击会对整个光伏电站造成极大的破坏。太阳能光伏并网发电系统的防雷光伏电站在进行防雷设计时首先需考虑架设避雷针防止直击雷对光伏电站的伤害,同时也必须考虑防止雷电感应和雷电波侵入光伏发电系统。太阳能光伏并网电站防雷的主要措
4、施如下图所示:当光伏设备放置在已经建成的建筑物顶部时,应考虑到原有的外部防雷系统。 如果光伏设备处于保护范围内,可以不用另加外部防雷系统,反之则要另加外部防雷系统, 避雷针的布置需要既考虑光伏设备在保护范围内, 又要尽量避免阴影投射到光伏组件上。良好的接地使接地电阻减小,才能把雷电流导入大地,减小地电位,各接地装置名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 7 页 - - - - - - - - - 都要通过接地排相互连接以实现共地防止地电位反击。独立避雷针应设独立的
5、集中接地装置, 接地电阻必须小于 10。固定的金属支架大约每隔 10m 连接至接地系统。 太阳能光伏发电设备和建筑的接地系统通过镀锌钢相互连接, 在焊接处也要进行防腐防锈处理,这样既可以减小总接地电阻又可以通过相互网状交织连接的接地系统可形成一个等电位面,显著减小雷电作用在各地线之间所产生的过电压。防雷接地系统的材料选用(1)避雷针避雷针一般选用直径12-16mm的圆钢,如果采用避雷带, 则使用直径8mm 的圆钢或厚度 4mm 的扁钢。避雷针高出被保护物的高度应大于等于避雷针到被保护物的水平距离,避雷针越高保护范围越大。(2)接地体接地体宜采用热镀锌钢材, 其规格一般为: 直径 50mm 的钢
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