梅雨季節，光伏電站應該如何預防雷擊？

到了一年一度的梅雨季節，天空多日陰沉，降水連續不斷，自然界由於高溫（wēn），水分的蒸騰作用加強，空氣對流運動旺盛。溫熱的空氣（qì）被強大的上升氣流推到空中遇冷形成濃積雲（yún）。雷雨雲是所有（yǒu）類（lèi）型（xíng）雲中（zhōng）最（zuì）為活躍的一種，在厚厚（hòu）的雲層中（zhōng）存在著大量的正負電荷，正電荷和負電（diàn）荷分離形成巨大的電（diàn）偶極子，或多極子。容易形成雷擊。那麽，梅雨來臨了，光伏（fú）電站應該（gāi）如何預防雷（léi）擊呢?

首先，雷電會對光（guāng）伏電站造成哪些危害呢?

1、對太陽電池組件的危害。太陽電池板是太陽能發電係統中的核心部分，也是太陽能發電係統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能量轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。但其所（suǒ）在位置（zhì）極易遭受具有強大的脈衝電流、熾熱的高溫、猛烈的電動力的直擊雷的衝擊而導致整個係統（tǒng）癱瘓（huàn）。

2、對光伏控製（zhì）器的危害（hài）。光伏控製器的作用是控製整個係統的工作狀態，並對蓄（xù）電池起到（dào）過充電（diàn）保護、過放電保護的作用。當（dāng）係統遭受到雷擊或是過電壓損壞時會出現以下（xià）情況。

(1)充（chōng）電係統一直充電，放（fàng）電係統無放電，導致蓄（xù）電池一直處於充電狀態，充電過飽輕則縮短蓄電池使用壽命、容量降低，重則導致蓄電池爆炸，造成（chéng）對整個係統的損壞和人員傷亡。

(2)充電係統無充電，放電係（xì）統一直處於放電狀態，蓄電池無法將電能儲存起來，導（dǎo）致用戶在有太（tài）陽光時（shí）設備（bèi）可正常工作，無太陽光或光線不強（qiáng）時設備無法（fǎ）工作。

3、對蓄電池的危害。太陽能光伏發電係統一般采用鉛酸蓄電池（chí），小微型係統中，也可（kě）用鎳氫電（diàn）池、鎳鎘電池或（huò）鋰電（diàn）池。其作用是在有光照時將太（tài）陽電池（chí）板所發出的電能儲存起來，到需要的時候（hòu）再釋放出來。當係統遭受到雷擊時過電壓（yā）入侵到蓄電池時輕則損害蓄電池、縮短電池的（de）使（shǐ）用壽命，重（chóng）則導致電池爆炸，引起嚴重的係統（tǒng）故障和（hé）人員傷亡。

4、對逆變器的危害。太陽能的直接輸出電壓要轉（zhuǎn）變為ac 220v/ac 380v為電（diàn）器提供電能，需要將太陽能光（guāng）伏（fú）發（fā）電係統（tǒng）所發出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用dc-ac逆（nì）變器。如果逆變器（qì）損壞將會出現以下情況。

(1)用戶負載（zǎi）無電壓輸入，用電設備無法（fǎ）工作（zuò）。

(2)逆變器無法（fǎ）將電壓逆變，導致太陽電池板上的直流電壓直接供負載使用，如果太陽電池板電壓過高將直接燒毀用（yòng）電設備（bèi）。

那麽，光伏電站如何預防雷電?

在現階段防雷措施中，最為有（yǒu）效也是最為廣泛的方法就是把電氣設備金屬部件與大（dà）地相連。接地（dì）係統由（yóu）四部分組成：即接地設（shè）備、接地（dì）體、引入線和大（dà）地。良好接地是防雷措施成（chéng）功的重要基礎。主要的（de）接地方（fāng）式有以下三種：

1、共體接地

接地體具體安裝過程是在地上挖（wā）一個直徑約30cm的洞，並且在洞底（dǐ）鋪設（shè）一（yī）些食鹽，再將接地（dì）體（tǐ）放入（rù）其中。使用PVC管罩住接（jiē）地體，然後把接地體周圍的空隙使用泥土進行填滿並壓實。最後在上麵放上碎石子進行澆水加固。使用同樣的方法將其他接地體接地。形成等腰三角形的布局，再（zài）使用35mm的銅線連接。形成光伏電場內部的一個接地體。

這（zhè）種接地可以使光伏發電（diàn）場所有的金屬部件有效接地。這（zhè）種（zhǒng）方法還（hái）不需要埋設很多（duō）個接地體就可以解決接地問題。而且還有效地把電（diàn）阻值控（kòng）製在4n以內。光伏電場中所（suǒ）有設備的金屬殼（ké）、避雷裝置以及電池板的金屬（shǔ）架、逆變器等眾多設（shè）備都能直接連在同一個（gè）接地體上。在沒有雷擊現象發生時可以單純作為接地保護和零線。一旦發生雷擊時就可以當作防雷接地裝置使用（yòng）。

2、單體接地

一些區域內由於地理環境的（de）影響。光（guāng）伏電場內部的電杆經常會遭受到雷擊。並且（qiě）雷擊的位置相對固定，不會（huì）發生移動。針對這些特殊的電杆，要單獨安裝避雷裝置。埋設相應的接地體，就可以有效防止雷擊現象的發生，接地體通常會使用長度約2m的鍍鋅角鋼（gāng）或扁（biǎn）鋼。

3、組（zǔ）合接地

組合（hé）接（jiē）地由（yóu）多個接（jiē）地體組成。通常以環形或方形放（fàng）射狀（zhuàng）以及其他形式進行安裝布（bù）局。接地體成環形布（bù）置時，要保證環線不（bú）能有開口，這是為了降低相互屏蔽作用。兩個（gè）相鄰接地體（tǐ）之間的實際具體（tǐ）不能小於3m。接地體的上端要使用鍍鋅的角鋼（gāng）加固，距離地麵要小（xiǎo）於1m。

防雷擊電（diàn）磁脈衝雷

擊電磁脈衝沒有直擊雷強烈，但是發生概（gài）率卻非常高，目前常采用的防護（hù）措施主要（yào）有等電位連接、屏蔽和加裝電湧保護器。為了減小不同金屬物之間的電位（wèi）差和故障電壓（yā）危害，太陽（yáng）能電池板的四周鋁合金（jīn）邊（biān）框和金屬太陽能支架，控製器、匯流箱、逆變（biàn）器的金屬外殼，金屬管(槽)線纜的金屬屏蔽層及避雷帶等應根（gēn）據GB50057的規定采（cǎi）取良好（hǎo）的等電位連接措施。

為減少電磁幹擾，太陽能電池板的入戶線路應以合適的路徑敷設並做好線路屏蔽。線纜應選用有（yǒu）金（jīn）屬屏蔽層的電纜並穿金屬管敷設。在防雷（léi）區界麵處電纜（lǎn）金屬屏蔽層及金屬管(金屬管（guǎn）應兩端接地)應做等電位連接並接地。入戶線路和防（fáng）雷（léi）連接（jiē）線需分開敷設，保持最小平行間距1m，最小交叉間距（jù）0.3m。為（wéi）了防止雷擊電磁脈衝產生的過電壓及過電流經入戶（hù）線路侵（qīn）入損壞室內的光（guāng）伏發（fā）電設備，對光伏發電係統的線纜（lǎn）應加裝多級防浪湧保護裝置進行防（fáng）雷保護。

首先，應該在太陽能電池方陣的直流輸入線路安裝直流避雷器，根據線路（lù）長度和工作電壓選用（yòng）標稱放電電流≥10kA適配（pèi）的SPD該浪湧（yǒng）保護器內部應包（bāo）括差模濾波器，以幫助消除線（xiàn）路上傳導的電磁幹擾，在光伏電站的交流輸出供電線路（lù）上安（ān）裝（zhuāng）交流避雷（léi）器（qì）。

其次（cì），由於控製（zhì）器和逆變器均為價格昂貴的設備，應在控製器和逆變器內安裝第2級的電源浪湧（yǒng）保護器，使其具有防雷（léi）保護功能。如果（guǒ）逆變器輸出到一（yī）些較重要的（de）負載設備，還應該在逆變器（qì）輸出端安（ān）裝第3級電源浪湧保護器。電源係統和電子係統安裝多級SPD時還需考慮（lǜ）多級匹配問題。

雷電會對建築（zhù）物及（jí）電氣設備造成嚴（yán）重（chóng）破壞。在獨立光伏電站的防（fáng）雷設計中。應當選擇合理的設計方案，采取有效的措施。做好獨立光伏電站的防雷設計。防止直擊雷、感（gǎn）應雷、雷電波（bō）對獨立光（guāng）伏電站設（shè）備的破壞，這樣才能保證獨立光伏電站長期穩定、安全、可靠地運（yùn）行（háng），為用戶提供優質的電能。