光伏电站防雷与接地系统设计

不知不觉，夏季即将到来，在这个多雷暴的季节里，光伏电站易遭到雷击，导致设备毁坏，系统无法正常运行，因此，光伏电站的防雷设计将是影响光伏电站长期稳定、安全、可靠运行的关键因素。

1、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。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集中接地装置，接地电阻必须小于10Ω。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。

2、防雷接地系统的材料选用

3、已经具有外部防雷系统并且保持隔离距离的建筑物

在屋顶表面上搭建光伏设备时，应该考虑到现有的外部防雷系统。为此，光伏设备必须安装在外部防雷系统的保护分区内防止被直接雷击。

举例来说，通过使用适当的接闪装置（如：避雷针），可以防止光伏板遭到直接雷击。避雷针的布置必须使在形成的保护空间内放置的光伏模块可以避免遭到直接雷击，其次，必须防止任何阴影投射到光伏板上。

4、具有外部防雷系统但未保持隔离距离的建筑物 

为获得最大经济利润，通常整个屋顶都铺设光伏板。不过，从安装技术角度看，常常无法保持所要求的隔离距离。因此在这些位置必须建立外部防雷系统和金属光伏组件之间的直接等电位连接。在这种情况下，雷电流侵入建筑物内部的直流母线的风险必须予以考虑，因此必须进行合理等电位连接。

5、电气设备及金属外壳的等电位连接 

从外部进入建筑物的所有导电部件需要接入等电位连接系统中：所有不带电的金属部件直接连到等电位系统，带电部件则通过安装电涌保护器间接接入等电位连接系统。

6、浪涌保护

通过在带电电缆上安装浪涌保护器实现，减少电涌和雷电过电压对设备造成损坏。太阳能光伏并网发电系统的雷电浪涌入侵途径， 除了太阳能电池方阵外， 还有配电线路、接地线等。 

保险丝作为浪涌保护器的后备保护应位于浪涌保护器支路的前端，起过电流保护作用，其分断能力应等于或大于安装处的预期短路电流。