光伏发电系统的防雷接地

01 雷电对光伏系统的危害

（1）对光伏组件的危害。光伏组件是光伏发电系统中的核心部分，其大多安装在室外屋顶或是空旷的地方，这些位置极易遭受具有强大的脉冲电流、炽热的高温、猛烈的电动力的直击雷的冲击而导致电池组件接线盒内部旁路二极管击穿、 电池片击穿、线路烧断等故障，使部分方阵无法发电或整个发电系统瘫痪。

（2）对光伏控制器的危害。当光伏控制器遭受到雷击或是过电压损坏时会出现以下情况：

①充电系统一直充电，放电系统无放电，导致蓄电池一直处于充电状态，充电过饱轻则缩短蓄电池使用寿命、容量降低，重则导致蓄电池爆炸，造成对整个系统的损坏和人员伤亡。

②充电系统无充电，放电系统一直处于放电状态，蓄电池无法将电能储存起来，导致用户在有太阳光时设备可正常工作，无太阳光或光线不强时设备无法工作。

（3）对蓄电池的危害。当系统遭受到雷击使过电压入侵到蓄电池时，轻则损害蓄电池，缩短电池寿命，降低电池容量，重则导致蓄电池爆炸，造成严重的经济损失和人员伤亡。

（4）对逆变器的危害。如果逆变器遭受雷击损坏将会出现以下情况：

①用户负载无电压输入，用电设备无法工作。

②逆变器无法将电压逆变，导致光伏组件产生的直流电压直接供负载使用，如果光伏组件输出电压过高将直接烧毁用电设备。

 

02 变电站工程

变电站防雷击主要采用避雷针。避雷针的原理是吸引下行的雷电通道，并将雷电流经引下线及接地装置疏导到大地，使避雷针保护范围内的物体免遭直接雷击。 长期运行经验表明，该避雷方法是有科学根据的，是有效的。只要按照正确的方法实施，可以把雷击造成的损失控制到可以接受的程度。

 

  03 太阳能光伏发电工程

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。

组件接地 在光伏组件和金属部件（如：防雷装置、雨水槽、天窗、太阳能电池或天线系统）之间必须依据 IEC 62305-3(EN 62305-3)（国际标准：《雷电防护 第三部分 建筑物的实体损害和生命危险》）保持隔离距离。   一般来说，组件的接地孔用于组串之间连接使用，组串两端的组件接地孔会与金属支架连接。

组件与支架连接

光伏组件的防雷接地电阻要求应小于10欧姆，逆变器和配电箱接地电阻应小于4欧姆。达不到接地电阻要求的，通常采用添加降阻剂或选择土壤率较低的地方埋入。

组件支架接地

  逆变器接地

①  工作接地

一般工作接地(PE端)接到配电箱里的PE排上，再通过配电箱做接地。

逆变器PE端

②  保护接地

逆变器机身的右侧有一个接地孔是做重复接地，保护逆变器和操作人员的安全。

逆变器接地展示图

  配电箱侧接地

①  防雷接地

交流侧防雷保护一般由熔断器或断路器和防雷浪涌保护器构成，主要对感应雷电或直接雷或其他瞬时过压的电涌进行保护，SPD（电涌保护器）的下端接到配电箱的接地排上。

② 箱体接地

根据《建筑电气工程施工质量验收规范》，柜、屏、台、箱、盘的金属框架及基础型钢必须接地(PE)或接零(PEN)可靠；装有电器的可开启门，门和框架的接地端子间应用黄绿色铜线连接。

配电箱的柜门与柜体要做跨接线，保证可靠接地：

 

总之，光伏发电站的防雷接地非常关键，也是光伏发电安全运行的主要环节，在设计、施工和运行维护过程中都要引起足够的重视，确保接地良好，才能保证电站安全运行。

审核编辑：刘清