一、太阳能光伏电站的防雷措施 太阳能光伏电站的防雷分为直接雷击保护和感应防雷两部分,直接雷击保护主要指光伏电站中的太阳电池组件,遭到直击雷的侵袭。感应雷击保护是指机房中的低压配电线路电气设备遭雷电波的袭击。光伏电站在设计防雷时,从太阳电池方阵的输入端至最终用户,针对直接雷击和感应雷击采取必要的防雷措施,从而为光伏电站的安全、稳定运行提供重要保证。 二、 直击雷的防护 1、安装引雷型消雷针 引雷型消雷针在保护系统物体的同时,最大限度的消耗雷电的能量,不发生直接雷击的击闪,而且这种性能是由消雷针本身的结构决定的,于接地的性能无关,其不仅能保护自身的安全,还能减少周边环境的雷击概略。 2、引雷形消雷针保护范围计算
引雷型消雷针(这里仅指单针)保护范围有二个区域: (1)、因引雷型消雷针接闪体有最大的正向和侧向引雷能力,在接闪体上产生的感应势能能改变空间一定范围内的雷电场分布,在消雷针的下方有一个电场净空区域,这个区域就叫做电场净空保护范围L1。 一般的,净空保护范围L1和消雷针击闪体的底部半径成正比,放大比例为10倍。 (2)、用折线法和滚球法计算的一般保护区域范围L2。 (3)、引雷型消雷针的保护范围L: L=L1+L2 一般的,引雷型消雷针保护范围安全和简便的计算方法,按接闪体高度的45度折线方法计算。 1、小范围单针保护计算法如图示:
H=D+h 2、区域范围的保护计算方法如图示:
(1)对于大区域范围的保护,一般沿区域范围四周按保护设置距离和高度合理配置,其中设置距离和高度的计算方法按如下公式计算: H=D/2+h 或 H=L/2+h (2)对于大区域范围内的保护,如能利用中心建筑系统的自然高度实现范围内的覆盖,根据这些建筑物体的分布位置设置安装,其安全覆盖的基本计算方法: D=HO-h HO--指建筑物高度加引雷型消雷针高度。
如不能利用中心建筑系统的自然高度实现范围内的覆盖,根据中心内的位置按网格法均匀设置安装,如图示:
其中设置距离和高度的计算方法按如下公式计算: H=D/2+h
3、太阳能电站的基本应用方案: 在太阳能电站四周设置消雷针,对整个太阳能电站进行保护,或在太阳能板阵列四周安装引雷型消雷针,从安全的角度考虑,大范围比小范围好,大范围能有效防止因电站周边物体遭遇雷电后影响到站内的设备。 在此对在太阳能板阵列四周安装引雷型消雷针的方案做一个基本预算。
(1)在太阳能光伏电站四角各安装一个消雷针,消雷针的等级为150KV×5KA。 (2)消雷针具体高度要按照保护范围和被保护物的高度来确定。按45度折线法计算: H=D+h 所需保护范围为双针,保护范围D为7.5米,如果被保护物太阳能阵列高h3米,消雷针的设置高度为10.5米,以确保站内的设备在保护区域。 (3)消雷针的接地以牢固为第一目的。可不考虑接地电阻值。 三、感应雷的防护 在各电气输入和输出端装设可简单接地电源防雷器,实现简单接地。可防止感应雷电过电压通过低压配电线路侵入机房,对系统内部设备造成损坏。另一方面,将机房内的金属外壳、蓄电池架、金属管道、电缆金属外皮牢固接地即可,这样就可以保证机房内不会产生雷电反击和危及人身安全的接触电压或跨步电压。
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