太阳能光伏技术：避雷装置的应用

雷电的破坏作用主要是雷电流引起的，危害可分为三种类型：一是外部直击雷的作用，即雷电直接击在建筑物或设备上产生的强加热效应作用和电动力作用；二是内部感应雷的作用，即雷电流产生的静电感应作用和电磁感应作用；三是雷电对架空线架或金属管道的作用，所产生的雷电波可能沿着这些金属导体、管路，特别是沿天线或架空电线将高电位引入室内与造成反击。太阳能光伏并网系统防雷措施如图10．36所示。

图10．36　太阳能光伏并网系统防雷措施

外部防雷装置主要是避雷针、避雷带和避雷网等，通过这些装置可以减小雷电流流入建筑物内部产生的空间电磁场，以保护建筑物的安全。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。内部防雷保护中要等电位连接，实现各金属物体之间等电位，防止互相之间发生闪络或击穿。屏蔽，实现建筑物、线路和设备对外界的电磁屏蔽隔离，防止电磁脉冲和感应高电压。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。

雷击一般通过太阳能电池阵列、配电线、接地线或以这些组合的形式侵入太阳能光伏系统。避雷装置能防止雷电浪涌对太阳能电池阵列或并网逆变器造成损害。在接线箱内，为了保护太阳能电池阵列及并网逆变器，每个组件串都要安装避雷装置，整个太阳能电池阵列的总输出端也设置了避雷装置。另外，对有可能遭受雷击的地方，对地间及线间需设置避雷装置。值得注意的是，避雷装置接地侧的接线要尽可能短，避雷装置接地侧的接线可以一并接线箱的主接地端子上。太阳能光伏并网发电系统防雷接地如图10．37所示。(www.xing528.com)

图10．37　太阳能光伏并网发电系统防雷接地示意图

避雷装置大致分为避雷器、浪涌吸收器、防雷变压器。在接线箱及配电盘内，一般选择避雷器（放电电流额定值大的）；在阵列的主回路内，一般选择浪涌吸收器；如果防雷变压器安装在并网逆变器的交流侧，那么太阳能光伏发电系统不仅与商业系统保持绝缘，而且几乎完全切断雷电浪涌。