厦门大恒科技——光伏行业的防雷解决方案

    当前人们环境保护意识的增强，人们越来越多的开始使用新型、绿色、环保的新能源作为传统能源的补充和替代品，太阳能发电就是一种典型的绿色环保型能源，它安全可靠、无噪音、无污染、不受地域限制，无需消耗燃料，它以其特有的优势逐渐得到了大家的认可。

    随道太阳能光伏技术的发展，以及它故障率低、维护方便、规模大小可随意的与建筑物相结合。近年来，太阳能光伏发电系统的数量、规模和应用规模都在不断扩大，而由于太阳能光伏发电系统本身安装位置和环境的特殊性，其设备遭受雷电电磁脉冲损坏的隐患也越来越突出。

    为确保太阳能光伏发电系统安全可靠运行，太阳能光伏发电系统的防雷设计也越来越受重视。太阳能光伏发电系统的防雷与一般电器的防雷即有区别又有联系，因此要根据太阳能光伏发电系统的特点来合理设计可靠的防雷方案。

   光伏发电系统分类：根据光伏发电系统是否与常规电力系统相连接来进行划分，可分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。

    独立光伏发电系统：可分为简易型光伏发电系统和复杂型光伏发电系统；

    并网光伏发电系统：可分为大型并网光伏发电系统和分布式并网光伏发电系统；

    光伏发电系统构成：典型的太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池组、逆变器组成。

    太阳能电池板：是进行光电转换；

    控制器：控制整个系统工作；

    蓄电池：用来储存电能；

    逆变器：进行直流/交流转换；

    雷电对光伏发电系统的影响

    直击雷：是雷雨云对大地和建筑的放电现象，当直击雷作用在远处或防雷保护区之内的导线或金属管道上时可能通过导线和金属管道传输到电子设备和太阳电池组件上，由于它有强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈的冲击波，强烈的电磁辐射，所以能损坏放电通道上的输电线和电子设备，造成财产损失，甚至击伤人畜，造成生命损失。

    雷电感应：雷云表面分布着大量负电荷，可以通过静电感应使支架和电缆等感应出高电压，闪电电流在闪电通道周围的空间产生强大的电磁场，使周围的各类金属导体上产生感应电动势或感生电流，从而损坏设备。并且雷电感应高电压和雷电电磁脉冲的作用范围广，作用方式比较隐蔽，所以其后果往往比直击雷更严重。

   地电位反击：在没有采取等电位连接和钳位措施，并且避雷针引下线与导线、金属管道或电器设备的工作地线间的距离小于安全间距离时，当雷击发生时，导线感应雷电流，或者雷击建筑物导致的地电位抬高，都会使设备的电源线、信号线和接地线之间存在电位差，如果电位差超过设备的耐受能力，则该设备必然被击坏。

    光伏发电系统设备雷电及过电压防护

   直击雷防护：防直击雷装置应严格按照国标GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》的要求进行设置。

    太阳能发电系统必须有相对完善的外部防雷措施，以保证裸露在室外的太阳能电池板不被直接雷击损坏。

    外部防雷系统的作用是提供直击雷电流泄放通道，使雷电不会直接击中太阳能电池板。

    外部防雷系统主要包括：接闪器、引下线和接地地网。

    避雷针的布置需要考虑光伏设备在保护范围，其中避雷针必须按滚球法计算其保护范围和高度。对于良好的接地可使接地电阻减小，这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。

    避雷针：可选用大恒TP450型避雷针或TP450C、TP450F、TP01、TP02、TP03型等系列避雷针。

   感应雷防护：光伏发电系统防雷设计可依据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》和GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷设计规范》

   浪涌保护：通过在带电电缆上安装浪涌保护器，来减少电涌和雷电过电压对设备造成损坏，太阳能光伏发电系统的雷电浪涌入侵途径，除了太阳能电池外，还有配电线路、接地线等，所以太阳能光伏发电系统需要采取以下防护措施：

    1、直流侧（汇流箱/直流屏）：在逆变器的每路直流输入端装设浪涌保护装置

    简易型光伏发电系统可选：大恒VD10D/32/2P 24VDC浪涌保护器、VD10D/85/2P 48VDC浪涌保护器

    大型光伏发电系统可选：大恒VC20D/1000/3P浪涌保护器、大恒T08/60G/1000/2P SCB(SPD专用后备保护器)

    2、交流侧（交流屏）：在接入控制柜中安装浪涌保护器，以防护沿连接电缆侵入的雷电波。

    大型光伏发电系统可选：大恒VB40/385/1PN(单相)浪涌保护器、VB40/385/3PN(三相)浪涌保护器

                          大恒T08/80/2P(单相)SCB-SPD专用后备保护器、T08/80/4P(三相)SCB-SPD专用后备保护器

    3、SCB保护器（SPD专用后备保护器）：为防止浪涌保护器失效时引起电路短路，必须在浪涌保护器前端串联一个SCB(SPD专用后备保护器)。可以替代现在常在浪涌保护器前端串联的断路器或熔断器（过电流保护装置的额定电流不能大于浪涌保护器产品说明书推荐的过电流保护器的******额定值）

    SCB保护器：或称SPD专用后备保护器，解决防雷器因劣化和电网故障引起的火灾。解决了因雷电引起的后备保护装置误动作造成的防雷器失效问题。确保SPD不起火、使设备防雷持续有效、解决目前广泛使用断路器或熔断器做外置脱离器存在的保护盲区问题，是光伏供电系统SPD理想的防火配套器件。

                直流：大恒T08/60G/1000/2P SCB(SPD专用后备保护器、T27-SA(自动重合闸)

   防止地电位反击：采用等电位连接，防止互相之间发生闪络或击穿。具体来说就是，在太阳能电池组件和金属支架及设备的外壳直接接到等电位系统上，直流和交流电缆通过安装电涌保护器间接接到等电位系统上。

   电磁屏蔽：在建筑物、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。屏蔽可以采用密封的导电壳层、同轴外套或内通电缆的电缆管，或者在电缆沟中电缆上面敷设高裸露保护线等方式，屏蔽装置的外壳应连接到设备地线上。

    大恒电源系统浪涌保护器

    大恒电源系列电涌保护器，符合SPD国家标准GB18802.1-2011要求规范，SPD保护符合IEC标准规范 EN 61643-11，SPD安装类别符合IEC标准规范 EN 61643-1，保护级别符合DIN VDE 0675-6。大恒电源系列电涌保护器，应用于电源供电系统的第一级电源电涌保护、第二级电源电涌保护、第三级电源电涌保护。使用时并联在电源线路上，它利用其自身当两端电压高于规定电压后通过的电流呈指数规律增长的伏安特性，能够有效的将窜入电力传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，达到将强大的雷电流泄流入地、抑制浪涌、泄流和限幅作用，从而保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。

    大恒信号系列浪涌保护器

    大恒天馈系列浪涌保护器

    大恒信号系列电涌保护器，依据IEC和GB通信防雷器标准，采用标准接口设计。大恒信号系列防雷器具有通流容量大、反应速度快，插入损耗小，不影响正常信号传输，结构简单、安装方便，无需特殊维护等特点，是各类终端设备的理想防雷保护设备。
    大恒信号系列电涌保护器，主要包括视频监控电涌保护器（BNC视频监控系统防雷器、二合一视频防雷器、三合一视频防雷器、机架式视频防雷器）、音频信号电涌保护器（RJ11电话线防雷器、机架式音频防雷器）、网络信号电涌保护器（RJ45系列网络信号防雷器、机架柜网络信号防雷器）、过程控制信号电涌保护器、串口信号电涌保护器(RS232-DB9)、并口信号电涌保护器(DB25)、DCS系统防雷保护器等。