太陽能光伏發電站防雷技術

黃昕羽（長沙市南雅中學，長沙 410129）

太陽能光伏發電站防雷技術

黃昕羽
（長沙市南雅中學，長沙 410129）

本文主要介紹了直擊雷、雷擊電磁脈沖和與地面接觸三種防雷技術，以期為太陽能光伏發電保駕護航。

太陽能；光伏發電站；防雷技術

作為一種可再生的新能源，太陽能開始深入到人們生活與工作中。太陽能光伏發電符合當今的綠色環保理念，符合我國走可持續化發展的戰略方針。受多種因素的限制與影響，當前我國國內沒有一個完全獨立的防雷技術來確保太陽能的光伏發電工作。雷電在我們日常生活中并不少見，其危害力不容小覷，雷電發生時會釋放強大的電流，產生極高的電壓，給人們的生命財產帶來威脅。在日常生活中要把握防雷電的關鍵點，才能盡可能的降低自身在雷雨天氣的危險度。建筑是固定的，不會隨人們變動位置，如何保護好建筑，做好建筑的安全防范工作是避雷工作者設置避雷裝置的出發點與落腳點。自太陽能光伏發電站在我國問世以來，已大量的投入發電工作中。在整個太陽能發電工作的過程中，直流輸出電流占相當大的比例，光伏發電站作為一個獨立的發電系統，由于其本身就存在相當大的電流，在遭遇雷電天氣時將會產生極大的風險，因此防雷技術對太陽能光伏發電來講必不可少。

1　太陽能光伏發電簡介

太陽能以其清潔、方便、可再生的優勢迅速融入到居民的生產與生活中。太陽能發電近年來取得了一定的研究成效，在一些偏遠地區，太陽能成為人類生產與生活所必不可少的“必需品”。太陽能電池板在太陽的照射中產生能量，即“電流”，且是直流電。大量的太陽能電池將收集來的直流電通過一系列的調節，即串聯、并聯后沿固定的“軌道”匯集到一起被送到逆變器，再經逆變器的工作后把產生的直流電轉化成交流電在送到電網。太陽能光伏發電采用了最新的科技研發成果，太陽能電池板是整個發電體系的核心，是整個發電體系中最不可少的一部分，它是發電系統的源頭。由于其產生電流的特殊性，我國還沒有完善的防雷設備來為其發電保駕護航。研究人員對太陽能光伏電類型還沒有清楚地劃分出來，有些研究學者認為太陽能發電屬于工業的范疇，但用普通建筑的防雷技術難以為其安全保駕護航。太陽能板的列陣即發電房的高度比其他發電站要低，但其占地面積大，而且太陽能的周圍都是由金屬構建的，容易遭受雷擊。如果把太陽能光伏發電劃分到電力系統的范疇內時，按照傳統的電力系統的防雷方式對太陽能光伏發電站設計時也存在不合理之處，不符合我國的法律條文對光伏發電站的經濟要求。

2　雷電本身固有的特征

雷電對建筑物及人身的生命財產威脅極大。雷電本身可產生強大的破壞力，對建筑物的破壞主要分為3種：第一種方式為雷電可直接擊中物體，使物體產生高溫，部分金屬化合物在高溫下產生化學反應發生爆炸。第二種方式表現為雷電產生的電流具有梯度的特點，雷電產生后產生強大的磁場，使得周圍一些金屬建筑物在感受到電流后升溫，具有潛在的引發火災的危險。第三種方式體現為雷電擊打在金屬管上，雷電所產生的高壓電隨金屬管道傳到家中的電線上，造成家中電器設備的損害。雷電所產生的危害很難衡量，做好雷電防范工作屬于安全保障的重中之重。據不完全統計，我國每年都會因雷電造成嚴重的經濟損失，每年都有雷電災害事件，給人們的生命財產安全造成威脅。

3　防雷的安全工作

太陽能光伏發電投入大，太陽能電池陣列越大，才能發揮更大的電力，一般大型太陽能發電設備周邊都是用鋁合金組成的和其他的鋼材組成，大量的金屬材料在雷雨天氣、露天的環境下容易遭受雷電的襲擊。在我國，太陽能光伏發電站多在一些雷暴雨天氣頻發區，被雷擊中的幾率相對來講比較大。雷電容易通過太陽能板周圍的金屬形成感應過電壓，太陽能板的完整性在雷電天氣不易保持。針對這種狀況，采取合理有效的保護措施，是做好防雷工作的保障。一般情況下，可以采取如下的措施：

3.1直擊雷防護

直擊雷防護是做好防雷工作的有效途徑之一。它主要利用避雷針、帶、線，這是一種聯系性比較強的主動防雷措施。在傳統避雷針上安裝主動觸發雷電的系統，相當于主動觸電，通過吸引雷電的方式來加強對避雷針的保護力度。這種主動引電方式一定程度上來講可以減少安裝避雷針的數量。

3.2防雷擊電磁脈沖

從一定程度上來講，累計電磁脈沖不如直擊雷多產生的危害性大，但是發生率相對來說比較高。防雷擊電磁脈沖的有效途徑是在太陽能電池陣列的直流輸入線路中裝置避雷針來保護光伏電流系統。

3.3與地面接觸

與地面接觸從一定程度上來講可以把電流引到大地上，做好接地工作是確保防雷工作的有效途徑之一，它關系到整個防雷工作的成敗與否。在確保整個接地工作順利進行的同時要保障人員的安全，制定合理的布局來完成接地工作。

4結語

隨著經濟的發展，太陽能光伏發電的應用越來越廣泛，采取合理有效的安全防雷工作是確保太陽能光伏系統順利發電的保障。近年來通過科學技術的不斷革新，我國對太陽能光伏發電的防雷工作越來越完善。本文主要介紹了直擊雷、雷擊電磁脈沖和與地面接觸三種防雷技術，以期為太陽能光伏發電保駕護航。

［1］常超，史陽，劉玲騰.利用μCOS-Ⅱ實現光伏并網控制器的設計［J］.高壓電器，2011，（12）：38-39.

［2］ 吳華波，曾素瓊.光伏并網逆變器合閘方法研究［J］.高壓電器，2011，（07）：311-312.

［3］ 鄭軍，胡東升.光伏電站的防雷接地技術［J］.民營科技，2011，（03）：87-88.

Lightning Protection Technology for Solar Photovoltaic Power Station

HUANG Xin-yu
（Nanya Middle School of Chang sha，Chang sha 410129，China）

This paper mainly introduces the lightning，lightning electromagnetic pulse and contact with the ground three lightning protection technology，in order tosolar photovoltaic power generation escort.

Solar energy；PVpower generation；Lightningprotection technology

TM862

A

1674-8646（2015）08-0029-01

2015-05-23