隨著科學技術水平的日(rì)益進步(bù),人類對能源(yuán)的需求量越來(lái)越大。但是,能源與環(huán)境(jìng)問題始終是擺在人類麵前具挑戰性的難題。近些年,太陽能、風能、水能、地熱能等再生能(néng)源發展迅速,成為可(kě)持(chí)續發展的新途徑。我(wǒ)國太陽(yáng)能資源十分豐富(fù),據統計,國(guó)內太陽能電池產量年(nián)平均增長率達40%以上,成(chéng)為國家高新技(jì)術產業之一。
然而,由於太陽能光伏發電設備大多裝設在地處空(kōng)曠、偏僻的(de)野外環境,很容易受到(dào)雷電侵(qīn)襲(xí),造成(chéng)設備損壞或者停電故障,甚至對人身安全構成(chéng)威脅。因此,對太陽能光伏發電係統采取(qǔ)相關雷電防護措施變得十分重(chóng)要。
安裝防雷(léi)設備
避雷針或避雷帶
在光伏電站的高點和易被雷擊的設備上安裝避雷針或避雷帶,可以(yǐ)避免直接雷擊。
接地係(xì)統
接地係統是防雷保(bǎo)護的重要組成部分。它通過將雷電導入地(dì)麵,降(jiàng)低係統內部的電壓,減輕雷電對設備的影響。接地電阻應盡可能低,通常要求不超過10歐姆(mǔ)。
防雷擊和浪(làng)湧(yǒng)保護器
在電氣係統中安(ān)裝防雷擊和浪湧保護(hù)器,可以防止雷電進入電力和(hé)通信線路。這些保護器應安裝在光伏陣列、逆變器、配電櫃(guì)和(hé)其他關鍵設備(bèi)的輸入和輸(shū)出端。
雷(léi)電對光伏發電係統的侵襲(xí)方式(shì)
雷電(diàn)發生時產生的雷(léi)電流是主(zhǔ)要(yào)的破壞源,其危害有直接雷擊、感應雷擊和由架空線引導的侵入(rù)雷。我國雷電災害(hài)頻繁,給人們的生命財產(chǎn)安全帶來(lái)巨大損失,為保(bǎo)護光伏(fú)發電係統安全(quán),防雷舉措也應從源頭入手(shǒu)。
(1)直擊雷:直擊雷的電壓峰(fēng)值通(tōng)常(cháng)可達幾(jǐ)萬伏甚至幾百萬伏,電(diàn)流峰值可達幾十kA乃至幾百kA,短時間內產(chǎn)生的巨大能量(liàng)使其極具破壞性。直擊雷對光伏發電係統(tǒng)的破(pò)壞體現在:雷電直(zhí)接擊中太陽能光伏發電陣列電池板或支架、輸電線(xiàn)路以及擊中太陽能電池板周圍,短時間溫度過高引發線路熔化故障。
(2)感應雷:雷暴天氣時,會在附近的導體產生靜電感應雷和電磁感應雷,從而產生過電壓,當電壓超過電子器件的耐壓值很(hěn)多時,電子元器件就(jiù)會(huì)被擊穿或(huò)燒毀。光伏發電係(xì)統受感應雷(léi)侵襲途(tú)徑主要是通過交流輸(shū)出供電線路侵入光伏微電子設備以及電池板及支架(jià)上的(de)靜電過電壓。
(3)接地體入侵:雷擊光伏電站造成地電(diàn)位反擊,雷電反(fǎn)擊的電壓由兩部分組成,一部(bù)分是雷電流瞬(shùn)時值的電阻壓降(jiàng),另一部分(fèn)是(shì)雷電流在電感上的(de)壓降,與雷電流的陡度有關。為防止反擊(jī)的發(fā)生,通常采取防雷設置與建築物金屬體間相隔一定距離,使得間隙閃絡電壓大於反擊電壓。