太阳能光伏发电站防雷技术

黄昕羽（长沙市南雅中学，长沙 410129）

太阳能光伏发电站防雷技术

黄昕羽
（长沙市南雅中学，长沙 410129）

本文主要介绍了直击雷、雷击电磁脉冲和与地面接触三种防雷技术，以期为太阳能光伏发电保驾护航。

太阳能；光伏发电站；防雷技术

作为一种可再生的新能源，太阳能开始深入到人们生活与工作中。太阳能光伏发电符合当今的绿色环保理念，符合我国走可持续化发展的战略方针。受多种因素的限制与影响，当前我国国内没有一个完全独立的防雷技术来确保太阳能的光伏发电工作。雷电在我们日常生活中并不少见，其危害力不容小觑，雷电发生时会释放强大的电流，产生极高的电压，给人们的生命财产带来威胁。在日常生活中要把握防雷电的关键点，才能尽可能的降低自身在雷雨天气的危险度。建筑是固定的，不会随人们变动位置，如何保护好建筑，做好建筑的安全防范工作是避雷工作者设置避雷装置的出发点与落脚点。自太阳能光伏发电站在我国问世以来，已大量的投入发电工作中。在整个太阳能发电工作的过程中，直流输出电流占相当大的比例，光伏发电站作为一个独立的发电系统，由于其本身就存在相当大的电流，在遭遇雷电天气时将会产生极大的风险，因此防雷技术对太阳能光伏发电来讲必不可少。

1　太阳能光伏发电简介

太阳能以其清洁、方便、可再生的优势迅速融入到居民的生产与生活中。太阳能发电近年来取得了一定的研究成效，在一些偏远地区，太阳能成为人类生产与生活所必不可少的“必需品”。太阳能电池板在太阳的照射中产生能量，即“电流”，且是直流电。大量的太阳能电池将收集来的直流电通过一系列的调节，即串联、并联后沿固定的“轨道”汇集到一起被送到逆变器，再经逆变器的工作后把产生的直流电转化成交流电在送到电网。太阳能光伏发电采用了最新的科技研发成果，太阳能电池板是整个发电体系的核心，是整个发电体系中最不可少的一部分，它是发电系统的源头。由于其产生电流的特殊性，我国还没有完善的防雷设备来为其发电保驾护航。研究人员对太阳能光伏电类型还没有清楚地划分出来，有些研究学者认为太阳能发电属于工业的范畴，但用普通建筑的防雷技术难以为其安全保驾护航。太阳能板的列阵即发电房的高度比其他发电站要低，但其占地面积大，而且太阳能的周围都是由金属构建的，容易遭受雷击。如果把太阳能光伏发电划分到电力系统的范畴内时，按照传统的电力系统的防雷方式对太阳能光伏发电站设计时也存在不合理之处，不符合我国的法律条文对光伏发电站的经济要求。

2　雷电本身固有的特征

雷电对建筑物及人身的生命财产威胁极大。雷电本身可产生强大的破坏力，对建筑物的破坏主要分为3种：第一种方式为雷电可直接击中物体，使物体产生高温，部分金属化合物在高温下产生化学反应发生爆炸。第二种方式表现为雷电产生的电流具有梯度的特点，雷电产生后产生强大的磁场，使得周围一些金属建筑物在感受到电流后升温，具有潜在的引发火灾的危险。第三种方式体现为雷电击打在金属管上，雷电所产生的高压电随金属管道传到家中的电线上，造成家中电器设备的损害。雷电所产生的危害很难衡量，做好雷电防范工作属于安全保障的重中之重。据不完全统计，我国每年都会因雷电造成严重的经济损失，每年都有雷电灾害事件，给人们的生命财产安全造成威胁。

3　防雷的安全工作

太阳能光伏发电投入大，太阳能电池阵列越大，才能发挥更大的电力，一般大型太阳能发电设备周边都是用铝合金组成的和其他的钢材组成，大量的金属材料在雷雨天气、露天的环境下容易遭受雷电的袭击。在我国，太阳能光伏发电站多在一些雷暴雨天气频发区，被雷击中的几率相对来讲比较大。雷电容易通过太阳能板周围的金属形成感应过电压，太阳能板的完整性在雷电天气不易保持。针对这种状况，采取合理有效的保护措施，是做好防雷工作的保障。一般情况下，可以采取如下的措施：

3.1直击雷防护

直击雷防护是做好防雷工作的有效途径之一。它主要利用避雷针、带、线，这是一种联系性比较强的主动防雷措施。在传统避雷针上安装主动触发雷电的系统，相当于主动触电，通过吸引雷电的方式来加强对避雷针的保护力度。这种主动引电方式一定程度上来讲可以减少安装避雷针的数量。

3.2防雷击电磁脉冲

从一定程度上来讲，累计电磁脉冲不如直击雷多产生的危害性大，但是发生率相对来说比较高。防雷击电磁脉冲的有效途径是在太阳能电池阵列的直流输入线路中装置避雷针来保护光伏电流系统。

3.3与地面接触

与地面接触从一定程度上来讲可以把电流引到大地上，做好接地工作是确保防雷工作的有效途径之一，它关系到整个防雷工作的成败与否。在确保整个接地工作顺利进行的同时要保障人员的安全，制定合理的布局来完成接地工作。

4结语

随着经济的发展，太阳能光伏发电的应用越来越广泛，采取合理有效的安全防雷工作是确保太阳能光伏系统顺利发电的保障。近年来通过科学技术的不断革新，我国对太阳能光伏发电的防雷工作越来越完善。本文主要介绍了直击雷、雷击电磁脉冲和与地面接触三种防雷技术，以期为太阳能光伏发电保驾护航。

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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