雷电来袭，分布式光伏系统如何安全度过

随着可再生能源的发展，分布式光伏系统得到了广泛应用。然而，雷电过电压作为一种常见的自然灾害，对光伏系统的安全运行构成了严重威胁。随着雷雨季节的来临，如何保障分布式光伏系统在雷雨期间的安全运行，防止由于雷电造成的故，减少损失，本文就这些方面的问题进行探讨，并深入分析分布式光伏系统雷电过电压防护的必要性及有效措施。

雷电过电压对分布式光伏系统的影响

雷电过电压是指雷电放电过程中产生的高电压，可能通过直接雷击或感应雷击作用于光伏系统，导致电气设备损坏、系统瘫痪，甚至引发火灾。其危害主要为产生强大的感应电流或高压，使附近线路和导电设备出现闪电的，使地电位上升，会使周围电子系统中的设备造成干扰甚至被过压损坏，静电场增强，使空气中的放电火花也会产生高速电磁脉冲，造成对电子设备的干扰。

雷电过电压会沿分布式光伏的交流电源线、直流电源线、二次系统的信号采集、传输电缆、光缆、GPS系统的天馈线、进出主控楼的电话线、网络线、其它进出主控楼的线缆（监控、消防、报警等等）等途径对分布式光伏造成损害。

雷电过电压造成的设备损坏主要由感应雷过电压引起，包括汇流箱起火、逆变器绝缘击穿、变压器叠层母排烧毁等。

雷电过电压防护措施

对于分布式光伏系统的雷电防护主要还是通过包括外部防护以及内部防护两方面，以达到综合防护的效果，通常依据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》以及GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中的各项规定进行防护。

措施一：接闪

现场所有可能遭受直击雷的部位应安装接闪器（避雷针、避雷带或避雷网）、引下线，并接入接地装置，将雷电流引入地下泄放。避雷网在屋顶的网格尺寸应不大于20m×20m，并且与屋顶避雷带多处焊接连通。室外电子设备集中的区域，可在距电子设备和机房建筑物30m以外的地点安装多支独立避雷针。

措施二：均压

走线架、光伏支架、电源屏、控制台、机架、机柜等所有设备必须与墙体绝缘，其安全地线、防雷地线、工作地线等必须以最短距离分别就近与接地汇集线连接，接地汇集线宜采用大于30m×3mm紫铜排，可相互连接成条形、环形或网格形。接地汇集线与地网的连接线应采用不小于50mm²的有绝缘保护套铜导线。

措施三：屏蔽

含电子信号设备的金属箱、金属盒应当接地。进入金属箱、盒的电源线和信号线，宜采用屏蔽电缆埋地敷设，屏蔽电缆的金属屏蔽层应接地。无法采用屏蔽电缆时，应将非屏蔽线缆串钢管敷设，并将钢管两端接地。

措施四：接地

采用共用接地系统的设备机房，应将电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、信号设备工作地、防静电接地、金属屏蔽层电缆外层、保护地及浪涌保护器接地端子等以最短的距离分别就近接到等电位接地排上。其接地电阻应小于4Ω。接地电阻值难以到达要求时，可采取深井法、换土、添加降阻剂、外引等方式加以改善，但外引长度不应超过30m。

措施五：布线

电源线与信号线、高频线与低频线、已保护线路与保护线路必须分开敷设，无法分开敷设时，尽量采用交叉布线的方式。室内信号传输线路与电力线路平行靠近敷设时，其间距应符合要求。条件不许可时，应采用屏蔽电缆，电缆屏蔽层应接地。

措施六：安装浪涌保护器

浪涌保护器（SPD）是保护设备不受雷电电涌电流的冲击，减少设备损坏和相关损失的有效措施之一，但浪涌保护器的设置只是防雷工程的一部分，不应以设置浪涌保护来代替防雷工程。

浪涌保护器内部通常包含压敏电阻（MOV）、气体放电管（GDT）或二极管等元件。当系统遭受雷电或其他电力浪涌时，电压会瞬间升高。这些元件会迅速导通，将过电压引流到地，从而吸收和限制电力浪涌的能量，保护系统内的关键设备免受损害。

为了防止传导雷对系统的冲击，第一级SPD应尽可能靠近装置的电源安装；为了避免SPD老化损毁之后对系统的供电可靠性造成影响，安装浪涌保护器时，在SPD之前加装过流保护装置（推荐采用熔断器或断路器）作为后备保护；SPD连接导线尽量做到短、粗、直；为了避免电磁振荡的发生，设备端的SPD应尽可能靠近设备安装（保护距离不大于10m）；做好不同级SPD之间的能量配合。

综上所述，雷电过电压防护对于分布式光伏系统的安全运行至关重要。通过合理安装避雷设备、使用SPD及优化接地系统，可以显著降低雷电过电压的风险。预防与减少雷击过电压对分布式光伏系统的损害。