小课堂·06 ｜如何让户用光伏系统的防雷接地更有效

作者：锦浪科技时间：2020-12-10 00:00:00.0 阅读量：4214次

前言

户用光伏系统一般安装在住宅屋顶，其金属表面积大，距离地面较高，位置突出，因此在雷雨天气极易成为雷电侵袭目标。如果电站建设完成后没有进行可靠的防雷接地，那被雷击的概率就变得极高，甚至会引起用电的危险和火灾的发生，造成不必要的人身财产损失。

目前我国光伏行业逐渐成熟，系统设计和施工也更加规范，但对于防雷仍有这样的疑惑：为何我的系统从组件、支架、逆变器、配电箱、引下线和接地点都符合要求，但依旧出现系统雷击损伤？针对此问题，本期锦浪小课堂会为大家分享户用防雷安装过程中容易被忽略的问题点以及如何让系统防雷接地更有效。

PART 1 一般防雷方案

一般防雷方案（斜屋顶/平屋顶）

对于雷电发生较少的地区，通常为以上两种防雷接地方式，且不加装避雷针，项目若是平屋顶类型，通常施工偏向于逆变器保护地或光伏系统接地并入建筑防雷引下线（需该引下线接地电阻＜4Ω）。这种防雷方案，有较大隐患，且在雷电高发区无法有效防雷。

PART 2 强化防雷方案

在考虑系统有效防雷接地前，我们需要认识常见的雷击种类，便于户用电站系统后期防雷方案设计

雷击分类

第一类：直接击中光伏方阵，通过直流回路侵入逆变器，称为直击雷

第二类：在方阵附近发生的静电反应（或电磁感应），称为感应雷

第三类：击中附件导雷装置，由埋地防雷网络反击方阵侵入逆变器，称为反击雷

对于户用光伏系统，前两种雷击最为常见，即直击雷和感应雷，如果住宅位于雷电多发地区或者屋顶存在其它较高的金属设施如太阳能热水器、水箱或卫星通讯天线，这两种雷击概率也会较高，有必要强化系统防雷设计。

屋顶存在金属设备

因此，要提高户用系统防雷有效性，除常规防雷措施满足要求之外，还需要考虑以下几点：

1）如果系统容量大或位于雷击高发区，需要在方阵旁追加避雷针，提高系统避雷等级；

2）屋顶存在其它金属设施，直流回路应尽量远离，光伏支架不可与之接触，并建议屋顶追加避雷针；

3）系统的串线回路面积尽量小，减小感应雷发生的强度；

4）建议为光伏系统单独做防雷网络，以避免雷电通过建筑防雷网络侵入光伏系统。

强化防雷方案（斜屋顶/平屋顶）

PART 3 项目案例分享

该项目位于宁波奉化一户主家，根据宁波市气象局的《2018雷电公报》统计，该地区年平均雷电日达到75次以上属于雷电高发区，且现场住宅为平屋顶面积较大，总装机容量为28kW，采用了一台锦浪GCI-25K-5G逆变器，因此我们针对其电站情况设计了下图所示的防雷系统方案。

现场光伏系统防雷设计方案

除了常规组件、支架、逆变器、配电箱防雷施工外，考虑到项目处于多雷暴地区，项目防雷系统依据上图方案增加了以下几点强化：

1) 逆变器接地：对于系统最脆弱的电力电子产品——光伏逆变器，电气地和保护地均进行有效接地，提高逆变器接地可靠性。

逆变器接地

逆变器接地

2) 追加避雷针：方阵四周追加针长1.5m，直径10mm的圆钢的避雷针，并通过8mm的圆钢与建筑原有避雷带焊接，以减小直击雷对系统造成影响。

追加避雷针

追加避雷针

2) 户用光伏系统独立接地：系统使用Φ8 的圆钢(也可用40*4mm 的扁钢)在房屋附近土层较厚、潮湿的地点，挖1.5m左右深坑进行独立接地，其接地电阻2.68Ω满足小于4Ω的要求。

系统独立接地

系统独立接地

本堂总结

户用光伏系统防雷接地不容忽视，因此在系统安装过程中，我们不但要掌握科学的防雷接地技术，同时根据现场情况相应强化系统防雷方案。总之光伏系统防雷不要怕麻烦，因为前期的细致处理可以避免后期许多问题，一个安全稳定的防雷接地施工可以避免系统损伤、甚至人身财产损失。

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