隨著光伏電站容量不斷增加，運維問題也不斷凸顯。在這些問題中，光伏系統的防雷由于沒有相關標準，在實際應用中沒有得到正確落實。

小固在此將簡述光伏系統防雷的理論信息，并著重討論光伏系統防雷設計時的注意事項。

雷電的危害

根據浪涌電壓的切入路徑，可以將雷電危害分為三種類型：直擊雷作用、感應雷作用和雷電波侵入。

直擊雷作用：雷電放電主通道通過內保護物，保護物直接被雷擊。包括雷電直接擊中光伏電池板和支架、雷電直接擊中輸電線路和雷電直接擊穿光伏電池板周圍的土壤；

感應雷作用：放電過程中產生的瞬變電磁場在導體中感應電磁脈沖。包括放電瞬間導線感應電荷自由流動產生浪涌電壓、經交流側浸入光伏系統的雷電脈沖和電池板金屬支架和地之間感應過電壓；

雷電波浸入：發生直擊雷或者感應雷后，形成的浪涌電壓經輸電線或者金屬管道進入逆變器和輸配電設備中，造成危害或雷擊事故。

防雷等級劃分

建筑物防雷等級劃分：根據 JGJ/T16-92

一級防雷的建筑物

具有特別重要用途的建筑物。如國家級的會堂、辦公建筑、檔案館、大型博展建筑；特大型、大型鐵路旅客站；國際性的航空港、通訊樞紐；國賓館、大型旅游建筑、國際港口客運站等。

國家級重點文物保護的建筑物和構筑物。

高度超過100m的建筑物。

二級防雷的建筑物

重要的或人員密集的大型建筑物。如部、省級辦公樓；省級會堂、博展、體育、交通、通訊、廣播等建筑；以及大型商店、影劇院等。

省級重點文物保護的建筑物和構筑物。

層及以上的住宅建筑和高度超過50m~100m的其他民用建筑物。

省級及以上大型計算中心和裝有重要電子設備的建筑物。

三級防雷的建筑物

當年計算雷擊次數大于或等于0．05時，或通過調查確認需要防雷的建筑物。

建筑群中最高或位于建筑群邊緣高度超過20m~50m的建筑物。

高度為15m及以上的煙囪、水塔等孤立的建筑物或構筑物，在雷電活動較弱地區（年平均雷暴日不超過15）其高度可為20m及以上。

歷史上雷害事故嚴重地區或雷害事故較多地區的較重要建筑物。

在確定建筑物防雷分級時，除按上述規定外，在雷電活動頻繁地區或強雷區可適當提高建筑物的防雷等級。

根據雷電防護區劃分：

LPZ0A區：本區內的各物體都可能遭到直接雷擊和導走全部雷電流；本區內的電磁場強度沒有衰減。

LPZ0B區：本區內的各物體不可能遭到大于所選滾球半徑對應的雷電流直接雷擊，但本區內的電磁場強度沒有衰減。

LPZ1區：本區內各物體不可能遭到直接雷擊，流經各導體的電流比LPZ0B區更小；本區內的電磁場強度可能衰減，這取決于屏蔽措施。

LPZn+1后續防雷區：當需要進一步減小流入的電流和電磁場強度時，應增設后續防雷區，并按照需要保護的對象所要求的環境區選擇后續防雷區的要求條件。

光伏防雷設計注意事項

采用滾球法計算避雷針的高度，同時避免避雷針投影到光伏避雷板上；

避雷針和避雷帶的接地和光伏系統的接地不能共用接下引入線，可以共用地面接地裝置，接入點之間的距離不小于15米，并且對地電阻不要超過4歐姆；

直流浪涌保護器前級熔斷器：工作電壓由組件開路電壓決定，工作電流等于或小于組件的斷路電流；

SPD1選用開關型一級浪涌保護器；

交流浪涌保護器前級熔斷器：工作電壓由電網電壓決定，工作電流等于或小于逆變器的最大輸出電流；

SPD2選用限壓型二級浪涌保護器；

配電系統的對地電阻不要超過4歐姆；

按照國際要求SPD1和SPD2之間的距離不能小于10米。

總結

我國特別是華東地區容易屬于雷電頻發地區，光伏系統鋪設面廣的特點更加加重了受到雷擊的危險，合理的設計以及及時的巡檢可以大大減少甚至杜絕雷電帶來的危害，從而在光伏系統整個生命周期確保系統運行正常，以獲得最大收益。