光伏电站安装光伏浪涌保护器的必要性

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光伏电站一般位于空旷区域,雷击风险较高,其电子设备和电气设备对浪涌敏感。因此,为确保光伏电站的安全运行,天盾雷电强调安装光伏浪涌保护器是非常必要的。


雷电防护区划分与防护措施

光伏电站的雷电防护应根据 雷电防护区(LPZ) 的划分,逐级进行浪涌保护器的布置,主要包括以下防护区:

  1. 直击雷非防护区(LPZ0A)

    • 电磁场未衰减,物体完全暴露于雷击环境。
    • 防护措施:采用避雷针、避雷网、接地装置等直击雷防护设施。
  2. 直击雷防护区(LPZ0B)

    • 电磁场无衰减,但物体很少直接遭受雷击。
    • 防护措施:在进入光伏电站的电源和信号线路上安装 I类浪涌保护器,泄放大部分雷电流。
  3. 第一防护区(LPZ1)

    • 雷电电流经屏蔽后大幅减小,电磁场得到初步衰减。
    • 防护措施:在 逆变器前端配电柜 中安装 II类浪涌保护器,保护逆变器和关键设备。
  4. 第二防护区(LPZ2)及后续防护区(LPZn)

    • 雷电流或电磁场进一步减弱,重点保护敏感设备。
    • 防护措施:在 通信设备和控制设备 前安装 III类浪涌保护器,提供精细保护。


光伏浪涌保护器的作用

光伏浪涌保护器通过分流和限压功能,保护光伏系统中的关键设备免受浪涌冲击。其主要作用如下:

  1. 限制过电压

    • 限制雷电感应电压和操作过电压的幅值,避免设备损坏。
  2. 泄放电涌电流

    • 将雷电流安全泄放到地,避免过电流对系统元件造成损害。
  3. 保护光伏设备

    • 保护光伏组件、逆变器、直流汇流箱、交流配电柜等关键设备。
  4. 提高系统可靠性

    • 防止雷电和电涌引起的设备故障,保障电站稳定运行。


光伏浪涌保护器安装位置

根据光伏电站的电气系统架构及雷电防护区划分,浪涌保护器的安装位置主要包括以下几点:

  1. 直流侧(光伏组件与逆变器之间)

    • 安装直流浪涌保护器,通常在直流汇流箱中设置,保护逆变器免受直流侧的雷电冲击。
  2. 交流侧(逆变器与电网之间)

    • 在交流配电柜或并网点安装交流浪涌保护器,防止交流系统的雷电感应损害。
  3. 通信与监控系统

    • 在光伏电站的通信线路和监控设备前端,安装信号浪涌保护器,防止雷电感应对监控系统的干扰和损坏。
  4. 电源进线处(LPZ0A与LPZ1交界处)

    • 安装 I类试验浪涌保护器,承受直击雷流入的能量,并初步限制电压幅值。


光伏浪涌保护器的选型建议

  1. 耐受能力

    • 按照雷电流等级选择:直流侧常用40kA(8/20μs)或更高耐受电流的产品。
    • 交流侧选择耐受电流更大的I类保护器(如100kA以上)。
  2. 电压匹配

    • 直流侧应根据光伏系统的直流额定电压(如1000V、1500V)选择浪涌保护器。
    • 交流侧选择符合电网电压(如230V/400V)的保护器。
  3. 特殊环境适应性

    • 针对光伏电站的户外环境,选择具备防水、防尘(IP65或以上)的浪涌保护器。
  4. 多级保护协调性

    • 确保不同级别浪涌保护器的能量配合,避免冲击能量在设备内部传播。


通过分区逐级安装浪涌保护器,可有效防止雷电和浪涌对光伏电站的破坏,提高光伏系统的安全性和运行可靠性。