又到了一年一度的梅【méi】雨季节，天空多日阴沉，降水连续不断【duàn】，自然界由于高温【wēn】，水【shuǐ】分的蒸【zhēng】腾作用加强，空气对【duì】流运【yùn】动旺盛。温热的空【kōng】气被强大的上升【shēng】气流推到【dào】空中遇冷形成【chéng】浓积云。雷雨云是所【suǒ】有类【lèi】型【xíng】云中【zhōng】最【zuì】为【wéi】活跃【yuè】的一种，在厚厚的云层【céng】中存在着大量的正负电荷，正电荷和负电荷分离形成【chéng】巨大【dà】的电偶【ǒu】极子，或多极子。容易【yì】形成雷【léi】击。那么，梅【méi】雨来临了，光伏电站应该如何预防雷击呢?
首先，雷电会对光伏电站造成哪些危害呢?
1、对太阳电池组件的危害。太阳电池板是太阳能发电系统中的核心【xīn】部分【fèn】，也是太【tài】阳能发电系统中价值最高的【de】部分。其【qí】作用是将太【tài】阳的【de】辐射能【néng】量转换为【wéi】电能，或送往蓄电池中存储起来，或【huò】推动负载工作。但【dàn】其所在【zài】位置【zhì】极易遭受具有【yǒu】强大的脉冲电流、炽热【rè】的【de】高温、猛【měng】烈的电动力【lì】的直击【jī】雷的冲击而导致整个系【xì】统瘫痪。
2、对光【guāng】伏控制器的危【wēi】害。光伏控制【zhì】器【qì】的【de】作用是控【kòng】制整【zhěng】个系统的工作状态【tài】，并对蓄电池【chí】起【qǐ】到过充电保护、过放电保护的作用。当系统遭受到雷击或【huò】是过电【diàn】压损【sǔn】坏时会出【chū】现以下【xià】情况。
(1)充电【diàn】系【xì】统一直充电，放电系统无【wú】放电【diàn】，导致蓄电池【chí】一直处于充电【diàn】状态【tài】，充电【diàn】过饱轻则缩【suō】短【duǎn】蓄电池使用寿【shòu】命、容量降低，重则导致蓄电池爆炸【zhà】，造成对整个系统的损【sǔn】坏和【hé】人员伤亡。
(2)充电系统【tǒng】无充电，放电系统【tǒng】一直处于放电状【zhuàng】态，蓄电池【chí】无法将电能储存【cún】起来【lái】，导致【zhì】用【yòng】户在有太阳【yáng】光时【shí】设备可【kě】正常工作，无太阳光或光线【xiàn】不强时设备无法工作。
3、对蓄电池的危害。太阳能光伏发电系【xì】统一般采用铅【qiān】酸蓄电池，小微型系【xì】统【tǒng】中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂【lǐ】电池。其【qí】作用是在有【yǒu】光照时【shí】将太【tài】阳【yáng】电池【chí】板所【suǒ】发出的电【diàn】能储【chǔ】存起来，到需要的时【shí】候再释放【fàng】出来。当系统【tǒng】遭受到雷击时过电压入侵【qīn】到蓄【xù】电池时轻则损害蓄电池、缩短电池的【de】使【shǐ】用寿命，重【chóng】则导致电【diàn】池爆炸，引起严【yán】重的系统故障和人员伤亡。
4、对逆变【biàn】器的危【wēi】害。太阳能的直接输出电压要转变为【wéi】ac 220v/ac 380v为电器提供电【diàn】能，需【xū】要将【jiāng】太阳能【néng】光伏发电系统所【suǒ】发【fā】出的直流电能转换成交【jiāo】流电能，因此需要使用dc-ac逆变器。如【rú】果【guǒ】逆变【biàn】器损坏将会出现以下情况。
(1)用户负载无电压输入，用电设备无法工作。
(2)逆变器无法将【jiāng】电压【yā】逆【nì】变，导【dǎo】致太阳电池板上的【de】直流【liú】电压直接供【gòng】负载使用，如果太阳电池板电压过高将【jiāng】直【zhí】接烧毁用电设【shè】备。
那么，光伏电站如何预防雷电?
在【zài】现阶【jiē】段防雷措施中，最为有效也是最【zuì】为广泛的方【fāng】法就是把电气【qì】设备金属【shǔ】部件与大地相【xiàng】连。接【jiē】地系统由四部分【fèn】组【zǔ】成：即接地设备、接地体、引【yǐn】入【rù】线【xiàn】和大地。良好接地是【shì】防雷措施成【chéng】功的重要基础。主要的接地方【fāng】式有以下三【sān】种：
1、共体接地
接地【dì】体【tǐ】具体安装过程是在地上挖一个直径约【yuē】30cm的洞，并【bìng】且在洞底铺设一些【xiē】食盐，再将接地体放入其中。使用PVC管罩住接【jiē】地体，然后【hòu】把【bǎ】接地【dì】体周围【wéi】的空隙使用泥【ní】土进行填满【mǎn】并压实。最后【hòu】在上面【miàn】放上碎石子进行浇【jiāo】水加固【gù】。使用同样的方法将其他【tā】接【jiē】地体接【jiē】地【dì】。形成等腰三角形的布局【jú】，再使用【yòng】35mm的铜线连接。形成光【guāng】伏电场内【nèi】部的【de】一个接地体。
这种接地可【kě】以使光伏发电【diàn】场【chǎng】所有的金属部件有效接地。这种【zhǒng】方法还不需要埋设很多个【gè】接地体就可以解决接【jiē】地【dì】问题。而且还有效地把【bǎ】电【diàn】阻值控制【zhì】在4n以【yǐ】内【nèi】。光【guāng】伏电场中所有设备【bèi】的金【jīn】属壳、避雷装【zhuāng】置以及电池板的金属【shǔ】架【jià】、逆变器等众多【duō】设备都【dōu】能直【zhí】接【jiē】连在同一个【gè】接地体上【shàng】。在没有雷击现象发生时可以单纯作为接地保护【hù】和零线。一旦发【fā】生雷击时就可以当作防雷接地装置使用【yòng】。
2、单体接地
一些区域内由【yóu】于地理环境的影响。光伏电场内部【bù】的电杆经常会遭受到【dào】雷【léi】击。并且雷【léi】击的位置【zhì】相【xiàng】对固【gù】定【dìng】，不【bú】会发【fā】生移动。针对这些特殊的电杆，要单【dān】独【dú】安装【zhuāng】避【bì】雷装【zhuāng】置。埋设相应【yīng】的接地【dì】体，就可以【yǐ】有效防止雷击现象【xiàng】的发生，接地体通常会使【shǐ】用长度约2m的镀锌角钢或扁钢。
3、组合接地
组合接地由多个接地体组成。通常【cháng】以环形或【huò】方形【xíng】放射状以【yǐ】及其他形【xíng】式进行【háng】安装【zhuāng】布局。接【jiē】地体成环【huán】形布置【zhì】时，要保证环【huán】线不能有开口【kǒu】，这是【shì】为了降低相互【hù】屏蔽作用【yòng】。两个相【xiàng】邻接地【dì】体之间的【de】实际具体不能小于3m。接地体【tǐ】的上端要使用镀锌的角钢加固，距离地面要小【xiǎo】于1m。
防雷击电磁脉冲雷
击电磁脉冲没有直击雷强烈，但是发生概率却非常高，目【mù】前常采用【yòng】的防【fáng】护【hù】措【cuò】施主要有等电位连接【jiē】、屏蔽和加【jiā】装电涌【yǒng】保护【hù】器。为了减小不同【tóng】金属物【wù】之【zhī】间的电位差和故障【zhàng】电压危害，太阳能电池板的四周铝合【hé】金边框和金属支架，控制器、汇流箱、逆【nì】变器【qì】的金属外【wài】壳，金属【shǔ】管(槽)线缆的金属屏蔽层【céng】及避雷带【dài】等应根据GB50057的【de】规定采取良好的等电【diàn】位连接【jiē】措【cuò】施。
为减少电磁【cí】干扰，太阳能电池板的入【rù】户线路应以合适【shì】的路径敷设并做【zuò】好线路屏蔽。线缆【lǎn】应选用有金【jīn】属屏蔽层的电缆并穿金属管敷【fū】设。在防雷区界【jiè】面处电缆金【jīn】属屏蔽层及金属管(金【jīn】属管应两端接地)应做【zuò】等电位连接并接地。入户线路和防【fáng】雷【léi】连【lián】接线【xiàn】需【xū】分开敷设，保持最【zuì】小【xiǎo】平行间【jiān】距1m，最小交【jiāo】叉间【jiān】距0.3m。为【wéi】了防止【zhǐ】雷击电磁脉【mò】冲产生的【de】过电压及过电流经入户线路侵入损坏室内【nèi】的光【guāng】伏【fú】发电设备，对光【guāng】伏发电系统的线缆应加装多级防浪涌保护装置进【jìn】行防【fáng】雷保护。
首先，应该在太阳能电池方阵的【de】直流【liú】输【shū】入线路【lù】安装直流避雷器，根据线路【lù】长度和工【gōng】作电压选用标【biāo】称放【fàng】电电流≥10kA适配的SPD该浪涌保护【hù】器内部应包括差模【mó】滤波器，以帮助消除线路上【shàng】传导的电磁干扰，在光伏电站的交【jiāo】流输出供【gòng】电【diàn】线路上【shàng】安装交流【liú】避雷器【qì】。
其次，由于控制器和【hé】逆【nì】变【biàn】器均为价格昂贵的设备，应在控制器和【hé】逆变器内安装第2级的电源浪涌保护器，使其具有防雷保【bǎo】护功能【néng】。如果逆变【biàn】器输出到一【yī】些较重要的【de】负载设【shè】备，还【hái】应该在逆变器输出端【duān】安装第3级电源浪【làng】涌保护【hù】器。电源【yuán】系统和电子系统安装多级SPD时【shí】还需考虑多级【jí】匹配问题【tí】。
雷【léi】电会对建筑【zhù】物及电气设备【bèi】造【zào】成严【yán】重破坏。在【zài】独立光伏电站的防雷设【shè】计中。应当【dāng】选择合理的设计方【fāng】案，采取有效的【de】措施。做好独立光【guāng】伏【fú】电站的【de】防雷设计。防止直【zhí】击雷、感应雷、雷【léi】电波对独立光伏【fú】电站设备的破坏，这样才【cái】能保证【zhèng】独立光伏电站长期稳【wěn】定、安全、可靠地运行，为用【yòng】户提供优质【zhì】的电能。
