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摘要：隨著新能源的快速發(fā)展，太陽能發(fā)電應(yīng)用范圍越來越廣泛。本文通過對雷電分析確定了其對光伏發(fā)電系統(tǒng)造成的影響及危害，介紹了一種新型的光伏發(fā)電系統(tǒng)用防雷器，更合理的保護光伏發(fā)電電源系統(tǒng)。

0 引言

隨著人們環(huán)境保護意識的增強和太陽能光伏技術(shù)的發(fā)展，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)量、規(guī)模和應(yīng)用規(guī)模都在不斷擴大，為確保太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠運行，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的防雷設(shè)計也越來越受重視。太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的防雷與一般電器的防雷既有區(qū)別又有聯(lián)系，因此要根據(jù)太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的特點來合理設(shè)計可靠的防雷方案。

1 雷電的影響分析

雷電是一種在大氣中的放電的自然現(xiàn)象，它對大地的靜電感應(yīng)，使地面或建筑物表面形成異性電荷，當電荷積聚到一定程度時，不同電荷云團之間，或云與大地之間的電場強度可以擊穿空氣，開始游離放電，稱之為“先導(dǎo)放電”。云對地的先導(dǎo)放電是云向地面跳躍式逐漸發(fā)展的，當?shù)竭_安裝在地面或者其他建筑物上的光伏發(fā)電系統(tǒng)時以及其他建筑物時，便會產(chǎn)生由地面向云團的逆導(dǎo)主放電。在主放電階段里，由于異性電荷的劇烈中和，會出現(xiàn)很大的雷電流，并隨之發(fā)生強烈的閃電和巨響，這就形成雷電。光伏電池板大多都是安裝在室外屋頂或是空曠的地方，所以雷電很可能直接擊中光伏電池板。

如果沒有采取等電位連接和鉗位措施而且避雷針引下線與導(dǎo)線、金屬管道或電器設(shè)備的工作地線間的距離小于安全間距，雷擊發(fā)生時，導(dǎo)線感應(yīng)雷電流，或者雷擊建筑物導(dǎo)致地電位抬高，都會使設(shè)備的電源線、信號線和接地線之間存在電位差，如果電位差超過設(shè)備的耐受能力，則該設(shè)備必然被擊壞。

就光伏發(fā)電系統(tǒng)組成而言，晶體硅半導(dǎo)體材料是由PN結(jié)組成，光伏組件上安裝有整流防倒流二極管等，在正常工作條件下，PN結(jié)能夠承受包括靜電感應(yīng)電在內(nèi)的高電壓沖擊，但是對于在雷電等高電場條件下工作就非常容易受到破壞。雷電作用在光伏組件上輕則會造成組件PN結(jié)間擊穿和防倒流二極管擊穿，從而導(dǎo)致無法發(fā)電；重則會將控制器或者是逆變器、控制器到直流負載、逆變器到電源分配電盤以及配電盤到交流負載等的供電線路上產(chǎn)生浪涌電壓，損壞外圍的電氣設(shè)備。所以為了延長光伏供電系統(tǒng)的使用壽命，提高安全使用性能，減少損失，優(yōu)化光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及研究新型的光伏發(fā)電系統(tǒng)用防雷器對于光伏行業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。