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雷电对光伏电站的影响及预防

导读: 2005年扬州仪征化纤公司遭雷击雷击经济损失3000万元以上。2006年淄博恒台县博汇集团电厂变电站遭雷击,雷灾造成经济损失2070万元。对于光伏电站,雷击是必须重视的自然灾害影响。

  夏季,自然界由于高温,水分的蒸腾作用加强,空气对流运动旺盛。温热的空气被强大的上升气流推到空中遇冷形成浓积云。雷雨云是所有类型云中最为活跃的一种,在厚厚的云层中存在着大量的正负电荷,正电荷和负电荷分离形成巨大的电偶极子,或多极子。

  云层中大量的正电荷位于云层的顶部,大量的负电荷位于云层的中下部,少量的正电荷在云层的底部。天上的积云上升受到地面上升的热气流不断的冲击,会发生电离而产生强大的电荷。某些云团带正电荷,某些云团带负电荷,它们使大地地面或建筑物表面产生异性电荷,当电荷积累到一定程度时,不同云团之间、或云与大地之间的电场强度可以击穿空气(E=25~30KV/cm),开始游离放电,称之为“先导放电”。

  云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面(或地面上的建筑物、架空输电线)时,便会产生由地面向云团的逆导主放电,在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的电流,电流做功的结果,可使电流通过地方的气体瞬间温度升高到30000℃左右,从而呈现强烈的火光,这就是闪电,同时迅速加热的闪电通道各部分气体急剧膨胀,强烈压缩附近的大气层产生冲击波,冲击波退化时的声发射,这些声冲击波相互叠加,形成轰轰雷声,这就是雷电。打雷下雨时会和地面之间发生放电现象,与地面上的比较高的建筑物、户外通讯设施等接触,就可能产生电击,形成雷击。

  一般情况下(80%—85%的情况),单次雷击不能将雷云电荷完全释放掉。一个雷闪通常包含多个(几个)雷击,而不是一个单一的雷单次雷击形成一个先导放电,在持续平均约60ms(一般为几毫秒到几百毫秒)的暂停后,另一个先导,即直窜先导,在同一通道连续(而不是逐级)传播,速度为1000—10000km/s。这种直窜先导没有分支,沿着第一支回击形成的通道反向传播,产生第二次回击,同样的过程一般会重复3—5次,在单个负极性雷闪中记录到26次回击。

  2005年扬州仪征化纤公司遭雷击雷击经济损失3000万元以上。2006年淄博恒台县博汇集团电厂变电站遭雷击,雷灾造成经济损失2070万元。对于光伏电站,雷击是必须重视的自然灾害影响。

  雷击对光伏厂的影响以及预防

  雷击有直击电、雷电感应和雷电波等三种入侵方式。直击电就是地面与带电云间产生的放电反应,其电压在瞬间可能达到上万伏。电流可达几十安培.破坏性相当强。因为其是被雷云瞬间释放,能量巨大。雷击很容易破坏室内安装的太阳电池。还会对周围的设备造成不同程度上的损坏,影响巨大。针对雷电对光伏电场区造成的巨大影响,一般采用等电位链接、隔离法和加装保护器等三种方法避免雷电可能会造成的危害。

  在现阶段防雷措施中,最为有效也是最为广泛的方法就是把电气设备金属部件与大地相连。接地系统由四部分组成.即接地设备、接地体、引入线和大地。良好接地是防雷措施成功的重要基础。主要的接地方式有以下三种。

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