雷電流分類

通常光伏發(fā)電裝置的投資回收年限為20年，在回收期內(nèi)，應(yīng)確保該裝置不受破壞，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的綠色能源效益。本篇以此探討中規(guī)模光伏發(fā)電裝置的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。首先了解雷電流的性質(zhì)才能合理選用防雷保護(hù)器件（浪涌保護(hù)器）。

雷電流的種類可以大致分為三類：

一類是直接進(jìn)入建筑物的直擊雷，如圖2-1所示；

二是從光伏發(fā)電器裝置配線雷電波進(jìn)入，性質(zhì)與第一類同；

三是建筑物附近發(fā)生的靜電感應(yīng)(或電磁感應(yīng))，稱為感應(yīng)雷如圖2-2所示。

以上三種雷電流將對(duì)光伏發(fā)電的配套建筑，光伏發(fā)電的設(shè)備以及光伏裝置附加電子設(shè)備造成損害。引起過電流、過電壓，所以需要另外加以保護(hù)。

圖2-1 直接進(jìn)入建筑物的直擊雷 圖2-2 建筑物附近的感應(yīng)雷

下面分別討論直擊雷的不同波形：

從用戶避雷針直接進(jìn)入或從用戶總配電線直接侵入的直擊雷

這種情況，雷電流脈沖的幅值極大，因此其危害也很大，有

可能破壞用戶設(shè)備的絕緣，燒壞設(shè)備，但這類直擊雷發(fā)生的頻率并不高。為此，IEC(國際電工委員會(huì))約定對(duì)直擊雷的波形規(guī)定為波頭到達(dá)時(shí)間為10μs，延伸至波尾(雷電流波高幅值衰減到一半)時(shí)間為350μs。由IEC(國際電工委員會(huì))統(tǒng)計(jì)后確定的標(biāo)準(zhǔn)波形為10/350μs。

用戶附近產(chǎn)生的電磁感應(yīng)雷

雷電流產(chǎn)生的磁場，與設(shè)備中電路的環(huán)形部分進(jìn)行耦合由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生過電壓。流過的電流稱為感應(yīng)雷電流，這類感應(yīng)電流由于能量不大與直擊雷相比造成的損害大約只有1/10。雖然如此，但因其發(fā)生的頻率高，影響范圍大，故亦不可輕視。感應(yīng)雷電流的波形與直擊雷不同，設(shè)為8/20μs。該波形與直擊雷不同之處是波高到達(dá)的時(shí)間接近，但衰減比較快，只有20μs。

光伏發(fā)電裝置受雷擊

光伏發(fā)電裝置全體遭受雷擊，應(yīng)分兩部分加以考慮，

一是前端光伏電池陣列的電流部分，

二是末端的設(shè)備部分(整流、逆變器、變壓器等)，

末端的設(shè)備部分因雷電流能量低，故傷害最小，一般設(shè)定過電壓波形為1.2/50μs,過電流波形為8/20μs。