一、光伏系统与建筑结合的光伏发电如何防雷,保障安全
以日兆光伏发电系统为例,每一个光伏发电项目都配有专门的防雷设备。
二、太阳能光伏发电设施对人体有没有危害,打雷下雨会不会被雷击?
被雷击会损坏设备 但不会对人体有伤害 建设时做好防雷措施即可
三、请指点:太阳能热水器防雷问题
雷电是自然界中一种复杂的放电现象,它有时可产生数千万伏电压,造成人畜伤亡、火灾、机械性破坏,电气损害等事故,目前,人们尚不能对雷电加以有效利用,而只能对它采取相应的预防性措施,以减少由此带来的各种灾害。
我国大部分的楼层建筑,防雷措施一般采用避雷带、避雷针和安装阀型避雷器等装置,但是,将现行的防雷技术用于太阳能建筑,一方面,由于大面积的太阳电池板、集热器等已占据了屋面,特别是今后与建筑材料一体化的光伏屋顶,它们的水、电循环系统都可以成为雷电的载体,所以,从安全角度考虑,要求有高性能的避雷技术才不致于使太阳能系统及人类受到侵害;另一方面,按传统的避雷技术,要使整个顶面都不受雷电侵袭,必须严格按照技术标准安装避雷带、避雷针群等装置,且对间距和高度都有很高的要求。否则,难以保证安全。因此,在发展太阳能建筑时应重视避雷问题,尤其在我国中南部和长江沿线一带的一些山区,由于空气潮湿,阴雨天气多,雷电频繁,更应注意避雷问题。如何让太阳能技术和新型避雷技术有机地结合在一起,组成实用、美观、安全可靠的一体化系统,是今后需要研究的课题。
屋顶太阳能热水器会引雷。绝大多数屋顶的太阳能热水器安装的高度均大于该建筑物的最高避雷带(针),并且没有接地。由于屋顶太阳能热水器内置有电加热电源线和传感信号线直通室内,一旦遭受雷击,雷电流将通过热水器的管道、电源线和信号线直接进入用户室内,轻则导致热水器和家用电器烧毁,重则出现爆炸、火灾或人员伤亡等。比较可靠的方法应该是将热水器安装在低于避雷带(针)以下一定的位置。
目前我国正处于雷雨季节。防雷中国(www.fanlei.cc)提醒您要提高防雷意识,警惕身边的防雷隐患,尽快安装防雷装置或采取其他的防雷措施,现编辑以下四点做法,仅供参考:
一
如果楼房没有避雷设施,最好不要安装使用太阳能热水器。如果一定要安装,应在距楼顶太阳能热水器水平方向1米左右处安装2根高度为2米左右的等高避雷针或1根高度为3米左右的独立避雷针,而且避雷针针体应直接入地。在有避雷设施的楼房安装使用太阳能热水器也应注意防雷。
要减少雷击隐患,应适当降低太阳能热水器的安装位置,或加高避雷针的高度。一般情况下,太阳能热水器至少应低于避雷针60厘米,并与其保持1米左右的安全距离,热水器的金属架应做接地处理。如果热水器已处于避雷设施的保护范围内,则不宜将热水器的金属外壳与屋顶上其他金属体相连接。另外,入室的金属管道应按要求在相应的部位做接地和等电位连接。为确保安全,在雷电发生时,即使是已有避雷防雷装置的太阳能热水器,也最好不要使用,且应将其电源插头拔掉,尽量少接触水管、水龙头,以防万一。
二
如果自行对太阳能热水器进行防雷处理,首先,应在离热水器3米远处加装高出热水器顶部1.5米的避雷针,并做好接地,以防雷击;其次,从楼顶引入室内的太阳能热水器电源线、信号线、水管均应采用金属屏蔽保护;最后,应在漏电保护开关后端加装SPD(电容保护器),并做好接地,以防感应雷击和雷电波侵入。建议在打雷时最好不要使用太阳能热水器,要拔掉其电源插头。
三
在使用太阳能热水器时,为做好雷电防护,应当做到:一是热水器在接避雷针或避雷带时,热水器的金属架(座)应做接地处理;二是热水器如果不在接避雷针或避雷带的保护范围内,除其金属架(座)做接地处理外,还应单独装设避雷针(条件允许的情况下避雷针与热水器的距离不应小于3米),使其在避雷针的保护范围内。另外,入室的金属管道应按要求在相应的部位做接地和等电位连接。同时建议大家在雷雨时最好不要使用热水器,以避免和减少因雷电带来的伤害。
四
太阳能热水器的防雷,应利用本身金属支架立一支适宜高度的避雷针防直击雷;在屋面层上外露的电源线应穿焊接金属钢管敷设,把钢管与支架焊连后,用一条直径10mm的镀锌圆钢将金属支架与屋顶上的避雷带进行等电位连接。另外在卫生间将引上电源相线并联安装一个电源避雷器来防御雷电波的侵入,并注意下雨打雷时不在卫生间洗澡。
四、光伏并网发电系统的防雷设计
为了保证系统在雷雨等恶劣天气下能够安全运行,要对这套系统采取防雷措施。主要有以下几个方面:
(1)地线是避雷、防雷的关键,在进行配电室基础建设和太阳电池方阵基础建设的同时,选择光电厂附近土层较厚、潮湿的地点,挖一2m深地线坑,采用40扁钢,添加降阻剂并引出地线,引出线采用35mm2铜芯电缆,接地电阻应小于4Ω。
(2)在配电室附近建一避雷针,高15m,并单独做一地线,方法同上。
(3)太阳电池方阵电缆进入配电室的电压为DC220V,采用PVC管地埋,加防雷器保护。此外电池板方阵的支架应保证良好的接地。
(4)并网逆变器交流输出线采用防雷箱一级保护(并网逆变器内有交流输出防雷器)。
避雷控制系统负责检测每次直接雷击避雷装置动作后入地脉冲电流的强度、雷击电压的极性、雷击次数的计数以及各个防非直接雷避雷装置的动作损坏情况。它根据上位机的指令,将各种数据传给上位机进行相应处理;也可以根据用户的按键命令,进行复位、显示和打印简单报表等操作。下位机中智能监测仪的前端处理分为两个部分:一部分用于检测多路防直接雷避雷装置动作后各个参数的变化情况;另一部分用于检测多路防非直接雷避雷装置的动作损坏情况。
前端处理(1)中用于检测直接雷击的探头,采用罗哥夫斯基(以下简称为罗氏)线圈。罗氏线圈安装在防直接雷避雷装置的接地引下线上,将大电流强电信号转变为小电流弱电信号进行隔离。信号进入前端处理(1)后,因此时的信号电压高达几十伏甚至上百伏,需要进行两级变换后才能送入智能监测仪处理:第一是进行分压变换,通过阻抗匹配将信号电压降至±0.1v~10v;第二是进行非线性变换,将±0.1v~10v的信号变换为±0.3v~5v的信号。进行非线性变换的目的是便于a/d采样和去掉噪声电平的干扰。前端处理(1)的输出信号分成两路,一路经过4051八路选择电路和a/d转换电路测量雷电波形的峰值电压以及极性;另一路通过触发电路和保持电路给单片机提供中断信号和直接雷击避雷装置动作路数的信号。一旦某一路遭受直接雷击,单片机就被触发信号中断,中断服务程序中先判断遭受直接雷击的避雷装置的路数,然后通过4051选择读入该路信号,经a/d转换后存入相应内存单元,以备主程序进行处理,相应路数的雷击次数进行累加,如果加满,则再增加时又从1开始循环计数。这样处理完后退出中断程序,由主程序将信息显示出来。只要不掉电或按复位按钮,则最新一次雷击的信息将始终显示在面板上。
前端处理(2)的输入来自防非直接雷避雷装置(如电源避雷箱)的防雷接口信号。该信号通过同轴电缆或光缆接入前端处理(2)中,经过过压保护电路和光电隔离电路后送入智能监测仪的8255接口电路进行处理,如果避雷装置雷击后工作正常,则监测仪将检测到高电平信号,如检测为低电平信号,则表明此避雷装置已被雷击损坏,应立即予以更换。智能监测仪检测直接雷击电流强度的电路部分采用ad1674器件构成采样电路,ad1674的最小采样时间为7.5μs,而一个雷电波形的上升沿一般在l0μs以上,整个雷电的放电波形一般在几十微秒到上百微秒之间,故ad1674理论上完全可以将雷击后的整个放电过程波形采样进来。因每个采样过程都是通过单片机的中断服务程序进行的,这样,cpu就有足够的时间进行其它的数据处理、报警、显示和打印控制等任务。下位机的打印控制部分主要是应用户的要求打印各种实时数据信息和避雷装置的损坏情况的简单报表,该电路部分采用一片8255控制电路来进行打印控制。下位机与上位机的数据通信是通过mc1488、mc1489组成的串行通信电路实现的。
系统的上位机采用pc机作为整个监测系统的数据库管理中心,该部分主要负责统计系统辖区内的各个智能监测仪所检测的避雷装置的各种雷击信息(如雷击电流强度、雷击次数、雷击电压的极性以及避雷装置的损坏、更换情况等等)。它可以模拟显示辖区内防雷系统中各个避雷装置的位置、动作情况及工作状态,也可以按用户要求打印防雷系统中的各个智能监测仪的历史数据报表以及每次雷击后的具体情况的实时报表。它还可以通过向预先设定的电话报警来满足某些需要无人值守的场合。