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，應確保該裝置不受破壞，才能產生穩(wěn)定的綠色能源效益。本篇以此探討中規(guī)模光伏發(fā)電裝置的防雷保護設計。首先了解雷電流的性質才能合理選用防雷保護器件（浪涌保護器）。

雷電流的種類可以大致分為三類：

一類是直接進入建筑物的直擊雷，如圖2-1所示；

二是從光伏發(fā)電器裝置配線雷電波進入，性質與第一類同；

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

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

圖2-1 直接進入建筑物的直擊雷 圖2-2 建筑物附近的感應雷

下面分別討論直擊雷的不同波形：

從用戶避雷針直接進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

可能破壞用戶設備的絕緣，燒壞設備，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)約定對直擊雷的波形規(guī)定為波頭到達時間為10μs，延伸至波尾(雷電流波高幅值衰減到一半)時間為350μs。由IEC(國際電工委員會)統(tǒng)計后確定的標準波形為10/350μs。

用戶附近產生的電磁感應雷

雷電流產生的磁場，與設備中電路的環(huán)形部分進行耦合由于電磁感應而產生過電壓。流過的電流稱為感應雷電流，這類感應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。感應雷電流的波形與直擊雷不同，設為8/20μs。該波形與直擊雷不同之處是波高到達的時間接近，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，

二是末端的設備部分(整流、逆變器、變壓器等)，

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