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摘要：近年来，受不可再生能源日渐稀缺及自然生态环境持续破坏的影响，清洁型可再生能源的需求缺口持续扩大。太阳能作为应用广泛且节能环保的清洁型可再生能源之一，其应用途径相对丰富多样，例如：利用太阳能进行光伏发电，能极大程度上缓解其能源危机，对于社会经济发展具有不可比拟的积极作用。本文以屋顶式光伏发电站为切入点，分析其防雷的必要性，进一步提出具体的防雷措施，以期提高屋顶式光伏发电站的防雷效果。
关键词：屋顶式光伏发电站;防雷;实践措施
平屋顶式建筑是当前形势下民用建筑中使用广泛的常见建筑体系。即便平屋顶式建筑形式独具其应用优势，但是此类建筑体系具体设计期间完全忽略避雷防雷措施，说明其防雷设施设置的重视程度远远不足。受我国能源危机形势加剧的影响，部分平屋顶式建筑倾向于屋顶处搭建相应的光伏发电系统，为建筑自身能源消耗提供一定的支持[1]。同时，光伏发电作为缓解我国现阶段能源危机的有利手段，其应用效果相对显著，但是部分平屋顶上方同时安装水箱及通气管等设备设施，埋下屋顶光伏发电系统的安装安全隐患，甚至可能引发雷击等风险事件。因此，本文针对“屋顶式光伏发电站防雷措施”进行分析研究具有重要的价值意义。
1.屋顶式光伏发电站的概述
1.1特点
以往集中式电站具有输出功率大等鲜明特点，多则几百万千瓦少则几十万千瓦，而大规模应用集中式电站能明显增强我国电力系统的生产水平，有助于赢得更多的经济效益。从相对情况的角度来看，结合场地大小及发电要求设计光伏发电模块，能有效调节光伏系统的容量[2]。与以往集中式发电站相比，屋顶式光伏发电站具有噪音小及污染轻等鲜明特点，尤其是对于水资源及空气资源不存在任何污染，并且能有效缓解区域用电紧张的局面。此外，屋顶式光伏发电站仅仅依靠太阳能进行发电，符合人类晚间用电量大的需求。
1.2雷击途径
屋顶式光伏发电站由蓄电池、逆变器、控制器及太阳电池板共同组成，而上述设备普遍造价高昂且易于损坏，往往需要对太阳能发电设备采取完整的外部防雷保护措施，能有效预防裸露在外的电池板遭受雷击的冲击[3]。其中，雷电感应指雷电放电期间与附近导体所产生的静电感应及电磁感应，能促使金属设备产生火花，以至于损害设备正常运行，而屋顶式光伏发电系统的电源及控制线路均极易雷电感应的影响，产生相应的过电压，破坏其系统正常运行。
1.3防雷意义
由于屋顶式广发发电系统的组成相对复杂，例如：逆变器、直流交流配电柜及太阳电池方阵等。其中，太阳电池方阵普遍由金属材料制作而成，其占地面积较大，尤其是发生雷击后遭到各种破坏，往往放置于开阔地带或建筑顶部，并且太阳能组件及逆变器的造价相对昂贵。为了预防雷击中破坏光伏发电站，做好相应的防雷避雷工作具有不可比拟的积极作用。同时，受社会经济及信息技术蓬勃发展的影响，太阳能光伏发电站的规模及数量呈逐年递增趋势，而做好光伏发电站防雷避雷的设计工作对于保证其运行安全具有显著价值作用。
2.屋顶式光伏发电站的防雷措施分析
屋顶式光伏发电站的防雷措施较为丰富多样，包括内部措施及外部措施，而所有避雷方案设计均需要以相关规定要求为参考依据。
2.1直击雷防护
通常情况下，外部直击雷防护由接地系统、引下线、避雷带及避雷针共同组成，能有效保护建筑工程预防遭受雷电冲击引发火灾等安全事故。一旦光伏发电设备放置于建筑工程顶部时则综合考虑建筑工程原有的外部防雷系统，即光伏发电设备处于保护区内则不需要添加外部防雷系统。同时，布设避雷针期间，不止需要考虑其放置于光伏设备保护范围之内，更需要预防其处于阴影投射范围之内。此外，严格控制接地范围能有效减少电阻，促使雷电流入地面，大大减少地电位，并且避雷针尽量单独设置相应的接地装置，控制其接地电阻不超过10Ω。
2.2等电位连接及屏蔽
等电位连接以满足金属设备间等电位要求为前提条件，预防设备间出现击穿或相互闪络的情况。由此可见，将太阳电池组件及支架设备对应接入等电位系统，逐个使用BVR-1X6类型铜绞线连接固定支架上连接螺栓及光伏组件边框上接地孔，并且站内所有设备安装均需要遵循《交流电气装置接地》的具体要求，规范其安装流程及操作措施[4]。同时，屏蔽以满足建筑工程与线路、设备间连接安全要求为前提条件，能屏蔽隔离外界电磁，有效预防电磁脉冲感应高压电波及设备正常运行，例如：雷电经过光伏发电系统周围时进行屏蔽。此外，屏蔽装置外围尽量连接于地线之上。
2.3布线及预防雷电波入侵
在实际防雷的过程中，相关技术人员秉持实事求是的工作原则，尽量分开布置光伏发电设备的电源线及信号控制线，以保证信号及其控制线路靠近电位连接网络为前提条件，再进行敷设，并且具体敷设期间最大限度上降低电磁感应所形成的环路面积。同时，为了有效预防雷电波入侵线路，于室外敷设电源线路时尽量实行全线埋地敷设或距离建筑物20米处铠装电缆段或无铠装电缆段完成埋地引入，再进入建筑内配电箱中进行分线入户的操作。此外，所有SPD必须做好相应的接地工作，例如：太阳能电池板与逆变器间适用于1级A类SPD，逆变器与配电柜间适用于2级B类SPD，控制器与蓄电池间适用于3级C类SPD。
3.结语
通过本文探究，认识到即便屋顶式光伏发电系统的适用范围相对广泛，例如：老式居民楼屋顶及未来住宅小区屋顶等，为用户提供相应的能源支持，但是大大增加其雷击发生风险。因此，相关技术人员秉持具体问题具体分析的工作原则，加大对于屋顶式光伏发电系统应用的重视程度，通過合理设置防雷设施等方法，充分发挥其防雷排雷的作用，并且做好日常防雷检测工作，贯彻落实细心耐心的工作理念，便于及时发现雷击安全隐患，采取相应的整改措施，进一步提高我国屋顶式光伏发电的技术水平。
参考文献
[1]马逢甲，田发龙，王鹏.大型地面光伏发电站关键技术及存在问题[J].智能城市，2020，6（03）：74-75.
[2]刘冬晓.生态环境保护视域下的太阳能光伏发电站管理[J].区域治理，2020（03）：176-178.
[3]沈皓.屋顶式光伏发电站的防雷措施[J].电脑迷，2018（03）：189-190.
[4]钟球.浅谈屋顶式光伏发电站的防雷措施[J].农业与技术，2015，35（18）：202.
关键词：屋顶式光伏发电站;防雷;实践措施
平屋顶式建筑是当前形势下民用建筑中使用广泛的常见建筑体系。即便平屋顶式建筑形式独具其应用优势，但是此类建筑体系具体设计期间完全忽略避雷防雷措施，说明其防雷设施设置的重视程度远远不足。受我国能源危机形势加剧的影响，部分平屋顶式建筑倾向于屋顶处搭建相应的光伏发电系统，为建筑自身能源消耗提供一定的支持[1]。同时，光伏发电作为缓解我国现阶段能源危机的有利手段，其应用效果相对显著，但是部分平屋顶上方同时安装水箱及通气管等设备设施，埋下屋顶光伏发电系统的安装安全隐患，甚至可能引发雷击等风险事件。因此，本文针对“屋顶式光伏发电站防雷措施”进行分析研究具有重要的价值意义。
1.屋顶式光伏发电站的概述
1.1特点
以往集中式电站具有输出功率大等鲜明特点，多则几百万千瓦少则几十万千瓦，而大规模应用集中式电站能明显增强我国电力系统的生产水平，有助于赢得更多的经济效益。从相对情况的角度来看，结合场地大小及发电要求设计光伏发电模块，能有效调节光伏系统的容量[2]。与以往集中式发电站相比，屋顶式光伏发电站具有噪音小及污染轻等鲜明特点，尤其是对于水资源及空气资源不存在任何污染，并且能有效缓解区域用电紧张的局面。此外，屋顶式光伏发电站仅仅依靠太阳能进行发电，符合人类晚间用电量大的需求。
1.2雷击途径
屋顶式光伏发电站由蓄电池、逆变器、控制器及太阳电池板共同组成，而上述设备普遍造价高昂且易于损坏，往往需要对太阳能发电设备采取完整的外部防雷保护措施，能有效预防裸露在外的电池板遭受雷击的冲击[3]。其中，雷电感应指雷电放电期间与附近导体所产生的静电感应及电磁感应，能促使金属设备产生火花，以至于损害设备正常运行，而屋顶式光伏发电系统的电源及控制线路均极易雷电感应的影响，产生相应的过电压，破坏其系统正常运行。
1.3防雷意义
由于屋顶式广发发电系统的组成相对复杂，例如：逆变器、直流交流配电柜及太阳电池方阵等。其中，太阳电池方阵普遍由金属材料制作而成，其占地面积较大，尤其是发生雷击后遭到各种破坏，往往放置于开阔地带或建筑顶部，并且太阳能组件及逆变器的造价相对昂贵。为了预防雷击中破坏光伏发电站，做好相应的防雷避雷工作具有不可比拟的积极作用。同时，受社会经济及信息技术蓬勃发展的影响，太阳能光伏发电站的规模及数量呈逐年递增趋势，而做好光伏发电站防雷避雷的设计工作对于保证其运行安全具有显著价值作用。
2.屋顶式光伏发电站的防雷措施分析
屋顶式光伏发电站的防雷措施较为丰富多样，包括内部措施及外部措施，而所有避雷方案设计均需要以相关规定要求为参考依据。
2.1直击雷防护
通常情况下，外部直击雷防护由接地系统、引下线、避雷带及避雷针共同组成，能有效保护建筑工程预防遭受雷电冲击引发火灾等安全事故。一旦光伏发电设备放置于建筑工程顶部时则综合考虑建筑工程原有的外部防雷系统，即光伏发电设备处于保护区内则不需要添加外部防雷系统。同时，布设避雷针期间，不止需要考虑其放置于光伏设备保护范围之内，更需要预防其处于阴影投射范围之内。此外，严格控制接地范围能有效减少电阻，促使雷电流入地面，大大减少地电位，并且避雷针尽量单独设置相应的接地装置，控制其接地电阻不超过10Ω。
2.2等电位连接及屏蔽
等电位连接以满足金属设备间等电位要求为前提条件，预防设备间出现击穿或相互闪络的情况。由此可见，将太阳电池组件及支架设备对应接入等电位系统，逐个使用BVR-1X6类型铜绞线连接固定支架上连接螺栓及光伏组件边框上接地孔，并且站内所有设备安装均需要遵循《交流电气装置接地》的具体要求，规范其安装流程及操作措施[4]。同时，屏蔽以满足建筑工程与线路、设备间连接安全要求为前提条件，能屏蔽隔离外界电磁，有效预防电磁脉冲感应高压电波及设备正常运行，例如：雷电经过光伏发电系统周围时进行屏蔽。此外，屏蔽装置外围尽量连接于地线之上。
2.3布线及预防雷电波入侵
在实际防雷的过程中，相关技术人员秉持实事求是的工作原则，尽量分开布置光伏发电设备的电源线及信号控制线，以保证信号及其控制线路靠近电位连接网络为前提条件，再进行敷设，并且具体敷设期间最大限度上降低电磁感应所形成的环路面积。同时，为了有效预防雷电波入侵线路，于室外敷设电源线路时尽量实行全线埋地敷设或距离建筑物20米处铠装电缆段或无铠装电缆段完成埋地引入，再进入建筑内配电箱中进行分线入户的操作。此外，所有SPD必须做好相应的接地工作，例如：太阳能电池板与逆变器间适用于1级A类SPD，逆变器与配电柜间适用于2级B类SPD，控制器与蓄电池间适用于3级C类SPD。
3.结语
通过本文探究，认识到即便屋顶式光伏发电系统的适用范围相对广泛，例如：老式居民楼屋顶及未来住宅小区屋顶等，为用户提供相应的能源支持，但是大大增加其雷击发生风险。因此，相关技术人员秉持具体问题具体分析的工作原则，加大对于屋顶式光伏发电系统应用的重视程度，通過合理设置防雷设施等方法，充分发挥其防雷排雷的作用，并且做好日常防雷检测工作，贯彻落实细心耐心的工作理念，便于及时发现雷击安全隐患，采取相应的整改措施，进一步提高我国屋顶式光伏发电的技术水平。
参考文献
[1]马逢甲，田发龙，王鹏.大型地面光伏发电站关键技术及存在问题[J].智能城市，2020，6（03）：74-75.
[2]刘冬晓.生态环境保护视域下的太阳能光伏发电站管理[J].区域治理，2020（03）：176-178.
[3]沈皓.屋顶式光伏发电站的防雷措施[J].电脑迷，2018（03）：189-190.
[4]钟球.浅谈屋顶式光伏发电站的防雷措施[J].农业与技术，2015，35（18）：202.