雷電形成和危害夏季,自然界由于高溫,水分的蒸騰作用加強,空氣對流運動旺盛.溫熱的空氣被強大的上升氣流推到空中遇冷形成濃積云.雷雨云是所有類型云中最為活躍的一種,在厚厚的云層中存在著大量的正負電荷,正電荷和負電荷分離形成巨大的電偶極子,或多極子.
云層中大量的正電荷位于云層的頂部,大量的負電荷位于云層的中下部,少量的正電荷在云層的底部.天上的積云上升受到地面上升的熱氣流不斷的沖擊,會發生電離而產生強大的電荷.某些云團帶正電荷,某些云團帶負電荷,它們使大地地面或建筑物表面產生異性電荷,當電荷積累到一定程度時,不同云團之間、或云與大地之間的電場強度可以擊穿空氣(E=25~30KV/cm),開始游離放電,稱之為"先導放電".
云對地的先導放電是云向地面跳躍式逐漸發展的,當到達地面(或地面上的建筑物、架空輸電線)時,便會產生由地面向云團的逆導主放電,在主放電階段里,由于異性電荷的劇烈中和,會出現很大的電流,電流做功的結果,可使電流通過地方的氣體瞬間溫度升高到30000℃左右,從而呈現強烈的火光,這就是閃電,同時迅速加熱的閃電通道各部分氣體急劇膨脹,強烈壓縮附近的大氣層產生沖擊波,沖擊波退化時的聲發射,這些聲沖擊波相互疊加,形成轟轟雷聲,這就是雷電.打雷下雨時會和地面之間發生放電現象,與地面上的比較高的建筑物、戶外通訊設施等接觸,就可能產生電擊,形成雷擊.
一般情況下(80%-85%的情況),單次雷擊不能將雷云電荷完全釋放掉.一個雷閃通常包含多個(幾個)雷擊,而不是一個單一的雷單次雷擊形成一個先導放電,在持續平均約60ms(一般為幾毫秒到幾百毫秒)的暫停后,另一個先導,即直竄先導,在同一通道連續(而不是逐級)傳播,速度為1000-10000km/s.這種直竄先導沒有分支,沿著第一支回擊形成的通道反向傳播,產生第二次回擊,同樣的過程一般會重復3-5次,在單個負極性雷閃中記錄到26次回擊.
2005年揚州儀征化纖公司遭雷擊雷擊經濟損失3000萬元以上.2006年淄博恒臺縣博匯集團電廠變電站遭雷擊,雷災造成經濟損失2070萬元.對于光伏 逆變電源電站,雷擊是必須重視的自然災害影響.
雷擊對光伏 逆變電源廠的影響以及預防雷擊有直擊電、雷電感應和雷電波等三種入侵方式.直擊電就是地面與帶電云間產生的放電反應,其電壓在瞬間可能達到上萬伏.電流可達幾十安培.破壞性相當強.因為其是被雷云瞬間釋放,能量巨大.雷擊很容易破壞室內安裝的逆變電源系統太陽電池.還會對周圍的設備造成不同程度上的損壞,影響巨大.針對雷電對光伏 逆變電源電場區造成的巨大影響,一般采用等電位鏈接、隔離法和加裝保護器等三種方法避免雷電可能會造成的危害.
在現階段逆變電源系統防雷措施中,最為有效也是最為廣泛的方法就是把電氣設備金屬部件與大地相連.逆變電源系統接地系統由四部分組成.即逆變電源系統接地設備、逆變電源系統接地體、引入線和大地.良好逆變電源系統接地是逆變電源系統防雷措施成功的重要基礎.主要的逆變電源系統接地方式有以下三種.
1、逆變電源系統共體接地逆變電源系統接地體具體安裝過程是在地上挖一個直徑約30cm的洞.并且在洞底鋪設一些食鹽,再將逆變電源系統接地體放人其中.使用PVC管罩住逆變電源系統接地體,然后把逆變電源系統接地體周圍的空隙使用泥土進行填滿并壓實.最后在上面放上碎石子進行澆水加固.使用同樣的方法將其他逆變電源系統接地體逆變電源系統接地.形成等腰三角形的布局,再使用35mmz的銅線連接.形成光伏 逆變電源電場內部的一個逆變電源系統接地體.
這種逆變電源系統接地可以使光伏 逆變電源發電場所有的金屬部件有效逆變電源系統接地.這種方法還不需要埋設很多個逆變電源系統接地體就可以解決逆變電源系統接地問題.而且還有效地把電阻值控制在4n以內.光伏 逆變電源電場中所有設備的金屬殼、避雷裝置以及逆變電源系統電池板的金屬架、逆變電源等眾多設備都能直接連在同一個逆變電源系統接地體上.在沒有雷擊現象發生時可以單純作為逆變電源系統接地保護和零線.一旦發生雷擊時就可以當作逆變電源系統防雷逆變電源系統接地裝置使用.
2、逆變電源系統單體接地一些區域內由于地理環境的影響.光伏 逆變電源電場內部的電桿經常會遭受到雷擊.并且雷擊的位置相對固定,不會發生移動.針對這些特殊的電桿,要單獨安裝避雷裝置.埋設相應的逆變電源系統接地體,就可以有效防止雷擊現象的發生,逆變電源系統接地體通常會使用長度約2m的鍍鋅角鋼或扁鋼.
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