CN204886842U - 一种分布式屋顶光伏发电系统及其防雷接地系统 - Google Patents

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Abstract

一种分布式屋顶光伏发电系统及其防雷接地系统，包括防雷接地系统，防雷接地系统包括在屋顶铺设的网格状的等电位网，所述等电位网通过接地引下线接地。本实用新型提供的一种用于分布式屋顶光伏发电的防雷接地系统，将分布式光伏发电系统中各电气设备的中性点可靠连接到等电位网上形成共用接地系统，消除雷击发生时各电气设备之间产生的瞬时电位差，防止地电位反击，有效的保护各电气设备不被雷击损坏，从而有效提高分布式屋顶光伏发电防雷接地系统的可靠性。

Description

一种分布式屋顶光伏发电系统及其防雷接地系统
技术领域
本实用新型涉及光伏发电工程设计领域，尤其涉及一种用于分布式屋顶光伏发电的防雷接地系统。
背景技术
当前，全球已经开始能源紧张，常规能源的长期使用对环境产生了一系列危害，寻找和使用新能源已经越来越成为解决这些问题的途径，太阳能光伏发电技术就是解决上述问题的途径之一，太阳能光伏发电技术已经成为了世界范围内的研究热点。
随着建筑技术的发展，对环保节能等的要求也越来越明显，分布式屋顶光伏发电系统就是应运而生的一个产物。分布式屋顶光伏发电系统能够有效的利用建筑物屋顶的空间，实现电力能源的原地发电原地使用，同时还降低了建筑物墙面及屋顶的温升，减轻了建筑物的空调负荷，目前已经成为建筑节能领域的重要技术之一，也是太阳能光伏应用的最重要形式之一。但分布式光伏发电系统通常建立在高层建筑物的屋顶，极易遭受雷击，如果遭受雷击的话不仅会导致设备损坏并造成停电等故障，甚至还会威胁人身安全，因此分布式光伏发电系统的防雷接地设计至关重要。
实用新型专利《一种具有防雷装置的独立光伏发电系统》(专利文献号为CN103986412A)给出了一种防雷接地方案：在光伏发电系统中加入三级电源防雷器，第一级电源防雷器输出端连接有第一接地汇流排，第二级电源防雷器输出端接有第二接地汇流排，第三级电源防雷器输出端连接有第三接地汇流排，第一接地汇流排、第二接地汇流排、第三接地汇流排分别连接接地电网。
上述方案能够起到一定的防雷作用，在光伏系统中增加的各防雷器连接到相应汇流排上，各汇流排连接到接地电网，但是各汇流排没有形成等电位网络，这在发生雷电袭击的时候，容易使得分布式光伏发电系统中各设备之间产生瞬时电位差，产生地电位反击，导致设备损坏，可靠性不高。因此，亟需一种方案优化分布式屋顶光伏发电防雷接地系统，避免各设备之间瞬时电位差的产生，提高其可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于分布式屋顶光伏发电的防雷接地系统，将分布式屋顶光伏发电系统中各电气设备等电位连接，避免雷击时各电气设备之间产生瞬时电位差造成设备损坏，提高用于分布式屋顶光伏发电的防雷接地系统的可靠性。
为实现上述目的，本实用新型的方案包括：
一种用于分布式屋顶光伏发电的防雷接地系统，包括接地引下线和在屋顶铺设的网格状的等电位网，所述等电位网通过接地引下线接地。
进一步的，等电位网由纵横设置的扁钢焊接构成。
进一步的，接地引下线连接水平接地装置和垂直接地装置。
进一步的，接地引下线距地面设定高度处设有断接卡。
本发明还提供了具有防雷接地系统的分布式屋顶光伏发电系统，包括防雷接地系统，防雷接地系统包括在屋顶铺设的网格状的等电位网，所述等电位网通过接地引下线接地。
优选的，等电位网由纵横设置的扁钢焊接构成。
进一步的，等电位网通过导体或避雷器就近连接所述分布式光伏发电系统的相应设备。
进一步的，接地引下线连接水平接地装置和垂直接地装置，并且接地引下线距地面设定高度处设有断接卡。
本实用新型提供的一种用于分布式屋顶光伏发电的防雷接地系统，将分布式光伏发电系统中各电气设备的中性点可靠连接到等电位网上，等电位网铺设在屋顶，形成共用接地系统，消除雷击发生时各电气设备之间产生的瞬时电位差，防止地电位反击，有效的保护各电气设备不被雷击损坏，从而有效提高分布式屋顶光伏发电防雷接地系统的可靠性。
分布式屋顶光伏发电系统中等电位网的设计，使得分布式光伏发电系统中各电气设备中性点或者机壳便于与等电位网就近连接，使得施工方便，另一方面还避免连接导线较长而导致的电阻过大或电接触不良。
通过水平接地装置的“口”字型设计、并加装垂直接地装置，使得接地网的电阻值更小，满足防雷接地系统接地电阻小于4Ω的要求。
接地引下线距地面设定高度处设有断接卡，方便了对接地电阻的检测、对接地引下线、接地线情况的检查。
附图说明
图1是光伏发电系统等电位连接示意图；
图2是防雷接地系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
分布式屋顶光伏发电系统实施例
分布式屋顶光伏发电系统，包括光伏发电系统中的各部件，包括光伏组件、支架、和汇流箱、直流配电柜、交流配电柜、升压箱变、开关柜等电气设备等等。光伏发电系统中的设备属于现有技术，在此不过多阐述。
分布式屋顶光伏发电系统还包括防雷接地系统，防雷接地系统包括用于在屋顶铺设的网格状的等电位网，等电位网通过接地引下线接地。
具体的，如图1所示，光伏发电系统中的各部件，包括光伏组件、支架、和汇流箱、直流配电柜、交流配电柜、升压箱变、开关柜等电气设备，将他们的中性点或外壳通过导线、过电压保护器按照就近原则连接到等电位网上，从而使得在部分设备遭受雷击时各设备的电位相等。
如图2所示，防雷接地系统中的主体部分——屋顶等电位网1紧贴屋顶表面敷设，由纵横交错的热镀锌扁钢焊接而成，热镀锌扁钢的尺寸为40mm*4mm，其中焊接部位的每个焊接点都饱满、充实，没有虚焊、漏焊，且每个焊接点的焊接面积大于160mm2,从而能够有效保证每两个交叉连接镀锌扁钢良好的电接触。
如图2所示的接地引下线3，采用40mm*4m的扁钢沿着建筑物外墙的外表面做明显敷设，其敷设路径为从建筑物屋顶向下沿着到达水平接地装置的最小路径，接地引下线向上与屋顶等电位网1通过焊接联结在一起，向下与水平接地装置通过焊接联结在一起，每个焊接点焊接面积均大于160mm2。当建筑物的高度超过40m时，需要有至少两条接地引下线。此时，每两条接地引下线的间隔不大于25m，同时，在每条接地引下线距地面1.8m处设立断接卡，以便于对接地电阻的检测、对接地引下线、接地线情况的检查。为了光伏发电系统在雷暴天气遭受雷电直击时也能够有效的保护，防雷接地系统设有专门的直击雷接地引下线，直击雷接地引下线距离建筑物出入口或者人行道边沿较近时，保证其距离在3m以上。
如图2所示，水平接地装置5采用40mm*4m的扁钢，在距离建筑物地基处墙壁大于1m处，围绕建筑物一圈呈“口”字型敷设，敷设时埋深为0.5m，并且要保证水平接地装置5埋在该建筑物所在地区的冻土层以下。
如图2所示，垂直接地装置6的每个垂直接地极都采用直径为50mm、长2.5m、壁厚3.5mm的镀锌钢管制成。对应于每根接地引下线与水平接地装置焊接的位置，垂直接地装置6向上与水平接地装置5焊接在一起，每个接触点的焊接面积大于100mm2，焊接完成后垂直的埋在地下。
用于分布式屋顶光伏发电的防雷接地系统焊接完成后，将防雷接地系统中的所有接地扁钢、钢管及焊接处刷上导电防腐涂料：将导电防腐涂料搅拌均匀，在防雷接地系统中所有的接地扁钢、钢管及焊接处涂刷两遍，待第一遍实干后再刷第二遍。需要注意的是，对于预留焊接的部位，要在清除掉焊接处的焊渣后，再按照上述涂刷方法涂刷。在接地扁钢露出地面的地方，涂上接地标识漆。同时，对在焊接过程中破坏掉的槽钢、扁钢的镀锌防锈层做出相应的防腐处理。
作为其他实施方式，等电位网、接地引下线、水平接地装置、垂直接地装置也可以采用圆钢或其他类型钢材，甚至其他种类的金属材料。
作为其他实施方式，对系统中采用水平接地装置、垂直接地装置实现接地网的实施方式，也可以采用其他方式，如深埋导电性好的大导体等，满足要求即可。
作为其他实施方式，分布式光伏发电系统中防雷接地部分的连接，也可以不采用焊接的方式，可以使用连接方式，满足电接触要求即可。
防雷接地系统实施例
本实施例中防雷接地系统与上述分布式光伏发电系统中防雷接地系统的实施方式完全相同，故不再赘述。
以上给出了本实用新型的具体实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。在本实用新型给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本实用新型中的相应技术手段基本相同、实现的实用新型目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于分布式屋顶光伏发电的防雷接地系统，包括接地引下线，其特征在于，还包括在屋顶铺设的网格状的等电位网，所述等电位网通过接地引下线接地。
2.根据权利要求1所述的一种用于分布式屋顶光伏发电的防雷接地系统，其特征在于，所述等电位网由纵横设置的扁钢焊接构成。
3.根据权利要求1所述的一种用于分布式屋顶光伏发电的防雷接地系统，其特征在于，所述接地引下线连接水平接地装置和垂直接地装置。
4.根据权利要求1所述的一种用于分布式屋顶光伏发电的防雷接地系统，其特征在于，所述接地引下线距地面设定高度处设有断接卡。
5.一种分布式屋顶光伏发电系统，包括防雷接地系统，其特征在于，防雷接地系统包括在屋顶铺设的网格状的等电位网，所述等电位网通过接地引下线接地。
6.根据权利要求5所述的一种分布式屋顶光伏发电系统，其特征在于，所述等电位网由纵横设置的扁钢焊接构成。
7.根据权利要求5所述的一种分布式屋顶光伏发电系统，其特征在于，所述等电位网通过导体或避雷器就近连接所述分布式光伏发电系统的相应设备。
8.根据权利要求5所述的一种分布式屋顶光伏发电系统，其特征在于，所述接地引下线连接水平接地装置和垂直接地装置。
9.根据权利要求5所述的一种分布式屋顶光伏发电系统，其特征在于，所述接地引下线距地面设定高度处设有断接卡。
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