CN208209029U - 光伏电站接地系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光伏电站接地系统，包括接地体和导线；所述接地体包括多根金属材料；所述光伏电站的钢筋、金属管道、所述接地体和所述光伏电站对应的电力系统的零线通过导线连接。本实用新型提供的光伏电站接地系统，通过设置接地体包括多根金属材料，相较于现有技术中的单根金属材料，能够分担雷电流，降低光伏电站发生危险的概率。光伏电站的钢筋、金属管道、所述接地体和所述光伏电站对应的电力系统的零线通过导线连接，能够形成一个良好的等电位体。

Description

光伏电站接地系统

技术领域

本实用新型涉及光伏电站接地领域，更具体地，涉及一种光伏电站接地系统。

背景技术

一般的电站的接地装置，由于接地土壤电阻率低，而且距离城市较近，可充分利用城市内的建筑物的钢结构和构造钢筋、地下管网等导电结构。因此，接地体主要由截面为50mm×50mm×4mm，长度为2500mm的角钢做垂直接地体；或者用水截面为40mm×4mm的扁钢平接地体。

光伏电站大多都建设在偏远沙漠地区，接地土壤电阻率高，没有地下金属管网，因此接地需要特殊设计。

但是，目前大都是针对一般电站来设计接地系统，一般电站的土壤电阻率为10-500欧姆，而建在南疆沙漠边区的光伏电站的电阻率1000欧姆以上，对于现有的接地系统，在应用到光伏电站时电阻率较大，易发生危险。

实用新型内容

本实用新型提供一种克服上述现有的接地系统，在应用到光伏电站时电阻率较大，易发生危险的问题的一种光伏电站接地系统。

根据本实用新型的一个方面，提供一种一种光伏电站接地系统，包括接地体和导线；所述接地体包括多根金属材料；所述光伏电站的钢筋、金属管道、所述接地体和所述光伏电站对应的电力系统的零线通过所述导线连接。

优选地，所述光伏电站所处的土壤的电阻率大于1000欧姆。

优选地，所述接地体包括9根金属材料。

优选地，所述金属材料为镀铜钢管、铜管、扁钢以及镀铜扁铁中的任一种。

优选地，所述9根金属材料组成“田”字形。

优选地，所述9根金属材料排成3排，每排金属材料有3根金属材料；3排金属材料等间隔排布，每排金属材料中的3根金属材料等间隔排布。

优选地，每两个相邻排的金属材料的间距与每排金属材料中的每两根相邻的金属材料的间距相等。

优选地，所述钢筋四周包裹混凝土。

优选地，所述光伏电站的钢筋和所述金属管道置于含水分的土壤中。

优选地，所述接地体引接长度大于或者等于50米。

本实用新型提供的光伏电站接地系统，通过设置接地体包括多根金属材料，相较于现有技术中的单根金属材料，能够分担雷电流，降低光伏电站发生危险的概率。光伏电站的钢筋、金属管道、所述接地体和所述光伏电站对应的电力系统的零线通过导线连接，能够形成一个良好的等电位体。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的光伏电站接地系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的一种接地体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

目前，现有的电站接地系统大都是针对一般电站来设计的，一般电站的土壤电阻率为10-500欧姆，而建在南疆沙漠边区的光伏电站的电阻率1000欧姆以上，对于现有的接地系统，在应用到光伏电站时电阻率较大，易发生危险。而且由于沙漠地区电阻率高，土壤导电不好不同点位体之间的出现电位差现象。

因此南疆沙漠边区的光伏电站的接地体选取的接地材质、接地体尺寸及形状、接地体埋入深度和普通光伏电站不同。

为此，本实用新型实施例中提出了一种光伏电站接地系统。图1为本实用新型实施例中的光伏电站接地系统结构示意图，如图1所示，包括接地体和导线；所述接地体包括多根金属材料；所述光伏电站的钢筋、金属管道、所述接地体和所述光伏电站对应的电力系统的零线通过所述导线连接。需要说明的是，本实用新型中光伏电站的钢筋、金属管道、所述接地体和所述光伏电站对应的电力系统的零线通过焊接也可。

下面简单描述光伏电站接地系统。为防止触电或保护设备的安全，将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好电气连接叫做接地。接地系统包括需接地设备、接地引下线、接地体和大地。接地电阻是指电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地引下线和接地体本身的电阻、接地体与大地之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻大小直接体现了电气装置与大地“接触”的良好程度，是检测接地系统是否合格的直接参数。

一般在光伏电站中，接地引下线和接地体的电阻很小，多可忽略。系统的接地电阻主要为接地体到大地无限远处的电阻，即主要由接地体周围的土壤电阻率决定。

土壤电阻率是单位长度土壤电阻的平均值，单位是欧姆·米。土壤电阻率的大小主要取决于土壤中导电离子的浓度、土壤含水量和土质颗粒的大小。

光伏电站接地系统通常有两大类：一是防雷接地，二是工作接地。不同类型的接地，要求也不尽相同。防雷接地的接地电阻值一般在4-30欧，而工作接地的接地电阻一般在0.5-10欧。光伏电站占地面积虽大但布局空间有限，为了满足接地电阻的要求，往往采用全站共用接地系统的设计方案。

光伏电站由于占地面积相对较大，周围地势多相对平缓且厂区内无高大建筑，其防雷措施主要为：可加设避雷针以防止直击雷并满足保护半径，高度多在20-35米。但为了保证光伏电池组件的运行安全和效率，应避免对组件造成遮挡阴影。可光伏组件支架可靠接地。可汇流箱进出端口处加设避雷器。

工作接地方式主要有以下三种类型：

(1)中性点非直接接地方式(I-T)。用电设备中性点不接入大地。

(2)单个保护接地方式(T-T)。电源变压器的中性点直接接地，用电设备外壳可导电部分直接接入大地。

(3)中性点直接接地方式(T-N)。在这种方式中，电力系统变压器中性点直接接地，用电设备外壳可导电部分通过接地引下线和接地系统作良好的金属性连接。

光伏电站接地系统敷设常会面临下列三项问题：

a.选择主控室和各逆变器室位置

主控室和逆变器室应尽量选择在电阻率减低的土壤周围。但光伏电站各电气室受空间限制较大，亦可将接地体敷设在电阻率较低的土壤里。

b.使用化学降阻剂

化学降阻剂一般为高分子合成树脂和电解水溶液并混合固化剂而成。将其注入接地体周围后会变成固液混合形态，大大降低该处电阻率。主要应用于高寒和土壤电阻率较高地区。

c.接地体防腐

根据厂区土壤情况合理选择接地体材质，保质刷涂防腐漆，必要时可采取阴极保护。

在实际工程中，要特别注意本工程地域特点，有的放矢。以青海省为例，即便相邻的两工程中接地系统敷设所遇到的问题却不尽相同。有的站区土壤多含碎石，主要需解决土壤电阻率较高的问题；而相邻站区则可能由于地下盐碱水问题则需特别注意防腐。

本实用新型把光伏电站内的混凝土内的钢筋、金属管道、埋地金属物、电力系统的零线、接地线进行焊接或可靠的导电连接，使整个电站空间形成一个良好的等电位体。

一般电站每处接地体都是一根水平或竖直安装角钢或扁钢。但是由于光伏电站附近土壤电阻率高，雷电流来不及流入大地，本实用新型采用增加金属材料的支数为多根，用来分担雷电流。

本实用新型提供的光伏电站接地系统，通过设置接地体包括多根金属材料，相较于现有技术中的单根金属材料，能够分担雷电流，降低光伏电站发生危险的概率。光伏电站的钢筋、金属管道、所述接地体和所述光伏电站对应的电力系统的零线通过导线连接，能够形成一个良好的等电位体。

基于上述实施例，所述光伏电站所处的土壤的电阻率大于1000欧姆。

基于上述实施例，所述接地体包括9根金属材料。所述金属材料为镀铜钢管、铜管、扁钢以及镀铜扁铁中的任一种。需要说明的是，在本实施例中，9根金属材料为一个优选方式，本实用新型还保护其他多根金属材料的实施方式。还需要说明的是，本实施例仅以镀铜钢管、铜管、扁钢以及镀铜扁铁为例，但本实用新型还保护其它减少电阻率的金属材料的方案。

具体地，镀铜钢是一种铜钢复合材料，是通过电镀工艺将铜金属均匀的覆盖在钢材表面而形成的新型接地材料。

扁钢，是指宽12-300mm、厚3-60mm、截面为长方形并稍带钝边的钢材。扁钢可以是成品钢材，也可以做焊管的坯料和叠轧薄板用的薄板坯。扁钢作为成材可用于制箍铁、工具及机械零件，建筑上用作房架结构件、扶梯。

本实用新型提供的光伏电站接地系统，通过设置接地体包括多根金属材料，相较于现有技术中的单根金属材料，能够分担雷电流，降低光伏电站发生危险的概率。此外，相较于一般电站的接地体都采用普通角钢和扁钢，本实用新型采用镀铜钢和铜，能够减少电阻率。

基于上述实施例，图2为本实用新型实施例中的一种接地体的结构示意图，本实用新型实施例中的接地体请参考图2。所述9根金属材料组成“田”字形。所述9根金属材料排成3排，每排金属材料有3根金属材料。3排金属材料等间隔排布，每排金属材料中的3根金属材料等间隔排布。每两个相邻排的金属材料的间距与每排金属材料中的每两根相邻的金属材料的间距相等。

基于上述实施例，所述钢筋四周包裹混凝土。

本实用新型提供的光伏电站接地系统，通过设置钢筋四周包裹混凝土，能够使得电阻率降低，降低光伏电站发生危险的概率。

基于上述实施例，所述光伏电站的钢筋和所述金属管道置于含水分的土壤中。

把混凝土包裹于钢筋之间、金属管道等牢固焊接后，构成可靠的电气通道，这些钢筋和管道长时间置于含水分的土壤中，吸收土壤中的水分，电阻率降低。

本实用新型提供的光伏电站接地系统，通过设置光伏电站的钢筋和所述金属管道置于含水分的土壤中，能够使得电阻率降低，降低光伏电站发生危险的概率。

在上述实施例的基础上，具体地，所述接地体引接长度大于或者等于50米。

具体地，把接地体外引，用接地线把设备的接地点引至沙漠外围土壤电阻率相对较低的潮湿地带，接地体引接长度超出一般电站接地体10倍，本发实用新型优选采用50m长。

本实用新型提供的光伏电站接地系统，通过设置所述接地体引接长度大于或者等于50米，能够使得电阻率降低，降低光伏电站发生危险的概率。

最后，本实用新型的装置仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光伏电站接地系统，其特征在于，包括接地体和导线；

所述接地体包括多根金属材料；

所述光伏电站的钢筋、金属管道、所述接地体和所述光伏电站对应的电力系统的零线通过所述导线连接。

2.根据权利要求1所述的接地系统，其特征在于，所述光伏电站所处的土壤的电阻率大于1000欧姆。

3.根据权利要求2所述的接地系统，其特征在于，所述接地体包括9根金属材料。

4.根据权利要求2所述的接地系统，其特征在于，所述金属材料为镀铜钢管、铜管、扁钢以及镀铜扁铁中的任一种。

5.根据权利要求3所述的接地系统，其特征在于，所述9根金属材料组成“田”字形。

6.根据权利要求5所述的接地系统，其特征在于，所述9根金属材料排成3排，每排金属材料有3根金属材料；

3排金属材料等间隔排布，每排金属材料中的3根金属材料等间隔排布。

7.根据权利要求6所述的接地系统，其特征在于，每两个相邻排的金属材料的间距与每排金属材料中的每两根相邻的金属材料的间距相等。

8.根据权利要求1所述的接地系统，其特征在于，所述钢筋四周包裹混凝土。

9.根据权利要求1所述的接地系统，其特征在于，所述接地体引接长度大于或者等于50米。