CN210156895U - 一种漂浮式光伏方阵及其防雷构件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种漂浮式光伏方阵的防雷构件，包括金属接闪装置、连接线以及接地组件，金属接闪装置布置在漂浮式光伏方阵每一块光伏组件的边缘位置；连接线将所有光伏组件上的金属接闪装置等电位连接后形成接闪组件；接地组件的一端与接闪组件电气连接，另一端浸入水中或者在水底接地。由于各个光伏组件的金属接闪装置均通过连接线等电位连接并形成接闪组件，因此各个光伏组件上所接收到的雷击电流均能够通过与接闪组件相连的接地组件导入水中，进而通过水将电流导入大地，或者通过接地组件直接导入大地中，这就可以有效减少光伏组件被雷击破坏，因为降低了经济损失。本实用新型还公开了一种采用上述防雷构件的漂浮式光伏方阵。

Description

一种漂浮式光伏方阵及其防雷构件

技术领域

本实用新型涉及漂浮式光伏电站设计技术领域，特别涉及一种漂浮式光伏方阵及其防雷构件。

背景技术

考虑水上环境潮湿、水汽高等因素，漂浮式光伏方阵中的光伏组件均采用双玻组件，业界普遍认为双玻组件玻璃绝缘，不需要进行雷电防护，因此目前漂浮式光伏方阵中仅仅针对逆变器、汇流箱等区域采取了防雷击措施，对于光伏组件本身并未采取任何防雷击保护措施。

然而，随着漂浮式光伏方阵的大量推广和应用，水上光伏组件出现了较为频繁的雷击损坏案例，在实际电站使用的项目现场，雷电流击中组件玻璃或者组件周围的区域之后，玻璃很容易被击穿，并且在雷击点附近会产生强大的雷击磁场，在强大的磁场影响下，组件内的光伏电池将产生强大的感应电流和感应电压，强大的感应电流和感应电压会击穿光伏组件中的二极管，从而导致光伏组件失效。

因此，如何能够有效减少漂浮式光伏方阵中的光伏组件被雷电破坏是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供一种漂浮式光伏方阵的防雷构件，以便能够有效防止漂浮式光伏方阵中的光伏组件被雷电破坏。

本实用新型的另一目的是提供一种采用上述防雷构件的漂浮式光伏方阵。

为达到上述目的，本实用新型提供的漂浮式光伏方阵的防雷构件，包括金属接闪装置、连接线以及接地组件，其中，

所述金属接闪装置布置在漂浮式光伏方阵每一块光伏组件的边缘位置；

所述连接线将所有所述光伏组件上的所述金属接闪装置等电位连接后形成接闪组件；

所述接地组件的一端与所述接闪组件电气连接，另一端浸入水中或者在水底接地。

优选的，所述金属接闪装置为围设在所述光伏组件边缘的闭合金属带。

优选的，所述光伏组件通过金属支撑架安装于浮体上，所述金属支撑架包括与所述浮体相连的支柱以及与所述支柱相连并支撑所述光伏组件边缘的支撑轨，所述支撑轨分为相对设置的第一支撑轨和第二支撑轨，所述第一支撑轨和所述第二支撑轨通过围设在所述光伏组件边缘的金属带连为闭合金属回路，所述闭合金属回路构成所述金属接闪装置。

优选的，所述光伏组件通过金属支撑架安装于浮体上，所述金属支撑架包括与所述浮体相连的支柱以及与所述支柱相连并支撑所述光伏组件边缘的支撑轨，所述支撑轨分为相对设置的第一支撑轨和第二支撑轨，所述第一支撑轨和所述第二支撑轨通过位于所述光伏组件底部的金属带连为闭合金属回路，所述闭合金属回路构成所述金属接闪装置。

优选的，所述接地组件包括：

用于与所述接闪组件相连的顶部连接端；

用于浸入水体中的放电垂体；

一端与所述连接端电气连接，另一端与所述放电垂体电气连接的悬垂线缆。

优选的，所述接地组件包括：

用于与所述接闪组件相连的顶部连接端；

用于插入水底大地中的放电板；

一端与所述连接端电气连接，另一端与所述放电板电气连接的悬垂线缆。

优选的，所述放电板呈菱形，其底端为用于插入大地的尖端。

优选的，所述放电板上还设置有底部连接端，所述悬垂线缆通过所述底部连接端与所述放电板电气连接，所述顶部连接端和所述底部连接端均为纯铜制成，所述悬垂线缆为纯铜多股BVV双层绝缘线缆。

优选的，所述接地组件为一端与所述支柱电气连接，另一端浸入水中的导电杆。

优选的，所述导电杆为ARC合金导电杆。

本实用新型中所公开的漂浮式光伏方阵，设置有防雷构件，并且该防雷构件为上述任意一项所公开的漂浮式光伏方阵的防雷构件。

金属接闪装置用于接收雷击过程中的电流，由于各个光伏组件的金属接闪装置均通过连接线等电位连接并形成接闪组件，因此各个光伏组件上所接收到的雷击电流均能够通过与接闪组件相连的接地组件导入水中，进而通过水将电流导入大地，或者通过接地组件直接导入大地中，这就可以有效减少光伏组件被雷击破坏，因此降低了经济损失。

附图说明

图1为本实用新型实施例中所公开的防雷构件在光伏组件上的安装示意图；

图2为连接线的位置结构示意图；

图3为本实用新型实施例中所公开的防雷构件的接地方式示意图；

图4为本实用新型实施例中所公开的接地组件的结构示意图。

其中，1为浮体，2为支柱，3为第一支撑轨，4为金属带，5为第二支撑轨，6为连接线，7为导电杆，8为悬垂线缆，9为顶部连接端，10为底部连接端，11为放电板。

具体实施方式

本实用新型的核心之一是提供一种漂浮式光伏方阵的防雷构件，以便能够有效防止漂浮式光伏方阵中的光伏组件被雷电破坏。

本实用新型的另一核心是提供一种采用上述防雷构件的漂浮式光伏方阵。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请结合图1至图4进行理解，本实用新型所公开的漂浮式光伏方阵的防雷构件，包括金属接闪装置、连接线6以及接地组件，金属接闪装置布置在漂浮式光伏方阵中每一块光伏组件的边缘位置，以尽量避免对光伏组件形成遮挡，连接线6将所有光伏组件上的金属接闪装置等电位连接，接地组件的一端与接闪组件电气连接，另外一端浸入水中或者在水底接地。

金属接闪装置用于接收雷击过程中的电流，由于各个光伏组件的金属接闪装置均通过连接线6等电位连接并形成接闪组件，因此各个光伏组件上所接收到的雷击电流均能够通过与接闪组件相连的接地组件导入水中，进而通过水将电流导入大地，或者通过接地组件直接导入大地中，这就可以有效减少光伏组件被雷击破坏，因此降低了经济损失。

本领域技术人员能够理解的是，金属接闪装置的类型多种多样，例如金属接闪装置可以为布置在光伏组件边缘位置的避雷针，或者金属接闪装置为布置在光伏组件边缘的接闪带。

但是由于避雷针或者接闪带是间断布置在光伏组件的边缘，因此若雷电击中的位置刚好未设置避雷针或者接闪带，则容易造成该位置的玻璃被击穿，为此，本实施例中对上述实施例中的方案作了进一步优化，本实施例中的金属接闪装置为围设在光伏组件边缘的闭合金属带。闭合金属带在光伏组件的整个边缘上均有围设，这就使得光伏组件任意一个位置遭受到雷击时，雷击电流均可被引导至金属接闪装置上。

请参考图1，光伏组件通过金属支架安装在浮体1上，金属支架包括与浮体1相连的支柱2以及与支柱2相连的支撑轨，支撑轨用于支撑光伏组件的边缘，并且支撑轨分为相对设置的第一支撑轨3和第二支撑轨5，图1中的第一支撑轨3和第二支撑轨5分别位于光伏组件的前端和后端，第一支撑轨3和第二支撑轨5通过围设在光伏组件边缘的金属带4连为闭合金属回路，该闭合金属回路构成上述金属接闪装置。

在上述实施例中，金属支撑架中的支撑轨除了支撑光伏组件本身之外，还用于构成闭合金属回路，如图1中所示，在上述实施例中，由于支撑轨包括第一支撑轨3和第二支撑轨5，因此金属带4具体包括两个，每一个金属带4呈U型；若支撑轨分为围设在光伏组件四个边上的第一支撑轨、第二支撑轨、第三支撑轨和第四支撑轨，则金属带4就包括四个，每个金属带4均为设置在光伏组件边角部位的L型角件。

在另外一实施例中，第一支撑轨3和第二支撑轨5通过位于光伏组件底部的金属带4连为闭合金属回路，该闭合金属回路构成上述金属接闪装置，由于本实施例中的金属带4设置在光伏组件的底部(即背面)，因此不会对光伏组件造成任何遮挡，金属带4也无需弯折为U型，可以为直线状金属带，只要将第一支撑轨3和第二支撑轨5连接为闭合金属回路即可。

在一种实施例中，接地组件包括顶部连接端9、放电垂体以及悬垂线缆8，顶部连接端9用于与接闪组件相连，顶部连接端9可以为片状构件，优选的，顶部连接端9采用螺栓与接闪组件相连，为了保证导电性能，顶部连接端9采用纯铜制造，放电垂体浸入水体中，悬垂线缆8的一端与顶部连接端9电气连接，另一端与放电垂体电气连接，悬垂线缆8优选采用导电性能优异且能够承受大电流的纯铜多股BVV双层绝缘线缆，多股电线的每一根电线，都是由多个细铜丝组成的一根电线，BVV全称为铜芯聚氯乙烯绝缘硬护套线，俗称护套线、硬护套线、电源线。

当然，若接闪组件与浮体1的接地螺栓连接，则顶部连接端9也可与浮体1的接地螺栓相连。

在另外一种实施例中，接地组件包括顶部连接端9、放电板11以及悬垂线缆8，顶部连接端9用于与接闪组件相连，顶部连接端9可以为片状构件，优选的，顶部连接端9采用螺栓与接闪组件相连，为了保证导电性能，顶部连接端9采用纯铜制造，放电板11插入水底的大地中，悬垂线缆8的一端顶部连接端9电气连接，另一端与放电板11电气连接，悬垂线缆8优选采用导电性能优异且能够承受大电流的纯铜多股BVV(硬护套)双层绝缘线缆。

当然，若接闪组件与浮体1的接地螺栓连接，则顶部连接端9也可与浮体1的接地螺栓相连。

请参考图4，放电板11的形状优选的呈菱形，其底端设置有用于插入大地的尖端，当然，放电板11还可以设置为其他形状，只要保证其能够稳固的插入水底的大地，并具有优异的导电性能即可。

更进一步的，放电板11上还设置有底部连接端10，如图4中所示，悬垂线缆8通过底部连接端10与放电板11电气连接，为了保证导电性能，底部连接端10也采用纯铜制造而成。

本实用新型实施例中还公开了一种接地组件的实现形式，如图3中所示，该接地组件具体为导电杆7，导电杆7的一端与金属支撑架中的支柱2相连，另一端浸入水体中，为了保证导电性能，该导电杆7采用ARC合金导电杆，并且导电杆7的底端与浮体1底部之间的距离为1m以上，以保证导电杆7将电流导入水体，并通过水体导入大地，ARC为铝铜稀土合金材料，简称ARC，英文全称为：Al Rare soli Cu。

上述实施例中所提到的金属带4、闭合金属带以及连接线6优选的采用金属铝制造而成。

除此之外，本实用新型实施例中还公开了一种漂浮光伏方阵，其设置有防雷构件，并且该防雷构件为上述任意一实施例中所公开的漂浮式光伏方阵的防雷构件。

由于采用了上述防雷构件，因此该漂浮式光伏方阵能够有效减少雷电流对光伏组件的破坏，提高了漂浮式光伏方阵的安全性，降低光伏组件遭受大面积雷击造成的经济损失。

以上对本实用新型所提供的漂浮式光伏方阵及其防雷构件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种漂浮式光伏方阵的防雷构件，其特征在于，包括金属接闪装置、连接线(6)以及接地组件，其中，

所述金属接闪装置布置在漂浮式光伏方阵每一块光伏组件的边缘位置；

所述连接线(6)将所有所述光伏组件上的所述金属接闪装置等电位连接后形成接闪组件；

所述接地组件的一端与所述接闪组件电气连接，另一端浸入水中或者在水底接地。

2.根据权利要求1所述的防雷构件，其特征在于，所述金属接闪装置为围设在所述光伏组件边缘的闭合金属带。

3.根据权利要求1所述的防雷构件，其特征在于，所述光伏组件通过金属支撑架安装于浮体上，所述金属支撑架包括与所述浮体相连的支柱(2)以及与所述支柱(2)相连并支撑所述光伏组件边缘的支撑轨，所述支撑轨分为相对设置的第一支撑轨(3)和第二支撑轨(5)，所述第一支撑轨(3)和所述第二支撑轨(5)通过围设在所述光伏组件边缘的金属带(4)连为闭合金属回路，所述闭合金属回路构成所述金属接闪装置。

4.根据权利要求1所述的防雷构件，其特征在于，所述光伏组件通过金属支撑架安装于浮体上，所述金属支撑架包括与所述浮体相连的支柱(2)以及与所述支柱(2)相连并支撑所述光伏组件边缘的支撑轨，所述支撑轨分为相对设置的第一支撑轨(3)和第二支撑轨(5)，所述第一支撑轨(3)和所述第二支撑轨(5)通过位于所述光伏组件底部的金属带(4)连为闭合金属回路，所述闭合金属回路构成所述金属接闪装置。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的防雷构件，其特征在于，所述接地组件包括：

用于与所述接闪组件相连的顶部连接端(9)；

用于浸入水体中的放电垂体；

一端与所述顶部连接端(9)电气连接，另一端与所述放电垂体电气连接的悬垂线缆(8)。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的防雷构件，其特征在于，所述接地组件包括：

用于与所述接闪组件相连的顶部连接端(9)；

用于插入水底大地中的放电板(11)；

一端与所述顶部连接端(9)电气连接，另一端与所述放电板(11)电气连接的悬垂线缆(8)。

7.根据权利要求6所述的防雷构件，其特征在于，所述放电板(11)呈菱形，其底端为用于插入大地的尖端。

8.根据权利要求6所述的防雷构件，其特征在于，所述放电板(11)上还设置有底部连接端(10)，所述悬垂线缆(8)通过所述底部连接端(10)与所述放电板(11)电气连接，所述顶部连接端(9)和所述底部连接端(10)均为纯铜制成，所述悬垂线缆(8)为纯铜多股BVV双层绝缘线缆。

9.根据权利要求3或4所述的防雷构件，其特征在于，所述接地组件为一端与所述支柱(2)电气连接，另一端浸入水中的导电杆(7)。

10.一种漂浮式光伏方阵，设置有防雷构件，其特征在于，所述防雷构件为如权利要求1-9任意一项所述的漂浮式光伏方阵的防雷构件。

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