光伏电站防直击雷全面解决方案(方案一)
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成都东方瀚易科技发展有限公司
一、公司简介 公司在防雷行业占据技术先进、产品种类齐全，拥有自主知识产权的优势， 拥有目前国内一流的雷击试验设备。为国家气象、国防、通信、建筑、电力、 新能源、石化、铁路等行业的雷电防护工作做出了重要贡献。 企业已取得 ISO9001：2000“质量管理体系认证证书”。 取得了国军标 GJB 9001B·“国家军队质量管理体系认证证书”。 与二炮签订了协议，公司的全系列防雷产品在二炮列装。 高新技术企业认定证书”。 获得国家应用技术研究与开发资金和技术创新基金。 公司与成都信息工程学院签订校企合作协议，建立了“雷电 CDIO 教学实践 基地”。 取得了“防雷工程专业设计资质证”和“防雷工程专业施工资质证” 。 公司产品规格、型号、技术参数列入《中国建筑电气工程师品牌材料手册. 防雷产品分册》 ，参与了《国家建筑防雷标准设计图集》的编写。并通过了工信 部《通信防雷产品标准符合性认定》 。
二、全新的光伏发电站防雷解决方案简介 太阳能电站的雷电防护是保证电站安全运行的重要部分，而我公司在太阳 能电站防雷技术上有“全新的光伏发电站防雷解决方案”有自主知识产权的、 独有的直击雷防护的专利技术，生产全部满足光伏电站用的汇流防雷箱、大通 流量的 100—160KA 的交直流防雷模块„„。 我们非常希望能与贵公司建立这方 面的合作关系。 下面是大型光伏电站的直击雷防护方案简介。
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成都东方瀚易科技发展有限公司 全新的光伏发电站防雷解决方案（简述）
一、直击雷防护 采用第二炮兵研究院与我公司联合研制生产的“天幕”系列直击雷保护装置专利技术产 品---光伏发电站专用的低架设高度、大保护角的“天幕型可控放电避雷针” 。 在光伏板分布的区域，太阳的投射面不能有任何遮挡物。在每一排光伏板的后面架设避 雷针都得考虑高度。 根据光伏板的直击雷防护装置只能低高度架设，天幕 HYPD-Ⅳ 采用了独特的设计，它 的特点： 1. 极大的保护角：大于 70 度的保护角在光伏电站上应用将达到极良好的效果。 2 大幅度的减少了直击雷的次数，将大大减少太阳能电池板的直雷击损坏率。
3、直击雷的次数的大大减少也相应的减少了感应雷的次数，减少了太阳能电池板下面密 布的电源线信号线的感应雷。 4 对接地电阻要求不高，易于施工。
以上特点是传统避雷针或其它的任何类型的避雷针所没有的。
下面左图给出了大功率光伏电站防雷的通用设计思路： 1、 根据通常光伏电站图纸，避雷针架设高度 2.5m 时太阳在避雷针上的投影不会遮挡后 排光伏板。 2、按保护角 70 度、被保护物高度 1.1m 计算，保护半径为 4m.故在横向 8m 装置 2 根天 幕，保护面积可达 100 ㎡。 以上功能是其它任何避雷针装置都不可能达到的。天幕系列直击雷保护装置已正式在二 炮列装，低高度架设的天幕 HYPD-Ⅳ，必将在光伏电站的雷电防护中发挥重要作用。
天幕系列直击雷保护装置介绍见附件一
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天幕型 ( HY PD -Ⅳ ) 太阳垂直太 阳能电池板 太阳能电池
被保护 物高度
天 幕 型 ( HYP D-Ⅳ ) 直击雷保护装置 2 .5m高 的 投 影 线
Ｒ
４
０
０
０
保护 半径
１２０００
图1
大功率光伏板的直击雷防护设计图
６０００
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二、光伏发电站需要防感应雷产品： （详见方案二） 1、光伏阵列所需要的汇流防雷箱（规格：光伏阵列电压 DC1000v, 光伏阵列并联路数 8、 12、16 路，内置光伏板直流高压端的浪涌保护器）。 2、用于太阳能发电系统直流电气设备的浪涌保护模块。 3、用于太阳能发电系统逆变器单相或三相交流输出端的浪涌保护模块。 4、用于数据采集和处理系统的浪涌涌保护器。 三、太阳能发电站的接地系统：通常设计为网格的水平接地电极或垂直接地加水平接地极， 水平接地极大于深 0.8m，网格大小为 5m×5m。固定光伏模块的金属支架大约每隔 10m 连接至 接地系统。 厂房的接地系统采用基础接地极与光伏设备和厂房的接地系统通过导体 40mm×4mm 的镀锌扁钢相互连接。以减小总接地电阻。互连的接地系统可形成一个等电位面，它能够显 著减小雷电作用在光伏阵列和厂房建筑之间的连接电缆上所产生的过电压。水平接地极大于 深 0.8m 深的土壤中，使用十字夹相互连接成网格状。在土壤中的连接头必须用耐腐蚀带包裹 起来。这也适用于铺设在土壤中的 V4A 钢条。
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附件一
天幕型直击雷保护装置介绍
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天幕型直击雷保护装置介绍
一、 原理简介 我公司推出了天幕型直击雷保护装置（CPD-Ⅰ） 。它是由第二炮兵装备研 究院、东方瀚易公司联合研制、生产的新一代直击雷防护装置，已经形成天幕 系列产品。 专 利 号： ZL[1**********]3.4
专 利 名 称：防闪电回闪保护装置（CPD-Ⅰ） 专 利 号： [1**********]2.1
专 利 名 称： 加强型直击雷防护装置 （CPD-Ⅱ）
天幕型直击雷保护装置的工作原理为（见天幕系列照片） ：在带电雷云 的强电场作用下金属电极 1 积累电荷，金属电极 1 积累的电荷使其对地的电 位差达到高压大电流开关 2 的设定电压值 7KV 左右时，高压大电流开关 2 导通，通过接地导线从地面向金属电极 1 充填电荷，补充金属大气电极上的 电荷。当带电雷云对天幕的电场强度达到使天幕金属电极 1 出现反放电---上 行先导放电的瞬间，金属电极 1 积累的电荷对地的电位差消失，高压大电流 开关 2 关断。与此同时，上行先导放电与带电雷云的下行先导的瞬间（微秒 级）的中和，破坏了出现闪电的条件。使在保护范围内没有雷击发生。
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天幕型直击 雷保护装置 原理图
金属电极
abc
D
阶 段 C 阶段
金属电极 1 高压大 电流开 关2
CPD-Ⅰ
HYPD-Ⅱ
HYPD-Ⅲ
HYPD-Ⅳ
图
天幕系列产品照片
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二、 应用范围：替代传统避雷针。 电力系统、铁路系统、石油化工行业、石油化工行业、石化仓库、加油 站。 气象通讯台站、气象台、银行大楼等、智能化建筑等。 各种军用设施：军事基地、移动战车、雷达站、弹药库、油库等。 各种通信设施：各种移动通信基站、卫星通信、微波通信等。
三、 主要特点 天幕型直击雷保护装置“天幕-Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ”置的优点是： 1、天幕型直击雷保护装置将雷电对地面的闪击次数大幅度减少，相应的大 大减少了从电源线、信号线、天线上的感应雷。 2、天幕型直击雷保护装置工作原理是：将被保护区域的感应电荷及时地散 布到空气中，反复不断的中和雷电的梯级下行先导。其大电流开关对地导通的 过程，是通过接地导线从地面向金属大气电极装载电荷去中和雷电的过程，而 接闪成为次要的，故“天幕”型“雷闪”保护装置对接地电阻要求不高。 3、本装置用地面电荷中和雷电下行先导的原理，其保护角较普通避雷针大 得多，达到 70°以上。 四、 主要技术参数
名 型 称 号 CPD-Ⅰ ≥65 kA 8kV/cm ＞70° 天幕系列直击雷防护装置 HYCPD-Ⅱ ≥200 kA 8kV/cm ＞70° HYCPD-Ⅲ ≥65 kA 8kV/cm ＞70°
HYPD-Ⅳ
≥65 kA 2-3kV/cm ＞70°
雷电通流量>kA （中和雷电和接闪的能力） 接闪电压（反放电时电场强度） 保护角
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40m/s ＜7Kg ＜8.8Kg ＜3.5Kg 见安装图 ＜4Kg 2-2.5m( 由 用户确定)
抗风强度 m/s 重量 Kg（不含底坐） 法兰盘 总高 m 材质 环境条件
＜0.55m（架设总高由用户确定）
全不锈钢 工作温度：-40～+80℃；相对湿度：5-95%
光伏电站专用的低架设高度、大保护角的“天幕型可控放电避雷针 HYPD-Ⅳ”在参数上与 CPD-Ⅰ、HYPD-Ⅱ、HYPD-Ⅲ不同的是接闪电压（反 放电时电场强度） HYPD-Ⅳ接闪电压（场强）是根据光伏电站专用的低架设高度来设计的。 因为，HYPD-Ⅳ的架设高度仅仅比光伏板的金属框架高出 1m 左右，如果 “天幕型可控放电避雷针 HYPD-Ⅳ”的接闪电压（场强）也是 8kV/cm，仅仅 比 HYPD-Ⅳ低 1m 左右的光伏板的金属框架有可能被激发上行先导。 光 伏 电 站 专 用 的低 架 设 高 度 、 大保 护 角 的 “ 天 幕型 可 控 放 电 避 雷 针 HYPD-Ⅳ”用了 5 根针是为了比光伏板的金属框架提前出现上行先导，去中和 雷电的下行先导，避免直击雷。其原理和天幕是一样的，上行先导仍然是由高 压大电流开关控制。这是光伏电站专用的低架设高度避雷针设计的关键。
下面附上： “北京雷电防护测试中心” 天幕-Ⅰ型检测报告谪要及简单说明。
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检测报告谪要的简单说明：
1、检测报告中的接闪电压是用电场强度来表示的，达到电场强度接闪即金属电极上装载的电荷反放电去中和雷云的下行先导。检测报告给出了普通避雷针接闪电压（场强）2.5kV/cm,天幕为7.5-8 kV/cm
2、光伏电站专用的低架设高度、大保护角的“天幕型可控放电避雷针HYPD-Ⅳ接闪电压与普通避雷针接闪电压（场强）2.5kV/cm相当，它比天幕更容易接闪，即5根针更容易反放电去中和雷电。与CPD-Ⅰ、HYPD-Ⅱ、HYPD-Ⅲ型天幕相比，其装载电荷量要少些，但效果也很好。