光伏框架结构雷击效应的成因与影响.pptx

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光伏框架结构雷击效应的成因与影响

Thecausesandeffectsoflightningstrikesonphotovoltaicframestructures

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2024.05.12

目录

Content

雷击效应概念概述

Overviewoftheconceptoflightningstrikeeffect

01

雷击效应概念概述:定义和类型

1.雷击效应危害光伏系统

雷击效应对光伏系统的破坏严重，据统计，雷击导致的系统故障占总体故障的20%，严重影响光伏电站的稳定运行与经济效益。

2.雷击效应具多重影响

雷击效应不仅会造成光伏设备损坏，还会引发电力中断、火灾等安全隐患，甚至对操作人员构成生命威胁，影响广泛而深远。

雷击发生的机制

1.电荷累积引发雷击

光伏框架结构由于材质特殊，易在雷雨天气中累积电荷，形成电位差，当电荷积累到一定程度，易引发雷击，对结构安全构成威胁。

2.地形影响雷击概率

地形对雷击发生有明显影响，高海拔、开阔地区的光伏框架结构更易成为雷击目标，因此，选址时应考虑地形因素，降低雷击风险。

1.结构设计影响雷击风险

某光伏电站框架结构简单，防雷接地不完善，导致雷击损坏严重。由此可见，合理的结构设计和良好的防雷措施对于减少雷击风险至关重要。

2.材料选择影响雷击效应

使用高导电性材料的光伏框架在雷击时，能有效分散电流，降低损坏风险。相比之下，导电性差的材料易导致电荷积累，增加雷击损害。

3.环境因素加剧雷击影响

在雷电活动频繁的地区，光伏框架结构的雷击效应更为显著。环境因素如湿度、地形等也会影响雷击发生的概率和强度。

不同类型案例分析

光伏框架结构设计缺陷

Designdefectsinphotovoltaicframestructure

02

结构设计不合理

1.连接处导电性差

光伏框架结构中，连接处导电性差易导致雷击时电流无法有效传导，增加雷击风险。统计显示，因导电性不佳引发的雷击事故占比较高。

2.接地系统设计不足

光伏框架接地系统设计不当，如接地电阻过高，会降低防雷效果。实验数据显示，接地电阻每增加1欧姆，防雷性能降低约10%。

3.材料选择不当

选用非防雷材质构建光伏框架，会导致其抗雷击能力大幅下降。据调查，使用非防雷材质的光伏系统，在雷暴天气中受损率显著上升。

电气设施配置不当

1.接地不良引发雷击风险

光伏框架接地系统若设计或施工不当，导致接地电阻过大，无法有效泄放雷电电流，增加雷击时设备受损风险。

2.防雷设备选型不当

光伏框架若选用的避雷器、浪涌保护器等防雷设备性能不足或不匹配，将无法有效拦截或削弱雷电冲击波，导致设备受损。

3.线路布局缺陷增大风险

光伏框架内部的电气线路若布局混乱，未进行屏蔽或隔离处理，容易在雷击时产生电磁感应，引发过电压或短路。

4.监控系统缺失导致隐患

缺乏完善的雷电监测和预警系统，无法及时发现和处理雷击隐患，导致光伏框架在雷电天气下处于无保护状态，增加设备受损可能性。

光伏框架结构设计缺陷:材料选择不当

1.低电阻率材料易遭雷击

光伏框架若采用低电阻率材料，其在雷电环境下的导电性增强，使得雷电更易选择此路径，从而增加雷击风险。

2.非耐候材料加速损害

使用非耐候性材料的光伏框架在雷击后易受损，其绝缘性能降低，导致后续雷击效应加剧，影响光伏系统稳定性。

3.材料抗冲击性差易破损

光伏框架材料若抗冲击性差，雷击时易发生形变或破损，导致整个结构稳定性下降，增加修复成本及安全风险。

光伏系统雷电防护

Lightningprotectionforphotovoltaicsystems

03

雷电防护降低设备损坏率

光伏系统雷击风险高

防雷标准需不断完善

雷电防护技术不断发展

实施雷电防护措施的光伏系统，在雷击事件中的设备损坏率明显低于未防护系统，减少了维修和更换成本。

光伏系统通常位于空旷地带，且结构高耸，使其易成为雷电的优先放电对象，增加了雷击风险。

随着光伏行业的快速发展，现有防雷标准已不能完全适应新的防雷需求，需不断修订和完善，提高防雷水平。

随着科技的进步，光伏系统的雷电防护技术也在不断创新，如采用先进的避雷针和接地系统，有效提高防雷效果。

光伏系统雷电防护:防雷接地系统

防雷保护电路设计

1.光伏框架防雷设计需精准

光伏框架防雷保护电路设计需精确计算雷击概率和电流分布，确保设备承受能力与实际雷电参数相匹配，减少雷击对光伏系统的影响。

2.采用多重防护措施更有效

在防雷保护电路设计中，引入多重防护措施，如接地、避雷针和浪涌保护器等，可显著降低雷击导致的设备损坏风险。

3.智能化防雷技术有优势

智能化防雷技术能够实时监测光伏框架的雷电环境，自动调整防雷措施，提高防雷效果，降低雷击造