如何通过接地线路和保护装置确保系统防雷与过载安全?
接地线路设计要点
功能分类 | 设计要求 | 技术标准 |
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工作接地 | 降低设备对地电压,稳定系统电位 | 接地电阻≤4Ω(GB50057-2010) |
保护接地 | 防止设备外壳带电引发触电 | 接地线截面积≥相线的1/2 |
防雷接地 | 引导雷电流入地,保护组件 | 接地网需与避雷带连接,接地电阻≤10Ω |
保护装置配置方案
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过载保护
- 断路器选型:根据光伏阵列最大输出电流(Isc×1.25)选择额定电流值。
- 熔断器应用:串联在直流侧,快速切断短路电流(如T1系列熔断器)。
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防雷保护
- 浪涌保护器(SPD):安装在直流汇流箱和逆变器输入端,标称放电电流≥5kA(8/20μs)。
- 避雷器:屋顶光伏组件需配合避雷针,保护半径按滚球法计算(GB50057-2010)。
防雷与过载协同防护
- 等电位连接:将金属支架、接地线、SPD端子排通过铜排连接,消除电位差。
- 分段保护:直流侧采用“熔断器+SPD”,交流侧配置“断路器+SPD”,形成多级防护。
设计流程示例
- 需求分析:明确系统容量、安装环境(如雷暴频发区域需加强防雷)。
- 接地规划:绘制接地网拓扑图,标注各设备接地位置。
- 保护装置选型:根据IEC61730标准选择适配型号。
- 模拟测试:使用PSCAD软件验证雷击场景下的电流分布。
典型应用场景
某20kW屋顶光伏系统:
- 接地:屋顶避雷带与逆变器接地网共用,接地电阻实测3.8Ω。
- 保护:直流侧配置50A断路器+10kASPD,交流侧配置25A断路器。
注:设计需符合《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012),接地材料优先选用热镀锌扁钢或铜绞线。