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第1篇 太阳能光伏发电系统防雷的理论基础和设计技术3

第1章 雷电的成因、放电特性及计算模型3

1.1雷电的成因3

1.2雷击闪电的特性9

1.3雷电放电的计算模型及雷电流的波形14

1.4雷电过电压的抑制措施17

第2章 光伏（PV）发电系统防雷技术特点22

2.1光伏电池阵列的雷击率22

2.2雷电流分类23

2.3波形10/350μs和8/20μs的差别25

2.4建筑物受直击雷的年预计雷击次数估计26

2.5第一雷击、负性后续雷击、长时间雷击的区分29

2.6雷保护水平的等级30

2.7用旋转球体法确定雷击保护范围31

2.8避雷针的保护范围32

2.9避雷针通过多支引下导线的分流作用34

2.10光伏发电系统等电位接地的实施36

第3章 光伏发电系统等电位接地的原理和实施39

3.1光伏发电系统接地的作用39

3.2直流母线不经过雷电流的接地方式39

3.3光伏发电装置外壳接地的防雷效果41

3.4大型光伏发电系统——多台光伏阵列并联连接时的接地设计方案一（避雷针、光伏阵列、逆变器等电位接地）42

3.5大型光伏发电系统——多台光伏阵列并联连接时的接地设计方案二（光伏阵列与逆变器接地极分开）45

3.6光伏发电系统直流回路的接地保护47

3.7光伏发电系统由于接触电压引起的人体触电事故51

第4章 光伏发电系统的浪涌保护器的特点及使用接线图52

4.1光伏发电系统选用SPD的特点52

4.2光伏发电系统中适应直击雷电流用的SPD59

4.3适应直流电路保护的新型SPD60

4.4 SPD的Y形接法62

4.5直流电路保护专用SPD62

4.6直击雷且能量巨大时的SPD保护技术64

4.7直击雷强电流（10/350μs）时的复合型防雷设计67

4.8根据不同雷电流波形选用SPD69

第5章 光伏发电系统遭受雷击时产生的感应电压和电流计算77

5.1感应电流的计算77

5.2方形导体闭环形成互感的感应电压计算78

5.3光伏模块之间通过续流二极管流过的电流计算81

5.4避雷针与相邻光伏模块平行布置时感应电压计算84

5.5避雷针与相邻光伏模块垂直布置时感应电压的计算85

5.6光伏模块带金属外框时感应电压的衰减85

5.7光伏模块背面贴铝膜对感应电压的影响86

第6章 光伏电池模块不同接法时的互感计算87

6.1光伏电池模块概述87

6.2配线（布线）产生的互感计算88

6.3光伏模块串联时的互感89

6.4远方雷击的影响91

第7章 光伏发电系统防雷设计和施工94

7.1小型（屋顶型）光伏发电装置对远方雷击保护的施工实装图94

7.2小型（屋顶型）光伏发电装置对直击雷保护的施工实装图96

7.3地面设置大型光伏发电装置防雷保护方案和施工布线图98

7.4大厦屋顶上设置的中型（100kW以下）光伏发电装置的防雷保护方案和接地网络布线101

第2篇 国内光伏发电装置防雷设计和施工实例105

第8章 独立太阳能光伏发电系统防雷技术105

8.1小型建筑物屋顶的光伏发电装置105

8.2村落光伏电站的防雷措施108

第9章 大型并网光伏电站防雷技术116

9.1陕西省5～10MW某光伏发电项目防雷设计的特点116

9.2陕西省靖边县5MW大型光伏电站117

9.3德州皇明教育基地2MW光伏电站防雷设计特点121

9.4青海乌兰50MW大型并网光伏电站防雷设计特点123

9.5江苏徐州协鑫18MW大型光伏电站安装避雷针后的“热斑”效应研究126

9.6大规模光伏电站防雷设计中雷击感应电压的计算130

第10章 光伏发电子系统防雷实用技术及施工135

10.1等电位连接135

10.2接地技术139

10.3光伏电站汇流箱的设计和功能146

10.4防雷器（防雷模块）的设计和安装149

10.5光伏阵列在雷击时感应电容、传导效应产生过电压的防范153

10.6从地区气象情况出发进行光伏电站的防雷设计159

参考文献165