01、光伏系統(tǒng)接地的作用
在光伏系統(tǒng)安裝中,組件需要接地,逆變器也需要接地,組件和逆變器的接地都有什么用途呢?
光伏系統(tǒng)接地裝置分為工作接地和安全接地。組件接地主要作用是防雷擊接地。防雷接地將雷電導(dǎo)入大地,防止雷電流使人身受到電擊或財產(chǎn)受到破壞。光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要部分都安裝在露天狀態(tài)下,且分布的面積較大,因此存在著受直接和間接雷擊的危害。同時,光伏發(fā)電系統(tǒng)與相關(guān)電氣設(shè)備及建筑物有著直接的連接,光伏組件如果受到雷擊,還會涉及相關(guān)的設(shè)備和建筑物內(nèi)的用電負(fù)載。為了避免雷擊對光伏發(fā)電系統(tǒng)的損害,就需要設(shè)置防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)。
逆變器接地包括防雷接地和工作接地,安全接地和組件的功能一樣,工作接地有3種:
1、逆變器參考電位
大地常被作為電氣系統(tǒng)中的參考地來使用。電網(wǎng)側(cè)的電壓也是把大地當(dāng)作零電位。以大地為零電位,逆變器的交流電壓和直流電壓可以檢測得更準(zhǔn)確,更穩(wěn)定,檢測組件對地的漏電流也需要把地作為一個參考點(diǎn)。
2、防電磁干擾的屏蔽接地
逆變器是把直流電轉(zhuǎn)為交流電的設(shè)備,里面有電力電子變換,頻率一般為5-30KHz,因此會產(chǎn)生交變電場,所以也會產(chǎn)生電磁輻射。外界的電磁干擾也會對逆變器運(yùn)行造成影響,將電氣干擾源引入大地,抑制外來電磁干擾對逆變器的影響,也可減少逆變器產(chǎn)生的干擾影響其它電子設(shè)備。
3、防組件出現(xiàn)PID
PID(PotentialInducedDegradation)效應(yīng)全稱為電勢誘導(dǎo)衰減。PID直接危害就是大量電荷聚集在電池片表面,使電池表面鈍化,PID效應(yīng)的危害使得電池組件的功率急劇衰減。減少太陽能電站的輸出功率,減少發(fā)電量,減少太陽能發(fā)電站的電站收益。接地系統(tǒng)可以延緩組件的衰減過程。
02、光伏系統(tǒng)接地規(guī)格
光伏系統(tǒng)要求有一個良好的接地系統(tǒng),做好接地系統(tǒng)既是設(shè)備穩(wěn)定、可靠工作的需要,也是保障設(shè)備和人身安全的需要。光伏接地系統(tǒng)包括防雷地、安全地、工作地,三種接地線在某一公共點(diǎn)接在一起后再通過等電位連接帶接到接地體。一個良好的接地系統(tǒng)除了必須有良好的接地體以外,接地線的長度和用材規(guī)格是極其重要的方面。
長度要求:為防止雷電流或故障電流所產(chǎn)生的高電位對設(shè)備的損害,要求接地線長度盡可能短,還要盡可能避免彎曲、繞圈。一般情況下,接地支線的長度應(yīng)該小于15米。
用材規(guī)格:光伏標(biāo)準(zhǔn)對接地線有明確的規(guī)定,接地線和交流相線或者直流線面積有關(guān),當(dāng)相線截面積小于2.5平方;當(dāng)相線截面積小于16平方時,地線的截面積最小為35平方,地線截面積為相線截面積的一半。
接地類型和要求包括以下幾個方面。一是防雷接地:包括避雷針(帶)、引下線、接地體等,要求接地電阻小于10歐姆,并最好考慮單獨(dú)設(shè)置接地體;二是安全保護(hù)接地、工作接地、屏蔽接地等,要求接地電阻小于等于4歐姆。當(dāng)安全保護(hù)接地、工作接地、屏蔽接地和防雷接地4種接地共用一組接地裝置時,其接地電阻按其中最小值4歐姆確定;若防雷已單獨(dú)設(shè)置接地裝置時,其余3種接地宜共用一組接地裝置,其接地電阻不應(yīng)大于其中最小值。
03、光伏系統(tǒng)接地的測量方法
接地系統(tǒng)做好之后,正確測量接地阻,則是很關(guān)鍵,但接地電阻和我們常見的電阻元器件有點(diǎn)不一樣,用普通的萬用表測不準(zhǔn),必須要用專用的儀器。測量方法通常有以下幾種:兩線法、三線法、四線法、單鉗法和雙鉗法。各有各的特點(diǎn),實(shí)際測量時,盡量選擇正確的方式,才能使測量結(jié)果準(zhǔn)確無誤。
(1)電壓法
兩線法、三線法、四線法都是電壓法,具體的原理如下圖所示,給地電極C和電極E施加一個交流電流I,再測量E點(diǎn)和P點(diǎn)的電勢差V,地電阻R等于V/I。
四線法基本上同三線法,在低接地電阻測量和消除測量電纜電阻對測量結(jié)果的影響時替代三線法,四個小尺寸的電極以相同的深度和相等的距離(直線)被插入地里,并進(jìn)行測量。該方法是所有接地電阻測量方法中準(zhǔn)確度最高的。
單鉗法和雙鉗法都是電流法,它能夠在不斷開地面系統(tǒng)的情況下測量電阻。不需要斷開引下錢,不需要輔助電極,快速、簡便、可靠,并且還包括測量中的接地和整體接地連接電阻。
鉗形接地電阻測試儀測量接地電阻的基本原理是測量回路電阻。鉗表的鉗口部分由電壓線圈及電流線圈組成。電壓線圈提供激勵信號,并在被測回路上感應(yīng)一個電勢E。在電勢E的作用下將在被測回路產(chǎn)生電流I。鉗表對E及I進(jìn)行測量,即可得到被測電阻R=E/I。
(3)單鉗法
測量多點(diǎn)接地中的每個接地點(diǎn)的接地電阻,而且不能斷開接地連接防止發(fā)生危險。適用于多點(diǎn)接地,不能斷開連接,測量每個接地點(diǎn)的電阻。方法是用電流鉗監(jiān)測被測接地點(diǎn)上的電流。
(4)雙鉗法
多點(diǎn)接地,不打輔助地樁,測量單個接地。方法是使用電流鉗接到相應(yīng)的插口上,將兩鉗卡在接地導(dǎo)體上,兩鉗間的距離要大于0.25米。
光伏系統(tǒng)接地注意事項(xiàng)
從原理上看,安全接地和工作接地盡量不要接在一起,因?yàn)榘踩拥夭唤?jīng)常工作,但工作時電流很大,電壓比較高;而工作接地電流則是設(shè)備工作時就運(yùn)行,和逆變器PCB弱電部分相連接,電流很小,電壓也很低。如果接在一起,就有可能產(chǎn)生干擾。
組件的接地,如果條件允許,可以單獨(dú)引一根地線,如果條件不允許,也可以和建筑物內(nèi)防雷帶接在一起。逆變器一般有兩個接地點(diǎn),機(jī)殼接地點(diǎn)和輸出接線端子接地點(diǎn),機(jī)殼接地點(diǎn)一般是安全接地,可以和組件系統(tǒng)的接地點(diǎn)接在一起,但不要和組件直接接在一起,最好直接和和埋在地下的接地帶連接,如果條件不允許,也可以和建筑物內(nèi)防雷帶接在一起。輸出接線端子接地點(diǎn),是工作接地,要和輸出電源端的地線接在一起。
原標(biāo)題:光儲之家 | 光伏系統(tǒng)接地裝置的作用、規(guī)格及檢測方法