一種山地光伏電站防雷接地系統及其光伏場防雷接地裝置的制作方法

本實用新型涉及用于山地光伏電站的山地光伏電站防雷接地系統。

背景技術：

光伏發電依賴太陽光照射，因此需要建立在具有一定高度的陽光不易被遮蔽的場所，而由于高度較高，因此也容易遭受雷擊，且光伏電站有易受雷擊損壞的電器設備，因此光伏電站的防雷接地設計至關重要。在山地建立的山地光伏電站一般包括安裝光伏組件的光伏場和與光伏場連接的用于變電和能量管理的匯集站，山地光伏電站能夠有效的利用廢棄的山地，實現電力能源的原地發電原地使用，實現山地的有效利用，但山地電站也同樣存在易遭受雷擊的問題。在公告號CN 204886842 的中國實用新型專利說明書中公開了一種適用于屋頂光伏發電系統的光伏防雷接地系統。該防雷接地系統包括屋頂鋪設的網格狀的等電位網，等電位網通過接地引下線接地，將分布式光伏發電系統中個電氣設備的中性點可靠連接到等電位網上形成共用接地系統。但此類防雷接地系統需要依托建筑設置。而山地光伏電站的光伏場的建設范圍較大、地形復雜，其防雷接地系統沒有可以依托的建筑物，因此現有技術中的防雷接地系統不能適用于山地光伏電站的光伏場。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種山地光伏電站的光伏場防雷接地裝置，以解決現有山地光伏電站中的光伏電場中的光伏組件等器件容易被雷擊損害的問題；本實用新型的目的還在于提供具有上述光伏場防雷接地裝置的山地光伏電站防雷接地系統。

本實用新型的山地光伏電站的光伏場防雷接地裝置的技術方案是：包括用于與光伏場的相應器件導電連接且設于地下的光伏場接地導體，其特征在于：還包括與光伏場中的各電池組串對應設置的電池組串支架，電池組串支架包括用于與電池組串中的光伏電池的接地線連接的上支架和固連于上支架底部的下端用于插入地下且與光場接地導體導電連接的支架接地柱，上支架與支架接地柱導電連接；所述光伏場接地導體包括沿水平方向延伸的圍繞光伏場的場區設置的外圍水平接地導體、導電連接相鄰電池組串支架的柱間水平接地導體、導電連接電池組串支架與外圍水平接地導體的過渡水平接地導體，所述柱間水平接地導體一端與相鄰兩個電池組串支架的其中一個電池組串支架的對應支架接地柱導電連接、柱間水平接地導體另一端與相鄰兩個電池組串支架的另一個電池組串支架的對應支架接地柱導電連接，所述過渡水平接地導體連接于電池組串支架中靠近外圍水平接地導體的電池組串支架的支架接地柱與鄰近的外圍水平接地導體之間。

進一步地，山地光伏電站防雷接地系統還包括光伏場接地測試井，所述外圍水平接地導體在光伏場接地測試井處斷開并具有兩個對應的端子，光伏場接地測試井包括設于地下的底部與四周側面封閉頂部開口的箱體、從側面沿水平方向由外向內穿入箱體內部的測試接頭，箱體的頂部開口處于地面且扣蓋有蓋板，所述測試接頭有兩個且分別與在箱體處斷開的外圍水平接地導體的兩個端子導電連接，所述的兩個測試接頭上設有用于與測試電阻連接的連接結構。

進一步地光伏場防雷接地裝置中兩個測試接頭上設有用于與測試電阻連接的連接結構，該連接結構是螺栓連接結構或焊接結構。

進一步地，光伏場防雷接地裝置的外圍水平接地導體所述的外圍水平接地導體呈“田”字形。

本實用新型的山地光伏電站防雷接地系統的技術方案是：一種山地光伏電站防雷接地系統，包括匯集站防雷接地裝置和光伏場防雷接地裝置，匯集站防雷接地裝置、光伏場防雷接地裝置分別包括用于與匯集站的相應器件導電連接且設于地下的匯集站接地導體、用于與光伏場的相應器件導電連接且設于地下的光伏場接地導體，其特征在于：光伏場防雷接地裝置還包括與光伏場中的各電池組串對應設置的電池組串支架，電池組串支架包括用于與電池組串中的光伏電池的接地線連接的上支架和固連于上支架底部的下端用于插入地下且與光場接地導體導電連接的支架接地柱，上支架與支架接地柱導電連接；所述光伏場接地導體包括沿水平方向延伸的圍繞光伏場的場區設置的外圍水平接地導體、導電連接相鄰電池組串支架的柱間水平接地導體、導電連接電池組串支架與外圍水平接地導體的過渡水平接地導體，所述柱間水平接地導體一端與相鄰兩個電池組串支架的其中一個電池組串支架的對應支架接地柱導電連接、柱間水平接地導體另一端與相鄰兩個電池組串支架的另一個電池組串支架的對應支架接地柱導電連接，所述過渡水平接地導體連接于電池組串支架中靠近外圍水平接地導體的電池組串支架的支架接地柱與鄰近的外圍水平接地導體之間。

進一步地，山地光伏電站防雷接地系統還包括光伏場接地測試井，所述外圍水平接地導體在光伏場接地測試井處斷開并具有兩個對應的端子，光伏場接地測試井包括設于地下的底部與四周側面封閉頂部開口的箱體、從側面沿水平方向由外向內穿入箱體內部的測試接頭，箱體的頂部開口處于地面且扣蓋有蓋板，所述測試接頭有兩個且分別與在箱體處斷開的外圍水平接地導體的兩個端子導電連接，所述的兩個測試接頭上設有用于與測試電阻連接的連接結構。

進一步地山地光伏電站防雷接地系統中兩個測試接頭上設有用于與測試電阻連接的連接結構，該連接結構是螺栓連接結構或焊接結構。

進一步地，光伏場防雷接地裝置的外圍水平接地導體所述的外圍水平接地導體呈“田”字形。

進一步地，所述匯集站接地裝置還包括接地引下線、設備接地端子、屋頂鋪設的等電位網、匯集站接地導體，所述的匯集站接地導體包括水平接地導體、與水平接地導體相接的垂直接地導體，所述的接地引下線將屋頂鋪設的等電位網與水平接地導體連接，相應器件通過設備接地端子與接地引下線相連接，匯集站接地裝置的水平接地導體或垂直接地導體與光伏場區接地裝置通過接地線連接。

本實用新型采用上述技術方案，光伏場接地導體是一個互通相連的整體，包括外圍水平接地導體，過渡水平接地導體，柱間水平接地導體。光伏場防雷接地裝置還包括電池組串支架，電池組串支架包括上支架和支架接地柱，上支架與支架接地柱導電連接。其中上支架位于地面以上，一方面用于電池組串接地連接，另一方面用于支撐光伏電池組串，支架接地柱大部分位于地面下方，用于支撐上支架和固定，還用于將上支架與光伏場接地導體相連。在光伏場地遭遇雷擊時，電池組串上的雷電通過與光伏電池相連的接地線傳導到上支架上，之后通過支架接地柱把雷電引導至與電池組串裝置相接的柱間水平接地導體上或過渡水平接地導體上，柱間水平接地導體彼此相連最后與過渡水平接地導體相連，過渡水平接地導體與外圍水平接地導體相連，從而將雷電通過上述連接從電池組串上傳導到外圍水平接地導體上，進而傳導入大地，從而避免光伏電場中的光伏組件等器件被雷擊損害。因此，與現有技術相比，本實用新型的技術方案不僅適用于小面積的屋頂防雷擊設置，更適用于大面積的山地光伏場防雷擊場地。

進一步的，“田”字形設計的外圍接地水平導體布局，正是為了滿足防雷接地系統中各組件能夠與就近的外圍水平接地導體相連通，可以有效的消除雷擊時的瞬時電位差，有效保護組件安全。

附圖說明

圖1是本實用新型的山地光伏電站防雷接地系統實施例中的光伏場防雷接地裝置的結構示意圖；

圖2是圖1中的電池組串的連接結構示意圖；

圖3是過渡水平接地導體與電池組串支架的連接結構示意圖；

圖4是圖1中的相鄰電池組串之間與柱間水平接地導體連接的結構示意圖；

圖5是圖1中的光伏接地測試井的結構示意圖；

圖6是圖5的側視圖；

圖7是本實用新型的山地光伏電站防雷接地系統實施例中的匯集站防雷接地裝置的結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型山地光伏電站防雷接地系統的一個實施例，如圖1-圖7所示，該山地光伏電站防雷接地系統包括匯集站防雷接地裝置20和光伏場防雷接地裝置30。

光伏場防雷接地裝置30所在的光伏場地的區域設置如圖1所示，該光伏場地中，在地上設有由電池組件309組成的電池組串308陣列，光伏場地的外圍設置防護欄302。光伏場防雷接地裝置30包括用于與光伏場的相應器件導電連接且設于地下的光伏場接地導體305、電池組串接地裝置303、光伏場接地測試井裝置304。

電池組串308如圖2所示，每個電池組串308包括22塊電池組件309組成電池組串，22塊電池組件309與組件309之間使用的BV-1×4mm²的電線通過螺栓串聯在一起，電池組串接地裝置303如圖3所示，包括與電池組串308中接地線連接的上支架307和固連于上支架307底部的下端用于插入地下且與光場接地導體305導電連接的支架接地柱306，將上述電池組串308與上支架307安全可靠連接，通過支架接地柱306接地而完成電池組串接地。

本實施例中的光伏場接地導體305包括沿水平方向延伸的圍繞光伏場的場區設置的外圍水平接地導體301，導電連接相鄰電池組串接地裝置303的柱間水平接地導體311，導電連接電池組串接地裝置303與外圍水平接地導體301的過渡水平接地導體310。外圍水平接地導體301圍成如圖1所示的“田”字形結構。

電池組串接地裝置303通過50mm×5mm的過渡水平接地導體310與外圍水平接地導體301連接。過渡水平接地導體310如圖3所示，它位于連接電池組串接地裝置303中靠近外圍水平接地導體301的電池組串接地裝置303的支架接地柱306與鄰近的外圍水平接地導體301之間。在電池組串308方陣中，相鄰的電池組串接地裝置303之間通過50mm×5mm的柱間水平接地導體311在地下800mm處連接，如圖4所示。柱間水平接地導體311一端與相鄰兩個電池組串接地裝置303的其中一個電池組串接地裝置303的對應支架接地柱306導電連接，柱間水平接地導體311另一端與相鄰兩個電池組串支架的另一個電池組串接地裝置303的對應支架接地柱306導電連接。

另外，本實施例中的整體溝通連接的光伏場接地導體305上還設有接地測試井304，如圖5，圖6所示。光伏場接地測試井304包括設于地下的底部與四周側面封閉頂部開口的箱體312、從側面沿水平方向有由外向內穿入箱體內部的測試接頭313，箱體的頂部開口處于地面且扣蓋有蓋板314，測試接頭313有兩個且分別與在箱體處斷開的外圍水平接地導體301的兩個對應的端子316通過測試電阻315連接的連接結構導電連接。在測試井中，用測試電阻315將兩端熱鍍鋅接地扁鋼相連，在測試前，連接方式采用M14螺栓連接，待測試后，將連接方式更換為焊接連接，所述電阻為現有技術，在此不予贅述。

在光伏場地的外圍設置防護欄302，且防護欄302與外圍水平接地導體301在相應節點處連接。

匯集站防雷接地裝置20如圖7所示，匯集站防雷接地裝置20還包括所述匯集站接地裝置還包括接地引下線、設備接地端子218、屋頂鋪設的等電位網、匯集站接地導體。匯集站接地導體包括水平接地導體217以及與水平接地導體217相接的垂直接地導體219，所述的接地引下線將屋頂鋪設的等電位網與水平接地導體217連接，相應器件通過設備接地端子218與接地引下線相連接，匯集站接地裝置20的水平接地導體217或垂直接地導體219與光伏場區接地裝置30通過接地線220連接，形成整個光伏電站防雷接地系統。所述的匯集站等電位網為現有技術，在此不予贅述。

在上述實施例中，所有的接地導體可以是熱鍍鋅扁鋼也可以是其他材質的導體。光伏場區接地導體305上可以設置光伏場接地測試井304，也可以不設置光伏場接地測試井304，而直接在光伏接地導體上串接電阻測試，另外，測試電阻315與測試接頭313的連接形式不僅僅局限于實施例中提到的焊接或螺栓連接形式，也可以是其他形式。本實施例目的在于讓本領域內普通技術人員能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡是根據本實用新型內容的實質所作出的等效的變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。

本實用新型的光伏場防雷接地裝置的一個實施例，本實施例中的光伏場防雷接地裝置與上述的實施例中光伏場防雷接地裝置30相同，在此不予贅述。