国家标准 GB/T32512一2016 光伏发电站防雷技术要求 Techniealrequirementsforproteetionof photovoltaicpowerstationagainstlightning 2016-02-24发布 2016-09-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T32512一2016 目次前言范围规范性引用文件术语和定义总则技术要求 5.l -般规定 5.2光伏发电单元 5.2.1光伏方阵 5.2.2其他设备 5.3站区升压站 5.4光伏发电站建(构)筑物 5.5防雷装置要求接闪器 5.5.1 5.5.2引下线 5.5.3接地装置 5.5.！过电压保护装置检测验收检测项目 6.1 6.2日常检测周期附录A规范性附录)接闪器和引下线的材料、结构与最小截面附录B(规范性附录接地体材料、结构和最小尺寸附录C规范性附录光伏方阵最大电压
GB/T32512一2016 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由电力企业联合会提出并归口本标准起草单位:中电电气(南京)太阳能研究院有限公司协鑫光伏系统有限公司、四川中光防雷科技股份有限公司、北京国电科源电气有限公司、北京乾华科技发展有限公司国网电力科学研究院、新疆电力设计院、电力科学研究院、成都桑莱特科技股份有限公司、陕西光伏产业有限公司大唐新能源有限公司、中广核太阳能开发有限公司、南京中核二三能源工程有限公司、上海神舟电力有限公司、江苏省防雷中心,北京欧地安科技股份有限公司、嘉兴嘉合电力设备有限公司、江苏兆伏新能源有限公司本标准主要起草人;贾艳刚、徐永邦、王雪颖、胡永生、王野、平帅、张玉、刘韦、司德亮,时爱国,鲁强、顾华敏、.刘琪瑞,王建秋,徐明坷,朱琪琪、韩全宾,杨胜铭,终建助,孙耀杰,胡海蜂,何静,徐杂浩、南幼周俊驰
GB/I32512一2016 光伏发电站防雷技术要求范围本标准规定了光伏发电站防雷的技术要求本标准适用于新建,扩建,改建的光伏发电站本标准不适用于家用光伏发电系统规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB11032交流无间隙金属氧化物避雷器 G;B18802.1低压电涌保护器(SPD)第1部分:低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方法低压电涌保护器第21部分;电信和信号网络的电涌保护器(SPD)性能要求和 GB/T18802.21 试验方法 GB50057建筑物防雷设计规范 GB/T50065交流电气装置的接地设计规范术语和定义下列术语和定义适用于本文件光伏发电单元 photovoltaicpower generatiount 光伏发电站中,以一定数量的光伏组件串,通过直流汇流箱汇集,经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源系统又称单元发电模块 3.2 光伏方阵photowoltaicarray 将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元又称光伏阵列. 3.3 闪电电涌侵入lightningsurgeonincomingserices 由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用,雷电波,即闪电电涌,可能沿着这些管线侵人屋内,危及人身安全或损坏设备 3.4 电涌保护器surgeproteetivedevice(SPD) 用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件它至少含有一个非线性元件 3.5 接闪器air-terminationsystem 由拦截闪击的接闪杆、接闪带,接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成
GB/T32512一2016 3.6 引下线 dow-conductorsystem 用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体 3. 接地装置earth-terminationsystem 接地体和接地线的总和,用于传导雷电流并将其流散人大地的装置 3.8 接地体earthelectrode 将金属装置、外来导电物、电力线路、电信线路及其他线路连于其上以能与防雷装置做等电位连接的金属带 3.9 接地线earthconductor 从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体;或从接地端子、等电位连接带至接地体的连接导体 3.10 等电位连接equipotentialbondng(EB) 直接用连接导体或通过电涌保护器将分离的金属部件、外来导电物,电力线路、通信线路及其他电缆连接起来以减小雷电流在它们之间产生电位差的措施 3.11 雷电感应lightninginduetion 雷电放电时,在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花放电总则 4.1光伏发电站的防雷应统一规划,做到安全可靠、技术先进、经济合理,防止和减少雷电对光伏发电站造成的人身伤亡和设备损害 4.2光伏发电站的防雷设计应因地制宜,综合考虑光伏发电站的容量,地区年雷暴日强度、土壤地质条件和投资成本等因素,经技术经济分析和安全风险评估,确定相应防雷措施 4.3与建筑物结合的光伏发电站,其防雷系统应与建筑物的防雷系统相结合技术要求 5.1 -般规定 5.1.1光伏发电站的光伏方阵,光伏发电单元其他设备以及站区升压站、综合楼等建(构)筑物应采取防雷措施,防雷设施不应遮挡光伏组件 5.1.2光伏组件金属框架或夹件应接地良好光伏方阵的接地网应根据不同的发电站类型采取相应的接地网形式,工作接地与保护接地应统 5.1.3 规划共用地网电阻应满足设备对最小工频接地电阻值的要求 5.1.4光伏发电站交流电气装置的接地要求应满足GB/T50065的要求
GB/T32512一2016 5.2光伏发电单元 5.2.1光伏方阵 5.2.1.1光伏方阵电气线路应采取防雷击电磁脉冲和闪电电涌侵人的施 5.2.1.2光伏方阵金属部件应与防雷装置进行等电位连接并接地 5.2.1.3独立接闪器和泄流引下线应与地面光伏方阵电气装置,线路保持足够的安全距离,应符合 GB/T50065的要求 5.2.1.4光伏方阵外围独立接闪器宜设置独立接地装置,其他防雷接地宜与站内设施共用接地网 5.2.1.5地面光伏发电站光伏方阵接地装置的工频接地电阻不宜大于10Q,高电阻地区(电阻率大于 2000Qm最大值应不高于30Q 5.2.1.6屋面光伏发电站应根据光伏方阵所在建筑物的雷电防护等级进行防雷设计 5.2.1.7屋面光伏发电站光伏方阵各组件之间的金属支架应相互连接形成网格状,其边缘应就近与屋面接闪带连接 5.2.2其他设备 5.2.2.1汇流箱,逆变器、就地升压变压器等设备应采取等电位连接和接地措施 5.2.2.2光伏发电单元其他设备的金属信号线路宜采取屏蔽措施 5.2.2.3在光伏方阵的汇流箱的正极与保护地间、负极与保护地间、正极与负极间应安装直流电涌保护器;在逆变器直流输人端侧的正极与保护地间、负极与保护地间、正极与负极间应安装电涌保护器 5.2.2.4在逆变器的交流输出端应安装电涌保护器 5.3站区升压站站区升压站的防雷及等电位连接、接地网结构,接地要求应满足GB/T50065的要求光伏发电站建(构)筑物 5.4 光伏发电站中综合楼、逆变器小室、水泵房、生活设施等建(构)筑物的防雷措施应满足GB50057 的要求 5.5防雷装置要求 5.5.1接闪器 5.5.1.1光伏发电站可增加专设接闪器专设接闪器可采用下列的一种或多种方式 a)独立接闪针、接闪线(带 b 直接装设在光伏方阵框架,支架上的接闪针接闪带 5 直接装设在建筑物上的接闪针、接闪带 5.5.1.2屋面光伏发电站可利用屋面永久性金属物作为接闪器,但其各部件之间均应电气连接 5.5.1.3接闪器应能承受预期雷电流所产生的机械效应和热效应,接闪器的材料、结构和最小截面应符合附录A的规定接闪器材料的使用条件按照GB50057执行 5.5.1.4接闪针可采用热镀锌圆钢或钢管制成的普通接闪针,也可采用其他类型接闪针接闪针采用热镀锌圆钢或钢管制成时,应符合下列规定: 针长1m以下时,圆钢直径不应小于12mm;钢管外径不应小于20mm,厚度不应小于 2.5mm b针长1m2m时,圆钢直径不应小于16mm;钢管外径不应小于25 ,厚度不应小于 mm，
GB/T32512一2016 2.5mm. 5.5.1.5架空接闪线宜采用截面不小于50mm热镀锌钢绞线或铜绞线 5.5.1.6除利用混凝土构件钢筋或在混凝土内专设钢材作接闪器外,钢质接闪器应热镀锌在腐蚀性较强的场所,应加大其截面或采取其他防腐措施 5.5.1.7接闪器保护范围应按照滚球法计算 5.5.1.8专设接闪针最大抗风强度应满足当地最大风速 5.5.2引下线 5.5.2.1地面光伏发电站光伏方阵金属支架,建筑物屋面光伏发电站所在建筑物的钢梁,钢柱,消防梯等金属构件以及幕墙的金属立柱可作为引下线,但各部件之间均应电气连接 5.5.2.2利用光伏方阵金属支架、建筑物金属部件作引下线时,其材料及尺寸应能承受泄放预期雷电流时所产生的机械效应和热效应 5.5.2.3引下线的材料、结构和最小截面应符合附录A的规定引下线材料的使用条件按照GB50057 执行 5.5.2.4明敷引下线的固定支架间距不宜大于表1的规定表1明敷接闪导体和引下线的固定支架间距扁形导体机单根圆形导体固定布置方式绞线固定支架的间距支架的间距 mm mm 安装于水平面上的水平导体 500 1000 安装于垂直面上的水平导体 500 1000 安装于从地面至高20m垂直面上的垂直导体 1000 1000 安装在高于20m垂直面上的垂直导体 500 1000 5.5.2.5专设引下线宜采用热镀锌圆钢或扁钢在易受机械损伤处,地面上1.7m至地面下0.3m的一段接地线宜暗敷或采取保护措施 5.5.2.6 5.5.3接地装置 5.5.3.1埋于土壤中的人工垂直接地体可采用热镀锌角钢、钢管、圆钢,复合材料等接地材料;埋于土壤中的人工水平接地体宜采用热镀锌扁钢或圆钢光伏方阵的接地网外缘应闭合光伏方阵每排支架应至少在两端接地 5.5.3.2埋于腐蚀性土壤中的接地体应采用防腐蚀能力强的接地体 5.5.3.3在高土壤电阻率地区宜采用降低接地电阻措施 5.5.3.4接地体的材料、结构和最小截面应符合附录B的规定接地体材料的使用条件按照GB50057 执行人工垂直接地体的埋设间距宜不小于垂直接地体长度的2倍,受场地限制时可适当减小 5.5.3.5 人工接地体在土壤中的埋设深度应不小于0.5m,并宜敷设在当地冻土层以下 5.5.3.6 5.5.3.7埋在土壤中的铜质接地体之间以及铜质与钢质接地体之间的连接宜采用放热焊接;钢质接地体的连接宜采用焊接,并应在焊接处做防腐处理 5.5.4过电压保护装置 5.5.4.1升压站选用的避雷器应满足GB11032的要求
GB/T32512一2016 5.5.4.2低压电源系统选用的交流电涌保护器应符合GB18802.1中的规定,光伏系统直流电涌保护器应满足光伏系统的应用特性要求 5.5.4.3低压电源系统电涌保护器的选用应符合下列原则 a)各级电涌保护器的有效电压保护水平应低于本级保护范围内被保护设备的耐冲击电压额定值 b)交流电源电涌保护器的最大持续工作电压应大于系统工作电压的1.15倍安装在汇流箱、,逆变器处的直流电源电涌保护器的最大持续工作电压应大于或等于光伏组件的最高开路电压,最高电压的取值见附录c 各级电涌保护器应能承受安装位置处预期的雷电流 d 5.5.4.4信号系统选用的电涌保护器其性能应符合GB/T18802.21中的规定信号系统电涌保护器的选用应符合下列规定 5.5.4.5 应根据线路的工作频率、传输速率、传输带宽、工作电压,接口形式和特性阻抗等参数,选择插 a 人损耗小,分布电容小,并与纵向平衡,近端串扰指标适配的电涌保护器 b)电涌保护器的最大持续工作电压应大于线路上最大工作电压的1.2倍电涌保护器的有效电压保护水平应低于被保护设备的耐冲击电压额定值 d)各级电涌保护器应能承受安装位置处预期的雷电流 5.5.4.6电涌保护器连接导体应采用铜导线,最小截面应符合表2的要求表2电涌保护器连接导体最小截面截面邻电位连接部件材料 mm I级试验的电涌保护器电源级试验的电涌保护器 2.5 系统川级试验的电涌保护器 1.5 连接电涌保护 Cu铜器的导体 D类电涌保护器 1.2 信号其他类的电涌保护器连接导体的截面根据具体系统可小于1.2mm) 情况确定检测 6.1验收检测项目 6.1.1接闪器检测应包括下列项目 a)接闪器的材质、结构,安装位置和防腐处理 b)接闪器的架设高度、间距,安装方法; e)接闪器的保护范围及保护对象; d)接闪器基础的随工检测及隐蔽工程 6.1.2引下线检测应包括下列项目引下线的材质、结构、安装位置和防腐处理， a b)引下线的间距和安装方法; 引下线的随工检测及隐蔽工程 c
GB/T32512一2016 6.1.3接地装置检测应包括下列项目: a)接地装置的材质、结构,安装位置,连接方法和防腐处理接地体的埋设间距、深度、安装方法; b 接地装置的接地电阻; c d接地装置的随工检测及隐蔽工程 6.1.4等电位连接检测应包括下列项目: a)接地装置与等电位接地端子板连接导体规格和连接方法; b)接地干线的规格、敷设方式接地线与接地体,金属管道之间的连接方法; c d 等电位接地端子板,等电位连接带的安装位置、材料规格和连接方法等电位连接网络的安装位置、材料规格和连接方法; e 信号与控制系统的外露导电物体、各种线路、金属管道以及信息设备的等电位连接 f 6.1.5屏蔽及布线检测应包括下列项目: 进出建筑物线缆的路由布置、屏蔽方式， a b)进出建筑物线缆屏蔽设施的等电位连接; c 电源线缆、信号线缆的敷设间距; d)信号与控制系统线缆与电气装置的间距; 信号与控制系统机房和设备屏蔽设施的安装 6.1.6电涌保护器检测应包括下列项目 a)电涌保护器的安装位置,连接方法、工作状态指示; b)电涌保护器连接导线的长度、截面积电源线路各级电涌保护器的参数选择及能量配合 c) 日常检测周期 6.2 对下列项目应定期检测 6.2.1 a)接闪器、引下线的腐蚀及断裂; b) 接地装置的接地电阻; e等电位连接设施的腐蚀及断裂 d 屏蔽及布线设施的腐蚀及断裂; e)电涌保护器的运行状态 6.2.2防雷装置的检测周期应符合下列规定 a)第一类防雷建筑物上的屋面光伏发电站检测周期为6个月; b 第二类,第三类防雷建筑物上的屋面光伏发电站和地面光伏发电站检测周期为12个月; 检测宜于每年春季前进行; c d 电涌保护器的检测宜于雷雨季节前和雷雨季节后进行; 接地装置的腐蚀情况,宜综合考虑当地气候、地质等条件,每6年10年进行开挖检测
GB/T32512一2016 附录A 规范性附录接闪器和引下线的材料,结构与最小截面接闪器和引下线的材料、结构与最小截面见表A.1 表A.1接闪器和引下线的材料,结构与最小截面最小截面注材料结构 mmm 单根扁铜 50 厚度2mm 在机械强度没有重要要求之处，50mm(直径单根圆铜直径8mm" 8mm)可减为28mm=(直径6mm),并应减小 50 固定支架间的间距铜镀锡制铜绞级 50 每股线直径 1.7mm 可应用于接闪杆,当应用于机械应力没达到临单根圆铜 176 界值之处,可采用直径10mm、最长1m的接直径15mm 闪杆,并增加固定;也应用于人地之处单根扁铝 70 厚度3mm 舞单根圆钯 50 直径8nmm 铝绞线 50 每股线直径1.7mm 50 单根扁形导体厚度2.5mm 仅应用于接闪杆当应用于机械应力没达到单根圆形导体直径8mm 临界值之处,可采用直径10mm,最长1m的 50 接闪杆,并增加固定绞线铝合金 50 每股线直径 1.7mm 单根圆形导体 176 直径15mm 直径8mmm,径向镀外表面镀铜的 5o 铜厚度至少70Am 单根圆形导体铜纯度99.9% 单根扁钢厚度2.5mm 50 避免在单位能量10MJ/Q下熔化的最小截面单根圆钢直径8mm 是铜为16mm,铝为25mm=,钢为50mm 50 不锈钢为50mm 热浸镀锌钢 50 每股线直径1.7mm 绞线可应用于接闪杆,当应用于机械应力没达到临单根圆钢 176 直径15mm 界值之处,可采用直径10mm、最长1m的接闪杆,并增加固定;也应用于人地之处
GB/T32512一2016 表A.1(续最小截面材料结构备注 mm 对埋于混凝土中以及与可燃材料直接接触的单根扁钢 50 厚度2mm 不锈钢,其最小尺寸宜增大至直径10mm的 78mnm'单根圆钢和最小厚度3mm的 75mm(单根扁钢);当温升和机械受力是重单根圆钢 50 直径8mm 点考虑之处,50nmm加大至75mnmr 不锈钢 70 绞线每股线直径1.7mm 可应用于接闪杆,当应用于机械应力没达到临单根圆钢 176 直径15mm 界值之处,可采用直径10mm,最长1m的接闪杆,并增加固定;也应用于人地之处单根圆钢(直径8mm 铜层厚度至少250am， 50 铜覆钢铜纯度99.9% 单根扁钢(厚2.5mm 注1;热浸或电镀锡的锡层最小厚度为lm. 注2;镀锌层宜光滑连贯、无焊剂点,镀锌层圆钢至少22.7g/m'、扁钢至少32.4g/m' 注3;不锈钢中,铬的含量等于或大于16%,镍的含量等于或大于8%,碳的含量等于或小于0.08% 注4:截面积允许误差为一3%
GB/T32512一2016 附录 B 规范性附录接地体材料,结构和最小尺寸接地体材料、结构和最小尺寸见表B.1 表B.1接地体材料,结构和最小尺寸最小尺寸垂直接地体水平接材料结构接地板备直径地体 mm mm mm 铜绞线 50 每股直径1.7mm 单根圆铜 50 单根扁铜 50 厚度2mm 铜、镀铜管壁厚2mm 20 锡铜 500×500 厚度2mm 整块铜板各网格边截面25mm×2mm. 网格铜板 600×600 网格网边总长度不少于4.8m" 圆钢 14 78 钢管 20 壁厚2mm 扁钢 90 厚度3mm 热镀钢板 500×500 厚度3mm 锌钢各网格边截面30mm×3mm 网格钢板 600×600 网格网边总长度不少于4.8m 型钢注3 钢绞线每股直径l.7mm 70 78 裸钢圆钢扁钢 75 厚度3mm 圆钢 14 50 铜覆钢铜层厚度至少250m,铜纯度99.9% 扁钢 90(厚3mm 圆形导体 78 不锈钢扁形导体 100 厚度2mm 注1热镀锌层应光滑连贯,无焊剂斑点,镀锌层圆钢至少22.7g/m'、扁钢至少32.4g/m 注2，热镀锌之前螺纹应先加工好注3;不同截面的型钢,其截面不小于290mm=,最小厚度3mm,可采用50mm×50mmx3mm角钢注4;当完全埋在混凝土中时才可采用裸钢注5:外表面镀铜的钢,铜应与钢结合良好注6:不锈钢中,铬的含量等于或大于16%,镍的含量等于或大于5%,钼的含量等于或大于2%,碳的含量等于或小于0.08% 注7:截面积允许误差为-3%
GB/T32512一2016 附录 c 规范性附录光伏方阵最大电压 c.1光伏方阵最大电压取最低预期使用环境温度下的方阵的开路电压 C.2光伏方阵的最大电压应根据组件不同温度下的开路电压的修正说明来计算单晶和多晶光伏组件的电压修正可依据表c.1计算表c.1单晶和多晶光伏组件的电压修正因数预期最低环境温度/C 修正因数 2420 1.02 19~15 1.04 14一l0 1.06 1.08 95 1.1o 1.12 10 1.14 -11" 15 1.16 -16~一20 1.18 21 25 1.20 -26一30 1.21 -31一35 1.23 -36一40 1.25 注:在某些地区,暴露在空气中的组件表面温度可能比环境温度低最多5 我国东北地区的最低温度统计哈尔滨1909- 年,1931年1月一41.4C;长春1909一2008年,1970年1月4日一36.5C;吉林1951 -2008 2008年,1987年1月10日一40.3;郊区九站2001年1月13日一40.4C;沈阳1906一2008年,1950年 1月6日一33.1C;大连1905一2008年,l970年1月4日一21.1C;齐齐哈尔1928一2008年,1951年1月 8日一39.5C 10o

光伏发电站防雷技术要求GB/T32512-2016

光伏发电在可再生能源中占有重要地位，但其安全性问题也备受关注。在光伏发电站的建设中，防雷技术是必不可少的一项措施。GB/T32512-2016《光伏发电系统工程建设规范》对光伏发电站防雷技术作出了详细的规定和要求。

1. 设备与线路的防雷保护

在光伏发电站的设备和线路上设置防雷装置是防止雷电灾害的有效措施。根据GB/T32512-2016的规定，光伏发电站应当采用防雷等级符合其工作电压的防雷器件，并且应当按照相关标准的要求进行安装。同时，为了增强线路的防雷能力，还需要采用避雷针、接地网等措施。

2. 建筑物的防雷保护

在光伏发电站的建筑物方面，也需要进行防雷措施。根据GB/T32512-2016的规定，光伏发电站建筑物应当按照国家和地方的有关规定进行防雷设施的设置，包括避雷针、接地网等。同时，在建筑物中设置防雷接地体，可以有效地降低建筑物内部设备受到雷击的可能性。

3. 集电线路的防雷保护

集电线路是光伏发电站中非常重要的组成部分，因此其防雷保护也需要高度重视。根据GB/T32512-2016的规定，光伏发电站的集电线路应当采用符合其工作电压等级的防雷器件，并且应当按照相关标准的要求进行安装。同时，还需要加强对于集电线路的绝缘监测和维护，以保证其正常运行。

4. 现场的防雷保护

在现场方面，也需要进行相应的防雷保护。例如，工作人员应当穿戴符合要求的防静电衣服、鞋子等，以减少因人体静电引起的雷击事故。此外，还需要在现场设置符合要求的避雷针、接地网、防雷接地体等设施，以最大程度地降低雷电灾害的可能性。

5. 防雷保护的监测与维护

为了确保光伏发电站的防雷保护措施能够持续有效地发挥作用，需要进行相应的监测与维护。例如，定期对于各项防雷装置进行巡检和测试，及时发现问题并采取措施加以修复。同时，还需要建立完善的记录系统，对于防雷保护措施的实施效果进行评估和分析。

综上所述，光伏发电站防雷技术是确保光伏发电安全运行的重要保障。根据GB/T32512-2016的规定，我们可以对光伏发电站的防雷措施作出科学、合理的规划和设计。同时，还需要加强对于防雷保护措施的监测与维护，以确保其持续有效地发挥作用。