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风光互补新能源监控系统防雷优化设计方案一、前言风能和太阳能发电是风能和太阳能利用的主要形式，也是目前可再生能源中最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。从可利用的资源来看，太阳能和风能资源无限，取之不尽、用之不竭。但受气候条件和环境的影响单独的风能和单独的太阳能发电所受的局限性较大，适应性弱的特点难以实现利用新能源的产业规模化，进而催生了国家对一种新型的可再生能源结合方式的科研开发，“风光互补”新能源。风光互补新能源广泛应用于室外监控系统中，但由于风光互补新能源监控系统暴露于户外，随着雷雨季节的到来，室外监控系统经常遭受雷电的损坏，造成一定的经济损失。虽然有的风光互补新能源监控系统也做相应的防雷措施，但由于设计上的不完善，整个系统仍会遭受雷电的损坏，因此本方案对风光互补新能源室外监控系统进行防雷优化设计。二、风光互补新能源室外监控原理风光互补发电是将太阳能和风能转换成电能并将电能存储在蓄电池中，在需要用电时由蓄电池供电。如图1所示，风力发电由风机发出的电压为220V300V的交流电输送到逆变器转换成电压为12V的直流，存储到蓄电池中，太阳能发电由太阳能电池板发出的电压为12V的直流直接存储到蓄电池中，在需要时，由蓄电池提供12V的直流电供室外监控用电。三、防雷优化设计方案由于风光互补新能源安装于较高的杆子上并暴露于户外，图1图2经常遭受雷击，因此需要做一套完善的防雷措施。如图1所示，位于铁杆高处的发电机叶片、太阳能电池板、摄像机、铝盒容易遭受直击雷，雷电流由发电机叶片、太阳能电池板、经过逆变器到蓄电池流入大地，将逆变器和蓄电池等设备击坏，同时线路过长也容易遭受感应雷的入侵，将设备击坏。为了保护设备不受雷电的侵害，在相应的位置装上浪涌保护器，即SPD，将雷电流泄放入地，保护设备。如图2所示，在风机与逆变器、铝盒与蓄电池之间各安装USF-C40模块式SPD一台，在太阳能电池板前端、蓄电池前端、逆变器直流出线端各安装USF-D20模块型SPD一台。在视频线路上安装USF-DS/BNC视频防雷器一台。为了将雷电流泄放入地，还需在监控杆下做地网，采用404的热镀锌扁钢16米做水平接地体，采用5052000的热镀锌角钢4根做垂直接地体，在水平接地体的两端各埋设USF-AG/M1型接地模块一块。四、材料清单序号名称、规格数量用途1USF-C40模块式SPD2台电源防雷2USF-D20模块型SPD3台电源防雷3USF-DS/BNC视频防雷器1台视频防雷4USF-AG/M1型接地模块2快接地降阻5404热
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