光伏发电站雷电防护装置检测技术规范

光伏发电站雷电防护装置检测技术规范范围本文件规定了光伏发电站雷电防护装置的检测要求、检测方法、检测内容和检测数据整理。本文件适用于地面并网光伏发电站雷电防护装置检测。其他类型的光伏发电站可参照本文件。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。GB/T21431—2023建筑物雷电防护装置检测技术规范GB/T32512—2016光伏发电站防雷技术要求GB/T32938—2016防雷装置检测服务规范GB50057—2010建筑物防雷设计规范GB/T50065—2011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。

光伏组件photovoltaic（PV）module具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。[来源：GB50797—2012（2024年版），2.1.1，有修改]光伏发电单元photovoltaic（PV）powerunit光伏发电站中，光伏方阵（3.3）直流发电经逆变器逆变，再经就地升压变压器升压成符合电网频率和汇集电压要求的电源。[来源：GB50797—2012（2024年版），2.1.3，有修改]光伏方阵photovoltaic（PV）array将光伏组件（3.1）在电气上按一定方式连接在一起，并按一定规律进行排布、安装后构成的直流发电单元。[来源：GB50797—2012（2024年版），2.1.4，有修改]光伏发电站photovoltaic(PV)powerstation以光伏发电系统为主，包含各类建(构)筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。[来源：GB50797—2012（2024年版），2.1.6]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。[来源：DL/T1364—2014，3.7]引下线down-conductorsystem用于将雷电流从接闪器（3.5）传导至接地装置的导体。[来源：DL/T1364—2014，3.8]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入大地。[来源：DL/T1364—2014，3.9]等电位连接equipotentialbonding（EB）将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减小雷电流引发的电位差。[来源：DL/T1364—2014，3.12]磁屏蔽magneticshield将需要保护建筑物或其一部分包围起来的闭合金属格栅或连续型屏蔽体，用于减少电气和电子系统的失效。[来源：GB/T21431—2023，3.6，有修改]电涌保护器surgeprotectivedevice（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。[来源：DL/T1364—2014，3.13]基本规定生活辅助建(构)筑物的雷电防护装置检测应符合GB/T21431的规定。光伏发电单元和站区升压站的雷电防护装置检测应符合第5～9章的规定。检测要求基本要求检测之前，应对光伏发电站内建（构）筑物进行防雷分类。防雷分类首先需参照设计文件或竣工文件确定；无法获取上述文件时，防雷分类应符合GB50057—2010中第3章的规定。周期要求检测周期应按GB/T32512—2016中6.2.2的规定执行。设备要求检测设备应遵守GB/T32938—2016中第9章规定的要求，主要检测设备的性能和参数要求应符合附录A的规定。作业要求检测前，应制定检测方案，就方案中现场作业情况与受检单位做好沟通，并进行工作交底、安全交底和技术交底。现场作业的检测人员应不少于3人，现场作业的环境要求和安全要求应符合GB/T32938—2016中第7章和第8章的规定。检测项目雷电防护装置检测项目如下：接闪器；引下线；接地装置；等电位连接；磁屏蔽；电涌保护器。检测方法观察通过现场察看雷电防护装置的观感质量，得到检测结果。查阅资料通过查阅雷电防护装置的隐蔽工程记录、施工记录、设计图纸、竣工图纸、产品质量文件、运行维护记录或第三方报告等档案资料，得到检测结果。测量依据标准和规范，使用规定的仪器，在规定的环境条件下，按照相应程序对雷电防护装置的特性进行测试，得到检测结果。检测内容接闪器观察接闪器材料种类，使用游标卡尺、千分尺或测厚仪等测量接闪器规格尺寸，应符合以下规定。采用接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网等作为接闪器时，材料规格符合附录B的规定。采用架空接闪线作为接闪器时，材料为热镀锌钢绞线或铜绞线，截面不小于50mm2。光伏组件金属边框、金属支架、金属箱体、金属框架、金属管架、金属屋面等采用本体作为接闪器时，材料最小厚度符合表1中防击穿的厚度，且无绝缘被覆层。防击穿的厚度材料防击穿的厚度mm不锈钢、热镀锌钢、钛板4铜板5铝板、铝合金7当采用接闪带、接闪网作为接闪器时，除8.1.1规定的检测内容外，还应检测接闪器安装位置、外观和锈蚀状况、焊接时的搭接长度、固定点支持件的间距、高度和垂直拉力，应符合以下规定。观察接闪器现状，接闪器位置正确，且平正顺直，无直角弯，固定支架间距均匀，焊接固定的焊缝饱满无遗漏，螺栓固定有防松零件，焊接部分补刷的防腐油漆完整，无严重锈蚀。使用长度测量工具测量钢材焊接时的搭接长度和固定支架间距、高度，焊接时的搭接长度和焊接方式符合表2的规定，固定支架间距、高度符合GB50057—2010中5.2.6的规定。雷电防护装置钢材焊接时的搭接长度及焊接方式焊接材料搭接长度焊接方式扁钢与扁钢不应小于扁钢宽度的2倍不应少于三面焊接圆钢与圆钢不应小于圆钢直径的6倍双面焊接圆钢与扁钢不应小于圆钢直径的6倍双面焊接扁钢与钢管、扁钢与角钢紧贴管壁、角钢外侧两面，上、下两侧施焊，并增加圆钢搭接件使用拉力计对固定支架施加不小于49N的垂直拉力，观察是否牢固可靠，固定支架能承受不小于49N的垂直拉力（垂直于安装平面）。当采用接闪网作为接闪器时，除8.1.2规定的检测内容外，还应使用长度测量工具测量网格尺寸，第二类防雷建（构）物网格尺寸不大于10m×10m或12m×8m，第三类防雷建（构）物网格尺寸不大于20m×20m或24m×16m。首次检测时，除8.1.1～8.1.3规定的检测内容外，还应查阅设计图纸，检查接闪器设置是否与其一致。使用长度测量工具测量接闪器高度、与被保护物距离等数据，计算接闪器保护范围，判断所保护建（构）筑物及设备是否被有效保护。接闪器保护范围采用滚球法计算，第二类防雷建（构）筑物的滚球半径取45m，第三类防雷建（构）筑物的滚球半径取60m，计算方法应符合GB50057—2010中附录D的规定。引下线观察引下线敷设方式、材料种类、数量，应符合以下规定。光伏组件的金属支撑结构作为引下线时，材料最小厚度符合表1中防击穿的厚度，且无绝缘被覆层。有支撑杆（塔）的接闪杆至少有一根引下线。支撑杆（塔）为金属材料或互联钢筋时，可作引下线使用。独立接闪杆的引下线敷设两根，对称布置。无钢筋的建（构）筑物设置不少于2根的引下线，且均匀布设在建（构）筑物上。观察引下线外观状况、电气连接形式、焊接质量。明敷引下线应平直，无急弯，经最短路径接地，卡钉分段固定。引下线采用焊接、螺栓连接和卷边压接等连接，当采用螺栓连接时应配有铜编织带的跨接线，保持各个金属部件之间电气连接。使用长度测量工具测量钢材焊接时的搭接长度，搭接长度和焊接方法应符合表2的规定。使用游标卡尺、千分尺等测量引下线的规格尺寸，应符合以下规定。光伏组件的金属支撑结构作为引下线时，材料最小厚度应符合表2中防击穿的厚度，且无绝缘被覆层。明敷引下线材料规格应符合附录B的规定。使用长度测量工具测量引下线间距，应符合以下规定。第二类防雷建（构）筑物，引下线间距不大于18m。第三类防雷建（构）筑物，引下线间距不大于25m。测量引下线固定支架的间距、高度和垂直拉力，具体检测应包括以下内容。使用长度测量工具测量引下线固定支架间距、高度，固定支架的间距和高度符合GB50057—2010中5.2.6的规定。使用拉力计对引下线固定支架施加不小于49N的垂直拉力，观察是否牢固可靠，固定支架能承受不小于49N的垂直拉力（垂直于安装平面）。观察引下线机械保护、防接触电压和跨步电压的措施，使用长度测量工具测量断接卡高度，应符合以下规定。引下线在地面上1.7m至地面下0.3m的区间采用暗敷或机械保护措施，在距地面0.3m～1.8m处装设断接卡，且符合GB50057—2010中5.3.6和5.3.7的规定。引下线应设置保护人身安全所需要的防接触电压和跨步电压的措施，且符合GB50057—2010中4.5.6的规定。首次检测时，除8.2.1～8.2.6检测内容外，还应查阅设计图纸，检查引下线设置是否与其一致。采用建筑物内钢筋或金属构件作为引下线时，还应查阅引下线隐蔽工程记录。引下线宜采用焊接、夹接、卷边压接、螺钉或螺栓等连接，当采用螺栓连接时应配有铜编织带的跨接线，保持各个金属部件之间电气连接。预应力混凝土钢筋不应作为引下线。接地装置使用接地电阻测试仪测量接地电阻，测量应按照附录C的方法进行。当需要计算冲击接地电阻时，应按照GB/T21431—2023中附录F测量土壤电阻率，根据GB/T21431—2023中附录G的规定换算。测量接闪器独立接地装置的接地电阻时，应断开断接卡，使用工频接地电阻测试仪测量。测量大型接地网的接地电阻时，应使用变频大地网接地电阻测试仪。接地装置的接地电阻应符合以下规定。接闪器独立接地装置的接地电阻值不超过10Ω。光伏方阵接地装置的接地电阻值不超过4Ω，高电阻地区（电阻率大于2000Ω•m）最大值不高于30Ω。站内升压站的接地装置应连接成共用接地系统，接地阻抗应符合GB/T50065—2011中4.2.1的要求。如光伏发电站采用共用接地系统，共用接地网的接地电阻值不超过1Ω。使用变频大地网接地电阻测试仪和可调频万用表，测量光伏方阵区和站区升压站内的工作通道的跨步电位差以及方阵支架和电气设备的接触电位差。测量按照附录D进行，测得的跨步电位差、接触电位差应符合GB/T50065—2011中4.2.2的规定。首次检测时，除8.3.1和8.3.2检测内容外，还应观测接地装置现状或查阅设计图纸和接地装置隐蔽工程记录，检查接地体设置是否与图纸一致，检查接地体的材料、结构、安装方法、焊接方法，必要时使用游标卡尺、千分尺等测量材料最小尺寸，使用长度工具测量埋设间距、深度、焊接搭接长度等，应符合以下规定。接地体的材料、结构和最小尺寸符合附录E的规定。接地体的埋设间距、深度、安装方法符合GB50057—2010中5.4.2～5.4.5的规定。当接地体采用焊接时，其搭接长度和焊接方法符合表2的规定。接地装置埋在土壤中的部分，其连接采用放热焊接或在焊接处做防腐处理。光伏方阵的接地网外缘闭合，站区升压站接地网内有水平均压带。独立接闪器的接地装置边缘与其他接地网边缘在土壤中的水平距离不小于0.3Rm（R为独立接地装置冲击接地电阻，单位为Ω）。光伏方阵接地网、建筑物接地网、站区升压站接地网等接地网边缘不少于2根导线在不同地点与水平接地网相互连接构成共用接地网。等电位连接观察等电位连接的位置、安装工艺，应符合表3的规定。使用过渡电阻测试仪测量各等电位连接过渡电阻，测量方法应符合GB/T21431—2023中附录D的规定。光伏组件金属框架与金属支架连接的过渡电阻值不应超过0.03Ω，其他等电位连接过渡电阻值不应大于0.2Ω。光伏发电站相关设施等电位连接要求序号区域设施要求1光伏方阵光伏组件金属框架或夹件与金属支架可靠电气连接2光伏方阵组件金属框架之间连接成电气通路3每排光伏金属支架的两端与接地装置可靠电气连接4直流汇流箱汇流箱等电位连接带与接地装置可靠电气连接5汇流箱金属外壳与汇流箱等电位连接带可靠电气连接6进出汇流箱的线缆金属外皮、金属屏蔽管与汇流箱等电位连接带可靠电气连接7汇流箱内电涌保护器接地端与汇流箱等电位连接带可靠电气连接8室内设备、线路集控室、继电保护室、逆变器室等设备的总等电位连接带与接地装置可靠电气连接9室外进入建（构）筑物的金属管屏蔽层与总等电位连接带可靠电气连接10各机柜内等电位连接带与接地装置可靠电气连接11机柜内电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆金属外层、电子设备防静电接地、安全保护接地、功能性接地、电涌保护器接地端与机柜等电位连接带12自然引下线和专设引下线上端应与接闪器可靠电气连接，下端应与接地装置可靠电气连接观察等电位连接导体材料，使用游标卡尺、千分尺等测量连接导体规格尺寸，应符合表４的规定。雷电防护装置各连接部件的最小截面等电位连接部件材料最小截面积mm2室内设备总等电位连接带铜带100机柜等电位连接带铜带50总等电位连接带与接地网之间的连接导体多股铜芯导线或铜带25总等电位连接带之间及其与机柜等电位连接带之间的连接导体多股铜芯导线或铜带16首次检测时，除8.4.1和8.4.２检测内容外，还应查阅设计图纸，检查等电位连接设置是否与其一致。磁屏蔽观察进出建筑物线缆的路由布置、屏蔽方式，应符合下列规定。线缆以金属桥架、金属穿管等方式布置。电源线缆铠装层或屏蔽层两端接地。信号线缆屏蔽层单端接地。观察进出建筑物线缆屏蔽设施的等电位连接状况，屏蔽设施应无破损、断裂，使用过渡电阻测试仪测量等电位连接处的过渡电阻值，过渡电阻值不应大于0.2Ω。使用长度测量工具测量电源线缆、信号线缆的敷设间距，敷设间距应符合以下要求。平行敷设时，不同电压等级、不同回路的信号、控制线缆分槽或分管敷设，相互之间的净距不小于150mm。交叉敷设时，电力与信号线缆相互垂直布置，交叉点净距不小于150mm，且交叉部位电缆穿金属导管。观察信号与控制系统机房和设备屏蔽设施现状，屏蔽设施应完整、连续、无破损，金属桥架、金属管、屏蔽电缆连续接地，机房接地网与建筑物接地系统可靠连接。各金属构件用铜编织带跨接，使用过渡电阻测试仪测量跨接处的过渡电阻，过渡电阻值不应大于0.2Ω。首次检测时，除8.5.1～8.5.4检测内容外，还应查阅设计图纸，检查磁屏蔽设置是否与其一致。电涌保护器（SPD）观察SPD的安装位置、连接方式、工作指示状态，必要时使用长度测量工具测量接线长度，应符合以下规定。在光伏汇流箱和/或机柜（机房）内安装SPD。当安装在光伏汇流箱内的第一级SPD与直流配电柜（盘）之间的线路长度大于10m时，在机房或机柜内的直流配电盘上安装第二级SPD。安装在正极与等电位连接带、负极与等电位连接带、正极与负极之间。接线短直且总长度不大于0.5m。设有可视状态指示窗口或指示灯，且状态显示正常。观察SPD连接导体材料，使用游标卡尺、千分尺等测量连接导体规格尺寸，应符合表5的规定。电涌保护器两端连接导体的材料和最小截面等电位连接部件材料截面mm2连接SPD的导体电气系统Ⅱ类试验的电涌保护器铜2.5Ⅲ类试验的电涌保护器1.5电子系统D1类试验的电涌保护器1.2其他类的电涌保护器（连接导体的截面可小于1.2mm2）Smin最小截面公式Smin=Iimp/8计算，其中S观察电源线路中安装的SPD参数，当无法观察时应查阅资料，参数应符合以下规定。SPD的标称放电电流In不同规模光伏发电站中的选择光伏发电站规模大型a中型b小型cI20kA15kA10kA大于或等于30MW为大型光伏发电站。小于30MW且大于或等于1MW为中型光伏发电站。小于1MW为小型光伏发电站。SPD的电压保护水平UP电压保护水平的选择汇流箱额定直流电压(UnV电压保护水平(UPkVUn1.160＜Un1.5250＜Un2.5400＜Un3.0690＜Un4.0SPD的有效电压保护水平UpSPD的最大持续运行电压Ucpv不小于光伏发电站设备在标准测试条件下的开路电压U测量以金属氧化物压敏电阻（MOV）为限压元件且无串并联其他元件的低压电源SPD的压敏电压(Vv)和泄漏电流(I测量SPD所有带电接线端和壳体之间的绝缘电阻(Ri首次检测时，除8.6.1～8.6.5检测内容外，还应查阅设计图纸，检查SPD设置是否与其一致。检测数据整理检测记录在现场将各项检测结果如实记入原始记录表，原始记录表应有检测人员、校核人员和现场负责人签名。原始记录表应作为用户档案保存不少于5年。检测时，应绘制光伏发电站雷电防护装置的平面示意图。当检测项目位置无法用文字溯源时，宜通过示意图标注。检测结论判定将经计算或整理后的各项数据、结果与相应的技术要求进行比较,判定各检测项目是否符合要求。检测报告检测报告应依据9.1和9.2的内容进行编辑，经检测人员和校核人员签字后，由授权签字人签发，并加盖检测机构检测专用章。检测报告不少于两份，一份送受检单位，一份由检测单位存档。

（规范性）

主要检测设备的性能及参数要求接地电阻测试仪工频接地电阻测试仪测试电流：≥20mA量程：0Ω～2000Ω分辨率（d）：≤0.01Ω最大允许误差：±（5%rdg+2d）rdg指显示值。变频大地网接地电阻测试仪测试电流：≥3A（异频40Hz~60Hz）量程：0Ω～100Ω分辨率（d）：≤0.01Ω最大允许误差：±（1%rdg+2d）可调频万用表测试频率：40Hz~70Hz电压量程：0mV～200mV/0V～2V/0V～20V/0V～200V/0V～600V电压分辨率（d）：≤0.1mV最大允许误差：±（1%rdg+2d）人体模拟电阻：1500Ω(1±5%)土壤电阻率测试仪测试电流：≥20mA量程：0Ω•m～20kΩ•m分辨率（d）：≤0.01Ω•m最大允许误差：±（5%rdg+2d）过渡电阻测试仪（毫欧表）或等电位测试仪空载电压：4V～24V测试电流：≥0.2A量程：0Ω～100Ω分辨率（d）：≤0.001Ω最大允许误差：±（2%rdg+2d）兆欧表或绝缘电阻测试仪测试电压：≥500V量程：0Ω～1000MΩ分辨率（d）：≤0.1MΩ最大允许误差：±（5%rdg+2d）

（规范性）

接闪器和引下线的材料、结构和最小截面接闪器和引下线的材料、结构和最小截面见表B.1。接闪器和引下线的材料、结构和最小截面材料结构最小截面mm2备注a铜、镀锡铜b单根扁铜50厚度2mm—单根圆铜50直径8mm在机械强度没有重要要求之处，50mm2(直径8mm)可减为28mm2(直径6mm)，并应减小固定支架间的间距铜绞线50每股线直径1.7mm—单根圆铜176直径15mm可应用于接闪杆，当应用于机械应力没达到临界值之处，可采用直径10mm、最长1m的接闪杆，并增加固定；也应用于入地之处铝单根扁铝70厚度3mm—单根圆铝50直径8mm—铝绞线50每股线直径1.7mm—铝合金单根扁形导体50厚度2.5mm—单根圆形导体50直径8mm仅应用于接闪杆。当应用于机械应力没达到临界值之处，可采用直径10mm、最长1m的接闪杆，并增加固定绞线50每股线直径1.7mm—单根圆形导体176直径15mm—外表面镀铜的单根圆形导体50直径8mm，径向镀铜厚度至少70μm，铜纯度99.9%—热浸镀锌钢c单根扁钢50厚度2.5mm—单根圆钢50直径8mm避免在单位能量10MJ/Ω下熔化的最小截面是铜为16mm2、铝为25mm2、钢为50mm2、不锈钢为50mm2绞线50每股线直径1.7mm—单根圆钢113直径12mm可应用于针长1m以下的接闪杆单根圆钢201直径16mm可应用于针长1m～2m的接闪杆钢管—外径20mm可应用于针长1m以下的接闪杆，厚度不应小于2.5mm钢管—外径25mm可应用于针长1m～2m的接闪杆，厚度不应小于2.5mm表B.1接闪器和引下线的材料、结构和最小截面（续）材料结构最小截面mm2备注a不锈钢d单根扁钢50厚度2mm对埋于混凝土中以及与可燃材料直接接触的不锈钢，其最小尺寸宜增大至直径10mm的78mm2(单根圆钢)和最小厚度3mm的75mm2(单根扁钢)；当温升和机械受力是重点考虑之处，50mm2加大至75mm2单根圆钢50直径8mm—绞线70每股线直径1.7mm—单根圆钢176直径15mm可应用于接闪杆，当应用于机械应力没达到临界值之处，可采用直径10mm、最长1m的接闪杆,并增加固定；也应用于入地之处铜覆钢单根圆钢（直径8mm）50铜层厚度至少250μm，铜纯度99.9%—单根扁钢（厚2.5mm）截面积允许误差为-3%。热浸或电镀锡的锡层最小厚度为1μm。镀锌层宜光滑连贯、无焊剂斑点，镀锌层圆钢至少22.7g/m2、扁钢至少32.4g/m2。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%。

（规范性）

接地电阻的测量三极法宜采用直线法进行电极布置，即被测接地装置G，测量用的电压极P和电流极C布置在一条直线上且垂直地网，接线原理图见图C.1。测量用电流极C和电压极P离北侧接地装置G边缘的距离为dGC=(4～5)d和dGP标引符号说明:G——被测接地装置；P——测量用电压极；C——测量用电流极；E——测量用的工频电源；A——交流电流表；V——交流电压表；dGPdGCd——被测接地装置的最大对角线长度；i——测试电流。三级法的接地原理图 RG=UGI (C.seqfulu_equation_134190721697105620式中：RG——被测接地装置的工频接地电阻,单位为欧姆(Ω)UG——电压表指示值,单位为伏特(V)I——电流表指示值,单位为安培(A)。当被测接地装置的面积较大而土壤电阻率不均匀时，为了得到较可信的测试结构，宜将电流极离被测接地装置的距离增大，同时电压极离被测接地装置的距离也相应地增大。测量工频接地电阻时，如果dGC取4d～5d值有困难，当接地装置周围的土壤电阻率较均匀时，dGC可取2d值；当接地装置周围土壤电阻率不均匀时，测量大型接地地网时，应选用变频大地网接地电阻测试仪。使用接地电阻表（仪）进行接地电阻值测量时，宜按选用仪器的要求进行操作。

（规范性）

跨步电位差和接触电位差的测量跨步电位差接地装置如附录C中图C.1施加测试电流后，根据图D.1测试所关心区域的跨步电位差，如场区边缘、重要通道。测试电极可用铁钎紧密插入土壤中，如场区是水泥路面，可采用包裹湿抹布的直径20cm的金属圆盘，并压上重物。可选择一个测量点，并以该点为圆心，在半径1.0m的圆弧上，选取3个～4个不同方向测试，找出跨步电位差最大值Us'，按式（D.1）折算成最大入地电流下