地面电站大多数建立在荒芜人烟的地区，一般没有外部防雷设施，逆变器安装在这种环境，需要直接面对恶劣的雷击作用，雷电流幅度可以达到40KA。随着组串逆变器在地面电站的广泛使用，越来越多的电站业主在选择组串逆变器时，也面临着怎样选型防雷设备，有些厂商是独立的防雷模块，有些厂商是板载的防雷设备，有些厂商是标准配置，有些厂商是可选配置。山亿新能源为您解析选择独立防雷模块的重要性。
装在地面电站的组串逆变器直接承受天然雷击的作用，根据IEC61024-1给出的雷击电流概率分析，如图1所示，统计下来，雷击电流分布在20KA-50KA占有90%的几率，防雷模块具有抑制这部分雷击电流的能力。
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图1 雷击电流概率和雷电流幅度分布图
再看一下1998年-2001年统计的天然雷击电流峰值，如表1所示。雷击电流峰值小于20kA的比例是11%，雷击电流小于40kA比例达到98.7%，雷击电流小于60kA比例为100%。
表1 天然雷击电流峰值统计
从图1和表1可以看出，防雷模块最好能抑制20kA – 50kA的雷击电流。地面电站的光伏逆变器安装位置一般位于荒山野外，没有避雷针、避雷带和避雷网等外部防雷装置，位于防雷分区的LPZ0A和LPZ0B区，极易受到直击雷或者雷电首次雷击产生的强大电磁波干扰和损坏。根据GB50057《建筑物防雷设计规范》和GB50343《建筑物电子信息系统雷技术规范》的相关规定，以及之前金太阳项目把光伏系统所使用电涌保护区的最大放电电流设定在40kA(8/20us)。
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图2 逆变器置于户外
为30KW-40KW组串逆变器选型时，这些逆变器应用到地面电站。最好优先选择独立的防雷模块，它与板载的分立防雷器件相比，具有以下优点。
优点1，独立防雷模块具有更大的标称放电电流和最大放电电流，山亿新能源的SL-PM系列逆变器选用法国西岱尔防雷模块，内置高能金属氧化物避雷器和热脱扣装置，支持20KA的标称放电电流和40KW的最大放电电流。而有些厂商使用的板载防雷器件，采用普通的压敏电阻，其标称放电电流和最大放电电流只有10KA和20KA，难以适合地面电站的使用。
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图3 CITEL独立防雷模块 图4 板载防雷器件
优点2，独立防雷模块具有裂化可视指示窗口，而板载防雷器件没有这个功能。裂化可视指示窗口可以有效提醒运维人员，在逆变器运行正常下防雷模块可能出现一定程度损坏，需要及时更换，可以避免防雷器件带伤工作，从而防止二次雷击到来不能及时保护，从而击穿逆变器。而板载防雷被损坏不会有任何提醒，直至最后把逆变器击穿损坏。
优点3，独立防雷模块具有比板载防雷器件更大的短路耐受电流。如果短路耐受电流弱，若出现防雷器件裂化异常产生短路，防雷模块自身容易出现燃烧或者爆炸，这容易引起系统相关设备二次故障或燃烧事故。
优点4，独立防雷模块发生雷电流泄放，其泄放通道导体与其它线路之间有足够的距离，可以大大较少强雷电感应对设备造成的损坏。而板载防雷器件内置，它与其他电气元器件之间距离很近，当发生雷电时，容易造成设备故障损坏。
图5 板载防雷与独立防雷到半边距离
优点5，独立防雷模块支持可插拔操作，一旦防雷模块损坏，拆卸简单，维护成本低廉。板载防雷器件都是焊接在PCB板子上面，如果需要更换防雷器件，需要拆卸PCB板子，再手工焊掉防雷器件，更换麻烦，维持成本高。
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图6 板载和独立防雷的拆卸
优点6，独立防雷模块在现场维护时，只需现场短暂停电或不停电，将独立的防雷模块插拔替换。而板载防雷器件维护时，需要现场长时间停电，将整机替换，再将整机运回维修部维护，或者把主板替换。因此独立防雷模块的维护带来更小的发电损失。
山亿新能源的SolarLake 44000TL-PM、SolarLake 25000-30000TL-PM采用独立的、可插拔的交流和直流防雷模块，防雷模块品牌是顶尖的防雷供应商-法国西岱尔。相对于其他厂家的板载防雷器件，更加适合于地面电站的安装，在已经安装的国内多个电站，没有出现任何雷击损伤的案例。