隨著能源日益緊缺和環(huán)保壓力的不斷增大，人類更多的依靠可再生能源。開發(fā)和利用太陽能已經(jīng)成為了最具前途和回報(bào)，最就手可熱的技術(shù)。其中太陽能發(fā)電是對太陽能的直接轉(zhuǎn)化和利用。

太陽能電池利用半導(dǎo)體器件的光伏效應(yīng)，把太陽輻射能轉(zhuǎn)換成電能，再通過電子技術(shù)的轉(zhuǎn)換加以利用或存儲(chǔ)。太陽能電池系統(tǒng)的主要部件是太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。太陽能發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電是指太陽能光伏發(fā)電不與電網(wǎng)連接的發(fā)電方式，典型特征為需要蓄電池來存儲(chǔ)夜晚用電的能量。獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電在民用范圍內(nèi)主要用于邊遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村，如家庭系統(tǒng)、村級(jí)太陽能光伏電站；在工業(yè)范圍內(nèi)主要用于電訊、衛(wèi)星廣播電視、太陽能水泵，在具備風(fēng)力發(fā)電和小水電的地區(qū)還可以組成混合發(fā)電系統(tǒng)，如風(fēng)力發(fā)電/太陽能發(fā)電互補(bǔ)系統(tǒng)等。

小型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷保護(hù)

由于太陽能電池板所處環(huán)境為戶外，通常設(shè)立在空曠處或高處以保證日照。按照IEC61000-4-5電氣環(huán)境分類，其電源連接線路隸屬于4類電氣環(huán)境，即互連線按戶外電纜沿電源電纜敷設(shè)并且這些電纜被作為電子和電氣線路的電氣環(huán)境。依據(jù)IEC對4類電氣系統(tǒng)的防雷保護(hù)要求，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的電力輸入部分需要進(jìn)行防雷保護(hù)，這包括交流電力輸入電路、充放電回路和逆變電路。保護(hù)級(jí)別依據(jù)線線間2KV，線地間4KV的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。保護(hù)形式可能需要按不同電路位置進(jìn)行一級(jí)至多級(jí)防護(hù)。由于太陽能發(fā)電系統(tǒng)工作場合環(huán)境苛刻，維修周期長，無人值守，使用壽命要求高等各種特殊需求，需要在進(jìn)行過壓保護(hù)解決方案的設(shè)計(jì)中，除了對過壓保護(hù)器件的浪涌能力進(jìn)行考慮之外，整個(gè)保護(hù)方案的工作壽命和抗老化能力都需要進(jìn)行評(píng)估；必要時(shí)應(yīng)采用6KV防護(hù)等級(jí)。

太陽能發(fā)電系統(tǒng)中每一塊太陽能電池板電纜首先接入太陽能系統(tǒng)控制器的匯流箱。因此在匯流箱及控制器的輸入端應(yīng)使用如圖2所示的過壓保護(hù)設(shè)計(jì)。其中A、B和C為過壓保護(hù)器件。對于電壓較高的、高可靠要求的系統(tǒng)和設(shè)備，應(yīng)當(dāng)使用氣體放電管（GDT）和壓敏電阻（MOV）串聯(lián)來作為A、B和C位置的保護(hù)器件來完成戶外電纜的防雷保護(hù)。而對于電壓低于48VDC的低功率系統(tǒng)，可以直接使用GDT進(jìn)行過壓保護(hù)。考慮到過壓保護(hù)器件的失效模式，需要過流保護(hù)器件配合保護(hù)。在無人值守或不易維修的場合，應(yīng)當(dāng)使用可自恢復(fù)的過流保護(hù)器件。泰科電子電路保護(hù)部門對于此類的防雷保護(hù)，針對不同的應(yīng)用環(huán)境和保護(hù)要求有著多種保護(hù)方案。

對于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的直流負(fù)載也可以采用上述的方案來進(jìn)行防雷保護(hù)。而對于交流負(fù)載的防雷保護(hù)（即逆變器的輸出端），則需要使用圖3所示的的保護(hù)電路設(shè)計(jì)。泰科電子電路保護(hù)部門對此同樣有著深厚的經(jīng)驗(yàn)積累和多樣的解決方案。