湖泊中漂浮式光伏发电装置的防雷接地方法与流程

本发明涉及一种湖泊中漂浮的光伏发电装置，特别涉及一种湖泊中漂浮式光伏发电装置的防雷接地系统及防雷接地方法。

背景技术：

1、在阳光直射地区，有些光伏发电组件是安装在湖泊中的浮体上的，在浮体附近设置有浮船，在浮船上承载有光伏发电的配套设备，配套设备与光伏发电装置共同组成湖面上漂浮的光伏发电系统；浮体上的光伏发电组件需要防雷击而设置接地线，将雷电导入大地中；现有浮体上的光伏组件的接地线，是通过接地线连接至湖岸地面的接地网上的，也有将浮体上光伏组件的接地线，通过延长的接地线直接放入到水面下，利用水面以下接地线与水的接触，使水面接地线的接地，达到使雷电流扩散的目的；现有的浮船接地线，是通过接地线连接至湖岸地面的接地网上的，也有将浮船上的接地线，通过延长的接地线直接放入到水面下，利用水面以下接地线与水的接触，使水面接地线的接地，达到使雷电流扩散的目的；这两种接地方法的接地效果均不理想，如何开发一种简单可靠并适应湖面浮体上的光伏组件接地特点的防雷接地机构和接地方法，成为现场需要解决的一个问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种湖泊中漂浮式光伏发电装置的防雷接地方法，解决了如何开发一种简单可靠并适应湖面上的光伏发电系统的接地特点的防雷接地机构的技术问题。

2、本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

3、本发明的总体构思：在各浮体之间设置连通的浮体主接地网，将接地网通过多点与水面浮体锚固系统的锚绳连接在一起，通过锚绳接入水中；在浮船上设置浮船主接地网，将浮船上承载的各设备的接地线与浮船主接地网连接，但需将浮船避雷针的接地线单独设置，与浮船主接地网隔离；再将浮船主接地网与浮体主接地网连接在一起，并连接至锚块中预制于锚块中的垂直接地极上，垂直接地极长出锚块底面一段长度，锚块抛入水中后，锚块中的垂直接地极将随锚块一同沉入水底，并受锚块重力作用，而插入到湖中水底地面中，实现浮体上的接地网与水底地面的有效电连接；由于浮体周围锚绳众多，只需在多点将浮体上的接地网与锚绳连接，即可很容易实现浮体接地网更多点通过锚绳接入水中并最终接入水底地面，增加接地效果；为了保证浮体上接地线与锚固系统锚绳的可靠连接，水中锚绳每段与每段之间的有效连接，以及锚绳与锚块中预埋的垂直接地体的有效连接，本专利设计采用了u型夹具，为了适应浮体移动及水深变化而采用的鸡心环的灵活移动锚绳连接方式，既保证了浮体上接地网通过锚绳接入水底地面的有效连通，又不影响锚绳的自由移动。

4、一种湖泊中漂浮式光伏发电装置的防雷接地系统，包括湖水，在湖水的湖面上，漂浮有阵列式排列的浮体和浮船浮体；在浮船浮体上设置有浮船甲板，在浮船甲板上，分别设置有逆变器、变压器、环网柜、照明及视频监控系统和浮船避雷针；在阵列式排列的浮体中间隔地设置有第一浮体和第二浮体，在第一浮体上，设置有第一光伏组件，在第二浮体上，设置有第二光伏组件，在第一个光伏组件上，设置有第一光伏组件接地线，在第二个光伏组件上，设置有第二光伏组件接地线，在第一浮体上，设置有第一浮体锚固桁架，在第二浮体上，设置有第二浮体锚固桁架，在浮船浮体上分别设置有第一浮船锚绳和第二浮船锚绳，在浮船甲板上，设置有浮船主接地网，逆变器的接地线、变压器的接地线、环网柜的接地线和照明及视频监控系统的接地线，均分别与浮船主接地网连接在一起，浮船主接地网与第二浮船锚绳连接在一起；浮船避雷针的接地线与第一浮船锚绳连接在一起；在第一浮体与第二浮体之间，设置有浮体上主接地网，第一光伏组件接地线与浮体上主接地网连接在一起；在浮体上主接地网上设置有第一接地线夹，在第一接地线夹上连接有第一连接线，第一连接线的下端与第一浮体锚固桁架连接在一起；在第一浮体锚固桁架上，连接有第一浮体锚固系统锚绳，在第一浮体锚固系统锚绳的下端，连接有锚绳吊环，在锚绳吊环上，连接有两浮体共用锚绳，在两浮体共用锚绳的下端，连接有锚块，在锚块中，固定设置有金属针接地极，锚块设置在湖水下的湖底底面上，金属针接地极的下端，插接在湖底底面的土体中，金属针接地极的上端与两浮体共用锚绳的下端连接在一起；浮船主接地网与浮体上主接地网连接在一起，浮体上主接地网通过岸上主接地网连接线与岸上主接地网连接在一起。

5、在第一浮体锚固桁架上固定设置有第一浮体锚固桁架吊环，第一浮体锚固系统锚绳的上端头，通过第一u形夹具与第一浮体锚固桁架吊环固定连接在一起，在第一浮体锚固系统锚绳的上端，分别设置有第一浮体锚固系统锚绳上端预留段和第一浮体锚固系统锚绳上端鸡心环，第一浮体锚固系统锚绳上端鸡心环活动套接在第一浮体锚固桁架吊环上。

6、金属针接地极是预制固定在锚块中的，在锚块的上顶面上露出有金属针接地极的锚块吊环，在锚块的下底面上露出有金属针接地极的插地针段，插地针段插接在湖底底面的土体中；两浮体共用锚绳的下端头，通过第二u形夹具与锚块吊环固定连接在一起，在两浮体共用锚绳的下端，分别设置有两浮体共用锚绳下端预留段和两浮体共用锚绳下端鸡心环，两浮体共用锚绳下端鸡心环活动套接在锚块吊环上；锚块的下底面为打毛面。

7、在第一浮体锚固系统锚绳的下端分别设置有第一浮体锚固系统锚绳下端预留段和第一浮体锚固系统锚绳下端鸡心环，第一浮体锚固系统锚绳下端鸡心环活动套接在锚绳吊环上，在两浮体共用锚绳的上端分别设置有两浮体共用锚绳上端预留段和两浮体共用锚绳上端鸡心环，两浮体共用锚绳上端鸡心环活动套接在锚块吊环上，第一浮体锚固系统锚绳下端预留段的端部，与两浮体共用锚绳上端预留段的端部，通过第三u形夹具，固定连接在一起。

8、在第二浮体锚固桁架上连接有第二浮体锚固系统锚绳，第二浮体锚固系统锚绳的下端是连接在锚绳吊环上的；在浮体上主接地网上设置有第二接地线夹具，在第二接地线夹具上连接有第二连接线，第二连接线的下端与第二浮体锚固桁架连接在一起的。

9、一种湖泊中漂浮式光伏发电装置的防雷接地方法，包括湖水，在湖水的湖面上，漂浮有阵列式排列的浮体和浮船浮体；在浮船浮体上设置有浮船甲板，在浮船甲板上，分别设置有逆变器、变压器、环网柜、照明及视频监控系统和浮船避雷针；在阵列式排列的浮体中间隔地设置有第一浮体和第二浮体，在第一浮体上，设置有第一光伏组件，在第二浮体上，设置有第二光伏组件，在第一个光伏组件上，设置有第一光伏组件接地线，在第二个光伏组件上，设置有第二光伏组件接地线，在第一浮体上，设置有第一浮体锚固桁架，在第二浮体上，设置有第二浮体锚固桁架；

10、其特征在于以下步骤：

11、第一步、在浮船甲板上设置浮船主接地网，将逆变器的接地线、变压器的接地线、环网柜的接地线和照明及视频监控系统的接地线，分别与浮船主接地网连接在一起，将浮船主接地网与第二浮船锚绳连接在一起；将浮船避雷针的接地线与第一浮船锚绳连接在一起；

12、第二步、在第一浮体与第二浮体之间，设置浮体上主接地网，将第一光伏组件接地线与浮体上主接地网连接在一起；将第一连接线的上端，通过第一接地线夹与浮体上主接地网连接在一起，将第一连接线的下端连接在第一浮体锚固桁架上；

13、第三步、将浮船主接地网与浮体上主接地网连接在一起，将浮体上主接地网，通过岸上主接地网连接线，与岸上主接地网连接在一起；

14、第四步、预制锚块，在锚块中，预埋有金属针接地极，使金属针接地极的锚块吊环露出在锚块的上顶面上，在锚块的下底面上露出有金属针接地极的插地针段，并将锚块的下底面打成毛面，以增大其摩擦力；

15、第五步、在第一浮体锚固桁架上，连接第一浮体锚固系统锚绳，在第一浮体锚固系统锚绳的下端，连接锚绳吊环，在锚绳吊环上，连接两浮体共用锚绳，在两浮体共用锚绳的下端，连接金属针接地极的锚块吊环；

16、第六步、将锚块投入湖水中，使锚块下沉到第一浮体下方的湖底底面上，并使金属针接地极的插地针段插接在湖底底面的土体中。

17、在第一浮体锚固桁架上固定设置有第一浮体锚固桁架吊环；先将第一浮体锚固系统锚绳的上端头穿过第一浮体锚固桁架吊环后，形成第一浮体锚固系统锚绳上端鸡心环，并用u形夹具固定好第一浮体锚固系统锚绳上端鸡心环，使第一浮体锚固系统锚绳上端鸡心环与第一浮体锚固桁架吊环活动套接在一起，然后，再留有第一浮体锚固系统锚绳上端预留段后，最后，将第一浮体锚固系统锚绳的上端头，通过第一u形夹具与第一浮体锚固桁架吊环固定连接在一起。

18、将第一浮体锚固系统锚绳的下端先穿过锚绳吊环，形成第一浮体锚固系统锚绳下端鸡心环后，用u形夹具将第一浮体锚固系统锚绳下端鸡心环固定好，并留出第一浮体锚固系统锚绳下端预留段；将两浮体共用锚绳的上端穿过锚绳吊环，形成两浮体共用锚绳上端鸡心环，并用u形夹具将两浮体共用锚绳上端鸡心环固定，并留出两浮体共用锚绳上端预留段；将第一浮体锚固系统锚绳下端预留段的端部，与两浮体共用锚绳上端预留段的端部，通过第三u形夹具，固定连接在一起。

19、将两浮体共用锚绳的下端头，先穿过锚块吊环，形成两浮体共用锚绳下端鸡心环，并用u形夹具将两浮体共用锚绳下端鸡心环固定好，并留出两浮体共用锚绳下端预留段，通过第二u形夹具，将两浮体共用锚绳下端预留段的端头与锚块吊环固定连接在一起。

20、在第二浮体锚固桁架上连接有第二浮体锚固系统锚绳，将第二浮体锚固系统锚绳的下端连接在锚绳吊环上；在浮体上主接地网上设置有第二接地线夹具，在第二接地线夹具上连接有第二连接线，第二连接线的下端与第二浮体锚固桁架连接在一起的。

21、本发明将漂浮式光伏接地网与锚固系统结合，利用锚固系统接入水下的特点，将浮体上的接地网通过锚绳及锚块中预制的垂直接地极形成通路并接入水底地面，提高接地效果；创新采用了u型夹具，创新采用预留锚绳长度并将预留的锚绳与浮体锚固桁架或锚块上的锚块固定环通过u型夹具固定，实现浮体接地线与锚绳、及锚绳与锚块中预埋垂直接地极的可靠连接，使其既保持了锚固系统为适应浮体移动及水深变化采用的鸡心环的灵活移动，又保证了浮体上接地网通过锚绳接入水底地面的有效连通；创新采用了u型夹具，在锚固吊环处，创新采用预留锚绳长度并将预留的锚绳与锚固吊环另一侧锚绳通过u型夹具可靠连接，实现锚固吊环两侧锚绳之间或两段锚绳之间的可靠连接，使其锚固吊环处既保持了鸡心环与锚固吊环间的灵活移动，又保证了锚固吊环两侧锚绳的可靠有效连通；创新采用将垂直接地极预制到锚固系统锚块中，垂直接地极长出锚块底面一段长度，锚块抛入水中后，锚块中的垂直接地极将随锚块一同沉入水底，并受锚块重力作用而插入到水底地面中，实现浮体上的接地网与水底地面的有效接触。