壁挂式光伏汇流箱防雷接地——国家电气规范条文解读



一、核心适用标准体系

| 序号 | 标准编号 | 标准名称 | 与汇流箱防雷接地的关联 |
||-|-|-|
| 1 | GB 50057-2010 | 《建筑物防雷设计规范》 | 雷电防护分区、等电位连接、接地系统 |
| 2 | GB 50797-2012 | 《光伏发电站设计规范》 | 光伏系统防雷接地总则 |
| 3 | GB/T 50065-2011 | 《交流电气装置的接地设计规范》 | 接地电阻、接地装置设计 |
| 4 | GB/T 36995-2018 | 《光伏发电站防雷技术要求》 | 光伏专项防雷 |
| 5 | GB/T 16895.32（IEC 60364-7-712） | 《低压电气装置 第7-712部分：光伏电源系统的特殊要求》 | 直流侧防雷与接地 |
| 6 | JGJ 203-2010 | 《民用建筑太阳能光伏系统应用技术标准》 | 建筑附加型光伏（含壁挂式） |
| 7 | GB 50303-2015 | 《建筑电气工程施工质量验收规范》 | 施工验收 |



二、条文逐条解读

（一）GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》

📌 4.4.1 条（直击雷防护）

> 条文： "在建筑物上的光伏发电系统，其金属支架、金属管道等应与建筑物防雷装置相连。"

解读：
- 壁挂式汇流箱安装于建筑物外墙，其金属箱体、安装支架属于"建筑物上的金属构件"
- 必须纳入建筑物防雷系统的等电位连接范畴
- 若建筑物已设防雷装置（接闪器+引下线+接地体），汇流箱金属外壳需就近与引下线或专用接地导体连接

📌 4.4.5 条（防雷等电位）

> 条文： "在LPZ0与LPZ1交界处应装设SPD（浪涌保护器）；在LPZ1与LPZ2交界处应装设第二级SPD。"

解读：
- 壁挂式汇流箱通常位于建筑物外墙，属于LPZ0B区（直接雷击区）或LPZ1区（间接雷击区）
- 汇流箱进线侧（直流侧）：光伏组串来自屋面/墙面，暴露在雷电环境下，需在汇流箱直流输入端设置第一级SPD（Type I / Type I+II）
- 汇流箱出线侧（直流汇流后）：至逆变器的直流线路，需设第二级SPD（Type II）

📌 4.5.4 条（接地）

> 条文： "防雷接地装置宜与电气和电子系统的接地装置共用，其接地电阻应按其中最小值确定。"

解读：
- 壁挂式汇流箱的防雷接地、工作接地、保护接地宜共用接地装置
- 接地电阻按最小值要求取值（一般≤10Ω，若共用≤1Ω或≤4Ω按具体系统要求）



（二）GB 50797-2012《光伏发电站设计规范》

📌 7.2.1 条（防雷分类）

> 条文： "光伏发电站的防雷设计应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057 的有关规定。光伏阵列的金属支架、汇流箱、逆变器等设备外壳应可靠接地。"

解读：
- 明确要求汇流箱外壳可靠接地
- 壁挂式汇流箱作为光伏阵列与逆变器之间的关键节点，必须纳入防雷体系

📌 7.2.3 条（SPD设置）

> 条文： "光伏发电站直流侧应在汇流箱、逆变器直流侧装设浪涌保护器。交流侧应在逆变器交流输出端、配电柜等处装设浪涌保护器。"

解读：
- 汇流箱直流输入端：每路或总输入设直流SPD（一般选直流1000V/1500V专用型）
- 汇流箱直流输出端：设第二级直流SPD
- 这是壁挂式汇流箱防雷的核心条文

📌 7.2.4 条（接地电阻）

> 条文： "光伏发电站的接地电阻不应大于10Ω。当与建筑物接地共用时，接地电阻不应大于1Ω。"

解读：
- 独立光伏接地：≤10Ω
- 壁挂于建筑外墙、共用建筑物接地系统：≤1Ω（或≤4Ω视具体方案）
- 壁挂式汇流箱的PE端子需通过专用接地导体连接至建筑接地干线



（三）GB/T 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》

📌 3.2.2 条（保护接地）

> 条文： "电气装置的外露可导电部分应与保护导体连接。"

解读：
- 汇流箱金属箱体、门板、安装支架均为外露可导电部分
- 必须连接PE保护导体

📌 4.2.1 条（接地导体截面）

> 条文： "接地导体的最小截面不应小于表4.2.1的规定。"

| 相线截面S（mm²） | 接地导体最小截面（mm²） |
|||
| S≤16 | S |
| 16| S>35 | S/2 |

解读：
- 壁挂式汇流箱PE连接导体截面应根据汇流箱额定电流对应的电缆截面选择
- 一般直流汇流箱PE线不小于6mm²（铜）



（四）GB/T 36995-2018《光伏发电站防雷技术要求》

📌 5.1 条（雷电防护分区LPZ）

> 条文： "光伏发电站应根据雷电防护分区原则，对光伏阵列区、汇流箱区、逆变器区等分别进行防雷设计。"

解读：
- 汇流箱区域一般划分为LPZ1区或LPZ2区（取决于位置）
- 壁挂式汇流箱若位于建筑外墙无直击雷保护区域，可能属于LPZ1→LPZ2过渡

📌 5.3.2 条（SPD选型）

> 条文： "直流侧SPD应选用符合IEC 61643-31或GB/T 18802.32的专用直流浪涌保护器，额定电压应与系统最大直流电压匹配（一般1000V DC系统选Uc≥1000V）。"

解读：
- 壁挂式汇流箱内部或紧邻位置需安装直流专用SPD
- 常见参数：Uc=1000V DC, Up≤2.5kV, In≥20kA（Type II）或In≥40kA（Type I+II）



（五）GB/T 16895.32 / IEC 60364-7-712

📌 712.412.3 条（防雷保护）

> 条文： "光伏电源系统的直流线路应在可能承受雷电过电压的位置设置SPD。当光伏组件与汇流箱之间的线路较长时，应在汇流箱的输入端设置SPD。"

解读：
- 壁挂式汇流箱通常位于组件与逆变器之间
- 若组串线路超过一定长度（一般>10m），组串侧（输入端）必须设SPD
- 这与GB 50797的要求一致

📌 712.411.5.1 条（接地要求）

> 条文： "光伏发电系统的直流侧宜采用非接地系统（IT系统），但其金属外壳和支架应接地。"

解读：
- 光伏直流侧一般为浮地（不接地）系统
- 但汇流箱金属外壳、安装支架必须保护接地（PE）
- 壁挂式安装时，接地导体需从汇流箱PE端子引出，连接至建筑接地系统



（六）JGJ 203-2010《民用建筑太阳能光伏系统应用技术标准》

📌 7.3.4 条

> 条文： "附着于建筑物上的光伏系统，其防雷设计应满足GB 50057的要求。光伏组件、支架、汇流箱等金属部件应与建筑物防雷装置进行等电位连接。"

解读：
- 专指壁挂式/屋顶附加型光伏
- 汇流箱作为金属部件，必须做等电位连接
- 连接方式：汇流箱PE → 接地导线 → 建筑等电位连接端子板（MEB）→ 接地体



三、壁挂式汇流箱防雷接地的系统方案


┌──────────────────┐
│ 直击雷防护 │ ← 建筑接闪器/引下线
│ (建筑物原有) │
└────────┬─────────┘
│
┌────────▼─────────┐
│ 等电位连接带/MEB │
└────────┬─────────┘
│ 接地导体（≥6mm² Cu）
┌────────▼─────────┐
│ 壁挂式汇流箱 │
│ ┌────────────┐ │
│ │ SPD Type I │ │ ← 直流输入端（每路/总）
│ │ (1000V DC) │ │
│ └────────────┘ │
│ ┌────────────┐ │
│ │ SPD Type II│ │ ← 直流输出端
│ │ (1000V DC) │ │
│ └────────────┘ │
│ PE端子 ─────────┘
│ 箱体接地 ────────┘
└──────────────────┘
│
┌────────▼─────────┐
│ 建筑接地装置 │
│ R≤1Ω(共用) │
└──────────────────┘




四、关键技术参数汇总

| 项目 | 要求 | 依据 |
||||
| SPD安装位置 | 直流输入端+输出端 | GB 50797-7.2.3 / GB/T 36995-5.3.2 |
| SPD类型（输入端） | Type I+II 或 Type II（视暴露等级） | GB/T 36995-5.3.2 |
| SPD额定电压 | Uc≥1000V DC（1000V系统） | IEC 61643-31 / GB/T 18802.32 |
| 接地电阻（独立） | ≤10Ω | GB 50797-7.2.4 |
| 接地电阻（共用建筑） | ≤1Ω（或≤4Ω） | GB 50057-4.5.4 / GB 50797-7.2.4 |
| PE导体最小截面 | ≥6mm² Cu（常规）/按电缆截面选 | GB/T 50065-4.2.1 |
| 等电位连接 | 汇流箱金属外壳与建筑防雷装置连接 | GB 50057-4.4.1 / JGJ 203-7.3.4 |
| 接地导体材质 | 铜或热镀锌钢，铜≥6mm²，钢≥10mm² | GB 50057 / GB 50303 |



五、常见问题与规范要点提醒

| 问题 | 规范要求 |
||-|
| 壁挂式汇流箱是否可以不做防雷？ | ❌ 不可以。GB 50797-7.2.1明确要求所有设备外壳可靠接地并设SPD |
| 汇流箱PE是否可以单独打接地极？ | 可以独立接地（≤10Ω），但宜共用建筑接地以降低电位差 |
| 壁挂位置高于建筑接闪器保护范围怎么办？ | 需增设局部接闪措施或将汇流箱移入保护范围，参考GB 50057滚球法 |
| 直流侧是否需要做接地？ | 直流工作回路不接地（IT系统），但金属外壳必须保护接地（GB/T 16895.32-712.411.5.1） |
| SPD能否省略？ | 不可以。汇流箱是直流汇集节点，雷电感应过电压风险高，必须设防 |



六、总结

> 壁挂式光伏汇流箱防雷接地的核心规范逻辑：
> 1. 防雷：纳入建筑防雷体系（GB 50057），设SPD（GB 50797 + GB/T 36995）
> 2. 接地：金属外壳保护接地，宜共用建筑接地（GB/T 50065 + GB 50797）
> 3. 等电位：与建筑防雷装置等电位连接（GB 50057 + JGJ 203）
> 4. 直流特殊性：直流侧浮地、专用直流SPD、直流专用接地要求（IEC 60364-7-712 / GB/T 16895.32）

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