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接地、避雷針和突波保護器(SPD)各管各的風險,不能互相取代。接地讓故障電流有安全的路走,降低觸電風險;避雷針處理雷直接打下來的情況;突波保護器限制從線路竄進來的瞬間高電壓,保護逆變器和監控設備。[1][2]
所以有接地不代表已經做好防雷,屋頂有避雷針也不代表逆變器不會受損,三者要一起設計。
一、三者分別保護什麼?
| 項目 | 主要作用 | 容易誤會的地方 |
|---|---|---|
| 接地與搭接 | 把支架、模組框、設備外殼連通並接地,讓保護裝置能動作,降低觸電風險 | 接地做好了,不代表突波都能擋下 |
| 外部防雷(避雷針) | 接閃器、引下線和接地裝置讓直擊雷有路走,保護建築物 | 有避雷針,不代表所有設備都在保護範圍內 |
| 突波保護器(SPD) | 電壓瞬間飆高時把多餘能量導到地,保護逆變器與電器 | 不能取代接地、外部防雷或過電流保護 |
二、接地:不只是打一支接地棒
太陽能支架和模組框都是金屬,絕緣破損時可能帶電。臺灣的《用戶用電設備裝置規則》第 24 條規定,設備的非帶電金屬部分要接地,並搭接(用導線把金屬部分連通)到系統接地,建立有效的接地故障電流路徑;大地不能當成有效的故障電流路徑。[1] 規則也規範導線連接、接地電阻和接地電極,例如避雷設施的接地電極要和其他接地電極相距 1.8 公尺以上。[1] 接地要由合格人員依規則施工與量測。
三、避雷針:處理直擊雷,也要注意和光電的距離
一般透天厝裝太陽能,不一定要另外加裝避雷針。建築物原本就有避雷設施時,要確認模組在不在保護範圍內,以及模組和避雷導體的距離。
德國防雷原廠 DEHN 說明,避雷引下線和其他接地金屬之間要保持足夠的「間隔距離」;像金屬屋頂這類保持不了的情況,建議把光電支架直接和避雷系統做等電位搭接。[2] 避雷針也要避免遮到模組。[3] 間隔距離的計算牽涉建築高度、材料和防雷等級,要由專業人員評估。
四、突波保護器:附近落雷,也可能打壞設備
雷打在附近時,可能在線路上感應出瞬間高壓,經由電源線、光電直流線或監控通訊線傳進來,所以直流側、交流側和通訊介面都要評估。
SPD 裝在哪裡、用哪一類?
- 直流側:用光電直流專用的 SPD 保護逆變器輸入和模組;模組到逆變器超過 10 公尺時,屋頂端再加一組。[2]
- 交流側:在併接點附近保護;併接點到逆變器超過 10 公尺時,逆變器旁再加一組。[2]
- 通訊線:RS-485 等監控介面也建議加裝保護。[2][3]
沒有外部防雷或能保持間隔距離時,一般用第 2 類 SPD;有外部防雷但保持不了間隔距離時,要用能承受直擊雷電流的第 1 類。[2] ABB 也指出,已有外部防雷時一定要搭配 SPD。[5]
逆變器標示「內建突波保護」時,要查清楚保護哪一側、規格多少,不能當成整個系統都已受到保護。
五、報價與驗收時,可以問這些問題
- 模組框架、支架和設備外殼怎麼接地與搭接?
- 交流側和直流側各裝了哪些 SPD,型號、電壓與位置是什麼?
- 原有避雷系統要不要因為新增光電而調整?
- 保護裝置異常時,由誰檢查與更換?
一個接地電阻數字不能代表防護都完成了,還要檢查接線、搭接連續性與安裝情形,並保留竣工圖和檢測紀錄。驗收要看的其他文件,可參考太陽能完工怎麼驗收?;電氣火災的預防可參考太陽能系統為什麼會起火?
常見問題
裝了太陽能,家裡會比較容易被雷打嗎?
一般住宅屋頂的光電板不會特別招雷,雷擊機率主要看建築高度和周邊環境。但屋頂多了金屬設備和線路,接地與突波保護要做好,才能降低設備損壞。
突波保護器壞了會怎樣?要多久換一次?
SPD 吸收過大突波後可能損壞,就沒有保護作用了。很多產品有狀態指示窗,變色就要換;定期檢查和大雷雨過後都可以看一下,維運內容可參考太陽能維運做什麼?
有接地就不用裝突波保護器嗎?
不行,兩者功能不同。接地讓故障電流有路走,SPD 在瞬間高壓出現時把能量導走。SPD 需要接地才能運作,但接地本身擋不住突波。
想了解您家太陽能的防護配置?
可以先整理單線圖、逆變器型號和配電箱外觀照片;箱內檢查和量測請交給合格人員。歡迎透過聯絡我們和我們聊聊。