風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的綜合防雷

　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組綜合防雷包括防直擊雷、等電位連接、屏蔽、合理布線、共用接地系統(tǒng)和安裝電涌保護(hù)器 (SPD) 六個(gè)方面。

　　風(fēng)電機(jī)組易接閃的部位主要是葉片、機(jī)艙和其上的測(cè)風(fēng)、測(cè)溫等設(shè)備以及塔身。其中葉片的防雷是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，針對(duì)葉片防雷的措施很多，也取得了明顯的效果，但是還存在很多需要改善的地方。比如葉片上接閃器的布置問(wèn)題，泄流問(wèn)題等都還沒(méi)有完全解決，有待進(jìn)一步的研究。這里不再闡述。本文重點(diǎn)要討論的是從另一個(gè)角度出發(fā)，防止或減少風(fēng)電機(jī)組遭受直擊雷，從整體考慮的“區(qū)域防雷”。由于直接雷擊能量巨大，破壞性極強(qiáng)。我們建議采取措施盡可能避免雷電直接擊中風(fēng)電機(jī)組，避免強(qiáng)大的雷電流在通過(guò)機(jī)組外部金屬部件時(shí)，竄入風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部系統(tǒng)，這將大大減小雷電對(duì)機(jī)組的損害幾率。

　　區(qū)域防雷主要思想是：依據(jù)雷擊選擇性、雷擊電氣－幾何模型的理論以及“雙極接閃針”能減少被保護(hù)物雷擊幾率的特性，將整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)看做一個(gè)整體，在風(fēng)電場(chǎng)適當(dāng)位置設(shè)置數(shù)個(gè)獨(dú)立接閃針?biāo)瑱C(jī)艙尾部上方安裝一只“雙極接閃針”。將風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)強(qiáng)度大的雷電吸引到接閃針?biāo)希瑴p少?gòu)?qiáng)度大的雷電擊中風(fēng)電機(jī)組的概率。

　　2.1.1 根據(jù)雷擊電氣—幾何模型的公式：

式中：r—滾球半徑，m； 

　　　I—峰值電流，kA。

　　可以看出，雷電流越大，雷電的擊距越大，越容易被獨(dú)立接閃針?biāo)^(guò)去。這就達(dá)到讓多數(shù)雷電擊在獨(dú)立接閃針?biāo)希屔贁?shù)雷電流幅值較小的雷電擊中風(fēng)電機(jī)組的目的。