文 | 李天密，魯強（作者單位：四川中光防雷科技股份有限公司）
風(fēng)電機組都設(shè)置在風(fēng)力強大、雷電多發(fā)的海岸、丘陵、山脊等地區(qū)的制高點，并遠離其它高大物體，因此更易遭受雷擊。
風(fēng)電機組由于其自身的特殊性，也出現(xiàn)了其它建筑物不曾有的防雷難點：
——風(fēng)電機組是高度超過120m 的高大構(gòu)筑物；
——風(fēng)電機組的許多暴露部件，如葉片和機艙蓋往往由不能承受直擊雷或傳導(dǎo)直擊雷電流的復(fù)合材料制成；
——葉片和機艙是旋轉(zhuǎn)的（不利導(dǎo)流）；
——風(fēng)電場中的風(fēng)電機組往往位于接地條件不好的區(qū)域。
綜合防雷措施
從分析風(fēng)電機組遭受雷擊事故呈現(xiàn)出來的現(xiàn)象來看，原因多種多樣：
1、我國地域遼闊，各風(fēng)電場所處的地理位置不同，風(fēng)電機組所處的雷電環(huán)境也千差萬別。即使是在同一個風(fēng)電場，安裝在不同位置的風(fēng)電機組遭受雷擊的概率也不相同。
2、在實際的設(shè)計施工中，往往是同一個防雷設(shè)計方案應(yīng)用到不同雷電環(huán)境下的風(fēng)電機組上。
3、由于沒有根據(jù)風(fēng)電機組的實際情況選擇合適的SPD，沒有達到預(yù)期的電涌防護效果。
因此風(fēng)電機組的雷電防護必須結(jié)合風(fēng)電機組的特點、
風(fēng)電場的實際情況進行全面的考慮，按照防直擊雷、防雷電電磁脈沖的方法設(shè)計一個綜合的防雷系統(tǒng)工程，風(fēng)電機組綜合防雷系統(tǒng)包括如圖1 所示的六個方面。
一、直擊雷防護
風(fēng)電機組易接閃的部位主要是葉片、機艙和其上的測風(fēng)、測溫等設(shè)備以及塔身。本章重點要討論的是，如何從整體考慮的區(qū)域防雷來防止或減少風(fēng)電機組遭受直擊雷。
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”能減少被保護物雷擊幾率的特性，將整個風(fēng)電場看做一個整體，在風(fēng)電場適當(dāng)位置設(shè)置數(shù)個獨立接閃針塔，機艙尾部上方安裝一只“雙極接閃針”。將風(fēng)電場區(qū)域內(nèi)強度大的雷電吸引到接閃針塔上，減少強度大的雷電擊中風(fēng)電機組的概率。
根據(jù)雷擊選擇性，在一定區(qū)域內(nèi)，在地面電場強度越大的地方，雷擊越易發(fā)生。通過架設(shè)的獨立接閃針塔與機艙尾部上方安裝的“雙極接閃針”相配合，在雷云接近機組時，獨立接閃針塔頂處的電場強度遠遠高于風(fēng)電機組上的電場強度，這就達到讓雷擊發(fā)生在接閃針塔上的目的。
當(dāng)然，這一方法中獨立針塔在風(fēng)電場中架設(shè)的位置選擇非常關(guān)鍵，需要對風(fēng)電場的自然條件及雷電活動規(guī)律進行調(diào)查，根據(jù)風(fēng)電場的氣象、地理、風(fēng)電機組布局和防護成本等實際情況來綜合考慮。圖2 為山區(qū)風(fēng)電場接閃針塔布置示意圖。
