風(fēng)電機(jī)組綜合防雷

文 | 李天密，魯強(qiáng)（作者單位：四川中光防雷科技股份有限公司）

　　風(fēng)電機(jī)組都設(shè)置在風(fēng)力強(qiáng)大、雷電多發(fā)的海岸、丘陵、山脊等地區(qū)的制高點(diǎn)，并遠(yuǎn)離其它高大物體，因此更易遭受雷擊。

　　風(fēng)電機(jī)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(diǎn)：

　　——風(fēng)電機(jī)組是高度超過120m 的高大構(gòu)筑物；

　　——風(fēng)電機(jī)組的許多暴露部件，如葉片和機(jī)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(jī)艙是旋轉(zhuǎn)的（不利導(dǎo)流）；

　　——風(fēng)電場中的風(fēng)電機(jī)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(jī)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(jī)組所處的雷電環(huán)境也千差萬別。即使是在同一個(gè)風(fēng)電場，安裝在不同位置的風(fēng)電機(jī)組遭受雷擊的概率也不相同。

　　2、在實(shí)際的設(shè)計(jì)施工中，往往是同一個(gè)防雷設(shè)計(jì)方案應(yīng)用到不同雷電環(huán)境下的風(fēng)電機(jī)組上。

　　3、由于沒有根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際情況選擇合適的SPD，沒有達(dá)到預(yù)期的電涌防護(hù)效果。

　　因此風(fēng)電機(jī)組的雷電防護(hù)必須結(jié)合風(fēng)電機(jī)組的特點(diǎn)、

　　風(fēng)電場的實(shí)際情況進(jìn)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(jì)一個(gè)綜合的防雷系統(tǒng)工程，風(fēng)電機(jī)組綜合防雷系統(tǒng)包括如圖1 所示的六個(gè)方面。

　　一、直擊雷防護(hù)

　　風(fēng)電機(jī)組易接閃的部位主要是葉片、機(jī)艙和其上的測風(fēng)、測溫等設(shè)備以及塔身。本章重點(diǎn)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(jī)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(hù)物雷擊幾率的特性，將整個(gè)風(fēng)電場看做一個(gè)整體，在風(fēng)電場適當(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)電場區(qū)域內(nèi)強(qiáng)度大的雷電吸引到接閃針?biāo)希瑴p少強(qiáng)度大的雷電擊中風(fēng)電機(jī)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(qiáng)度越大的地方，雷擊越易發(fā)生。通過架設(shè)的獨(dú)立接閃針?biāo)c機(jī)艙尾部上方安裝的“雙極接閃針”相配合，在雷云接近機(jī)組時(shí)，獨(dú)立接閃針?biāo)斕幍碾妶鰪?qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于風(fēng)電機(jī)組上的電場強(qiáng)度，這就達(dá)到讓雷擊發(fā)生在接閃針?biāo)系哪康摹?/div>