大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片的雷擊分析與防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　4.4 碳纖維葉片的防雷
　　碳纖維葉片的防護(hù)涉及一些不同的、更復(fù)雜的挑戰(zhàn)，因?yàn)樘祭w維與玻璃纖維相反，它是導(dǎo)體。玻璃纖維葉片的損壞常常發(fā)生在前緣和后緣，然而對無防護(hù)的碳纖維葉片來說，損壞卻常常發(fā)生在梁帽，因?yàn)檫@里是導(dǎo)電碳所在位置。
　　碳纖維葉片的防雷常采用接閃帶。早期一種常用的方法是把一層金屬網(wǎng)與碳纖維層接觸套埋在葉片的膠層下面。
　　 然而擊中這層網(wǎng)的閃電電流會(huì)引起表殼破壞，必須檢查和修理，如圖8 所示。
該接閃帶屬于飛機(jī)雷達(dá)天線整流罩接閃帶－多節(jié)式，而非連續(xù)式。一系列薄的導(dǎo)電元件，布放在電阻材料上，控制間隙拉緊成薄的復(fù)合帶，粘在要保護(hù)的表面上多節(jié)式接閃器并不提供傳導(dǎo)閃電電流的金屬通道，而是提供很多當(dāng)出現(xiàn)高壓電場時(shí)會(huì)電離的小氣隙。
　　5 檢測與驗(yàn)證
　　葉片接收器和引下線截收并傳導(dǎo)雷電流能力可通過以下方法之一進(jìn)行驗(yàn)證：
　　（1）葉片雷擊防護(hù)系統(tǒng)的性能檢驗(yàn)和測試應(yīng)按IEC61400-24 附錄D 給出的高壓雷擊接閃試驗(yàn)和大電流試驗(yàn)方法。應(yīng)在具有資質(zhì)的試驗(yàn)單位，按規(guī)定的試驗(yàn)設(shè)備、試品、要求的試驗(yàn)布置和試驗(yàn)程序進(jìn)行試驗(yàn)。葉片應(yīng)在預(yù)期接閃位置接閃，葉片表面無破壞、無沿面閃絡(luò)，未發(fā)生擊破葉片表面至內(nèi)部，葉片層疊結(jié)構(gòu)為破壞。試驗(yàn)合格判據(jù)的細(xì)節(jié)可由廠商和試驗(yàn)單位協(xié)商確定。
　　（2）能夠證明其與已驗(yàn)證合格的葉片類型（設(shè)計(jì)）是相似的，或者與有文件可顯示其有成功防雷經(jīng)驗(yàn)的葉片類型是相似的。
　　（3）使用已與有成功試驗(yàn)結(jié)果或者有成功服務(wù)經(jīng)驗(yàn)的葉片保護(hù)設(shè)計(jì)比較后確認(rèn)可靠的分析軟件進(jìn)行驗(yàn)證。[5]

　　參考文獻(xiàn)
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　　[6] IEC 62305-1-2006: Lightning Protection-General Principles[S]
　　[7] IEC 62305-3-2006: Protection against lightning-Part 3:Physical damage tostructures and life hazard[S]
　　[8] 德國船級社.Guideline for the Certification of Wind Turbines Brooktrokai18,20457[M]. Germany, 2010
　　作者簡介
　　黃金鵬(1981- ) ，男，畢業(yè)于鞍山科技大學(xué)，電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)，本科。從事8 年防雷相關(guān)的工作，2006 年獲得由遼寧氣象中心頒發(fā)防雷工程師資格證。現(xiàn)就職于金風(fēng)科技股份有限公司，任職研發(fā)單元防雷技術(shù)工程師，主要從事風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)防雷研究。