風力發(fā)電機組的綜合防雷

　　風力發(fā)電機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)和安裝電涌保護器 (SPD) 六個方面。

　　風電機組易接閃的部位主要是葉片、機艙和其上的測風、測溫等設備以及塔身。其中葉片的防雷是一個重點和難點，針對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題，泄流問題等都還沒有完全解決，有待進一步的研究。這里不再闡述。本文重點要討論的是從另一個角度出發(fā)，防止或減少風電機組遭受直擊雷，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。我們建議采取措施盡可能避免雷電直接擊中風電機組，避免強大的雷電流在通過機組外部金屬部件時，竄入風電機組內(nèi)部系統(tǒng)，這將大大減小雷電對機組的損害幾率。

　　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”能減少被保護物雷擊幾率的特性，將整個風電場看做一個整體，在風電場適當位置設置數(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電機組的概率。

　　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，越容易被獨立接閃針塔吸引過去。這就達到讓多數(shù)雷電擊在獨立接閃針塔上，讓少數(shù)雷電流幅值較小的雷電擊中風電機組的目的。