风力发电机组的综合防雷

　　风力发电机组综合防雷包括防直击雷、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护器 (SPD) 六个方面。

　　风电机组易接闪的部位主要是叶片、机舱和其上的测风、测温等设备以及塔身。其中叶片的防雷是一个重点和难点，针对叶片防雷的措施很多，也取得了明显的效果，但是还存在很多需要改善的地方。比如叶片上接闪器的布置问题，泄流问题等都还没有完全解决，有待进一步的研究。这里不再阐述。本文重点要讨论的是从另一个角度出发，防止或减少风电机组遭受直击雷，从整体考虑的“区域防雷”。由于直接雷击能量巨大，破坏性极强。我们建议采取措施尽可能避免雷电直接击中风电机组，避免强大的雷电流在通过机组外部金属部件时，窜入风电机组内部系统，这将大大减小雷电对机组的损害几率。

　　区域防雷主要思想是：依据雷击选择性、雷击电气－几何模型的理论以及“双极接闪针”能减少被保护物雷击几率的特性，将整个风电场看做一个整体，在风电场适当位置设置数个独立接闪针塔，机舱尾部上方安装一只“双极接闪针”。将风电场区域内强度大的雷电吸引到接闪针塔上，减少强度大的雷电击中风电机组的概率。

　　2.1.1 根据雷击电气—几何模型的公式：

式中：r—滚球半径，m； 

　　　I—峰值电流，kA。

　　可以看出，雷电流越大，雷电的击距越大，越容易被独立接闪针塔吸引过去。这就达到让多数雷电击在独立接闪针塔上，让少数雷电流幅值较小的雷电击中风电机组的目的。