風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(hù)器 (SPD) 六個(gè)方面。
2.1 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。其中葉片的防雷是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn),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(jìn)一步的研究。這里不再闡述。本文重點(diǎn)要討論的是從另一個(gè)角度出發(fā),防止或減少風(fēng)電機(jī)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(qiáng)。我們建議采取措施盡可能避免雷電直接擊中風(fēng)電機(jī)組,避免強(qiáng)大的雷電流在通過機(jī)組外部金屬部件時(shí),竄入風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部系統(tǒng),這將大大減小雷電對機(jī)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(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。
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(dú)立接閃針?biāo)^去。這就達(dá)到讓多數(shù)雷電擊在獨(dú)立接閃針?biāo)希屔贁?shù)雷電流幅值較小的雷電擊中風(fēng)電機(jī)組的目的。