防雷器解读雷电对风力发电机组的影响。
1、空中的尘埃、 冰晶等物质在大气运动中剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线，在云层上下层分别形成了带正负电荷的带电中心， 运动过程中当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时， 就形成放电。 对风电场运行带来危害的主要是云地放电， 带负电荷的云层向下靠近地面时， 地面的凸出物、 金属等会被感应出正电荷， 随着电场的逐步增强， 雷云向下形成下行先导， 地面的物体形成向上闪流， 云和大地之间的电位差达到一定程度（2 5 —3 0 k V/ c m） 时， 即发生猛烈对地放电。
2 雷电的主要特点
2 . 4 、 冲击电压高 强大的电流产生的交变磁场， 其感应电压可高达上亿伏。 通常雷击有三种形式， 直击雷、 感应雷、 球形雷。
3 雷电的破坏
设备遭雷击受损通常有四种情况， 一是直接遭受雷击而损坏； 二是雷电脉冲沿着与设备相连的信号线、 电源线或其他金属管线侵入使设备受损； 三是设备接地体在雷击时产生瞬间高电位形成地电位“反击” 而损坏； 四是设备安装的方法或安装位置不当， 受雷电在空间分布的电场、 磁场影响而损坏。
由于风力发电机组的叶片高度较高， 叶片成了最易受直接雷击的部件（如图一）， 其他部件遭感应雷和球形雷破坏的风险也相应增加( 如图二) 。 叶片是风力发电机组最昂贵的部件之一， 大部分雷击事故只损坏叶片的叶尖部分， 少量的毁损坏整个叶片。 雷击造成叶片损坏主要有两个方面: 一方面是雷电击中叶尖后，释放大量能量， 强大的雷电流使叶尖结构内部的温度急骤升高， 水分受热汽化膨胀， 从而产生很大的机械力， 造成叶尖结构爆裂破坏， 严重时使整个叶片开裂。
图 1 雷电对叶片的破坏 图 2 雷电对通讯元件的破坏 另一方面雷击造成的巨大声波， 对叶片结构造成冲击破坏。 还有一点值得关注的是雷击一般是击中叶片上翼面。 有关变电站和输电线路的防雷技术已经比较成熟， 在此略过。 本文在此主
4. 1 利用新材料防雷电
针对雷电对设备的破坏特性， 试验证明降低被击物体结构内部阻抗， 对地形成通路就可以免遭雷击破坏。 根据这一特性， 在叶片上翼面复合材料中加入具有良好导电性能和比重轻的碳纤维， 并在叶尖部位装一个接闪器， 通过电缆与叶片法兰连接， 再由轮毂通过塔架内的接地线接入地网形成雷电通道( 如果通道中转动部分导电性能不能达到导电要求， 可以加装导电滑环解决) 。 当雷电击中叶片时，强大的雷电流通过雷电通道泻入大地， 达到避雷效果， 而不致使对叶片及其他设备造成损坏。 这样实际上叶片成了引雷针， 将周围的雷电引来并提前放电， 因此应特别注意雷电通道阻抗要非常小， 连接导线要有足够导电截面及良好的导电性， 接地网一定要保证尽量小的阻抗值。
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