風(fēng)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。
2.1 直擊雷防護
風(fēng)電機組易接閃的部位主要是葉片、機艙和其上的測風(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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)電場看做一個整體,在風(fēng)電場適當(dāng)位置設(shè)置數(shù)個獨立接閃針?biāo)瑱C艙尾部上方安裝一只“雙極接閃針”。將風(fēng)電場區(qū)域內(nèi)強度大的雷電吸引到接閃針?biāo)希瑴p少強度大的雷電擊中風(fēng)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?biāo)^去。這就達到讓多數(shù)雷電擊在獨立接閃針?biāo)希屔贁?shù)雷電流幅值較小的雷電擊中風(fēng)電機組的目的。