由于风力发电机组装置环地步势开阔，室外风机主体较高，极易蒙受雷击。同时，室内的各种电子控制设备、信息零碎也易蒙受雷电电磁脉冲的损害。本文从风力发电机组综合防雷的角度动身，讨论了风力发电机组的直击雷防护、接地、等电位衔接和雷击电磁脉冲防护等防雷根本措施，从而保证了任务人员生命财富平安和风力发电机组的运转平安。

　　1引言

　　随着世界经济的疾速开展，动力需求增长，矿物动力日渐干涸，环境维护高度注重，对洁净环保的新动力&mdash风力资源的开发应用，越来越遭到国际社会的注重。风能是以后技术最成熟、最具有规模开发的可再生干净动力。我国的内陆沿海地域已建成投产了多个大规模风力发电场。

　　古代迷信技术的迅猛开展，风力发电机组的单机容量越来越大，为了吸收更多能量，风机高度和叶轮直径随着增高，绝对的添加了被雷击的风险，雷击成了自然界中对风力发电机组平安运转危害最大的一种灾祸。所以应充沛注重雷击给风力发电机组运转和任务人员带来的宏大要挟。风机的防雷是一个综合性的防雷工程，防雷设计到位与否，直接关系到风机在雷雨天气时能否正常任务，并且确保风机内的各种设备不受损害。

　　2直击雷防护

　　2.1风机防雷类别确定

　　依据风力发电机的运用性质及其重要性，参照《修建物防雷设计标准》50057-94（2004版）关于修建物的防雷分类，风力发电机的防雷设计可参照二类防雷修建。

　　2.2防雷分区

　　国际电工委员会对防雷过电压维护的防护区域划分为：LPZ0区，LPZ1区，LPZ2区。对风力发电机而言，在金属塔架接地良好的状况下，叶片、机舱的内部（包括机舱）、塔架内部（包括塔架）、箱式变压器应属于LPZ0区；机舱内、塔架内的设备应属于LPZ1区，塔架内电气柜中的设备，特别是屏蔽较好的弱电局部应属于LPZ2。

　　2.3直击雷防护措施

　　在LPZ0区内，直击雷的防护依然沿用传统的富兰克林避雷办法，以本身替代被维护物受雷击，以到达维护避雷的目的。这就要求风机的叶片的制造及其资料提新生的改变世界的企业将会诞生，从而更好的服务整个人类世界，走向更高科技的智能化生活。出很高的要求，即叶片必需可以接受足够大的电流，为雷电流泄放提供一个良好的通道。

　　2.4侧击雷防护措施

　　当滚球半径为45米，在雷电流大于10.1KA的状况下，接闪器可以对闪击起到阻拦作用；当雷电流小于10.1KA时，雷闪会发作绕击；假如被维护物本身的高度超越45米，还会发作侧击，即雷闪能够击在塔身上（塔身高约80米）。因而塔身的雷电防护也需求额定留意，由于当发作侧击时，塔身不只承当引下线的作用，同时也承当接闪的作用。

　　2.5风机接地

　　参照《修建物防雷设计标准》及《修建物电子信息零碎防雷技术标准》相关条款，风力发电机防雷接地电阻不能大于4&Omega。

　　接地网包括1个50mm2铜环导体，设置在离根底1m地下1m处；每隔一定间隔打上天下镀铜接地棒，作为铜导电环的补充；有的设计在铜环导体与塔基两头加上两个环导体，使跨步电压愈加改善。假如风机放置在洼地电阻区域，地网将要延伸保证地电阻到达标准要求。

　　3等电位衔接

　　风轮与机舱间、机舱与塔柱间、尾舵与程度轴间应经过铆接、焊接等办法做牢靠电气衔接，也可以经过独自的多股塑铜线（截面不小于16mm2），各衔接过度电阻尽量小，普通不大于0.03&Omega。经过屏蔽计算在机舱里面敷设规格适宜的金属网格，兼作接闪器和屏蔽之用。同时在控制室设金属屏蔽网或金属屏蔽室，网、室应与等电位接地端子板衔接。金属导体，电缆屏蔽层及金属线槽（架）等进入机房时，应做等电位衔接。

　　4电子信息零碎防护

　　4.1电磁屏蔽

　　电力和信息回道路缆由机舱到空中网柜、变流器、塔底控制柜处应采取屏蔽电缆或穿入接地铁管，使还击率降低。各回路应在柜内采取相应的防雷击电磁脉冲措施。

　　对发电机零碎，继电维护和控制零碎、通讯和信号以及计算机零碎都应装置相应的电涌维护器（SPD）加以维护。各电气柜应采用金属薄板制造，并将每个电控柜用不小于16mm2的多股塑铜线与接地端子衔接，这样可以无效地避免电磁脉冲搅扰。

　　4.2机舱内各种机柜的防护

　　各种机柜内的进线、出线处经过雷击风险评价后，依据评价后果停止设计，依据修建物信息零碎的重要性和运用性质确定雷电防护等级，风力发电机可以定为B级防护。在被维护的设备处加装三级浪涌维护器。第一级采用开关型的电涌维护器，第二级和第三级采用限压型的电涌维护器。且各参数必需契合标准要求的最小值。

　　4.3 塔底设备柜的防护

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　　在易蒙受直击雷的部位加装经过一级分类实验的电源避雷器，在舱底的设备柜内加装经过二级分类实验的电源避雷器，在弱点设备的电源处还应加装经过三级分类实验的电源避雷器，使设备失掉充沛的维护。在采取三级维护措施的同时，还应留意各级SPD才能婚配的成绩，依据标准要求，当电压开关型浪涌维护器至限压型浪涌维护器之间的线路长度小于10m、限压型浪涌维护器之间的线路长度小于5m时，在两级浪涌维护器之间应加装退耦安装。