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风力发电雷电防护技术浅析
张辉
（安徽省天长市气象局，天长市，239300）
摘要
结合本地风力发电场实况，通过对国家现行标准中相关规定的理解和相关雷电知识的掌握，从风力采
集—风塔、风力发电机组，升压站—变电所、svg装置及控制室、35千伏配电装置，设备控制室等等风力
发电系统（电力输送属高压端防护，本次不考虑其雷电防护）的雷电防护措施进行具体的阐述。
关键词：风力发电、风塔、升压站、继电保护室、雷电防护、屏蔽、等电位、浪涌保护器、接闪杆
1、雷电对风力发电系统的危害
风塔一般分散安装在野外空旷的平原地带或山地山顶地带或沿海沿湖地带（天长风力发
电处在高邮湖岸边），风塔高度一般在80米以上，风叶长度一般超过50米，致使风电采集
装置总高度超过100米以上，运行时直径可达100米以上，根据雷电选择性和风塔所处位置
（水陆交界、孤立高耸），结合雷电危害形式（直击雷、侧击雷、雷电波侵入、雷电
感应过电压）以及发电机组系统内部控制系统耐压水平和地电位反击等因素，风电发电设施，
极易遭受雷击，会造成风机叶片爆裂、自动化控制系统击穿和毁坏、通信系统件烧毁等危
害。所以对风力发电设施采取有效的防雷措施是非常必要的。
风塔形状及地理位置
2、风力发电雷电防护区域的划分
风力发电设施雷电防护区域的划分：
Ⅰ、直击雷非防护区（LPZOA）：电磁场没有衰减，各类物体都可能遭到直接雷击，属完
全暴露的不设防区。
Ⅱ、直击雷防护区（LPZOB）：电磁场没有衰减，各类物体很少遭受直接雷击，属充分
暴露的直击雷防护区。
Ⅲ、第一防护区（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流经各类导体的雷电流比直击雷防
护区（LPZOB）区进一步减小，电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可能遭受直接雷击。
Ⅳ、第二防护区（LPZ2）：进一步减小所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。
Ⅴ、后续防护区（LPZn）：需要进一步减小雷电电磁脉冲，以保护敏感度水平高的设备
的后续防护区。
风电采集装置—防雷防护区
升压站—防雷防护区
3、风塔和风力发电机组的雷电防护
3.1、风叶的雷电防护
叶片应通过装设接闪器（接闪小针），可利用叶片本身或单设构件，引下线可在叶片
内部通过铜芯导线或直接利用叶片组件，与塔筒形成有效连接，为确保叶片能承受相应的雷
电流冲击而不损坏,叶片材料应符合下表要求。
8）2
材料形状最小截面积/mm备注
实心带状50最小厚度2mm；
实心圆状7）50直径8mm；
铜
绞线50绞线每股的最小直径为1.7mm
实心圆状3），4）200直径为16mm
实心带状50最小厚度2mm；
镀锡铜实心圆状7）50直径8mm；
绞线50绞线每股的最小直径为1.7mm
实心带状70最小厚度3mm；
铝实心圆状
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