知识点:接闪器
01
引言
随着风电产业的不断发展,风电机组的量级不断提升,雷电对风机叶片等部件损伤事件也不断增多。据统计,德国风场每年每百台风机的雷击事故率在10%左右,叶片雷击概率约占风机雷击概率的15%~20%。叶片的造价高,维修费用大,一旦雷击损毁会造成巨大经济损失,因此需要对叶片进行合理的雷电防护设计。
02
雷电环境模型化
|
03
雷电环境下整机“势”分布
依据图2a进行仿真计算,计算风机叶片转动到不同角度时的电势分布情况。图3为叶片长59m的风机机组在14°时的感应电场分布。从图3可以看出,对于叶片来说,越靠近叶尖,感应电场越大,越容易形成雷电先导,因此越靠近叶尖区域,雷电接闪概率越大。从整机角度分析,叶片C位置低于叶片B ,其尖端电场约为叶片B尖端电场的80.9%。若叶片B肯定会发生接闪的情况下叶片C是否接闪不能确定,由于尖端电场在没有绝对区分度的情况下都有可能产生雷电先导,最终是否会形成雷电通道也不能确定。
为对比不同长度叶片对雷电接闪的区别,将叶片59m和叶片79m计算的尖端电场进行比较,见表1。
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
04
雷电接闪器布局
叶片与地面的夹角越大,叶片上的高电势区域越靠近叶尖,雷电路径越易于偏向叶尖。因此越靠近叶尖接闪器需要考虑的角度越小。此处我们考察第一组叶身接闪器时叶片角度为0°,第二组叶身接闪器时叶片角度为5°,第三组叶身接闪器时叶片角度为10°,此处角度根据等势线与叶片夹角进行选取。因此根据位置关系(叶片长度59m)可知第一组叶身接闪器设计时角度考虑为0°,电极距叶片2m(试验距离);第二组叶身接闪器设计时角度考虑为5°,电极距叶片7.9m;第三组叶身接闪器设计时角度考虑为10°,电极距叶片10.47m。图5可知,59m叶片的叶尖接闪器和第一组叶身接闪器间距为2.7m,第一组叶身接闪器和第二组叶身接闪器的间距为7.5m左右,第二组叶身接闪器和第三组叶身接闪器的间距为14m左右。
05
结论
雷电环境下,越靠近叶尖感应电场越大,越容易形成雷电先导,雷电接闪概率越大,叶尖段需要更严格的防护。
叶片越长,雷电防护设计时应考虑更小角度试验验证。59m叶片考虑到21°就可以满足防雷需求,而不需要考虑更小的角度;79m叶片需要考虑到17°以满足防雷需求。
叶片越长,叶尖端需要防护的区域越大。59m叶片是距叶尖13.4m(整个叶片的22.7%)的区域接闪概率较大,需要重点防护;79m叶片是距叶尖32.9m(整个叶片的41.6%)的区域接闪概率较大,需要重点防护。
59m叶片防雷系统设计时,的叶尖接闪器和第一组叶身接闪器间距为2.7m,第一组叶身接闪器和第二组叶身接闪器的间距为7.5m左右,第二组叶身接闪器和第三组叶身接闪器的间距为14m左右,第三组接闪器可以选择安装。
相关推荐链接:
0人已收藏
0人已打赏
免费2人已点赞
分享
电气工程原创版块
返回版块2.19 万条内容 · 556 人订阅
阅读下一篇
深入了解建筑消能阻尼器,真正明白阻尼器质量检测的必要性知识点:阻尼器 阻尼器类型 消能阻尼器按照结构和工作原理的不同,大致分为黏滞阻尼器、粘弹阻尼器、金属屈服型阻尼器及其他类型的阻尼器;不同类型的消能阻尼器在具体应用选择时应结合工程结构特征及实际的抗震消能需求。
回帖成功
经验值 +10
全部回复(2 )
只看楼主 我来说两句抢地板感谢分享,数据很明显
回复 举报
论文的论据充分 试验数据详实 感谢分享
回复 举报