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溫州盾開電氣有限公司專注于雷電、電涌和電磁脈沖防護(hù)相關(guān)產(chǎn)品。溫州盾開成功解決了電源電涌保護(hù)器失效與起火、電涌保護(hù)器失效和遙信脫扣等四大性防雷難題。產(chǎn)品主要包括：防雷器保護(hù)器，防雷器，SPD后備保護(hù)器等。公司產(chǎn)品均已通過了檢驗(yàn)認(rèn)證。

雷擊對(duì)風(fēng)電機(jī)組的損害一直受到風(fēng)機(jī)企業(yè)的關(guān)注，本文主要對(duì)機(jī)組如何雷擊困擾及風(fēng)電行業(yè)未來的防雷技術(shù)如何發(fā)展等問題做出介紹。
一、雷電災(zāi)害是公認(rèn)的嚴(yán)重十大自然災(zāi)害之一，雷電對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的有多大？風(fēng)能領(lǐng)域中防雷問題越來越受，很多風(fēng)電公司為此特設(shè)風(fēng)電防雷部，與此同時(shí)，風(fēng)能設(shè)備上的防雷，從技術(shù)層面上，到底應(yīng)該怎么防？

莊嚴(yán)：眾所周知，雷電作為一種正常的大氣放電現(xiàn)象是防不住的，我的工作是機(jī)組在雷擊接閃后所產(chǎn)生的損失，機(jī)組的抗雷擊性能。所以從這個(gè)角度說，我做的并不是防雷，而是防損，是研究怎樣雷擊造成的損失。

其次，雷電對(duì)機(jī)組的影響應(yīng)該分為兩個(gè)方面；直接損失和間接損失。直接損失是指在機(jī)組接閃后造成的設(shè)備損壞，包括：葉片、電控設(shè)備的損壞；間接損失是指有雷擊而造成的停機(jī)時(shí)間和維修成本。由于雷擊在風(fēng)場(chǎng)的運(yùn)行隱患中屬于無特定條件的隱患，往往只能在雷擊后才能夠采取補(bǔ)救措施，而雷擊一般造成的后果所產(chǎn)生的成本都比較高，所以近年來了整機(jī)廠、葉片廠和業(yè)主的。

后，回答你的個(gè)問題。雷電對(duì)風(fēng)機(jī)的影響究竟有多大我不好說，但有組數(shù)據(jù)可以說明問題：據(jù)德國(guó)相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每百臺(tái)機(jī)組的雷擊數(shù)量約在10%左右，國(guó)內(nèi)某風(fēng)場(chǎng)葉片因雷擊的損壞率是5.56%；按雷擊后需要對(duì)葉片進(jìn)行更換的成本計(jì)算，更換一臺(tái)機(jī)組葉片的吊裝費(fèi)用約100萬元幣，葉片的成本約30-40萬元，把全部費(fèi)用綜合起來，更換一臺(tái)機(jī)組中的一個(gè)葉片的直接費(fèi)用約在150萬元。而更換所需要的停機(jī)時(shí)間少在72小時(shí)以上，這還不算有雷擊后當(dāng)時(shí)及事故調(diào)查所需要的停機(jī)時(shí)間；平均計(jì)算怎么也要100小時(shí)，這些損失也是龐大的。我想這也是為什么雷擊問題會(huì)多方面的原因。

二、目前，風(fēng)機(jī)在雷擊的問題上受哪些方面影響較大，或者存在那些問題呢？

莊嚴(yán)：行業(yè)中雷電的了解程度應(yīng)該說不是很高，雖然都很但由于沒有專門的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，所以對(duì)機(jī)組的抗雷擊性能的或者說機(jī)組的防雷水平不是很高。

首先，機(jī)組葉片的有效接閃率較低是影響機(jī)組受雷擊損失較大的因素。很多人不了解什么叫有效接閃率：有效接閃率是指葉片在接閃時(shí)雷電點(diǎn)是否在葉片的接閃器上，如果在接閃器上接閃，就叫有效接閃；如果雷擊點(diǎn)不在接閃器上，而在葉片的其他部位，就叫做無效接閃。我是個(gè)在風(fēng)電行業(yè)中提出機(jī)組的有效接閃率的概念的人，在此之前行業(yè)中還沒有人提出過這種觀點(diǎn)。造成目前機(jī)組有效接閃率較低的原因是葉片生產(chǎn)廠家對(duì)葉片的布置沒有專門的研究，只是了解接閃器應(yīng)該葉片的高點(diǎn)，如果說到原理，采用的還是放電的原理。而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片的接閃器實(shí)質(zhì)上動(dòng)態(tài)的，不同機(jī)組的葉片在的額定風(fēng)速下的轉(zhuǎn)速是不一樣的，接閃器從水平0°運(yùn)行到360°所形成軌跡的速度及在形成閃電通道時(shí)所在垂直270°上產(chǎn)生的位移長(zhǎng)度不同，所以不是隨便安裝一組接閃器就能要求的。

如果能夠機(jī)組的有效接閃率，那么直觀的效果就是了葉片因雷擊的損壞率。
第二，地電位反擊已經(jīng)成為機(jī)組受雷擊影響比重較大的因素
 
機(jī)組接地電阻的大小直接影響機(jī)組在接閃后是否會(huì)造成地電位反擊的重要參數(shù)。同樣是遭雷擊，接地電阻低的機(jī)組電控沒有任何損壞；而接地電阻高的機(jī)組，大多造成電控設(shè)備的損壞。還有一些防雷公司將風(fēng)場(chǎng)接地全部聯(lián)合起來形成大地網(wǎng)，而實(shí)際情況確卻是，當(dāng)這個(gè)大地網(wǎng)上的某一機(jī)組遭雷擊后，相鄰機(jī)組由于接地電阻不同而受到地電位反擊，此類事故在很多采用多機(jī)聯(lián)合的風(fēng)場(chǎng)中非常常見。
三、很多風(fēng)場(chǎng)都在進(jìn)行防雷接地的招投標(biāo)，那么防雷接地的效果與機(jī)組有什么樣的關(guān)系呢？
莊嚴(yán)：我在《風(fēng)力發(fā)電廠雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》一文中對(duì)國(guó)內(nèi)某風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了全場(chǎng)雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的初步分析，通過結(jié)果看出。全場(chǎng)41臺(tái)機(jī)組中，存在較高雷擊風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)組達(dá)到31%，這31%里面高接地電阻的機(jī)組占到了10臺(tái)。而且從的風(fēng)場(chǎng)看，絕大多數(shù)機(jī)組目前運(yùn)行在高接地電阻狀態(tài)下運(yùn)行。高接地電阻不僅對(duì)雷擊存在較大風(fēng)險(xiǎn)，絕大部分機(jī)組采用TN-C供電制式，N與PE線實(shí)質(zhì)上共用接地網(wǎng)。由于TN-C自身波動(dòng)率較高，較高的接地電阻在電網(wǎng)出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)會(huì)形成零電位漂移，造成電壓的抬升，加速設(shè)備老化等問題。
四、正如您所說，葉片接閃器很重要，那給風(fēng)機(jī)裝避雷針是不是行之有效的，此外機(jī)組的電控設(shè)備防雷有什么問題嗎？還有進(jìn)一步完善的空間嗎？

莊嚴(yán)：說到裝避雷針，的確看到過給機(jī)組上裝避雷針的案例。首先你不能再葉片上裝避雷針了，因?yàn)檫@樣就改變了葉片的氣動(dòng)性能；如果你把避雷針裝到機(jī)組上，按照目前的IEC所采用的滾球法來看，這個(gè)避雷針根本不會(huì)有什么作用，因?yàn)橐话闳~片的長(zhǎng)度都在38米左右，按照這個(gè)高度的保護(hù)半徑計(jì)算機(jī)艙都是在保護(hù)半徑內(nèi)的。如果作為裝飾應(yīng)該是允許的。對(duì)于電控設(shè)備的防雷國(guó)內(nèi)外機(jī)組的防雷一般采用的防雷措施是等電位和安裝SPD。對(duì)于SPD的安裝我看到很多國(guó)外風(fēng)機(jī)的公司采用的是二級(jí)防雷保護(hù)，應(yīng)該說屬于保護(hù)不全。另外，還要談到機(jī)組的防雷分區(qū)，按照IEC62305系列，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為高度超過100米的構(gòu)筑物，其不僅受到直擊雷的影響，還會(huì)受到側(cè)擊雷的影響。對(duì)于SPD的安裝應(yīng)該按照不同的防雷分區(qū)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)包括國(guó)外的很多風(fēng)機(jī)在等電位和SPD的選型上，應(yīng)該說還有很大的空間。
五、您覺得風(fēng)電行業(yè)中未來的防雷技術(shù)會(huì)有怎樣的發(fā)展呢？例如海上風(fēng)機(jī)的防雷技術(shù)。

莊嚴(yán)：就像我上面提到的，機(jī)組的有效接閃率一樣，應(yīng)該說在風(fēng)電行業(yè)的防雷領(lǐng)域中我能夠預(yù)見的發(fā)展應(yīng)該在這幾個(gè)方面：

1、 如何機(jī)組葉片的有效接閃率？如果能夠機(jī)組有效接閃率，那么就等于節(jié)省了一筆更換葉片的費(fèi)用；
2、 風(fēng)力發(fā)電廠的區(qū)域雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，如何在風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行微觀選址時(shí)把機(jī)組的雷擊預(yù)期考慮進(jìn)去。風(fēng)力發(fā)電廠作為一個(gè)動(dòng)態(tài)的區(qū)域，其針對(duì)每臺(tái)機(jī)組的雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不是一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)現(xiàn)有的套用，而是一個(gè)需要跨學(xué)科、結(jié)合多方面因素綜合評(píng)估考評(píng)的結(jié)果；

3、 此外，如何改變被動(dòng)的防雷，而采取的防護(hù)措施，例如考慮機(jī)組的雷電預(yù)警應(yīng)該也是一種行之有效的；

4、 后是機(jī)組雷電通道的建立，如何雷電流及軸承寄生電流對(duì)軸承的電流腐蝕；

5、 海上風(fēng)電的防雷技術(shù)，應(yīng)該說目前還沒有完整的技術(shù)規(guī)范。由于海上的雷暴活動(dòng)低于陸地上的，所以很多公司認(rèn)為海防機(jī)組的防雷不用做過多的特殊防護(hù)；而恰恰相反，雖然海上閃電數(shù)量少，但是單次雷電能量是陸地的幾十倍，適應(yīng)于內(nèi)陸的防雷配置可能在海上會(huì)遇到較大的挑戰(zhàn)。

六、對(duì)了，經(jīng)常在防雷相關(guān)的上看到您的論文，不知道您有哪些關(guān)于風(fēng)電的論文呢？
莊嚴(yán)：其實(shí)風(fēng)電防雷和其它的防雷是一樣的，只要做到了對(duì)的了解和熟悉原理都是差不多的。從去年關(guān)注防雷到現(xiàn)在寫了幾篇文章如：《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組直擊雷防護(hù)特點(diǎn)》、《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的災(zāi)害防護(hù)》、《青藏高原的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接地工程設(shè)計(jì)》、《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接地工程設(shè)計(jì)》、《風(fēng)力發(fā)電廠雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》和一篇翻譯專家的《一種新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷》。
七、說到專利，您怎么看國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)防雷專利的問題呢？

莊嚴(yán)：我認(rèn)為國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)也防雷專利少的主要原因并不在于是否是防雷專利，風(fēng)電整機(jī)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)中自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)本身就少，應(yīng)該說與這個(gè)行業(yè)初期的技術(shù)引進(jìn)是有關(guān)系的。而現(xiàn)在很多公司逐步開始專利問題，如華銳、上海電氣等公司的專利數(shù)量已經(jīng)趨于國(guó)內(nèi)地位。其中防雷專利的比例也在，這也說明企業(yè)在知識(shí)產(chǎn)權(quán)的同時(shí)也在機(jī)組的防雷問題。雖然我進(jìn)入風(fēng)電行業(yè)剛剛一年，我的在職風(fēng)電專利申請(qǐng)已經(jīng)達(dá)到了6項(xiàng)，已經(jīng)有4項(xiàng)的專利收到了受理通知書。
總結(jié)：雷電一直都威脅著電子設(shè)備的安全，我們應(yīng)該注重防雷、增強(qiáng)防雷意識(shí)，努力把雷電的危害降到低。