叶片防雷设计、测试及相似性验证

[摘要]

从对在役风机叶片的检查发现,遭雷击损坏现象日益严重。依据IEC 61400-24:2018,提升叶片防雷设计,重视叶片雷击试验。叶片防雷相似性验证,也可为叶片防雷认证提供参考。

一、风电叶片检查发现

风力发电行业近些年持续显著增长,截至2019年全球总装机容量已超过530G W。随着风机机组容量的不断加大,从1996年的600kW发展到今天10MW,风轮直径也从50m增大到180m,叶片都能做到近百米长(见图1)。风机塔筒高度也逐渐增高,加上叶片长度,风电机组叶尖最高点已超过200m,这让安装在开阔地带或山脊上的风电机组更易遭到雷击(见图2),受雷电的损害日益严重。

对在役风机叶片的检查中,发现了不少因雷击而受损的叶片(见图3),且部分遭到损毁的叶片不易修复。离岸或在边远地区的风机,物资运输极其困难,维修成本和风电场损失都很大。因此叶片的防雷设计显得尤为重要。

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