文 | 周家东，韩敏，黄虎

雷电是自然界中的强放电现象，据估计，全球每年大约发生10亿次雷暴，地球上每时每刻有2000个雷暴云存在。在我国，根据最近几年雷电监测网的资料显示，每年大约要发生1300万次左右的云地闪电。在现代生活中，闪电仍然威胁着人类生命财产的安全，对航空、航天、通信、风电、建筑、石油化工等国防和国民经济的许多部门都有着重大的影响。风力发电机组属于高大建筑物，并且常常安装在雷击比较频繁的高原、沿海以及海上，因此，更容易遭受雷击，造成叶片、机械部件以及电气控制系统的损伤。

目前，风电机组叶片进行雷电防护的主要机理是防雷。叶片防雷主要是通过在叶片表面上加防护材料，同时在接地区加强接地，让雷电流击中防护材料并尽快将雷电流传导到大地，避免对被防护部件本身造成雷击损伤。然而，目前风电行业对雷电损伤机理还不是很清楚，不清楚不同的雷电流损伤机理对叶片损伤的影响，不知道该在叶片设计时如何选择防护方法以及选择什么样的防护材料以达到标准规定的雷电防护要求。

本文主要通过对风电机组叶片雷电流（10/350波形）损伤机理进行分析，介绍了几种不同防雷机理所对应的防雷方法，以便在不同防雷需求条件下选择最合适防雷方法。同时，对目前国内新兴的碳纤维叶片，也给出了防雷方案以及该方案需要考虑的工艺问题。

风电机组雷电损伤机理分析

自然界真实的雷电放电是一个高电压和大电流同时存在的过程，高电压会寻找叶片上的最“薄弱环节”，在空气间隙与叶片“薄弱环节”之间形成放电通道，然后大电流的能量施加于叶片，造成叶片损伤。……