关于叶片尖部容易遭受雷击的探讨

　　根据对叶片雷击损伤事故的统计，雷击容易发生在叶片的尖部。如果能够有效的解决叶尖雷击的问题，那么叶片的防雷问题可以得到很大的改善。
　　结合风机的运行环境、叶片结构和大量的雷击试验，可能有以下因素会造成叶尖的雷击：
　　1)风轮叶片的位置
　　风力发电机组所在地的地势比较高，叶片尖部更是风机运行中的高位置，因此叶片尖部是容易遭受雷击的部位。
　　2）叶片结构及引下线布置
　　叶片引下线布置在叶片内腔，它的位置和叶片壳体的绝缘性能都能影响到叶片表面的电场分布。叶片壳体绝缘性能下降，会造成雷电到引下线的击穿电压变小，使雷电越来越容易击穿叶片表面，直接击中到引下线。
　　a)从叶片根部向叶片尖部，叶片截面变得越来越小，这样，引下线到叶片表面的距离也越来越短，两者之间的击穿电压也变的越来越小了。
　　b)叶片引下线在未到达叶片尖部时，一般会布置在腹板的中心位置，该位置距离叶片外表面都是空间远。从结构上来看，叶片腹板会在距离叶片尖部1-3米的位置截止，引下线到达叶片尖部时，可能会直接布置到壳体上，这就减小了导线与壳体外表面的距离，从而使引下线与贴合侧壳体的击穿电压变小。
　　c)从叶片结构设计来看，从叶片根部到尖部，叶片载荷逐渐变小，从结构上来讲，叶片尖部可以使用相对少的力学结构材料。因此，叶片尖部使用的玻纤和芯材同叶片根部相比，都越来越薄。从叶片形状上来看，叶片尖部是空间小的地方，也不能够容纳较厚的材料。玻璃纤维和芯材都具有一定的电绝缘特性，材料变薄，也意味着绝缘性能的相对下降。叶片在雷击时可能处于旋转状态，雷电可能在接闪器附近发生表面闪络，如果闪络路径上叶片壳体存在绝缘上的薄弱环节，就有可能造成叶片的击穿。
　　3)环境因素的影响
　　闪电发生时，经常伴随着雷雨天气，叶片表面被水膜覆盖，容易形成连续的导电层，这种情况下叶片表面的闪络电压的下降非常严重。叶片尖部设计有排水孔，在运行过程中，叶尖内腔的水会通过叶尖的排水孔甩出，因此叶尖内腔也处于一个相对潮湿的环境。
　　随着机组的运行，叶片表面容易附着污染物。另外，叶片在运行时，尖部的线速度快，也容易形成表面磨损，更容易在叶片表面附着污浊。叶片表面的污浊，会进一步增强该区域的导电能力。
　　从形状上来看，叶片后缘是一个尖形的状态，结合潮湿状态和表面污染，就容易形成电场畸变，从而让雷电更容易在这个位置发生。
　　4)叶尖配重金属体的影响
　　通常在叶片的尖部都有一个配重盒，如果三支叶片的力矩不平衡，可以通过在里面填加配重的方式来保证平衡。
　　配重多采用金属材料，比如铅、铁等密度较大的材料。如果采用了类似的金属部件，就容易对该区域的电场产生影响。
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