刘同飞
（华润电力投资有限公司深圳分公司 深圳 518000）
【摘要】：风能资源专业测风塔是开发风能资源的重要建筑设施，由于风能资源具有较大的特点，因此专业的测风塔往往都是建设在空旷、多雷暴等地区，所以专业测风塔的防雷技术将是十分重要的。本文就将针对风能资源专业测风塔的建筑特点，提出几点较为有效的防雷技术。
【关键词】：风能资源、专业测风塔、防雷技术
前言
风能资源是人类进入二十一世纪以来又一新发现的自然资源，具有可再生和低碳环保的优势，而与风能资源相配套的测风塔防雷措施也是我们目前应该重视的技术问题之一，如果测风塔的防雷工作做的不到位，那么风能技术的进一步研究将成空谈。
图一 测风塔设备安装详情图
一 自然环境雷击对测风塔设备造成的损害和损害方式
由于风能资源专业测风塔自身就比较高，笔者对其开展了全方面的了解，认为直击雷电和闪电感应是最主要的损害方式。
直击雷电主要就是雷电风暴对设备造成直接的损害，具有电流特性，当雷击直接击中设备时，高强度的雷电流将对各种仪器设备造成较大的损害，进而让设备无法正常工作，甚至是形成串联性伤害，让整个测风塔处于完全瘫痪的状态；而闪电感应就是指当雷电在风暴云内不断放电时，通过附近的信号传输线路、接电线、设备连接线等产生超强的电磁感应并经过线路侵入到设备当中，进而让串联线路的各个环节受到损害。虽然闪电感应的损害度没有直击雷的损害度高，但是发生几率是相当高的。闪电感应对设备的损害也被称为二次损害。雷电流的变化将呈现梯形增大趋势，并且还会产生较大能量的电力磁场，进而让周围附近的所有金属构件都将产生感应电流，这种电流将对周围物体进行多方位放电，若这些放电出现在设备仪器上那么那么将会对其造成较大的损害。
二 风能资源专业测风塔的设备分布
通常情况下，专业测风塔上的设备将会安装在塔的70m、100m和120m的高度之上，详情见图一：
三 防雷保护措施
（一）接闪器
1、塔顶接闪杆
分别在70m、100m和120m高度的位置安装同一长度型号接闪杆，长度为5.0m，当雷暴云即将形成时，这时接闪杆将用于拦接垂直方向的闪电。
2、横臂接闪杆
首先在塔顶横臂的下方约0.8m左右的位置安装两只与横臂平行的接闪杆，接闪杆的长度为4m，进而为测风塔横臂进行导电，安装详情如图二所示，当雷暴云的高度较低时，那么则是的横臂接闪杆将用于引导侧向闪电，进而减少侧向雷电对测风塔设备的影响。
图二 横臂接闪杆的安装详情图
（二）引下线
充分考虑专业测风塔的分段组装方式，为了保证雷电气流引导的顺畅性，在每一座测风塔下都应该设置一根单独的引下线，笔者这里阐述所使用的引下线是使用40mmX4mm的镀锡扁钢焊接而成，为了保持镀锡扁钢具有良好的电力效能，焊接点应该是扁钢宽度的两倍，同时还应该在焊接点出涂刷防锈漆，对于测风塔接闪杆与引下线、引下线与测风塔的基础均应该采用焊接的方式来进行连接；在上述引下线设置的基础之上还应该额外设置四根外接地扁钢，其主要作用就是用来连接敷设好的人工接地网，详情如图三所示。
图三 额外扁钢接地引线详情图
（三）雷电过电压防护
1、雷电屏蔽
为了降低雷电中电磁脉冲对测风塔电压设备带来的损害，应该将所有的线缆换成具有金属铠的线缆。然后将所有线缆穿入隐蔽槽当中然后才让其与设备相连，线缆屏蔽槽应该沿着测风塔的内部敷设，而针对两屏蔽槽的连接处理则应该使用跨接处理，跨接处理将使用16mm的铜芯线来进行使用，进而保障屏蔽槽具有良好的电力连通效能。在金属铠装线缆屏蔽槽两端的附近就近制作可靠的电气接地处理。此外，我们还应该注意在屏蔽槽每隔20m的位置就进行一次可靠电气连接处理。
2、信号线路的浪涌防护措施
为了尽可能降低雷电过电压对测风塔电子设备造成的损坏度，必须在风速、风向、湿度传感器、超声风速仪等设备位置安装质量过硬的信号涌浪保护装置，进而对雷电的过电压进行规避防护。
四 结束语
风能资源测风塔的高度通常比较高，通常又建在风坡、山顶等容易受雷击的地方，因此防雷措施极为关键，两种不同的雷击方式应该采取针对性的防护措施，进而大大提高测风塔的防雷能力。
参考文献
[1]邬铭法.风能资源专业观测网测风塔的防雷装置设计[J]. 气象水文海洋仪器,2010,03:110-112.
[2]李堂椿. 风能资源专业测风塔防雷技术应用[A]. 雷电委员会、中国气象科学研究院.第31届中国气象学会年会S9 第十二届防雷减灾论坛——雷电物理防雷新技术[C].雷电委员会、中国气象科学研究院:,2014:8.
[3]郭刚强,颜亭. 浅析风能资源测风塔的雷电防护措施[J]. 科技致富向导,2015,18:173.
[4]周青,李雁,裴翀,王曙东,郭雪星,乔贺. 基于风能资源专业观测网的风能资源评估[J]. 气象科技,2013,06:1153-1160.
论文作者:刘同飞
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/18
标签：风能论文; 雷电论文; 防雷论文; 资源论文; 设备论文; 专业论文; 过电压论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;