大型风机叶片雷击多通道电弧气爆损伤的实验

作者：闫江燕; 马宇飞; 于万水; 李庆民^*; 姚威; Yan Joseph D.

来源：中国电机工程学报, 2019, 39(12): 3569-3578.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.180347

• 雷击电弧
• 风机桨叶
• 电弧路径
• 冲击电流
• 气爆

风机叶片雷击事故多发,而雷击下桨叶机械损伤机理的研究很少。通过调研风电场雷击数据和实验模拟,获得雷击位置分布规律,结合桨叶材料损伤得到雷击电弧多通道路径。采用极细镍铬丝铺设电弧路径,对5m长风机叶片开展大电流注入实验,发现引下线在两腹板之间,会减小后缘开裂长度,但将对后缘腹板及两腹板之间区域造成巨大损伤;引下线在后缘腹板外侧,可将损伤控制在后缘腹板之外。引弧孔距叶尖较远时,损伤以引弧孔为中心向两侧等距延伸;引弧孔距叶尖越近,叶尖方向的损伤越严重,直至危及叶尖接闪器。高速相机拍摄的动态过程表明,叶尖方向的损伤主要缘于电弧气流的多次回流冲击。研究成果可帮助揭示叶片动态损伤机制,指导其防雷设计。

• 单位
  新能源电力系统国家重点实验室; 华北电力大学; 西安爱邦电磁技术有限责任公司