风电机组的雷电防护
浅析风力发电机组的雷电防护
浅析风力发电机组的雷电防护摘要随着风电技术的发展，大型风力发电机不断研制成功，随之机组的塔架也越来越高，风力机遭受雷击的几率也比过去增加了很多，在沿海或林区的风电场，防雷是不可忽视的，在这些风电场尽管也采取了一些防雷措施，但雷击还是造成了叶片和电控器件的损坏，借鉴经验及总结教训，我们应该做到防患于未燃，将防雷工作做的更彻底、更全面，以使雷击对风机的损坏降到最小。
关键词:风电;风力发电机;防雷一、引言雷电是自然界中一种常见的放电现象。
关于雷电的产生有多种解释理论，通常我们认为由于大气中热空气上升，与高空冷空气产生摩擦，从而形成了带有正负电荷的小水滴。
当正负电荷累积达到一定的电荷值时，会在带有不同极性的云团之间以及云团对地之间形成强大的电场，从而产生云团对云团和云团对地的放电过程，这就是通常所说的闪电和响雷。
具体来说，冰晶的摩擦、雨滴的破碎、水滴的冻结、云体的碰撞等均可使云粒子起电。
一般云的顶部带正电，底部带负电，两种极性不同的电荷会使云的内部或云与地之间形成强电场，瞬间剧烈放电爆发出强大的电火花，也就是我们看到的闪电。
在闪电通道中，电流极强，温度可骤升至2万摄氏度，气压突增，空气剧烈膨胀，人们便会听到爆炸似的声波振荡，这就是雷声。
而对我们生活产生影响的主要是近地的云团对地的放电。
经统计，近地云团大多是负电荷，其场强最大可达20kV/m。
二、雷电的危害自然界每年都有几百万次闪电。
雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。
最新统计资料表明，雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。
全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。
雷击造成的危害主要有5种：（1）直击雷带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象，称为直击雷。
它的破坏力十分巨大，若不能迅速将其泻放入大地，将导致放电通道内的物体、建筑物、设施、人畜遭受严重的破坏或损害——火灾、建筑物损坏、电子电气系统摧毁，甚至危及人畜的生命安全。
对风力发电机组直击雷防护措施的探讨46
对风力发电机组直击雷防护措施的探讨摘要:本文探讨了风力发电机组的防雷技术，从直击雷对风力发电机组的危害的后果分析，探讨了其对应的防雷措施。
关键字：风力发电机组；直击雷；措施1.直击雷对风力发电机组的危害作用在遭受直接雷击时，强大的雷电流从雷击点流入被击物体，产生的热量能够在雷击点范围内及电流通路附近引起很高的温度，可以造成金属物体熔化或非金属物体的烧毁，这就是雷击热效应危害的典型表现。
一直以来风力发电机组的直击雷的防护都是利用机组的金属部分接闪，通过转动和非转动系统部件间的放电间隙过渡，流经引下线，然后通过良好的接地装置迅速而安全地引入大地。
机组上，桨叶、轴承和机舱特别容易遭受直击雷，下面就这三个部位进行相应的分析。
2.桨叶的防雷措施传统的桨叶防雷装置，主要由接闪器和引下导体组成。
通常将接闪器做成盘形状，将其嵌装在桨叶的叶尖部，盘面与叶面平齐。
当桨叶叶尖受到雷击时，雷电流由接闪器导入引下导体，叶片根部通过截面积不小于70mm2的铜芯电缆连接到轮毂，通过放电间隙把雷电流从叶根部轮毂引至机舱主机架和塔筒等，最终通过引下线泄入大地。
现在的大型风机使用的叶片,从结构上可分为两大类型:定浆距失速型风机和变桨距风机,前者广泛使用的是有叶尖阻尼器结构的叶片,后者则采用无叶尖阻尼器的叶片。
（1）无叶尖阻尼器的叶片防雷结构对于无叶尖阻尼器的叶片，一般是在叶尖部分的玻璃纤维外表面预置金属化物作为接闪器，并与埋置于叶片内的铜导体相连（50mm2铜导体与叶根处的金属法兰连接）。
外表面金属化物可以采用网状或箔状结构。
雷击可能会对这样的表面造成局部熔化或灼蚀损伤，但不会影响叶片的强度或结构。
（2）有叶尖阻尼器的叶片防雷结构在有叶尖阻尼器的叶片，通常是在叶尖部分的玻璃纤维中预置金属导体作为接闪器，通过碳纤维轴与用于兼作引下导体的刹车控制线（缆）连接，这种结构可以耐受200KA的冲击电流实验而叶片却不会损伤。
虽然这种叶片是金属结构组成的，雷击概率比绝缘材料制成的叶片高，只要要求导电结构有足够的强度和横截面积安全的将雷电流引入大地就可以了。
风电机组的防雷和防雷标准
风电机组的防雷和防雷标准邱传睿1、引言风电作为高效清洁的可再生能源，一问世就受到各国高度重视，我国是较早利用风力发电的国家，到现在为止，总装机容量已经排在亚洲第一、全球第三的位置，而发展速度名列世界前二。
风场高速发展的同时，风电机组的雷害也日益显露，因此风电机组的防雷被问题摆到了风电研发人员的面前。
风力资源丰富的风场往往处于高海拔和远离城市的地区及荒郊，风场中的风电机组容易遭受直接雷击。
目前MW级的大功率的风电机成为风场的主机型，大功率风电机的风塔高度已经超过120m，是风场中最高大的构筑物，在风电机组的20年寿命期内，总会遭遇到几次雷电直击。
最初，我国的风电场从年平均雷电日较少的新疆和内蒙开始发展，那时都是450kW级以下的风力机，因此雷害并不突出，但是，今后我国风机要设置在苏北沿海、华南，甚至将离岸设置，同时我国将发展2.5MW级以上的风机，风力机的雷害问题引起了有关方面的高度重视，中国风能协会叶片专业委员会于2009年9月在肇庆召开的年会，将叶片的防雷作为一个重要问题进行了研讨，说明风力机的防雷得到大家的重视。
国际电工委员会IEC第88工作委员会（IEC TC 88）在编制风电机组系列标准IEC 61400时，编制了一个技术报告（TR），作为IEC 61400系列标准的24部分，于2002年6月出版。
当时，标准编制工作组想为这个相对年经的工业提供雷电和防雷的知识。
因此，在IEC 61400-24中提供了一些风力机雷害的背景资料，也提供了最实用的防雷指导。
在几年的实践中证明了编制工作组编制的该技术报告对防止和减少风电机组的雷害是有效的。
在IEC 61400-24问世后不久，风电工业迅速的向大功率风力机发展，并且技术更加成熟，市场更加繁荣。
同时雷害的问题比2002年以前更加复杂和日益突出。
因此有必要有一个作为风电机组防雷标准的文件供风电行业人员使用。
这样，将IEC 61400由技术报告（TR）升级为技术标准（TS）便顺理成章提到议事日程上来了。
风力发电机组防雷接地的探讨
风力发电机组防雷接地的探讨摘要：随着风力发电技术的不断发展，越来越多的风力发电机组被建设起来，但是由于其高耸的塔身和叶片，容易成为雷击的对象，给设备带来损坏和安全隐患。
因此，风力发电机组的防雷接地问题备受关注。
基于此，文章首先阐述风电机组的雷电危害，然后综合分析其防雷接地措施。
关键词：风力发电机组；防雷接地；措施引言风力发电机组的防雷接地是指在雷电天气下，通过合理地设计和布置接地装置，将雷电能量释放到地面，保护设备和人员的安全。
一、风电机组的雷电危害风电机组在运行过程中可能会受到雷击，从而产生雷电危害。
首先当雷电直接击中风电机组时，可能会损坏机组的设备或者导致机组停机。
同时，由于风电机组往往建造在山顶等高地区，所以直接雷击还可能导致山火等附带危害。
其次当雷电在附近地区击中时，会产生电磁场，从而感应出电流来。
这些电流可能会对风电机组的电气设备造成损坏。
此外当雷电击中地面时，会产生接地电流。
如果接地电流通过风电机组的接地系统流过去，可能会导致接地系统受损或者引发火灾等危险。
为了减少这些危害，风电机组需要采取一些保护措施，如安装避雷针、接地系统等。
同时，在风电机组的设计和建造中，也需要考虑雷电危害因素，从而尽可能地减少潜在的危害。
二、风电机组的防雷接地措施（一）叶片防雷风电机组的叶片是一个主要的防雷目标，因为在风电机组运行过程中，叶片处于高处，容易受到雷击。
因此，为了保护叶片，需要采取一些防雷接地措施。
首先在叶片上安装一根或多根雷电接地线，将叶片与地面接地，以减少雷击对叶片的影响。
同时也可以在叶片上安装避雷针，可以有效地将雷电引到避雷针上，从而保护叶片不受雷击。
此外可以在叶片表面涂上一层防雷涂层，可以减少雷击对叶片的影响，从而保护叶片。
与此同时可以在叶片表面安装一层接地网格，将叶片与地面连接起来，以减少雷击对叶片的影响。
需要注意的是，不同的叶片防雷措施适用于不同的情况，需要根据具体情况进行选择。
同时，为了确保叶片防雷措施的有效性，需要进行定期检查和维护，及时更换损坏的部件，以保障风电机组的正常运行。
风力发电机雷电防护 共28页PPT资料
防雷系统的思路
通过外部防雷装置将雷电与雷电电磁脉冲的能量泄放到大 地，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将 多余能量在引入通信系统之前泄放入地；层次性就是按照 所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。
等电位就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差。由 可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接 器（防雷器）组成一个电位补偿系统，在瞬态现象存在的 极短时间里，这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统 所处区域内将所有导电部件之间建立起一个等电位区域， 使得所有导电部件之间不存在显著的电位差。
外部防雷措施
通过70mm2铜编织带缠绕硅胶条柔性连接的方式将叶片和 轮毂等电位连接。如图（4）所示。 图（4）叶片至轮毂的连接
外部防雷措施
风机的主轴接地利用与锁紧盘连接的两个接地铜刷通过 70mm2铜编织带连接到机架。接地示意图如图（5）。 具体装配方法及要求详见图纸1－MF－660－000－A、图 纸1－MF－670－000－A。机架的接线柱如下图（6）所 示。
图（5）主轴接地示意图
外部防雷措施
图（6）机架接线柱位置示意图
外部防雷措施
机架与塔筒的连接采用碳刷与防雷引弧爪并联方式，连接 点为2处，碳刷数量共4个。碳刷通过偏航制动器防雷支架 固定在偏航制动器的支座上，安装后与偏航制动器的压力 大约150N。安装前需将偏航制动器内圆周面的油漆与污渍 清理干净。装配示意图如图（7）：
图（1）气象桅杆法兰跨接示意图
外部防雷措施
图（2）机架气象桅杆接线柱位置示意图
外部防雷措施
2、叶片尖端装有雷电捕捉器，捕捉器截面积大约 200~300mm2。雷电捕捉器通过叶片内部的70mm2接地电缆 连接到叶片根部法兰处，每个叶片接地线底部安装有一个 雷电峰值记录卡。如图（3）所示：
风力发电机的雷电绕击分析与防护
风力发电机的雷电绕击分析与防护风力发电因其清洁无污染、可永续利用等特点，对于调整我国能源结构、加强资源节约利用、促进生态环境保护、推进经济可持续发展意义重大。
我国幅员辽阔，风能资源丰富，发展风力发电优势得天独厚。
为了能保障风机发电系统在一个可靠的环境下安全运行，对风机采取相应的雷击保护措施是不可避免的。
对此，本文针对风力发电机雷击及其防护进行了研究，以雷击风机桨叶暂态特性仿真分析为案例，提出了防雷整改措施，希望为雷击事故应对和处理提供参考。
标签：风力发电机；雷电绕击；防护风力发电是将风能进行较为直接地开发利用，风电场一般建立在山顶、荒漠、滩涂等自然地理环境复杂且容易受到雷电灾害影响的地方，雷击事故时有发生，风力发电的蓬勃发展正在受到日益严重的雷电灾害的威胁。
国内外相关案例都表明雷击是严重威胁风力发电场安全的主要问题之一。
雷电击中风机后，雷电流将会对风机叶片等结构造成严重破坏，导致高昂的经济损失，如维修费用、人工成本和停运损失等。
为避免雷击事故中雷电流对风机的损害，风电场的雷击防护至关重要。
一、雷电放电概述雷电具有非常强大的爆发力，也具有很大的随机性，雷电的放电主要是雷云和雷云之间或者雷云内部进行的，其中雷云放电是在某些适当的地理和气象条件下，由于比较强烈的潮湿热气流不断上升进入稀薄大气层后冷凝的结果。
雷云对地放电是从下行先导放电阶段开始的。
如今的风电机组容量已经从几百千瓦扩大到兆瓦级的，高度也已经达到了一百多米，属于高体结构，其雷云在下行先导通道中负电荷的感应作用下，风电机组会出现感应正电荷。
当下行先导头部接近机组时，风机的叶片尖端部分会发生畸变作用，伴随着电场强度快速扩大，附近的大部分空气产生游离，就会发生上行先导。
其中上升放电先导是分布正电荷，向上的速度是（0.05～1.2）×106m/s。
接着上升先导和下升先导在空气中会合之处就产生了回击放电，于是风机就遭受了雷击，会合之处就是雷击点。
风力发电机组的综合防雷技术措施
风力发电机组的综合防雷技术措施发布时间：2022-08-17T07:32:52.208Z 来源：《福光技术》2022年17期作者：傅永安[导读] 风能作为一种清洁无污染的能源，其利用风力发电所产生的能源成为现阶段我国发展过程中的重要一部分。
而风力发电则需要使用到风力发电机组，风力发电机组的使用过程中却容易受到雷电的危害。
作为风力发电厂的核心装置，对于风力发电机组的保护十分重要。
发电厂在进行生产计划制定的过程中必须要加强风力发电机组的综合防雷，由此来为风力发电机组创造较好的运行环境，避免雷电事故的出现影响到发电厂的整体经济效益以及生产秩序。
傅永安国华（哈密）新能源有限公司新疆哈密 839000摘要：风能作为一种清洁无污染的能源，其利用风力发电所产生的能源成为现阶段我国发展过程中的重要一部分。
而风力发电则需要使用到风力发电机组，风力发电机组的使用过程中却容易受到雷电的危害。
作为风力发电厂的核心装置，对于风力发电机组的保护十分重要。
发电厂在进行生产计划制定的过程中必须要加强风力发电机组的综合防雷，由此来为风力发电机组创造较好的运行环境，避免雷电事故的出现影响到发电厂的整体经济效益以及生产秩序。
关键词：风力发电机组；综合防雷技术措施1雷击所造成的电力危害以及雷击损坏的机理 1.1雷击所造成的电力危害雷击所造的危害是多方面的，其电力方面的危害主要体现在以下几方面，分别是降低效益、损坏设备以及影响供电等方面。
在降低效益方面，主要是从电力行业发展的整体状况而言，雷击会给风力发电机组带来安全生产方面的危害，一旦发生雷击，往往会造成人员安全以及设备安全方面的问题，这就在一定程度上降低了电力企业的经济效益，增加了风力发电的成本。
损坏设备一般指的是严重性的损坏，一般雷击的电流较小时只会对发电机组的表面造成损坏，但雷击电流过大时便会损坏到风力发电机组的内部线路连接，这就很大程度上阻碍了机组的正常运行，也破坏了电力系统的性能。
风力发电机组内部防雷要点
风力发电机组内部防雷要点随着风电机组单机容量和风电场规模的增大，风电场的安全运行问题日益受到重视。
在影响风电场安全运行的诸多因素中，遭受雷击是一个重要方面。
本文结合风电机组防雷的研究成果，对风电机组的雷击过程、雷击损坏机理以及防雷措施进行了其内部防雷设计的要点阐述。
由于现代科学技术的迅猛发展，风力发电机组的单机容量越来越大，为了吸收更多能量，轮毂高度和叶轮直径随着增高，风机的高度和安装位置决定了它是雷击的首选通道，而且风机内部集中了大量敏感的电气、电子设备，一次雷击带来的损坏将是非常大的。
因此，必须为风机内的电气、电子设备安装完整的防雷保护系统。
1、雷电对风电机组的危害雷电对风电机组的危害风力发电机通常位于开阔的区域，而且很高，所以整个风机是暴露在直接雷击的威胁之下，被雷电直接击中的概率是与该物体的高度的平方值成正比。
兆瓦级风力发电机的叶片高度达到150m以上，因此风机的叶片部分特别容易被雷电击中。
风机内部集成了大量的电气、电子设备，可以说，我们平常用到的几乎每一种电子元件和电气设备，都可以在一台风电机组中找到其应用，例如开关柜、马达、驱动装置、变频器、传感器、执行机构，以及相应的总线系统等。
这些设备都集中在一个很小的区域内。
毫无疑问，电涌可以给风电机组带来相当严重的损坏。
以下的风力发电机数据由欧洲几个国家提供，其中包含了超过4000台风力发电机的数据。
表1是德国、丹麦和瑞典三国这些事故的汇总表。
由雷击导致的风力发电机损坏数量，每100台平均每年3.9次到8次。
从统计数据上显示，在北欧的风力发电机组中，每100台每年有4-8台遭受雷击而损坏。
值得注意的是：虽然损害部件是不相同的，但是控制系统部件雷击损坏占40-50%。
2、雷电的破坏形式设备遭雷击受损通常有4种情况，一是，设备直接遭受雷击而损坏;二是，雷电脉冲沿着与设备相连的信号线、电源线或其他金属管线侵入设备使其受损;三是，设备接地体在雷击时产生瞬间高电位形成地电位“反击”而损坏;四是，设备因安装的方法或安装位置不当，受雷电在空间分布的电场、磁场影响而损坏。
浅谈风力发电机主轴承的雷电防护
浅谈风力发电机主轴承的雷电防护摘要：在风力发电机运行过程中，由于雷电放电导致的风机主轴承损坏现象时有发生。
因此，为确保风力发电机在恶劣天气下安全运行，必须对风力发电机主轴承采取必要的防护措施。
本文主要针对风力发电机主轴承的雷电防护措施进行了研究，旨在为风力发电机的运行维护人员提供参考。
在风力发电机运行过程中，由于雷电放电产生的强脉冲电流会通过电缆、光缆等进入到风机主轴承中，当这些强脉冲电流在主轴承壳体中产生局部过热时，会造成风电机组主轴承局部温度升高。
在某些情况下，还会造成风机主轴承内部出现裂纹，这将对风电机组的安全运行构成严重威胁。
关键词：风力发电机；主轴承；雷电防护随着中国经济的快速发展，电力需求不断增加，使得风力发电得到了越来越广泛的应用。
风力发电机主轴承是由主轴、轴承和轴承座组成。
其中，主轴是整个风力发电机的核心部件，起着关键作用。
它将风能转化为机械能，并将其传递给轴承。
轴承则用于支撑主轴和整个机组的重量，还起着密封和润滑作用。
1.风力发电机雷电防护现状随着我国风电行业的发展，风电机组的单机容量也在不断增大，这为风电场的建设提供了巨大的空间。
然而，随着风电机组单机容量的增大，雷击造成的风机损坏事故也随之增多。
目前，在国内风电机组上使用最多的防雷措施是避雷针和接地装置，这两种防雷措施能有效地避免雷击事故对风机造成损伤。
而在实际工作中，由于雷击事故对风机主轴承的影响往往容易被忽视，从而导致风电机组遭受雷击事故。
风力发电机运行时产生的强脉冲电流会通过电缆、光缆等进入到风机主轴承中，由于电缆、光缆具有绝缘性能较差、线路防护等级低等特点，当这些强脉冲电流通过电缆、光缆进入到主轴承中时，会造成主轴承局部温度升高，进而对风电机组造成损伤。
在这种情况下，若不采取有效措施对风机主轴承进行防护，那么风力发电机将会因雷击而出现损坏。
然而目前国内对于风电机组雷电防护技术研究较少，对风机主轴承雷电防护技术不够重视。
风力发电机组的气象防雷保护
风力发电机组的气象防雷保护：随着风力发电机组单机容量的不断増大，风机轮毂高度和叶片高点也在不断増高，在旷野、山顶和沿海地区，风机遭受雷击的概率非常大。
从各风场反馈的情况来看，雷击不但是造成风机故障停机的重要因素，甚至直接影响风电场的安全运行。
本文首先从雷电的破坏机理和形式入手，对雷电的防护区域进行了划分，并提出了风力发电机组的防雷保护设计原则和防雷系统工程方案;而后对风机整机系统的防雷保护进行了系统的分析，并提出了具体的防雷保护方法。
标签：风力发电防雷雷电1引言风能是一种绿色、安全的清洁能源，也是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生能源。
近年来，风力发电机组的单机容量越来越大，为了吸收更多能量，轮毅高度和叶轮直径不断增高;同时，高原、沿海、海上等新型风力发电机组的开发，使风力发电机组开始大量应用于高原、沿海、海上等地形更为复杂，环境更为恶劣的地区，更加加大了风力发电机组被雷击的风险。
据统计，风电机组故障中，由遭遇雷击导致的故障占到4%。
电具有极大的破坏力，雷击释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等故障，给风电场带来直接和间接的巨大经济损失，此风力发电机组的防雷保护已日益引起各个风电机组制造厂家和风电机组研发设计人员的重视。
风电机组的防雷是一个综合性的工程，防雷设计的到位与否，直接关系到风电机组在雷雨天气时能否正常工作，并且确保风电机组内的各种设备不受损害。
2雷电的产生及危害雷电是雷云间或雷云与地面物体间的放电现象，电位差可达数兆瓦甚至十兆瓦，放电电流几十千安甚至几百千安。
经验表明，对地放电的雷云绝大部分带负电荷，当雷暴经过大地时，云块下方原本负电荷充电的几公里的雷暴范围内的大地可以变为正极充电。
这些正电荷会集中在垂的物体上，比如树木和高耸的建筑物。
这些物体向上释放出正极的放电，并试图与从云块发出的向下的负极放电相结合，当正负电荷相结合时，闪电就发生了。
2.1雷电的破坏形式风力发电机一般都是安装在空旷的地方，并且明显高于附近的建筑物和树木，所以整个风机是暴露在直接雷击的威胁下，尤其是叶片。
风电场第7章2-风电场防雷课件.ppt
7
§7.3.6 电气系统的防雷保护
LPZ0A
四种雷电保护带 直接雷击，完全的雷电流，无衰减的电磁场
LPZ0B 无直接雷击，完全的雷电流，无衰减的电磁场
LPZ1
无直接雷击，减小的雷电流，衰减的电磁场
3.混合塔架
•钢制部件之间的过渡段，采用并行路径方式设置三个 彼此相间120°的间隙作为雷电路径 •连接处不允许雷击沿紧固的螺栓进行传导 •塔基处在三个彼此相间120°的位置上接到公共结点上
•雷电通过塔架内的铜电缆在三个彼此相间120°的位置 上被散流 •塔基处连接到与接地环和电极相连的电压公共结点上 •不允许雷击电流沿钢拉线进行传导
❖ 根据试验运行经验，建弧率η（%）可用下式表示
❖
❖
4.5E0.75 14(%)
(7-59)Biblioteka ❖ 式中 E——绝缘子串的平均运行电压梯度，kV（有效值）/m。
❖ 对中性点直接接地系统
E Un
❖
3l j
(7-60)
❖ 对非中性点非直接接地系统（中性点绝缘或经消弧线圈接地）
E Un
❖
2l j lm
s 0.012l 1
(7-55)
➢ 式中 l——档距长度，m；
➢
s——导线与避雷线之间的距离，m。
20
§7.4.2.3 绕击导线时的线路耐压水平
❖ 1. 雷击点的电压 ➢ 绕击导线时雷击点的电压
Ud
Zd 4
i
(7-56)
➢ 考虑过电压情况下导线上会出现电晕，取Zd约为400Ω，
故有
风电场防止风电机组雷击事故措施
风电场防止风电机组雷击事故措施风电场是利用风能发电的重要设施，但由于其高处位置和金属结构等特点，容易成为雷击的目标。
雷击风电机组可能导致设备损坏、发电停止甚至火灾等严重后果，因此必须采取有效的措施防止雷击事故的发生。
以下是一些常见的措施：1.雷电监测系统：在风电场周围建立雷电监测系统，通过实时监测雷暴活动情况，以提前预警风电机组和人员，确保安全转避。
2.超高大风避雷装置：安装超高大风避雷装置，可大大降低风电机组被雷击的概率。
该装置采用棒状闪络绳、金属网和接地装置等，构成一个良好的避雷网，能够吸引雷电并将其引入地下。
3.接地系统的建设：准确设计和建设风电机组的接地系统，确保接地电阻低于一定标准。
接地系统能够将雷电引入地下，以保护风电机组设备免受雷击。
4.避雷针/避雷网：在风电机组的周围安装避雷针或避雷网，以降低雷击的可能性。
避雷针通过尖端放电，将雷电引导到地下，避免了对风电机组的伤害。
5.避雷防护盖：对风电机组的机舱部分安装避雷防护盖，减少雷击的可能性。
避雷防护盖能够吸引和引导雷电分散，避免雷电直接击中敏感部位。
6.防止静电聚集：有效地排除风电机组上的静电，减少雷击的可能性。
可以通过在机组上加装静电释放装置等方法来实现。
静电释放装置能够及时将静电释放到大气中，减少风电机组周围的电场变化。
7.高压装置的防护：电力设备和输电线路等高压装置容易成为雷击的目标，必须采取相应的防护措施。
可以通过安装避雷针、避雷网等设施，建立有效的接地系统，保护高压装置免受雷击。
8.定期维护和检测：定期对风电场的防雷设施进行维护和检测，确保其正常运行。
包括检查避雷装置的完好性，及时更换损坏的部件，保证其良好工作状态。
9.停电保护：在雷电活动频繁的天气条件下，可以考虑临时停电措施，以确保人员和设备的安全。
及时关闭风电机组，减少雷击风险。
总之，为了防止风电机组的雷击事故，必须采取一系列的措施，包括建立雷电监测系统、安装避雷装置和避雷网、做好接地系统、保护静电聚集、维护和检测等。
风电机组的防雷和防雷标准
风电机组的防雷和防雷标准1 引言在我国风电发展初期，风电场大部分集中在年平均雷电日较少的新疆和内蒙古等地区，采用的主要是450kW 级以下的风电机组，雷害问题并不突出。
随着我国风电场建设速度不断加快、规模不断扩大以及风电机组的日益大型化，风电机组的雷害也日益显露。
现阶段，我国风电场开发不断向高海拔和沿海地区拓展，大功率风电机组的塔架最高已经超过120m，是风电场中最高大的构筑物。
在风电机组的20年寿命期内，难免会遭遇到雷电的直击。
中国可再生能源学会风能专业委员会于2009 年9月在肇庆召开的叶片专业组年会，将叶片的防雷作为一个重要问题进行了研讨，说明风电机组防雷已经引起专家的高度重视。
国际电工委员会（IEC）第88 工作委员会（IEC TC 88）在编制风电机组系列标准IEC 61400 时，编制了一个技术报告（TR），作为IEC 61400 系列标准的第24 部分于2002 年6 月出版，其初衷是想为这个相对年经的工业提供防雷知识。
该标准在几年的实践中证明，技术报告对防止和减少风电机组的雷害是有效的。
但是随着大型风电机组的发展和风电场向外海的拓展，雷害问题比2002 年以前更加复杂和突出。
因此，有必要制订一个风电机组防雷标准以供风电行业人员使用。
将IEC 61400 由技术报告（TR）升级为技术标准（TS）便提上了议事日程。
2 风电机组的雷害IEC 61400-24 2002 中，阐明了不同于其他建筑物的风电机组雷害问题，机组的结构特点、工作原理以及所处场地等因素使其容易遭受雷害。
人们已经了解建筑物高度对雷击过程的影响。
高度超过60m 的建筑物会发生侧击，即部分雷电击中建筑物侧面而不是建筑物顶部。
风电机组塔架是高于6 0m 的构筑物，所以侧击概率比建筑物大很多，并造成严重损害。
另外，从雷电机理可知，与上行雷相关的起始连续电流转移的电荷量可以高达300C，也就是说，上行雷造成的对建筑物的损坏比例随着高度增加而增加，当塔架高度超过100m 时上行雷击的概率升高。
浅析风电机组直击雷击防护
浅析风电机组直击雷击防护摘要本文结合风电机组防雷的研究成果,对风电机组桨叶、轴承、机舱等的直击雷防雷措施进行较初步的阐述。
关键词风电机组直接雷击防雷措施一、前言风能作为一种清洁的可再生能源，日益受到世界各国的重视。
中国风能储量很大、分布面广，风力发电产业迅速发展，成为继欧洲、美国和印度之后的全球风力发电主要市场之一。
随着风电机组单机容量的增大，风电机组的塔筒越来越高，再加上大型风电机组一般安装于开阔地带或山地，因此风电机组遭受雷击的概率也较大。
直击雷是闪击直接击于建（构）筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力。
风电机组遭受直接雷击时，强大的雷电流将在其传输入地的路径上产生热效应和机械效应，对桨叶、轴承和传动部件造成直接和潜在的损坏，引起机组停运事故，危害风电系统的安全可靠运行。
因此，在风电机组的防雷设计中，直接雷击防护一直受到十分广泛的关注。
本文将介绍机组的雷击特性及桨叶和轴承部件的雷击损坏机理，并对机组的直接雷击防护措施加以讨论。
二、桨叶防雷1.雷击对桨叶的损坏。
桨叶是风电机组上最容易受到雷击的部件，在整个机组的雷击损坏维修成本中，它的损坏维修费用所占额度最高。
桨叶主要有玻璃纤维增强塑料（GRP）、碳纤维增强塑料（CFRP）、木质、钢和铝等材料组成，其结构常为外壳加内梁的组合形式。
由于所采用壳体材料的电阻率相当高，材料本身在正常情况下是不易导电的，但在强大电流作用下就能够产生导电路径。
当一片桨叶受到雷击后，在桨叶上出现的放电通道可能有3条，即桨叶壳体外表面、内表面和壳体材料叠层的交界面。
雷电流可以通过沿面放电通道直接在壳体外表面上传导，也可以在雷击点处产生一个热溶洞孔，透入洞孔去沿壳体的内表面或材料叠层交界面的沿面放电通道进行传到。
雷电流透入洞孔后，沿壳体内部路径传导，传导时常会出现电弧，弧道温度高达30000K，这样高的温度会严重烧毁弧道附近的壳体材料，同时高温也会在壳体内部产生高压力的冲击波，对桨叶壳体产生机械损伤，常使受雷击后的桨叶上出现裂缝，严重时会导致桨叶断裂。
风电机组雷电防护技术发展综述
风电机组雷电防护技术发展综述摘要：雷电活动，属正常的大自然现象，当前尚没有绝对可靠的防雷技术和措施，现有的防雷技术措施，只能够降低雷害概率。
风电机组因其独特的结构、高度以及区域环境，遭受雷击的风险巨大。
基于此，本文就风电机组雷电防护技术发展进行简要探讨。
关键词：风电机组；雷电防护；技术发展1 风电机组雷电防护概述1.1 常规风力发电机组防雷接地系统目前，一般的风力发电机组防雷接地网设计都是以风机塔筒中心为圆心一圈环形施工水平接地体，再根据现场地形辐射接地网及设置降阻坑，将发生雷击事件产生高频和高强度能量的自然雷电流安全地引导入地，确保人身和设备安全。
而对于高海拔、高土壤电阻率地区风电场，为了让风机接地网电阻值达到设计值，往往是采取各台风机接地网与附近机组的接地装置及架空集电线路避雷线接地网相连，形成大接地网，才能满足风机接地网接地电阻值≤10Ω的要求。
但这种大接地网随着运行年限增加，各相连部位会发生断接或连接不可靠等问题及其他各种外界因素影响，造成单台风机接地网电阻值大大增加，达不到风机防雷的要求。
1.2 风力发电机组防雷接地系统优化改造对于高海拔、高土壤电阻率地区风电场，除了按照常规的风力发电机组设备雷电防护系统安装技术操作规范基本要求进行风机接地网施工外，还应结合风场当地的土壤电阻率、环境因素等，对风机的接地网进行接地优化改造。
通过增设深井接地极、传统垂直接地极和外引水平接地极，与风机原有接地网组成复合接地网，尽可能有效降低接地网的接地电阻，保证风电场各台风机接地网符合防雷要求，以便减小其遭受雷击的概率。
2 风电机组雷击的影响风电机组大多裸露在自然环境中，极易受到雷电的影响。
风电机组遭受雷击后，会形成强烈的过电压，进而对风电机组产生影响。
风电机组雷击的类型，主要包括两种，首先是直击雷，直击雷的损害主要是通过雷电直接放电产生的巨大电磁能量对所击中的风机叶片或者机舱等部件产生的损害。
其次是感应雷，指的是雷电击中风电机组或附近以及雷电流泄放过程中传导到电气和控制系统的电磁效应，这些系统和设备耐压能力弱，极易损坏。
浅谈风电机组的雷电预防
浅谈风电机组的雷电预防随着发电需求的增加，我国风电机组迎来了发展的春天，同时，受制于传统诟病，其质量安全受到了广泛关注。
雷击时，电流直接在风电机组传输入地的路径中产生巨大的热效应和机械效应，为了有效防范风电机组桨叶、轴承及传导线路工作部件遭损坏，应该根据地域特点，重视风电机组设计技术应用，减少其机身遭雷击的概率。
同时，在平时防护工作中，应该加大风电机组的检测力度，避免机组基础部件损坏，以有效防止风电机组潜在破坏。
标签：风电机组;雷电预防;雷电传导引言目前机组容量和机组长度加大，增加了机身暴露部位，在雷电天气中更容易遭雷击。
传统的风电机组在设计上存在缺陷，其技术不能完全满足现在防雷需求，因此，应该在传统风电机组防护基础之上，探索和应用新的防雷技术，以便于设备安装、故障排除及入地电阻降低，使之能够化解雷击所产生的热效应和机械效应，确保风电机组足够的抗雷击能力。
1风电机组的雷击特性1.1雷击强度桨叶是风电机组结构中的一部分，风桨叶尖在雷击时是首先传导的部位，但是绝不是雷击的唯一部位。
根据滚球法的概念，桨叶侧面、轮毂、机舱及塔筒高度凡是大于滚球半径的部位都能是雷电造访的地方。
风电机组遭到雷击时，由于每次的雷击电流与雷击距都不同，因此，其破坏范围也不相同。
当雷电强度大时，相应的雷击距离也较大，滚球半径也相应增大，根据滚球法概念，风电机组桨叶侧面、轮毂、机舱及塔筒部位雷电造访的范围相对窄小，所造成的的破坏性也较小;当雷击强度小时，相应的雷击距离较小，而滚球半径减少，那么雷电造访的范围就会变大，所造成的破坏性较大，防护困难加大。
1.2雷击率风电机组雷击率不仅仅与当地气象气候、地势等条件有关，还与其受雷面积有关。
目前风电机组内部容量在扩大，机组高度及桨叶、机舱等尺寸相应增大，使得雷击时风电机组暴露面积扩大。
根据滚球法理论，将滚球面依次沿着桨叶、机舱及塔筒滚动，所形成的球心三维面即机组受雷面，当风电机组尺寸增大时，桨叶、机舱及塔筒形成的受雷面积也增大，使得雷击概率增加。
风力发电雷电防护技术浅析
风力发电雷电防护技术浅析张辉（安徽省天长市气象局，天长市，239300）摘要结合本地风力发电场实况，通过对国家现行标准中相关规定的理解和相关雷电知识的掌握，从风力采集—风塔、风力发电机组，升压站—变电所、svg装置及控制室、35千伏配电装置，设备控制室等等风力发电系统（电力输送属高压端防护，本次不考虑其雷电防护）的雷电防护措施进行具体的阐述。
关键词：风力发电、风塔、升压站、继电保护室、雷电防护、屏蔽、等电位、浪涌保护器、接闪杆1、雷电对风力发电系统的危害风塔一般分散安装在野外空旷的平原地带或山地山顶地带或沿海沿湖地带（天长风力发电处在高邮湖岸边），风塔高度一般在80米以上，风叶长度一般超过50米，致使风电采集装置总高度超过100米以上，运行时直径可达100米以上，根据雷电选择性和风塔所处位置（水陆交界、孤立高耸），结合雷电危害形式（直击雷、侧击雷、雷电波侵入、雷电感应过电压）以及发电机组系统内部控制系统耐压水平和地电位反击等因素，风电发电设施，极易遭受雷击，会造成风机叶片爆裂、自动化控制系统击穿和毁坏、通信系统件烧毁等危害。
所以对风力发电设施采取有效的防雷措施是非常必要的。
风塔形状及地理位置风力发电设施雷电防护区域的划分：Ⅰ、直击雷非防护区（LPZOA）：电磁场没有衰减，各类物体都可能遭到直接雷击，属完全暴露的不设防区。
Ⅱ、直击雷防护区（LPZOB）：电磁场没有衰减，各类物体很少遭受直接雷击，属充分暴露的直击雷防护区。
Ⅲ、第一防护区（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流经各类导体的雷电流比直击雷防护区（LPZOB）区进一步减小，电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可能遭受直接雷击。
Ⅳ、第二防护区（LPZ2）：进一步减小所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。
Ⅴ、后续防护区（LPZn）：需要进一步减小雷电电磁脉冲，以保护敏感度水平高的设备的后续防护区。
风电采集装置—防雷防护区升压站—防雷防护区3.1、风叶的雷电防护叶片应通过装设接闪器（接闪小针），可利用叶片本身或单设构件，引下线可在叶片内部通过铜芯导线或直接利用叶片组件，与塔筒形成有效连接，为确保叶片能承受相应的雷电流冲击而不损坏,叶片材料应符合下表要求。
风电场防止风电机组雷击事故措施
风电场防止风电机组雷击事故措施
1.1在风电场可研设计阶段，应严格土壤视在电阻率测试和雷电等级确定，根据有关标准确定风电机组设防等级。
1.2强雷暴区域风电机组叶片引雷线宜采用铜导线，各类引雷线的直径应满足技术规范要求。
1.3叶片引雷线必须固定牢固，与叶片根部法兰连接的那一段引下线不能悬空，要设计机构使其固定，在招标及订货时明确提出。
1.4 叶片到场后和吊装前，均应检查叶片防雷引下线是否完好，并检测叶片接闪器到叶片根部法兰之间的直流电阻，不得高于厂家规定的电阻值。
应仔细检查防雷引下线各连接点联接是否存在问题，或通知生产厂家来现场处理。
1.5 机组吊装前后，应检查变桨轴承、主轴承、偏航轴承上的泄雷装置（碳刷、滑环、放电间隙等）的完好性；并确认塔筒跨接线连接可靠。
叶片吊装前，应检查并确保叶片疏水孔通畅。
1.6 应及时修补表面受损叶片，防止潮气渗透入玻璃纤维层，造成内部受潮。
定期清理叶片表面的污染物，防止接闪器失效。
1.7 应定期检查从轮毂至机组塔底引雷通道，每年一次测量阻值。
要及时清理引雷滑环的锈蚀，及时紧固引雷接线，确保引雷通道接触良好，阻值正常。
1.8 必须确保风电机组电气系统中所有的等电位连接无异常。
1.9 定期检查风电机组电气回路的避雷器，及时更换失效避雷器。
1.10 应在每年雷季来临前测量一次风电机组接地电阻，确保接地电阻值在4欧姆以下并尽可能降低接地电阻。
风力发电装置的雷电防护与电磁兼容问题
风力发电装置的雷电防护与电磁兼容问题国家电网公司刘继前言风力发电，现在被称为明日世界的能源。
由于它属于可再生能源，而且不像火电、核电、水电会造成环境问题，所以对社会的可持续发展对能源的要求，达到了举足轻重的地位。
目前，我国正在筹建装机容量5～10 万千瓦的大型风电场两处，另外还在各地发展中小型风力发电装置，至于小型家用风电，内蒙自治区早在上世纪70 年代已有相当规模，90 年代已有很大的发展。
可见，配合风电开发，正确解决这种高耸易遭雷击装置的雷电防护和E MC 问题已经提到日程。
1 风轮、机舱、水平轴和尾舵的防护由图1(略)可知，水平轴风电机部件是最易受击部位，特别是风轮端部。
直击雷电流，参考《建筑物防雷设计规范》，按二类防雷设计，应取150KA，波形10/350us。
作为参考，该标准认为，机壳等钢的厚度达到4 mm，即可认为能够承受上述直击雷电流。
顺便指出，有文献在考虑风轮受到直击雷时按不同方向用滚球法计算，实际上因风轮不断旋转，直观法或保护角法也可使用。
2 风轮、机舱、水平轴、尾舵和塔柱的等电位连接机舱外壳应采用钢板制成，为承受直击雷壁厚不应小于4mm。
若小于4mm，则应在适当位置，包括上方和两侧装设几支小避雷针，防止上方和两侧受到雷击，穿透舱壁，损坏内部设备。
如果大型机组为减轻重量而用复合材料制造机舱外壳，则应在外面以网格形式装设兼作接闪和屏蔽之用的钢丝网，网孔不宜大于3×3cm2～4×4cm2，钢丝直径不宜小于Φ2. 5mm，需通过屏蔽计算，必要时再加大钢丝截面或缩小网孔。
初步估计，对Z=0.25us 到Z=10us 的雷电流，应不小于40db。
各网孔结点处应当焊接以保证电气的连续性。
风轮与机舱间，机舱与塔柱间，尾舵与水平轴间，如无铆接、焊接、螺接等可*电气连接，则应设两个金属（钢）连接线，每个的截面不宜小于16mm2。
上述各项连接使装置成为电气上的整体，各易击点受到直击雷时，都能保证顺利地以最近的路径沿塔柱引入接地装置，并流向大地。
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风电机组的雷电防护2011-10-14 15:25:00 | 来源：本站 | 浏览：28 次 | 评论：0 条 | 点击收藏风力是最环保清洁的能源，所以风电机组得到广泛应用。
风力机额定功率迅速的增加使风塔的高度和体积增加，同时由于风力机安置在孤立或高海拔地区，风场风机的雷击损坏是不可避免的。
因此研究风电机组叶片以及电力和控制设备的防雷极其重要。
本文探讨风电机组的综合防护方法，以为风电和防雷行业抛砖引玉。
关键词：风电机组；雷害；防雷引言我国的风电场从年平均雷电日较少的新疆和内蒙开始发展，当初是450kW级以下的风力机，因此雷害并不突出。
目前MW级的大功率风电机成为风场的主机型，大功率风电机的风塔高度已经超过120m，是风场中最高大的构筑物，在风电机组的20年寿命期内，总会遭遇到几次雷电直击。
今后我国将大力发展2.5MW级以上的风电机组，风电机组还将设置在苏北沿海、华南，甚至设置海上风场。
因此风电机组的雷害问题引起了风电行业从业人员的重视。
风电机组的防雷被提到风电研发人员的议事日程。
国际电工委员会IEC第88工作委员会（IEC TC 88）在编制风电机组系列标准IEC 61400时，编制了一个技术报告（TR），作为IEC 61400系列标准的24部分于2002年6月出版。
该标准已经由我国风标委等同采用上报为国家标准。
当时IEC是想为这个相对年经的工业提供雷电和防雷知识。
该标准提供了一些风力机雷害的背景资料，也提供了最实用的防雷指导。
在几年的实践中证明了该技术报告对防止和减少风电机组的雷害是有效的。
近年来，全世界清洁能源发展势头越来越猛，风电产业迅速向大功率风力机发展，并且更加繁荣和更加成熟，风场向外海设置，使雷害的问题比2002年以前更加复杂和突出。
因此IEC第88工作委员会正在制定一个作为风电机组防雷标准的文件供风电行业人员使用。
将IEC 61400由技术报告（TR）升级为技术标准（TS）。
1 风电机组的雷害2006年，IEC的TC81发布了系列标准IEC 62305 《雷电防护》。
它主要是建筑物及建筑物内的电气电子设备的防雷规则，对于风电机组，其基本原则可以采用，但具体的防护方法则需要根据风机和风场的特点确定，这也是IEC第88工作委员会第24项目组编制新的风电机组防雷的原因。
IEC第88工作委员会第24项目组认为，风电机组的雷害是其它建筑物不曾有的，因为：——风电机组是高度超过150m的高大构筑物；——风电机组常常布置在非常容易受到雷击的场地；——风电机组的许多暴露部件，如叶片和机舱盖往往由不能承受直击雷或传导直击雷电流的复合材料制成；——叶片和机舱是转动的；——雷电流必须通过风力机的结构传导到大地，因此，实际上大部分雷电流将流经或靠近所有的风力机部件。
——风电场中的风电机组往往位于接地条件不好的区域。
直击雷可以使风轮叶片遭到损毁。
雷电电磁脉冲等非直接雷击可以使发电机、变压器、变频器等电气设备和控制、通信、SCADA等电子系统等灾难性损坏。
也有极个别的轮毂、齿轮箱、液压系统、偏航系统和传动系统及机械制动器等遭到雷击损坏。
在2008到2009年期间，我国的风机雷害也开始显现，笔者在风场，亲眼看见了风机叶片，变频器以及控制、通信、SCADA等电子系统受雷害造成经济损失的情景。
按照雷害次数统计，控制系统、传感器、通信、SCADA等弱电部件的雷害概率较大，这是因为这些弱电器件的耐过电压和过电流的能力较弱，雷电电磁脉冲—即雷电感应过电压会使其损坏，但由于维修方便，直接和间接经济损失与风轮叶片比较不算很大。
风轮叶片在直击雷袭击的时可能会损毁，直击雷概率较小，风轮叶片遭到直击雷袭击的概率更小，但叶片一旦遭到雷击，损坏就会比较严重，叶片维修和恢复都很费事，离岸和在边远地区设置的风机，运输物资极其困难，维修人员的开销很大，同时风电场停止运行的收入损失也是巨大的。
因此，风轮叶片的雷害造成的直接和间接经济损失都是巨大的，所以叶片的雷害最引人关注。
根据雷电机理，雷云在风场上空时，风力机容易形成上行雷，与上行雷相关的起始连续电流转移的电荷量可以高达300C，风力机高度增加上行雷造成的风力机雷害也增加，当风塔高度超过100m时上行雷击的概率大大升高。
据统计，高度超过60m的建筑物往往会发生侧击，即有一部分雷电击中建筑物侧面而不是建筑物顶部。
风力机是高于60m的构筑物，所以侧击概率比建筑物大很多，并造成严重损害。
还有，风电机组都设置在风力强大的地区，例如海岸、丘陵、山脊等荒郊野地，而这些地区正是雷电多发区，风电机组设置在高于周围地区的制高点，并且远离其它高大物体，因此它更加能吸引雷电。
叶片雷击损毁严重的一个主要原因是现代大型风力机的叶片用不能传导雷电流的复合材料制成，例如玻璃纤维增强塑料或木材层压板，我国现在开始用竹纤维层压板。
在叶片未加防护时，一旦被雷电击中就会造成损坏。
因此，必须对这类叶片采取防雷措施。
风电机组还是不断旋转运动的机械，于是又出现了一个特殊问题——雷击的风险出现在旋转叶片上多处，并且不止一个叶片遭到雷击。
我们知道雷击的连续性，即一次闪电包含有几个不连续的雷击，一次闪电的持续时间达到1s。
这一时间足以使多个叶片暴露在雷击中（例如一个3叶片的风力机以20rpm的速度旋转，那么每叶片的运动速度就为120°/s）。
雷电流通过整个风力机构筑物入地，包括桨距轴承、轮毂和主轴轴承、齿轮、发动机轴承、底座、偏航轴承和塔架。
雷电流流经齿轮和轴承可使其损坏，特别是在滚轮和滚道之间以及齿轮与轮齿间有润滑层时。
机舱外壳都是用玻璃纤维增强塑料或碳纤维合成材料做成，也有遭到雷击的可能，它们也应当采取防直接雷击措施。
风力机在设计时一定要考虑叶片、机舱的直击雷防护和发电机、变压器、变频器等电气设备和控制、通信、SCADA等敏感电子设备的雷电电磁脉冲防护。
2 叶片的防雷风机的叶片几何结构复杂，雷电来时，叶片完全暴露在直击雷下，它的防雷比其它构筑物复杂。
沿着同一电离路径的整个放电过程称为闪电，其持续时间可以达到１s以上。
云中先导与风机迎面先导汇合形成完整的雷击。
风场叶片上发生的上行雷为多，其原因就是地面突出物有先导向上发展，成为雷闪的主流。
图1说明风机叶片产生向上先导与云中先导汇合形成对风机叶片雷击的示例。
雷击叶片后，雷电流将从雷击点通过叶片—轮毂—机舱—风塔—塔基—接地系统入地。
雷电流流经叶片，可以产生热效应和机械效应，流经机舱和风塔时，强大的雷电流诱发的雷电电磁脉冲可以对电气系统和电子设备造成危害。
雷电击中风电机组的入侵点称为雷击点，一般，雷闪打在叶片的接闪器（receptor）处，图2 是雷击叶片的照片，雷电流由雷击点流入风电机组，这时，造成的典型损坏是：（1）叶片表面复合材料开裂和灰化，以及雷击点的金属部件烧毁或熔化（开裂是机械损坏、灰化则是热效应的结果）。
（2）雷电在叶片内部形成电弧（这时，风力机叶片的损坏最为严重，空气中的电弧会存在于叶片内的空洞和叶片表面，这种属于电气损坏）。
（3）另一种损坏是雷电流传到复合材料层之间时，因为层间有些潮气，内部电弧加热潮气引起压力冲击使叶片爆裂或使叶片表面沿着前后缘和叶片承载梁处撕裂损坏（小至叶片表面发生裂纹，大到叶片完全碎裂）。
有时，压力波会通过轮毂从受雷击的叶片传到其它的叶片上而引起损坏（热效应和机械损坏）。
（4）在叶尖雷击点和导体部件之间常会形成内部电弧。
有叶尖刹车的叶片的损坏常局限在叶尖部分，而叶片主体保持完好。
当叶片主体内部形成电弧时，常可看见有叶尖刹车的叶片主体的损坏。
在控制叶尖刹车的钢丝没有足够的截面积将雷电流从轴尖传递到轮毂时，经常会发生叶片主体损坏的情况。
对于有副翼的叶片来说，叶片就会完全毁坏。
因此，导致风力机叶片严重损坏的原因是叶片内部的雷电弧周围形成了压力冲击波。
当雷电弧在叶片外表面形成或当传递雷电流的金属部件的截面积足够大时，风力机叶片的损坏会比较小。
下面有两个例子，一个是美国Texas南风场雷害，一个是日本北海道某风场冬雷雷害。
美国Texas南风场内风力机输出功率1.5MW，发电机叶片由玻璃纤维增强复合材料构成。
叶片内部采用硬质聚氨酯泡沫塑料包裹在玻璃纤维上形成加强横梁，并采用多层有绝对强度的聚氨酯/玻璃纤维作为内部层，耐应力的效果相当好。
该地雷闪密度为每年每平方公里5至6个，2006到2008年3年中，该场5%的风力机叶片被雷击损坏，2008年年4月6日雷电将155号机的4608号叶片完全击坏（叶片解体，导流线截断），美国国家雷电监测网报道雷击时刻（08：36′38″）记录的该地雷电电流为10kA。
比较起来，这次雷击雷电流不算大，但叶片的损坏相对却十分严重。
美国国家雷电研究所（National Lightning Safety Institute —NLSI），2008年6月对该例的研究认为，导雷线未达到设计水平，叶片内部的空气和水气在大雷电流流过时气化和膨胀产生机械力，是这次叶片损毁的主要原因。
在研究中发现，该厂叶片叶尖有一个“接闪器”。
雷击接闪器后，大电流进入叶片，由于瞬时雷电流达到10kA，雷电流从接闪器进入后沿“导雷线”入地网，瞬时电流产生了25000℃以上的高温，使得“导雷线”熔断，同时将叶片内残存的水汽加热，水汽急剧膨胀使叶片爆裂。
日本北海道某风场在2006年12月6日一次冬雷时，一台1000kW风机测得的雷电电荷为739C，但风机未被击坏。
这台风机在叶片上部装有碟形接闪器，导流线可以传导上百千安的电流而无机械损坏。
松下公司在2006年做了叶片大电流室内试验。
将模拟雷电流加到长度为29.5m的叶片，叶片上部装有几个碟形接闪器和棒型接闪器。
试验中发现，施加正冲击电压时，接闪器的接闪率为100%，施加负冲击电压时，接闪器的接闪率也有70%，其余的电流直接流向引下线。
松下也做过有接闪器和无接闪器的对比试验，叶片无接闪器时，施加负冲击电压，叶片截雷58%,机舱截雷42%。
由此可知，风机叶片是风机中最暴露的部分，必须加以防护。
对叶片的保护是否足够，应当看其设计和安置叶片接闪器系统后能有效的截获雷电，以及导流系统能疏导100kA以上的雷电流（我国西北雷害较少的地区可以不这样考虑）。
关于叶片的防雷应当采取以下措施：（1）.叶片应当导电：雷击时，叶片接受并将大电流导入大地，否则强大的雷电流将会损毁叶片。
若叶片中含有导电的部分，则导电部件可能将雷击电流引导到轴心，以防止叶片内部产生弧光放电。
导电的部件可以为叶片的外框或叶面。
在德国、丹麦、日本、美国的一项广泛的研究表明，带有内置导体的叶片可以大大降低叶片结构严重损坏的可能性。
（2）叶片有多个接闪器：研究说明，安装有内置防雷系统的长条形叶片容易受到雷电的袭击，雷击点不一定是安装在叶尖的接闪器。