风电防雷接地是保障风力发电系统安全稳定运行的重要措施,以下从接闪器、引下线、接地装置、等电位连接等方面介绍其具体做法:
· 叶片接闪器:叶片是风力发电机组最易遭受雷击的部位,通常在叶片尖部安装接闪器。接闪器一般采用特殊设计的不锈钢螺杆,通过螺栓或焊接的方式固定在叶片上。接闪器与叶片内部的引下线可靠连接,确保雷电能够顺利导入引下线。
· 机舱接闪器:在机舱顶部安装避雷针或避雷带作为接闪器。避雷针应高于机舱内的设备,其高度和保护范围应根据相关标准和计算确定。避雷带通常采用镀锌扁钢或圆钢,沿机舱顶部边缘敷设,并与引下线连接。
· 利用塔身作为引下线:对于金属塔架的风力发电机组,可以将塔身作为自然引下线。但要确保塔身各部分之间的连接牢固,具有良好的导电性。在塔身的连接处,应采用焊接或螺栓连接,并进行防腐处理,以保证引下线的连续性和可靠性。
· 独立引下线:如果不利用塔身作为引下线,则需要单独设置引下线。引下线可采用镀锌圆钢或扁钢,其截面积应符合设计要求。引下线应沿塔身或其他结构物垂直敷设,每隔一定距离设置固定点,防止引下线晃动或移位。引下线与接闪器和接地装置的连接应牢固可靠,采用焊接或螺栓连接,并进行防腐处理。
· 水平接地体:水平接地体一般采用镀锌扁钢或圆钢,沿风机基础周围敷设成环形或放射形。扁钢的规格通常为 -40×4 或 -50×5,圆钢的直径不小于 Φ10。水平接地体的埋设深度不应小于 0.6m,其间距应不小于 5m。水平接地体之间的连接应采用焊接,焊接长度应符合要求,如扁钢的焊接长度不小于其宽度的 2 倍,圆钢的焊接长度不小于其直径的 6 倍。
· 垂直接地体:垂直接地体可采用镀锌钢管、角钢或圆钢,长度一般为 2.5m 左右。垂直接地体应垂直打入地下,间距不小于其长度的 2 倍。垂直接地体与水平接地体之间应采用焊接连接,形成一个完整的接地网。在土壤电阻率较高的地区,可增加垂直接地体的数量或采用降阻剂来降低接地电阻。
· 设备等电位连接:风电机组内的各种设备,如发电机、控制柜、变压器等,应进行等电位连接。等电位连接可采用铜排或多股铜导线,将设备的金属外壳、底座等与接地网可靠连接,确保设备之间的电位差为零,防止雷电反击对设备造成损坏。
· 金属构件等电位连接:机舱内的金属构件,如梯子、栏杆、风道等,以及塔架上的金属爬梯、平台等,都应进行等电位连接。通过等电位连接,将这些金属构件连接成一个整体,使其在遭受雷击时处于同一电位,避免产生电位差引发放电现象。
· 测试方法:在接地装置施工完成后,应使用接地电阻测试仪对接地电阻进行测试。测试时,应按照测试仪的使用说明进行操作,确保测试结果的准确性。
· 调整措施:如果接地电阻不符合设计要求,应采取相应的调整措施。常见的调整方法包括增加接地极数量、更换接地极材料、添加降阻剂、扩大接地网面积等。通过这些措施,降低接地电阻,使其满足防雷接地的要求。
· 材料防腐:接地装置的材料,如扁钢、圆钢、钢管等,应进行防腐处理。一般采用热镀锌的方法,在钢材表面形成一层锌层,防止钢材生锈腐蚀。镀锌层的厚度应符合相关标准的要求。
· 焊接处防腐:接地装置的焊接处应进行特殊的防腐处理。在焊接完成后,应清除焊接处的焊渣和氧化物,然后涂刷防腐漆或沥青,以防止焊接处生锈腐蚀,影响接地装置的性能。
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