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风机叶片接闪模型
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2018-01-19
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风力发电作为一种替代传统发电方式的可再生能源发电方式，近年来得到了飞速发展。然而，雷击风机问题是风机安全稳定运行必须面对的严峻问题，研究风机对雷电的接闪过程是研究雷电对风机的损伤机制和优化风机保护系统的前提。同时，雷电发展过程中上行先导对周围电场的屏蔽和畸变作用，也是研究风机接闪时不能忽略的问题。
风机叶片对雷电的接闪是风机防雷研究中的关键内容，合理分析接闪时的击距特性意义重大。基于雷击过程的物理机制，将雷击发生时上、下行先导头部间的距离定义为跃变击距，并分析了多上行先导竞争对风机接闪和跃变击距的影响。基于先导起始和发展理论，根据下行先导的等效模型和稳定上行先导的判定方法建立了风机叶片接闪模型，利用该模型得到了随雷电流幅值变化的跃变击距公式，指出侧面距离等参数对跃变击距没有影响，实验和观测结果证明了模型的正确性。最后利用接闪模型提出了考虑稳定上行先导对周围电场畸变作用的对地击距公式，与其他学者计算的结果进行对比指出，现有对地击距公式或不适用于风机背景的防雷计算。
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