一、接闪器
1、叶片不装设接闪器与引下线时，雷击叶片造成叶片表面沿面放电或贯通性击穿
2、接闪器应尽可能装设在叶尖区域
3、接闪器的装设应尽可能靠近叶尖
4、叶尖接闪器具有良好的直击雷防护功能
5、叶片接闪器数量的增加对接闪器拦截效果的提高较为有限
6、接闪器半径由4mm增大至8mm后，将导致接闪器处更加难以触发上行先导
二、高寒地区雷暴特点
1、高寒地区风电场所处区域发生雷暴时，可能对接闪器的拦截效果造成影响
2、高寒地区雷电情况与其他地区存在较大差异
文章速递
‘’叶片是风电机组位置最高、体积最大的旋转部件，雷电放电逐级发展时，叶片遭受雷击的概率远大于风机其他部件，且叶片遭雷击损坏后，维修耗资巨大，因此目前主要基于风机叶片进行风电机组雷电防护系统的设计与研究。在实际运行的风电场中，普遍采用的风电机组雷电防护系统由叶片金属接闪器与叶片内部金属引下线组成，当雷击风机时，叶片接闪器引雷击于自身，并将雷电流通过内部引下线泄入大地，从而降低雷击造成风机损坏的概率。
为检验有无接闪器与接闪器装设位置不同对雷击叶片损坏程度的影响，日本学者对长度为3m的叶片模型进行雷击模拟实验。实验结果表明，叶片不装设接闪器与引下线时，雷击叶片造成叶片表面沿面放电或贯通性击穿；叶尖区域装设接闪器与引下线时，雷击基本发生在接闪器上；接闪器装设在远离叶尖的叶片表面时，雷击有多次发生在叶尖而未发生在接闪器上，并在雷击点与叶片内部导体间产生内部电弧，故接闪器应尽可能装设在叶尖区域。但此实验只针对风机局部部件，且叶片样品尺寸较小，而完整风机结构下接闪器位置的精确选取，还需开展相似实验进行验证与分析。
文献对叶片接闪器装设位置作出了理论论证，通过建立长36m、无接闪器叶片模型，对叶片区域电场进行了仿真计算。仿真结果显示在距叶尖6m，尤其是距叶尖1m范围内，电场强度明显高于其他区域，叶尖附近遭遇雷击概率最大，因此接闪器的装设应尽可能靠近叶尖。文献基于经典绕击分析模型，对装设叶尖接闪器的风电机组进行绕击率计算，计算结果指出绕击率最大值约为0.1%，证明了叶尖接闪器具有良好的直击雷防护功能。
IEC/TR 61400-24例举了四种基于叶片的典型风电机组雷电防护系统设计。其中类型A与类型B为接闪器与引下线组合；类型C是将金属导体安装在叶片边缘以起到接闪器与引下线的作用，但此种设计可能会影响叶片转动，并且引发噪声污染等问题；类型D则是在叶片表面涂层下铺设金属网，从而达到拦截雷击、泄放雷电能量的目的。
此外，国内外学者还就接闪器数量、尺寸对风电机组雷电防护的影响开展了相关研究。文献通过模拟不同接闪器装设方式下的叶片附近电压分布发现，即便接闪器数量增加至5组以上，也不会造成电压分布的较大变化，因此增加接闪器数量对叶片雷击接闪过程影响较小，故在叶尖装设1组接闪器的经济性更为突出。文献认为叶片接闪器数量的增加虽在一定程度上扩大了保护范围，但对接闪器拦截效果的提高较为有限。此外接闪器半径由4mm增大至8mm后，将导致接闪器处更加难以触发上行先导。
以上研究成果对高寒地区风电机组雷电防护系统的设计具有重要指导作用，但考虑高寒地区风电机组尺寸较大，接闪器的装设位置与数量仍需进一步验证。雷电观测结果指出，蒙东通辽扎鲁特风电场所处地区曾分别于1977年10月23日、2012年10月16日出现雷暴活动，黑龙江伊春小城山风电场所处地区于1996年10月28日发生雷暴。气象资料显示，蒙东、东北地区进入10月后降温幅度明显，上述雷暴发生日期及相邻几日，两风电场所处地区平均最低气温维持在0℃以及0℃以下。结合以上数据分析可知，高寒地区风电场所处区域发生雷暴时，叶片表面将可能出现局部积霜、覆冰的现象，此类现象可能对接闪器的拦截效果造成影响。以上问题对高寒地区风机防雷系统的设计提出了更高要求，应据此开展更为深入、系统的研究。此外，高寒地区雷电情况与其他地区存在较大差异，应基于实际雷电情况，对高寒地区风电机组雷电防护系统的能力进行分析与评价。
