雷击碳纤维叶片的表面场强分布与附着特性研究

• 作者: 周歧斌 史一泽 王振兴 边晓燕 赵洋
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: 碳纤维叶片 玻璃纤维叶片 玻/碳纤维混合叶片 雷击附着特性 上行先导起始 接闪器
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 17-24
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001⁃1609.hva.2022.02.003

摘要

风电场中使用碳纤维叶片的风机正在逐年增多，为了研究碳纤维应用在风机叶片时的雷击附着特性，文中建立了碳纤维和玻/碳纤维混合风机叶片的三维电磁场仿真模型，基于有限积分法和理想边界拟合技术，通过计算不同材料叶片表面场强分布，分析了下行先导位置和叶片材料影响雷击附着特性的原因，研判了接闪器对碳纤维叶片的保护能力。研究结果表明:全碳纤维叶片表面场强分布特性与玻璃纤维叶片相似，但更早且更易产生上行先导；玻/碳纤维混合叶片表面场强分布受材料特性影响呈明显的差异化分布，碳纤维部分较玻璃纤维部分更易受雷击；下行先导的位置对叶片表面场强分布的影响与材料特性相关；雷击附着特性分析显示传统叶片接闪器对碳纤维叶片的保护能力有限。