2.2風電場的光纖通信線路如何防雷電過電壓？

　　目前，風電場光纖通信系統(tǒng)的防雷技術(shù)處理的手段和措施，主要應(yīng)該采用分流、接地、屏蔽、等電位和過電壓保護。

　　分流：認真做好風電場控制樓的避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)和發(fā)電機組的防雷接地工作，將雷電流沿引下線安全地引入大地。

 

　　屏蔽：直埋光纖電纜在年雷暴日20-80天，土壤電阻率為100^--500歐姆．米的地段，可以在光纖電纜的上方0. 3kg-0. 4米處敷設(shè)防雷地線，這根接地線可以利用：按IEC 62305-3標準要求全風電場接地網(wǎng)連在一起的接地網(wǎng)線網(wǎng)線；全年雷暴天數(shù)大于80天，土壤電阻率大于500歐姆．米的地段，應(yīng)該再增加一根接地線，雷擊非常嚴重的地方只好選用非金屬加強芯或無金屬光纜；架空敷設(shè)光纜可以掛在明導線下方，光纖電纜吊線作間斷接地，一般情況下兩公里左右接地一次。雷擊特別嚴重的地方可以增設(shè)避雷針。光纖電纜直埋時其路徑應(yīng)該避開孤立的大樹。

　　等電位連接：所有金屬物體，包括光纖電纜屏蔽層、加強芯、通信設(shè)備外殼等金屬構(gòu)件進行電氣連接，以均衡電位。

　　接地：為保證其穩(wěn)定可靠的工作、保護通信設(shè)備和人身安全，解決環(huán)境電磁干擾及靜電危害，光纖線路需要一個良好的接地系統(tǒng)，當然根據(jù)具體情況也可以采取懸浮方式，具體做法要因地制宜，因為這是光纖線路防雷與強電歷來存在的兩種觀點。過電壓保護：前邊已經(jīng)闡述這里不再重復。

　　3.有的風機制造商要求風機的接地線（體）一定采用銅材翻門以常用的接地材料：銅材、熱鍍鋅鋼材為例來談此問題。

　　具有關(guān)資料介紹：在土壤中鋼材腐蝕速率約是銅材4-5倍；熱鍍鋅鋼材腐蝕率是銅材的1-2倍；銅材在土壤中的耐腐蝕性能遠好于熱鍍鋅扁鋼、銅材不存在點腐蝕；銅材的導電性及通流量大于鋼材，所以截面可以比鋼材小；但是，銅的價格是鋼鋼材的幾倍或幾十倍，在導電性能相同的情況下盡管增加了熱鍍鋅扁鋼的截面積，總的來講還是遠低于銅排的購價，節(jié)約投資；銅材與鋼材接觸將形成原電池加速鋼材腐蝕，所以在實際中一般銅材不與混凝土基礎(chǔ)中的自然接地體鋼筋直接接觸。鋼筋在混凝土中由于混凝土具有吸濕作用且顯堿性，滿足了電解質(zhì)導電的兩個基本條件，即濕度和離子濃度。它導致混凝土在一般情況下電導率比周圍土壤低，從而降低了接地電阻；吸濕后的混凝土近似等效于金屬電極直徑加大，能使電極長期保持較低的接地電阻阻值，電性能穩(wěn)定。鋼筋在混凝土中作為自然接地體由于混凝土的保護，壽命比較長，美國的應(yīng)用實例表明，應(yīng)用22年的鋼筋混凝土自然接地極仍然良好。

　　3.2風電場風力發(fā)電機組的接地體一定要選用銅材嗎？

　　有的風機制造商強調(diào)風機的接地體一定要采用銅材。我認為應(yīng)該視具體情況具體分析不應(yīng)該一概而論，否則又是一個誤區(qū)。變電站、非風力發(fā)電場的接地系統(tǒng)一般采用銅材，特別是歐、美國家極為普遍，我國這些單位要求使用壽命過去是25-30年，現(xiàn)在是50-60年，且接地網(wǎng)基本不在混凝土內(nèi)。風電場的風力發(fā)電機組設(shè)計壽命20年，從壽命上講相差很大，抗腐蝕時間相差懸殊；風力發(fā)電機組的水平接地體基本在其基礎(chǔ)的混凝土內(nèi)，且要求與基礎(chǔ)混凝土的鋼筋即自然接地體焊接在一起，來共同降低風力發(fā)電機組的接地電阻阻值。根據(jù)上述對鋼材、銅材的比較及鋼材在混凝土里情況的闡述，我認為沒有必要要求風力發(fā)電機組的接地材料一定要選用銅材，應(yīng)該根據(jù)當?shù)赝寥赖木唧w情況而定。在土壤腐蝕不是非常嚴重的情況下，完全可以通過加大熱鍍鋅扁鋼截面面積的辦法加以解決，當然在土壤對熱鍍鋅扁鋼腐蝕非常嚴重的情況下應(yīng)該采用銅材。但是，使用銅材時也要根據(jù)土壤電阻率、pH值的情況選擇不同的銅材，根據(jù)有關(guān)資料介紹：一般是土壤pH值8.7時選用紫銅，此時紫銅的腐蝕速度約為黃銅的48%; pH值為5.8時選擇黃銅，此時紫銅的腐蝕速度約是黃銅的1.6倍。

　　綜上所述：風電場的風力發(fā)電機組遭受雷電損壞，特別是通信電源系統(tǒng)，對某些風機制造商來講應(yīng)該說在設(shè)計上存在著誤區(qū)，應(yīng)該引起風機制造商的反思，正確認識風力發(fā)電機組的金屬外殼與法拉第籠的區(qū)別：法拉第籠在物理上可以是弧立的金屬殼體，其內(nèi)部與外界隔離，但實際風力發(fā)電機組它不可能與外界隔離。所以應(yīng)該完善風力發(fā)電機組的防雷電過電壓保護系統(tǒng)；允許風電機組運行商根據(jù)風電場的具體特點、具體情況選擇接地體材料，方能為風電場運行商提供更多的便利；同時風機制造商、風電場運行商都應(yīng)該注意光纖電纜的防雷電過電壓保護問題，確保通信系統(tǒng)及其它設(shè)備安全。在這里也殷切希望針對風力發(fā)電機組的防雷電過電壓保護行業(yè)標準早日頒布，讓大家有規(guī)可循。