4.1.2.1 机组防雷区
图4-1 风电机组遭受雷击引发火灾
根据风电机组和风电场各部分空间受雷击电磁脉冲的严重程度，可以将机组需要保护的空间从外部到内部划分为若干个防雷区，并对每个防雷区编以序号，各区以在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。防雷区的序号越大，区内的电磁场越小，具体如图4-2所示。风电机组防雷区可以分为LPZ0A、LPZ0B、LPZ1、LPZ2四个区域。
图4-2 机组防雷区域划分图
1.LPZ0A区（直接雷击非防护区）
本区内的各物体均可能遭受直击雷击或导走全部雷电流，但本区内的雷电脉冲电磁场强度没有受到任何衰减。在风电机组上，采用选定半径的滚球沿机组进行遍滚，由滚球与机组接触部位所界定的外空间属于直接雷击非防护区，即LPZ0A区，如图4-3所示黑灰色区域以外的空间。LPZ0A区域包括叶片、避雷针系统、塔架、架空电力线、风场通信线缆。
2.LPZ0B区（直接雷击防护区）
本区内的物体不会受到所选滚球半径所对应雷电流闪电的直接雷击，但本区内的雷电脉冲电磁场强度也没有任何衰减，如图4-3中的黑灰色区域。
图4-3 滚球法模拟图
3.LPZ1区（第一屏蔽防雷区）
本区内的各物体不会直接受到雷击，区内所有导电部件上雷电流和区内雷电脉冲电磁场强度均比LPZ0区内有进一步的减小和衰减。(www.xing528.com)
对于风力发电机组，其LPZ1区包括有金属覆盖层（网）的机舱弯头内部、塔筒内部、塔筒外箱式变压器的金属壳体内部。
4.LPZ2区（第二屏蔽防雷区）
本区为进一步减小雷电流和衰减雷电脉冲电磁场强度，以保护高度敏感微电子设备而设置的后续防雷区。对于风力发电机组，安置在塔筒内和含有金属层（网）机舱内的各金属箱、柜和外壳内部及变桨控制箱内部均属于LPZ2区，如机舱控制柜内部和塔底塔基柜、变频器柜内部等。
4.1.2.2 各防雷区的要求
防雷区的划分建立在对雷击的接闪、分流和电磁脉冲衰减的基础上。在风电机组的防雷设计中，针对不同防雷区域采取专项设计，主要对包括雷电接收器和接地系统、过电压保护和等电位连接等措施进行防护。
1.LPZ0A区
风电机组LPZ0A区内的构件和设备完全暴露在雷电下行先导的直接雷击下，所以它们必须能够耐受防雷保护水平选定的直接雷击电流，能够全部将这一电流顺利传导，并能够耐受这一电流所产生的未经任何衰减的脉冲电磁场。
2.LPZ0B区
风电机组LPZ0B区内的构件和设备的防护要求与LPZ0A内基本相同，但不需要耐受直接雷击电流。
3.LPZ1区
在风力发电机组的LPZ1区内，由雷电流产生的空间脉冲电磁场应被衰减25～50dB，由LPZ0区交界面进入本防雷区导线上的雷电电涌电流和电涌过电压，应通过设在交界面上的电涌保护器分别加以降低，如降到3kA（8/20μs）和6kV（1.2/50μs）以下。
4.LPZ2区
风电机组LPZ2区内的空间脉冲电磁场应通过封装在LPZ1区交界面上的金属屏蔽体（如塔底电控柜的金属外壳）进一步衰减，使之能满足本区内设备的电磁兼容性要求。同时，从交界面进入本区导体上的雷电电涌电流和电涌过电压应通过设在交界面上的电涌保护器加以进一步的抑制，使之降低到本区设备耐受水平的规定指标。
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