1、風(fēng)力發(fā)電葉片的雷擊挑戰(zhàn)：

風(fēng)電機(jī)組近年來正朝著大型化、海上化方向發(fā)展。大多數(shù)新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用高塔結(jié)構(gòu)，平均高度超過100米，安裝地點(diǎn)多位于內(nèi)陸平原、高地勢(shì)區(qū)域及開闊海域等直接暴露于雷電的場(chǎng)所，隨著機(jī)組功率等級(jí)不斷提升，風(fēng)機(jī)葉片長(zhǎng)度不斷被刷新，碳纖維材料因其優(yōu)異的性能特點(diǎn)逐漸取代傳統(tǒng)玻璃纖維。然而，碳纖維材料雖然具有一定的導(dǎo)電性，但其電阻率較高不利于雷電流的泄放。

葉片廠家通常將碳纖維材料應(yīng)用在主梁等重要結(jié)構(gòu)中，一旦遭受雷擊損壞，維修成本高，海上風(fēng)電機(jī)組更面臨獨(dú)特的挑戰(zhàn)。海上機(jī)組葉片在葉片長(zhǎng)度、防腐、防鹽霧和材料等方面都區(qū)別于陸上機(jī)組。

2、 金屬網(wǎng)過濾器的雷電防護(hù)機(jī)理

金屬網(wǎng)在風(fēng)力發(fā)電葉片中的雷電防護(hù)作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：作為接閃器接閃雷電流，以及作為引下線傳導(dǎo)雷電流，當(dāng)雷電流進(jìn)入被防護(hù)部件表面的金屬網(wǎng)時(shí)，會(huì)隨著金屬網(wǎng)分成許多電流細(xì)絲，在金屬網(wǎng)上產(chǎn)生多個(gè)附著點(diǎn)。這種弧根分散機(jī)理使得每根單獨(dú)電流細(xì)絲耗散的能量減小到原來的1/n2，其中n是電流細(xì)絲的數(shù)量，因此，總的耗散能量和發(fā)生的損傷與所有電流輸入到表面單個(gè)點(diǎn)時(shí)的耗散能量相比就會(huì)減少很多。

金屬網(wǎng)的導(dǎo)流能力受多種因素影響，包括材料本身、金屬網(wǎng)梗寬、金屬網(wǎng)厚度、金屬網(wǎng)的寬度以及金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔密度，試驗(yàn)表明，15cm寬的延性金屬拉伸銅網(wǎng)可以承受158kA雷電流而金屬網(wǎng)本身不被破壞，承受201kA雷電流保護(hù)玻璃纖維不被破壞，可對(duì)葉片提供Ⅰ級(jí)的雷電防護(hù)

3、 金屬網(wǎng)材料與技術(shù)參數(shù)

目前風(fēng)電葉片主要采用兩種金屬網(wǎng)：延性金屬銅網(wǎng)和延性金屬鋁網(wǎng)。常見的雷電防護(hù)金屬網(wǎng)包括金屬編織網(wǎng)、延性金屬?zèng)_孔網(wǎng)以及延性金屬斜拉網(wǎng)三種金屬編織網(wǎng)是由金屬絲在經(jīng)緯兩個(gè)方向編織而成，但在復(fù)合曲率的表面難以覆蓋，影響氣動(dòng)性能，且編織絲網(wǎng)金屬絲之間搭接電阻較大，延性金屬斜拉網(wǎng)是由拉伸網(wǎng)沖剪機(jī)經(jīng)過沖剪和拉伸，使金屬板擴(kuò)張成定好的尺寸。這種生產(chǎn)工藝不會(huì)產(chǎn)生廢料，成本較低，且網(wǎng)眼連接十分牢固，不會(huì)有斷梗和斷絲的現(xiàn)象。更為重要的是，延性金屬斜拉網(wǎng)梗絲均勻，不會(huì)出現(xiàn)電流傳導(dǎo)截面突變，影響導(dǎo)電性能

精密延展金屬網(wǎng)具有優(yōu)異的物理性能：質(zhì)輕柔韌，具有良好的延展性和懸垂性；單一結(jié)構(gòu)、一件成形，祛除編織網(wǎng)的瓦解和瞬間變阻；開孔和厚度均勻，使得表面平滑，粘合劑更容易滲透，電氣性能方面，金屬網(wǎng)呈現(xiàn)高導(dǎo)電性，開孔的導(dǎo)電率能達(dá)到20萬安培，既有防雷擊又有防電磁干擾的特性，可承受重復(fù)雷擊。

4 、金屬網(wǎng)過濾器的鹽霧防護(hù)功能

在沿海和海上風(fēng)電場(chǎng)所，鹽霧腐蝕是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組面臨的另一大挑戰(zhàn)?？諝庵械柠}霧顆粒會(huì)附著在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片、塔筒和機(jī)艙等部位，導(dǎo)致設(shè)備腐蝕和性能下降，高效鹽霧過濾器通過特殊的過濾材料，可捕捉和吸附鹽霧顆粒。這些過濾材料具有較高的表面積和孔隙度，能夠提供更大的接觸面積和更好的吸附效果，同時(shí)過濾器還具有較好的耐腐蝕性能，能夠在海洋環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。

風(fēng)力發(fā)電鹽霧氣液分離過濾器通過過濾網(wǎng)、離心分離器等裝置，將空氣中的鹽霧、顆粒物和液態(tài)污染物分離出來，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。它可以阻止鹽霧和顆粒物進(jìn)入發(fā)電機(jī)組內(nèi)部，減少設(shè)備的腐蝕和磨損，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

5 、金屬網(wǎng)在葉片中的具體運(yùn)用

將金屬網(wǎng)應(yīng)用于風(fēng)機(jī)葉片防雷時(shí)，通常沿葉片主梁敷設(shè)，寬度略寬于主梁。葉尖和葉根金屬網(wǎng)通過反復(fù)折疊后用銅板進(jìn)行壓接。葉尖接閃器與葉尖處銅網(wǎng)連接，同時(shí)引下線與葉尖接閃器連接。在葉片中部設(shè)置若干個(gè)葉中接閃器，葉中接閃器通過銅板與金屬網(wǎng)進(jìn)行搭接。這種金屬網(wǎng)結(jié)合接閃器的復(fù)合設(shè)計(jì)綜合了兩種防雷結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，通過對(duì)雷電流進(jìn)行分流，降低金屬網(wǎng)的損傷面積。接閃器和金屬網(wǎng)形成雙回路，可提升系統(tǒng)的可靠性。通過電、熱耦合的多物理場(chǎng)分析驗(yàn)證，這種雙回路防雷系統(tǒng)能對(duì)雷電流進(jìn)行分流，沒有電流聚集和局部熱損傷，滿足防雷保護(hù)要求。

  在具體安裝工藝上，將金屬網(wǎng)鋪在玻璃纖維上，用樹脂將玻璃纖維和金屬網(wǎng)同時(shí)固化，采用和葉片制造相同的原材料以及真空袋壓成型工藝。

未來，金屬網(wǎng)過濾器將不僅是污染物的攔截者，更將成為風(fēng)電設(shè)備健康管理的“智慧節(jié)點(diǎn)”，為清潔能源的穩(wěn)定輸出保駕護(hù)航。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，金屬網(wǎng)過濾器正從單一的防雷功能向綜合防護(hù)方向發(fā)展，整合防雷、過濾、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)等多重功能于一身。