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用于风电机组的玻璃纤维增强复合材料模拟雷击试验研究

Experimental Study of the Lightning Stroke to GFRP Material of Wind Turbines

作     者:赵洋 张耀 行鸿彦 ZHAO Yang;ZHANG Yao;XING Hongyan

作者机构:南京信息工程大学大气物理学院南京210044 上海市气象灾害防御技术中心上海200030 上海电力大学电气工程学院上海200090 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 

出 版 物:《电瓷避雷器》 (Insulators and Surge Arresters)

年 卷 期:2020年第6期

页      面:130-135页

学科分类:080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)] 080502[工学-材料学] 

基  金:上海市气象局面上课题(编号:MS201602) 

主  题:雷击 风电机组 玻璃纤维增强复合材料GFRP 涂层材料 

摘      要:为了研究用于制造风电机组叶片、机舱罩和整流罩的玻璃纤维增强复合材料(GFRP)在雷击下的损伤,笔者在高压实验室中用冲击电流发生器(ICG)对3种不同雷电防护设计的GFRP样板进行模拟雷击试验研究。第一种GFRP样板的雷电防护系统由接闪器和嵌入式引下线构成;第二种GFRP样板的雷电防护系统仅由嵌入式引下线构成;第三种GFRP样板未采取任何雷电防护设计。结果显示,GFRP样板上的接闪器和引下线可以将雷电流安全引导至接地装置。如果接闪器未成功拦截雷击,而是直接穿透GFRP击中嵌入的引下线时,被击中位置的GFRP样板会瞬间爆裂并燃烧。如果雷电击穿无任何保护装置的纯GFRP样板,被击中位置的GFRP样板会更剧烈的爆裂和燃烧。此外,研究还发现GFRP样板的涂层材料会对燃烧持续时间产生影响。

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