ICS 27.180 NB F11 备案号：37739-2012 中华人民共和国能源行业标准 NB/T310392012 风力发电机组雷电防护系统技术规范 Technical specification for lightning protection system of wind turbine 2 0 1 2 - 1 0 - 2 9 发 布 2013-03-01实施 国家能源局 发布 NB/T31039—2012 目 次 前言 II 范围 1 规范性引用文件 术语和定义、符号， 3 防雷的一般要求， 5 5 风力发电机组组件的雷电防护 8 接地装置 6 15 7 人身防雷. 附录A（资料性附录) 风力发电机组雷害风险评估方法， 17 附录B(资料性附录) 叶片和其他风力发电机组部件试验方法 30 附录C（资料性附录） 风力发电机组的电涌保护器选择与安装 41 图1风力发电机组雷电防护区(LPZ)的示意 7 图2减少轴承雷电流措施的示意. 12 图3风力发电机组接地装置的连接 15 表1每种LPL对应的雷电流参数最大值. 5 表2每种LPL雷电参数最小值. 6 表3叶片接闪器、接收器、引下线的材料，形状及最小截面积 8 表4金属框架条的形状及最小横截面厚度 10 NB/T 31039—2012 前言 本标准在编制过程中，主要参考了IEC 61400-24:2010《风力发电机组第24部分雷电防护》。 本标准侧重对风力发电机组雷电防护系统检查，因此着重于规定其雷电防护系统的最终要求。为提高本 标准的可操作性和可检查性，鉴于风力发电机组雷电防护的特点，本标准强调主要从工程图纸与文件要 求、试验以及责任分担这三个方面加以规定，以求最大限度地保证风电机组防雷措施的有效。 本标准按GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构与编写》给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由能源行业风电标准化技术委员会（NEA/TC1）归口。 本标准负责起草单位：上海电器科学研究院、上海电科电器科技有限公司、机械工业北京电工技术 经济研究所。 本标准参加起草单位：浙江运达风电股份有限公司、东方汽轮机有限公司、苏州电器科学研究所股 份有限公司、德和盛电气（上海）有限公司、欧宝电气（深圳）有限公司、上海电气集团有限公司输配 电分公司、湘潭电机股份有限公司、兰州兰电电机有限公司、永济新时速电机电器有限责任公司。 本标准主要起草人：尹天文、王碧云、方晓燕、叶董誉、 本标准参加起草人：许国东、杨娅曦、胡德霖、鲍建军、王爱华、缪勇、龙辛、曹立新、贺志学、 梁利娟、唐晓峰、果岩。 本标准为首次发布。 II NB/T31039—2012 风力发电机组雷电防护系统技术规范 1范围 本标准规定了风力发电机组应有的雷电防护措施以及检测的相关要求。 本标准适用于陆上使用、额定功率在600kW及以上的水平轴风力发电机组的雷电防护系统。其他 的风力发电机组可参照本标准。本标准主要是针对风力发电机组本身，包括其与风电场集电系统连接部 件在机组侧的雷电防护。 2规范性引用文件 下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本标准。 GB/T29002008电工术语 GB11032一2010交流无间隙金属氧化物避雷器（IEC60099-4:2006，MOD） GB16895.22一2004建筑物电气装置第5-53部分：电气设备的选择和安装一隔离开关和控制设 备第534节：过电压保护电器(IEC60364-5-53:2001,IDT) GB/T16927.1一2011高电压试验技术第1部分：一般试验要求（IEC 60060-1:2006,MOD) 试验方法(IEC61643-1:2005,MOD) 性能要求和试验方法(IEC61643-21:2000,IDT) GB/T18802.22一2008低压电涌保护器第22部分：电信和信号网络的电涌保护器（SPD）选择 和使用导则(IEC61643-22:2004,IDT) GB/T21714.1—2008雷电防护第1部分：总则(IEC62305-1:2005,IDT) GB/T21714.2—2008雷电防护第2部分：风险管理（IEC62305-2:2005,IDT) GB/T21714.32008雷电防护第3部分：建筑物的物理损坏和生命危险（IEC62305-3:2006 IDT) GB/T21714.42008雷电防护第4部分：建筑物内电气和电子系统(IEC62305-4:2006,IDT) GB/Z25427—2010风力发电机组雷电防护（IEC/TR61400-24:2002，MOD） GB50057—2010建筑物防雷设计规范 IEC/TS61400-23风力发电机转子叶片的全尺寸比例结构试验(Full-scalestructuraltestingofrotor blades) IEC61400-24:2010风轮机第24部分雷电防护（Windturbines-Part24:Lightningprotection) IEC62305-3雷电防护第3部分：对建筑物的物理损伤和寿命危害（Protectionagainst lightning-Part 3:Physical damage to structure and life hazard) EN50164-1:2008雷电防护部件第1部分：连接件要求(LightningProtectionComponents(LPC)-Part 1:Requirementsforconnection components) NB/T 31039—2012 3术语和定义、符号 3.1术语和定义 GB/T2900—2008、GB18802.1—2011、GB/T24714.3—2008、GB/Z25427—2010、GB50057—2010 界定的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1.1 雷电防护系统lightningprotectionsystem;LPS 用于减少雷电闪击于建（构）筑物上或建（构）筑物附近造成的实体损害和人身伤亡的整个系统。 措施，是综合雷电防护系统的基本部分。 3.1.2 雷电电磁脉冲lightningelectromagneticimpulse;LEMP 雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应，包含闪电电涌和辐射电磁场。 [GB50057—2010,定义2.0.25] 3.1.3 LEMP防护措施系统LEMPprotectionmeasuressystem;LPMS 用来防护LEMP对电子电气设备和生命体危害的系统性措施，它是综合雷电防护系统的组成部分。 3.1.4 雷电防护水平lightningprotectionlevel;LPL 用来设计雷电防护措施的一组带概率性的雷电流参数值，超过其中最大值或低于其中最小值的自然 雷电流是一个低概率事件。它反映了防雷系统的防护效率。 3.1.5 雷电防护区 lightningprotectionzone;LPZ 划分雷击电磁环境强度的区。防雷区的分界面不一定要有实物界面，如不一定要有墙壁、地板或天 花板作为分界面。 注：LPZ建立后，其空间的LEMP强度应与该空间内的内部系统的冲击耐受水平相匹配。 3.1.6 接闪器 air-termination system 雷电防护系统中用于拦截雷击的组成部分。 注：由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属面、金属构件等组成。 3.1.7 电涌保护器 surge protective device;SPD 用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器，它至少包含一非线性的元件。 [GB18802.1—2011,定义3.1] 3.1.8 引下线 down-conductorsystem 用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。 [GB 5 50057—2010,定义2.0.9] 3.1.9 接地体earthelectrode 埋入土壤中或混凝土基础上作散流用的导体。 [GB50057—2010,定义2.0.11] 2 NB/T31039—2012 3.1.10 接地装置earth-terminationsystem 接地体和接地线的总合，用于传导雷电流并将其流散入大地。 3.1.11 基础接地极foundationearthelectrode 指地基混凝土钢筋或预埋在建筑物混凝土中用作接地体的其他导体。 [GB/T2714.3—2008,定义3.12] 3.1.12 雷电流lightning current 流经雷击点的电流。 [GB/Z25427—2010,定义3.22] 3.1.13 雷电等电位连接lightningequipotentialbonding 为减少雷电流引起的电位差，直接用短直导体或通过SPD把分离的金属部件连接到LPS上的一种 防雷措施。 3.1.14 雷击lightningstroke 对地雷闪中的单次放电。 [GB/Z25427—2010,定义3.26] 3.1.15 LPS的自然部件 Fnatural component ofLPS 虽不是为防雷专门安装的导体部件，但在某些情况下，可起到LPS的一个或多个部件的作用。例如： 自然接闪器，自然引下线和自然接地极等。 3.1.16 用limp测试的SPDSPDtestedwithIimp 经受得起10/350μs典型波形的部分雷电流的电涌保护器，需要用Iimp电流做相应的冲击试验。 注：对电力线路，合适