摘要：提出一種風機外部防雷系統電氣隔離的新方法，解決風機上外部防雷系統與電氣裝置無法保證物理電氣隔離距離的問題，以保證風機機艙內的設備安全可靠地運行。本文將通過原理介紹、引下線做法對比、實驗驗證以及實際應用案例四個方面的分析，來介紹一種具有等效隔離功能的DEHN HVI耐高壓絕緣引下線，以此來解決風力發電機組外部防雷系統電氣隔離的問題。
風能，作為一種清潔而穩定的新能源，得到各國政府、機構和企業等的高度關注，風電也成為近年來世界上增長最快的能源之一。但是風電機組海拔高、位置空曠、尖端金屬物、電氣設備集中，這些因素導致風機遭受雷擊并受其影響的風險較高，雷電已經成為了影響風機安全運行的重要威脅之一。
在IEC 62305-3（雷電防護-第3部分：建筑物的實體損害和生命危險）中關于外部防雷部分明確提出，外部雷電防護裝置（以下稱外部LPS）與金屬裝置、內部系統或者與需保護建筑物相連的外部導電部件、管線可能會出現危險火花。通俗的講，就是當外部LPS泄放雷電流時，外部LPS表面可能會出現爬電現象，與臨近電氣設備距離過近時，會發生空氣擊穿，也就是我們通常所說的閃絡現象，閃絡會造成設備的損壞，甚至威脅到人身安全。針對這一情況，IEC 62305-3中提出的解決方法是外部LPS、建筑物等電位連接的導電部件之間應保持合適的隔離距離，并給出了具體的隔離距離計算方法[1]。
通過與一些整機廠商的交流以及走訪一些風電場客戶，并對部分風力發電機機型進行現場勘查,了解到在風機外部防雷設計中往往不會考慮外部LPS與電氣設備之間的隔離距離要求。我們也常聽到很多客戶提出抱怨：雖然機艙外氣象設備安裝了接閃裝置，但是設備還是會被雷擊損壞；雖然安裝了電涌保護器，但是有些臨近引下線的設備還是損壞了。設備損壞意味著風機需要暫停運轉進行檢修，因此造成了潛在損失不可估計。對于風機外部防雷系統，一般不會采用隔離做法，因為風機機艙外平臺空間小，而機艙內設備眾多，布設引下線時無法保證必要的隔離距離。
DEHN HVI耐高壓絕緣導線由內導體、耐高壓的絕緣材料、半導體層和外護套組成。內導體為銅材，外層覆蓋較厚的絕緣材料，半導體層采用特殊設計，使由雷電引起的高沖擊電壓按照規定的路徑泄放，從而防止導線表面出現沿面閃絡。DEHN HVI耐高壓絕緣引下線能滿足IEC 62305標準的電氣技術要求。能夠耐受一次直接雷擊的比能量（也就是整個雷擊過程中雷電流值平方的時間積分），其主要決定因素是導線的機械強度和耐熱強度，HVI耐高壓絕緣引下線在這方面完全沒有問題。等級最高的DEHN HVI Power耐高壓絕緣引下線整體系統的測試所使用的雷電流為200kA (10/350μs) ，符合IEC 61400-24中對風機雷電防護的要求，且適用于所有類別的雷電防護系統。