风电机组非金属材料的机舱罩壳一般会设置法拉第笼,起接闪导流和雷电电磁屏蔽的作用,而屏蔽特性与法拉第笼的网格结构相关。本文将法拉第笼进行数值建模,计算雷电流传导时的雷电电磁环境,评估法拉第笼对雷电电磁场的屏蔽特性。分析结果表明:(1)网格较大的法拉第笼对雷电电磁场几乎无屏蔽效果,但是法拉第笼对雷电流起到了良好的分散作用,使其局部电流密度变小,导致空间电磁场减小；(2)如果法拉第笼对雷电电磁场有屏蔽效果,则法拉第笼网格要尽可能密,最佳效果是在非金属材料的机舱罩壳上铺设雷电防护金属网；(3)机舱罩壳通过铺设雷电金属网,形成的法拉第笼可以有效地对雷电电磁场和其它干扰进行屏蔽,极大净化机舱内部的电磁环境,降低内部电子设备雷电间接防护等级,可有效减少机舱内电源系统和信号系统浪涌保护器(SPD)的配置。本文数值计算结果为风电机组机舱的雷电电磁环境研究提供了重要的数据和理论支撑。
