目前，在国内外发生的风电机组安全生产事故中，火灾事故已占有相当大的比例，占风机总事故的 14.4%，位列第二，仅次于 18.9%的风机叶片损坏事故。风电机组火灾事故发生后，整台机组设备几乎全部报废，造成的经济损失是最大的，已经引起国家行业主管部门的高度重视。本篇文章主要介绍造成消防系统误动作的主要原因---雷击及雷电电磁脉冲。

造成风力发电机消防系统误动作的原因也包括内因和外因，外因依然是雷击或者闪电。很多客户反馈在雷暴天气中，消防系统误启动的概率更高，为消防系统维护带来困扰和经济损失。

1.消防系统的组成

风力发电机消防系统按机舱、塔筒、变流器 / 箱变、远程监控四大区域，由火灾探测、报警控制、自动灭火、联动控制、应急疏散、消防电源、远程监控七大子系统组成。

2.消防系统的探测器

风机内部消防系统的探测主要包含烟感、 感温 、气感、火焰等传感器。与报警主机主要采用二线制方式连接。

3.报警原理

以烟感为例，主机通过二总线为烟感提供约24V直流电，并持续发出微小的巡检信号，同时监测回路总电流。典型烟感监视（正常）电流0.2–0.6 mA左右，报警电流0.5–1.8 mA左右。

• 当烟雾颗粒进入探测腔，会干扰内部的光路或电离电流，导致探测器内部电路的等效电阻发生显著变化。

• 电阻的变化引起回路中的电流或电压随之改变。当变化幅度超过预设的阈值时，探测器内部的微处理器会判定为“火警”。

• 探测器将自身的唯一地址码和“火警”状态信息，通过二总线以特定的脉冲编码形式“回传”给火灾报警控制器。

• 主机接收到信号后，进行解码和校验。一旦确认是有效火警，便会启动一系列联动操作如'气体灭火器、喷淋启动。

从上述报警原理可以看出，只要传感器线路中存在超过3mA以上的电流，主机就可能会识别成报警信号，从而触发联动反应。

4.触发报警的内因

风机正常运行时，消防系统也会误动作，多半是机械振动、电磁干扰、环境气流和控制系统串扰造成的，而不是真的着火。 

机械振动影响探测器：风机转速高，塔筒、机舱、轮毂都会产生持续振动。振动传到烟感、温感或底座，会让内部元件出现微小位移、接触不良、摩擦噪声，有些灵敏的探测器会把这些机械扰动当成“异常信号”，表现为误报或故障。

电磁干扰从变频/电机窜进来：风机的变频器、发电机工作时产生大量谐波和高频干扰。如果消防信号线、电源线布线不规范，和动力电缆平行走线、捆扎在一起、无屏蔽，干扰会耦合进消防回路，被误读为火警或故障。

气流、温度、粉尘“骗”了探测器：强气流吹动烟感内部气室，可能让粒子运动异常，被误判为烟雾；局部发热部件热量被气流带到温感附近，使温感提前认为“超温”。如果环境粉尘、油污重，又没及时清洁，探测器灵敏度下降或误报率上升。

电源与控制系统互相影响：风机启停、变桨、偏航时，电网电压会有短时跌落、浪涌，通过 UPS 或电源模块影响到消防主机。主机或模块在电压不稳时会重启、自检失败，表现出误报警、联动误启动。

5.触发报警的外因

由于触发报警的电流信号只有3mA左右，加之风机机舱的材料为玻璃钢材质，缺乏屏蔽功能，因此雷电电磁脉冲（LEMP）+ 浪涌干扰弱电回路，极易导致信号 / 逻辑紊乱。

接地与屏蔽不良：系统接地电阻过大、多点接地、地电位反击，不同接地点出现电位差，形成环流干扰。线缆未穿金属管、屏蔽层未可靠接地，电磁屏蔽失效，易受辐射干扰。

6.解决方案：CMCE多电场补偿器

CMCE 安装在风力发电机的机舱内，通过不断吸收叶片旋转摩擦空气产生的电荷，消除上行先导，还阻拦了下行先导，避免闪电的形成，防止闪电击中叶片后，在电流传导过程中产生的磁场，直接地减少了雷电电磁脉冲的产生。同时，CMCE也可以吸收内部设备辐射的电磁场，并通过监测系统实时监测机舱内部电荷吸收效率，避免线路中感应出过电流触发消防系统误动作，保障了风力发电机发电的连续性，减少了消防系统误动作的次数，为企业节省了成本。