与传统电力设备雷电防护不同，风机正常工作时叶片处于旋转状态，有学者通过开展1m空气间隙旋转叶片接闪缩比试验，发现叶片旋转时上行先导的发展不如叶片静止时充分，叶片转速愈高，上行先导发展愈受抑制，遭受雷击的概率愈低。其主要原因为叶片旋转改变了叶尖区域的正离子浓度，从而不利于流注与上行先导的发展。

此外，有学者指出1m气隙的平均击穿电压可以基本反映叶片上行先导的发展情况，击穿电压愈高，上行先导发展愈不充分。

基于旋转叶片接闪缩比试验的相关结论，有学者开展了1m气隙不同接闪配置下的叶片接闪缩比试验。试验结果表明当接闪器曲率半径较小时，气隙的击穿电压较高，叶片上行先导的发展落后于曲率半径大的接闪器，其主要原因为曲率半径较小的接闪器，其叶尖区域正离子浓度较高，削弱了接闪器附近电场，进而抑制了流注与上行先导的发展。

此外相关资料指出，存在叶尖接闪器上行先导拦截下行先导失效的问题。当第一次下行梯级先导击于叶尖接闪器后，第二次下行箭式先导的发展将更为迅速，且可能绕过叶尖接闪器，与叶身表面起始的上行先导发生跃变。由于自然界中正极性雷电出现概率较小，现有研究主要针对负极性雷电的先导过程，但有关实验表明，接闪器对正极性下行先导的拦截效率有所降低，正极性雷电有击中风机其他部件的可能。

上述两种情况将对风电机组造成严重损坏，相关雷电防护措施仍旧需要完善。此外，风电场机组数量较多，但目前关于多风机场景下叶片上行先导竞争跃变机理的研究相对较少，应基于风电场实际情况开展进一步的探索。

高寒地区的地理位置以及与之相连的自然环境特征突出，故其地理环境与其他地区具有较大差异，进而导致平均大气条件区别明显。风电机组雷电先导的起始及发展与大气条件紧密相关，因此应以环境因素与大气条件为前提，对高寒地区风电机组雷电先导问题进行分析与论证。此外，考虑高寒地区雷电下行先导过程与极性的特点，风机各部件上行先导的发展情况需进行更深入的研究。

2.3  高寒地区风电机组雷电直击损坏机理

风电机组雷电直击损坏是指雷电直击造成的风机部件老化、损伤甚至毁坏，目前可将风电机组雷电直击损坏分为两种情况：一种为雷电直击风机非接闪器的部件时，对部件表面及内部的损坏；另一种则是雷击接闪器后，雷电流通过内部引下线过程与雷击电弧偏移对风机叶片的损坏。

当雷电直击风机非接闪器的部件时，雷击电弧的高温将灼烧雷击点附近的材料，率先对风机部件造成破坏。雷击点处的高温还将快速传递至风机部件内部，内部材料中的空气与高温下分解出的气体受热后迅速膨胀，造成压力的快速上升，进而对风机部件造成机械损坏。此外，该压力波不仅存在于雷击点附近，亦可传播至风机其他部件，从而使破坏范围进一步增大。