风机叶片多由玻璃纤维、聚氯乙烯（PVC）或巴塞木等合成材料制成，由于制作工艺的问题，叶片夹层或内部会遗留水蒸气。雷电绕过接闪器直击叶片时，雷击点的高温电弧使叶片内部温度大幅上升，水蒸气受热膨胀后的压力将可能导致叶片局部开裂、断层甚至爆裂。

有学者针对叶片内部水蒸气热膨胀的情况进行了实测分析，分析表明水蒸气的分布随叶片材料、叶片部位的不同而变化，其受热膨胀后将导致叶片内部产生不平衡压力，造成叶片不同程度的损坏。此外，在雷直击于叶片时，雷击点与叶片内部导体间可能会产生内部电弧。

内部电弧是造成叶片内部材料严重损坏的重要原因，有学者开展了叶片夹层材料PVC与巴塞木的电弧热效应模拟实验，结合分子反应动力学理论，对PVC与巴塞木在内部电弧下的损坏特征、程度以及机制进行了归纳，研究表明高温下PVC与巴塞木的材料聚合度发生明显变化，进而影响材料的机械强度。

当雷电成功击于接闪器后，雷电流通过叶片内部引下线向大地泄放，引下线中电流热效应可能会使叶片夹层中的水蒸气膨胀，造成叶片的内部损坏。另一种情况为雷电流流过引下线时产生的电应力使引下线发生明显形变，进而使叶片内部材料发生断裂。

针对雷电流通过内部引下线造成的叶片损坏问题，相关学者提出了外置引下线的设计，意在避免雷电流通过引下线时对叶片的危害，但外置引下线将影响风机叶片转动时的气动特性，有关此设计的可行性仍需进一步评估与论证。

有学者则指出在旋转叶片接闪时，雷击电弧在接闪器附近将发生偏移，形成拉弧现象，进而烧蚀叶片，实验结果与现场叶片损坏情况表明，叶片转速越大，烧蚀范围越大。

基于高寒地区雷电活动频率与2.1节中提及的相关数据，当高寒地区风电机组在低温条件下遭受雷击时，雷击电弧热效应与内部引下线雷电流的作用将可能引发风机叶片及其他部件温度的大幅骤变，结合风机部件材料在寒冷环境下呈现的低温脆性，上述过程将对风机造成更大的破坏。因此考虑低温影响，相关损坏机制的结论还需进一步完善。

2.4  高寒地区风电机组雷击电磁暂态过程

雷电击于接闪器后，雷电流经引下线、机舱、塔筒以及接地系统泄入大地，但由于雷电流行波幅值较高，电流变化与泄放速度极快，在经过机舱与塔筒时将建立暂态电磁场，此类电磁场通过感应与辐射的方式，影响风机控制系统的正常工作，甚至使控制系统中的电子设备发生严重故障。统计结果显示，控制系统损坏占风电机组雷击设备损坏总数的