[發明專利]用于風力渦輪機機艙的機艙罩殼

無效

• 申請號: 201180032716.4
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102971530A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: E·蒂爾;T·克洛克;S·霍伊爾;D·阿南德
• 申請（專利權）人: 蘇司蘭能源有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;馮思思

技術領域

本發明涉及一種具有電磁屏蔽的機艙罩殼的風力渦輪機、一種具有電磁屏蔽作用的機艙罩殼、一種用于由多個元件組成的機艙罩殼的元件以及一種用于制造這種用于風力渦輪機的機艙罩殼的元件的方法。

背景技術

為了減小無線系統、閃電和其他干擾源對機艙中的電氣和電子系統的與場有關的干擾，電磁屏蔽是必需的。電磁屏蔽一方面用于使包含的開關系統的敏感技術不受干擾，另一方面用于避免人員由于可能產生的泄漏電流或放電而受到傷害。

這種措施的一個重要的應用領域是風力渦輪機的機艙，因為這里對于維修人員可進入的敏感的技術系統設置在最狹窄的空間內。為了按照在國際電工委員會標準IEC?62305中描述的且在針對風力渦輪機的IEC?61400-24中要求的雷電防護區原則實現在機艙內部的雷電防護區1，屏蔽是必需的。

對于在風力渦輪機的機艙中的電磁屏蔽，由現有技術已知不同的方法：一種可能性在于，機艙完全由金屬制成。但這在大型風力渦輪機的機艙的情況下，由于高的重量和高的材料成本是不希望的。

當機艙根據現有技術由復合材料制成時，另一可能性在于，在機艙罩殼的內側或外側上安裝金屬箔或使機艙罩殼設有具有屏蔽特性的漆層。

另一可能性在于，大多數情況下在機艙罩殼的內側上設置屏蔽墊。由CA002657037A1已知一種能導電的被實施為格柵編織物的導體層，其為了提高屏蔽作用而集成到機艙罩殼中。

除了風力渦輪機的機艙的內部區域的電磁屏蔽之外，按照標準IEC?60364-5-54規定，安裝在機艙外側上的傳導性結構、例如扶手、鎖緊鉤、爬梯或用于安裝件的金屬保持系統具有用于電位平衡的裝置。這些傳導性結構必須與機架的電位平衡設備和風力渦輪機的電設備連接。由此防止在帶電和未帶電的或接地的部件之間通過人體、例如在機艙中的維修人員進行電壓平衡。目的是，避免在2.5m的手可達到的范圍內在兩個傳導性部件之間產生危險的接觸電壓。

在大多數情況下這借助于單獨的導線/電纜實現，這些導線/電纜鋪設或者說安裝在機艙罩殼的內側上并且在這里是在壁上和在頂上。然而這除了增加電設備的混亂性之外還引起潛在的風險，因為在導線和電纜的固定違反規程的情況下，對維修人員來說存在絆住或掛住的危險。

另外，通過閃電電流導出的電纜敷設還增加了該混亂性。閃電電流導出由在風力渦輪機的機艙罩殼的頂上的避雷針實現，并且借助于為了進行電位平衡而單獨布置的導出件、例如電纜、導線和/或圓導線導出到接地裝置。大多數情況下，這些導出件被敷設穿過機艙的內部，這在閃電電流導出的情況下對于機艙中的系統會具有嚴重的后果：一方面，穿過機艙內部的閃電電流導出件會導致從閃電電流導出件到相鄰結構件、到電開關設備、電纜和導線的電弧。另一方面，在導出大的閃電電流時會輻射出電磁場，該電磁場在其他的導體回線和傳導性結構中感應出電流和電壓。

這些電流(感應的閃電電流)和電壓(過電壓)可以威脅或破壞電設備和電子系統。通過閃電電流導出件的局部集中的場輻射，場分量在其場強度方面不會減小并且幾乎持續地起作用。

在閃電電流導出有絕緣且缺少用于電位平衡的連接的情況下，可能會通過在導線上高的電壓降產生絕緣擊穿，然后可能會由于高的電弧溫度引起絕緣燒損。該絕緣燒損還會波及到其他的系統和部件，由此會導致整個設備明顯的損壞和損毀。

在平行地敷設閃電電流導出件或違反規程地固定這些導體時，在導體上的電動力學的橫向力變得明顯。結果，這可能通過活動的導線段引起導線的撕開或其他系統和部件的損壞。

在目前的風力渦輪機的研發、設計和安裝中，分開地考慮和實施電磁屏蔽、電位平衡和閃電電流導出。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種用于風力渦輪機的機艙罩殼，其為現有技術中所提到的問題提供了解決方案。