[實用新型]一種風力發(fā)電機組風輪葉片防雷裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220221813.X
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN202645840U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設計）人: 劉偉超;代海濤;閆文娟
• 申請（專利權(quán)）人: 國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D11/00;H01R4/66
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務所 11303
• 代理人: 遆俊臣

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及風力發(fā)電機組防雷裝置領(lǐng)域，具體地，涉及一種風力發(fā)電機組風輪葉片防雷裝置。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，風電機組的單機容量越來越大，塔筒高度及風輪直徑不斷增加，增加了風輪葉片遭受雷擊的危險，尤其是在中國西南部雷暴多發(fā)地區(qū)。傳統(tǒng)的風輪葉片防雷系統(tǒng)多采用在葉尖及葉身固定點布置通過導線接地的金屬接閃點方式防止葉片遭受雷擊。這種傳統(tǒng)的防雷方式具有接閃效果差，防雷擊保護小得缺點，但基本可以滿足一般的全玻璃纖維增強復合材料風輪葉片的防雷要求。

大MW級（3MW及以上）風力發(fā)電機組多采用碳纖維增強復合材料制作風輪葉片主梁，相對碳纖維增強復合材料的導電性能明顯優(yōu)于玻璃纖維增強復合材料，傳統(tǒng)的防雷裝置已經(jīng)不能滿足此種葉片的防雷要求。

實用新型內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型提供一種主梁采用碳纖維增強復合材料制作的風力發(fā)電機組風輪葉片防雷裝置，目的在于提高葉片防雷裝置的保護區(qū)域面積，防止由碳纖維增強復合材料的良導電性造成葉片雷擊損傷。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種風力發(fā)電機組風輪葉片防雷裝置，所述風輪葉片的主梁采用碳纖維增強復合材料，在非主梁區(qū)域的風輪葉片殼體中預埋有接閃器，接閃器通過位于風輪葉片內(nèi)腔中的導線接地；且在所述風輪葉片的外表面上固定有導電分流帶，導電分流帶通過螺母與接閃器連接。

進一步地，所述導電分流帶由上表面至下表面依次為：導電鋁箔層、環(huán)氧樹脂層及不飽和聚酯膠帶層，且下表面與風輪葉片外表面粘接。

進一步地，所述導電分流帶橫跨風輪葉片的主梁。

進一步地，所述接閃器位于導電分流帶一端的風輪葉片殼體中，且與導電分流帶的一端連接。

進一步地，所述與導電分流帶一端連接的接閃器靠近風輪葉片的后緣。

進一步地，所述風輪葉片的每側(cè)殼體內(nèi)均設置有多個接閃器，兩側(cè)對稱分布，所述導電分流帶有多個，與多個接閃器一一對應，且位于風輪葉片兩個側(cè)面相同位置的導電分流帶不搭接。

進一步地，所述位于風輪葉片每側(cè)殼體外表面的多個導電分流帶沿風輪葉片軸向并排均勻設置。

進一步地，所述導線通過輪轂接地。

進一步地，所述導線通過葉根金屬法蘭與輪轂連接接地。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型通過在風輪葉片外表面設置導電分流帶，可提高風輪葉片防雷裝置的保護區(qū)域面積，接閃效果好，適用于采用碳纖維增強復合材料作為風輪葉片主梁的大MW級（3MW及以上）風力發(fā)電機組。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為風力發(fā)電機組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為帶防雷裝置的風輪葉片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中的A-A截面圖；

圖4為圖3中的B部位的局部放大圖；

圖5為導電分流帶的基本結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型的風力發(fā)電機組風輪葉片防雷裝置，主要適用于如圖1所示的風力發(fā)電機組的風輪葉片1采用碳纖維增強復合材料作為主梁的情況。

如圖2、3、4、5所示，本實用新型的風力發(fā)電機組風輪葉片防雷裝置，在非主梁4區(qū)域的風輪葉片1殼體中預埋有接閃器2，接閃器2通過位于風輪葉片1內(nèi)腔中的導線5與葉根金屬法蘭連接，通過輪轂接地；且風輪葉片1的外表面上固定有導電分流帶3，導電分流帶3由上表面至下表面依次為：導電鋁箔層7、環(huán)氧樹脂層8及不飽和聚酯膠帶層9，且下表面與風輪葉片1外表面粘接。導電分流帶3橫跨風輪葉片1的主梁4，接閃器2位于導電分流帶3一端的風輪葉片1殼體中，靠近風輪葉片1的后緣部位，且接閃器2與導電分流帶3的一端通過螺母6固定連接。

在上述實施例中，風輪葉片1的每側(cè)殼體內(nèi)均可設置有多個接閃器2，兩側(cè)對稱分布，導電分流帶3有多個，與多個接閃器2一一對應，且位于風輪葉片1兩個側(cè)面相同位置的導電分流帶3不搭接。位于風輪葉片1每側(cè)殼體外表面的多個導電分流帶3可沿風輪葉片1軸向并排均勻設置。

上述風力發(fā)電機組風輪葉片防雷裝置的安裝方法，包括如下步驟：

（1）將接閃器預埋于非主梁區(qū)域的風輪葉片殼體中，并與風輪葉片殼體一體成型；