[發明專利]帶有電流傳導器件的風能設備的塔架

有效

• 申請號: 201280002947.5
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN103119292A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 馬提亞·舒伯特
• 申請（專利權）人: 瑞能系統歐洲股份公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;F03D11/04
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明涉及一種帶有電流傳導器件系統的風能設備的塔架，尤其是管狀塔架，其中該電流傳導器件系統用于將電功率從優選地布置在塔架上的發電機傳輸至優選地在塔架基部處構造成的功率模塊。此外，本發明涉及一種風能設備以及一種用于運行風能設備的方法。

背景技術

本專利申請人的風能設備被稱為5M、MM92、MM82、MM70以及MD77。

現代的風能設備通常具有塔架，在其上安放帶有轉子的機殼或外罩。該塔架尤其地構造成鋼管狀塔架，且通常具有逐漸變細的形狀。

此外，該塔架自身一般由多個鋼塔架部段構成，這些鋼塔架部段可選地由預制的殼段組裝而成。

在WO-A-2004/083633中描述了一種風力設備的鋼塔架，以及一種用于建造風力設備的大型圓柱形或圓錐形塔架的方法。

此外，在WO-A-03/036084中公開了一種風能設備，其具有由多個塔架部段構建的塔架、布置在塔架頂部的區域中的發電機、布置在塔架基部的區域中的功率模塊，以及預裝在塔架部段中用于發電機至功率模塊的電流傳輸的導電軌。

在許多已知的風能設備的情形中，風能設備的包括例如變壓器、開關柜、可能有的逆變器、中壓設備和/或低壓分配裝置等電氣單元的電氣功率模塊布置在發電機的下方，且經常布置在風能設備塔架的塔架基部的區域中，或者布置在塔架基部處的機殼內。為了將由布置在塔架頂部的區域中的外罩內的發電機所產生的電能傳輸至功率模塊或者傳輸至電網接口，在此設置有導電軌，其在大多數情況下在塔架的內部延伸。

此外，在DE-C-10152557中描述了一種風能設備，其包括由多個塔架部段構建的塔架、布置在塔架頂部的區域中的發電機、布置在塔架基部的區域中的功率模塊，以及用于發電機至功率模塊的電流傳輸的電流傳導器件。

發明內容

由該現有技術出發，本發明的目的在于提供一種以簡單且有利的方式建立的風能設備，其能夠保持所設置的安全要求。

該目的通過帶有用于將電功率從優選地布置在塔架上的發電機傳輸至優選地在塔架基部處構造成的功率模塊的電流傳導器件系統的風能設備的塔架、尤其是管狀塔架來實現，該塔架的改進之處在于，電流傳導器件系統具有三個并排布置的電導體，且這三個電導體布置在殼體中，其中，在使用殼體的情形下構造有用于布置在殼體中的電導體的地線，其中，殼體以預定間隔在使用連接裝置的情形下與優選為內部的塔架壁相連接，其中，連接裝置具有導電的橫截面，其中，連接裝置在塔架縱向上的間隔以及在殼體與塔架壁之間的連接裝置的橫截面如此地來測定，即，在出現故障情況、例如短路的情形中，塔架壁與殼體之間的電壓降不超過預定的接觸電壓。

本發明基于使用作為用于電導體（也稱作電流傳導器件）的地線的殼體所構造成簡單的電流傳導器件系統，其相對于風能設備中目前已知的電流傳導器件系統具有降低的重量，這是因為地線由殼體提供。

通過將殼體用作地線，在風能設備的管狀塔架中的電流傳導器件系統被改善且簡化，其中，尤其是材料成本且進而整個風能設備的成本降低。

尤其是，電流傳導器件系統正好具有或者僅具有三個并排布置的處于（地線）殼體內部中的電導體，其中，所述正好三個電導體被構造成地線的殼體包圍。該（正好）三個并排布置的電導體的地線具有導電的例如由鋼構成的殼體，在其中布置有傳導電流的電導體。

此外，在本發明的范疇中作如下設置，即，在出現故障情況、例如電氣短路的情形中，塔架壁與殼體之間的電壓降不超過預定的接觸電壓，其中，在塔架內部中的殼體與塔架壁之間的連接裝置構造成導電的，且連接裝置的傳導橫截面與沿塔架縱向的連接裝置之間的間隔一起如此地構造成或具有這樣的尺寸，使得例如在出現短路的情形中，接觸電壓、以及因而在塔架壁與構造成地線的殼體之間的電壓降不超過50伏。

由此實現了即使在可能出現的短路的情形中，人們在接觸塔架壁時也不會經受到危害健康的電擊。總地來說，由此風能設備的運行安全性在短路的情形中也得到了提高。在本發明的范疇中，在塔架的一種設計方案中同樣作如下設置，即，接觸電壓小于40或30伏，以便使對人的健康危害最小。有利的是，在考慮安裝地的相應的生效國家標準和國際標準的情形下來確定接觸電壓。

另一優點通過將用于電導體的殼體用作地線由此得出，即，殼體在其尺寸上構造成比在使用四個電導體的情形中更小。