[發明專利]具有防雷系統的風力渦輪機

有效

• 申請號: 201680005572.6
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN107110113B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: K.莫勒安德森;O.基伊詹森;R.巴克;L.B.漢森
• 申請（專利權）人: LMWP專利控股有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D80/30;H01Q1/50;H01R4/66
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李建新;張昱

本發明涉及一種包括防雷系統的風力渦輪機，該防雷系統包括將通信裝置和信號載送結構相互連接的波導。在其他方面，本發明涉及波導在風力渦輪機的防雷系統中的用途、功率分配器及其在風力渦輪機的防雷系統中的用途。

技術領域

本發明涉及一種包括防雷系統的風力渦輪機。在其他方面，本發明涉及波導在風力渦輪機的防雷系統中的用途、功率分配器及其在風力渦輪機的防雷系統中的用途。

背景技術

風力渦輪機葉片中的葉片和葉片部件、特別是電子部件的防雷保護是重要的，因為雷電流可能是非常有破壞性的。因此，葉片可以配備有接收雷電的接閃器和用于將雷電流引導到地電勢的下引導體。然而，這可能不足以保護位于葉片中的電子部件免受雷電流引起的損壞。

國際專利申請WO2014/187895A1描述了一種用于風力渦輪機葉片的防雷系統，該系統包括在通信裝置的縱向位置處圍繞葉片的周邊定位的導電帶，其中導電帶與雷電下引導體耦合，用于連接到地平面。信號載送同軸電纜以公共電纜并入到雷電下引導體的內部，其中，雷電下引導體被構造成保護內部信號載送結構。

雖然這種現有技術的系統可以為電子器件提供對雷擊的一定程度的保護，但是它們通常針對具有很大電勢差的導體之間的雷電流的閃絡提供的保護不能令人滿意。

因此，本發明的一個目的是提供一種具有防雷系統的風力渦輪機葉片，其提供了對位于葉片內的電子部件、尤其是通信裝置的提高的保護水平。

本發明的另一個目的是提供一種具有與現有技術系統相比性能改進的防雷系統的風力渦輪機葉片。

發明內容

在第一方面，本發明涉及一種風力渦輪機，其包括至少一個渦輪機葉片和防雷系統，渦輪機葉片在平行于縱向軸線的縱向方向上延伸并且具有尖端和根端，其中，風力渦輪機包括：

- 位于風力渦輪機內的至少一個通信裝置；

- 連接到通信裝置的至少一個天線；

- 用于在通信裝置和所述至少一個天線之間傳送信號的至少一個信號載送結構；

- 將通信裝置和信號載送結構相互連接的至少一個波導；

- 至少一個雷電接閃器；

- 連接至雷電接閃器的至少一個雷電下引導體，用于將雷電流傳導到葉片的根端，以連接到地平面；

其中，信號載送結構和雷電下引導體在葉片內的一個或更多個位置處短路。

優選地，所述至少一個通信裝置位于風力渦輪機葉片內。甚至更優選地，所述至少一個通信裝置、所述至少一個天線、所述至少一個信號載送結構、所述至少一個波導、所述至少一個雷電接閃器以及所述至少一個雷電下引導體位于葉片內。

通常，風力渦輪機葉片將包括型面化輪廓以及具有弦的前緣和后緣，型面化輪廓包括壓力側和吸力側，弦具有在前緣和后緣之間延伸的弦長，型面化輪廓在被入射氣流沖擊時產生升力。

通信裝置通常將包括若干電子部件，例如一個或更多個發射器、接收器、數據處理器、放大器和/或傳感器。如果雷電流進入通信裝置，那么上述部件可能會被毀壞或損壞。因此，有必要將雷電流從進入和離開通信裝置的其他信號分開。

優選地，通信裝置被定位為在技術上和物理上盡可能地靠近葉片的根端，以最小化由雷電流引起的沖擊。

在一個實施例中，通信裝置至少包括無線電信號接收器和數據處理器。這是有利的，因為通信裝置然后能夠接收和處理來自一個或更多個天線的信號。此外，通信裝置可以包括使得通信裝置能夠發送無線電信號、接收無線電信號和處理無線電信號的無線電信號發射器。接收的信號優選地是從天線到從發射器發送的信號的應答。這種發射器可以是通信裝置的一部分或者位于通信裝置外部。