[發(fā)明專利]一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)的閃電電流傳輸系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710907908.4
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107917050B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 維克托·馬赫·諾曼;米格爾·利納雷斯·法諾;弗朗西斯科·哈維爾·奧斯蒂斯·蘇比里
• 申請（專利權(quán)）人: 歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司
• 主分類號: F03D80/30
• 分類號: F03D80/30;F03D1/06;H02G13/00
• 代理公司: 北京金信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;王智

本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)的閃電電流傳輸系統(tǒng)。提供了一種在風(fēng)力渦輪機(jī)的每個(gè)葉片(10)的根部處的金屬帶(18)和位于機(jī)艙(13)處的金屬環(huán)(12)之間的閃電電流傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有閃電電流傳輸元件(33)，其包括導(dǎo)體部分(35)、絕緣部分(37)和連接到轉(zhuǎn)子轂(21)的支撐裝置(30)。金屬帶(18)和金屬環(huán)(12)配置有朝向閃電電流傳輸元件(33)延伸的突出部分(61,63)。閃電電流傳輸元件(33)的導(dǎo)電部分(35)包括在不同高度安裝在基板(41)上并且分別指向金屬帶(18)和金屬環(huán)(12)的突出部分(61,63)的第一和第二接收器(47,47')。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及安裝在風(fēng)力渦輪機(jī)上的閃電電流傳輸裝置，尤其涉及非接觸式系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)(見圖1)包括三個(gè)葉片10，其連接到葉片軸承19以使得能夠圍繞葉片10的縱向軸線轉(zhuǎn)動(通常稱為“俯仰”的轉(zhuǎn)動)。葉片軸承19連接到主軸15，主軸15將與葉片10連接的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到改變角速度的齒輪箱，并從那里傳遞到發(fā)電機(jī)。

在傳統(tǒng)的防雷系統(tǒng)中，由葉片接收的閃電電流通過以下路線傳輸?shù)降孛?見圖1和圖2)：

葉片尖端處接受的雷電沖擊由位于葉片內(nèi)側(cè)的第一傳導(dǎo)裝置25,27，25'，27'(傳導(dǎo)裝置27,27'可以連接到葉片的結(jié)構(gòu)元件17)傳送到位于葉片根部、距離葉片軸承19一定距離處的金屬帶18。

從金屬帶18到閃電電流傳輸元件31發(fā)生閃絡(luò)，并且從閃電電流傳輸元件31到機(jī)艙13的金屬環(huán)12發(fā)生另一閃絡(luò)。

閃電電流通過位于機(jī)艙13內(nèi)的第二傳導(dǎo)裝置28，而不通過風(fēng)力渦輪機(jī)的任何精密部件，例如轉(zhuǎn)子轂21的控制柜、主軸的軸承、齒輪箱或發(fā)電機(jī)，并到達(dá)風(fēng)力渦輪機(jī)的偏航環(huán)20。

最后，閃電電流通過位于塔架16內(nèi)部的第三傳導(dǎo)裝置26從偏航環(huán)20傳送到地面。

當(dāng)葉片10由玻璃纖維或碳纖維制成時(shí)，閃電電流遵循這條路線，這些材料提供電絕緣以防止閃電電流通過葉片10到達(dá)葉片軸承19。

ES2 265 776 B1描述了具有閃電電流傳輸元件31的防雷系統(tǒng)，包括：

導(dǎo)體材料的第一桿，具有第一和第二端，分別以確保其間的閃絡(luò)的一定距離與金屬帶18和金屬環(huán)12相對；

電絕緣材料的第二桿，其能夠承受閃絡(luò)產(chǎn)生的溫度，用于支撐第一桿，并且包括連接到風(fēng)力渦輪機(jī)的輪轂的裝置。

本發(fā)明的目的在于改善這種系統(tǒng)，特別是降低電極之間的擊穿電壓。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種在葉片與風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙之間的閃電電流傳輸系統(tǒng)，其包括：位于每個(gè)葉片的根部處的金屬帶，接收來自位于每個(gè)葉片內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)葉片閃電電流導(dǎo)體的閃電電流，金屬環(huán)，位于機(jī)艙，將閃電電流傳輸?shù)揭粋€(gè)或多個(gè)機(jī)艙閃電電流導(dǎo)體以將它們接地，以及閃電電流傳輸元件，連接到轉(zhuǎn)子轂，以將閃電電流從每個(gè)葉片的金屬帶傳遞到金屬環(huán)。

一方面，每個(gè)葉片的金屬帶和金屬環(huán)被構(gòu)造成具有朝向閃電電流傳輸元件延伸的突出部分(可具有L形構(gòu)造)。另一方面，閃電電流傳輸元件具有導(dǎo)電部分，其中第一和第二接收器以不同的高度安裝在基板上并且朝向分別指向金屬帶和金屬環(huán)的突出部分的方向定向。兩個(gè)特征的組合允許降低系統(tǒng)的四個(gè)電極的擊穿電壓。

在一個(gè)實(shí)施例中，閃電電流傳輸元件的接收器被布置在距金屬帶和金屬環(huán)的突出部分d1和d2處，其分別為2-10mm和5-35mm之間。

本發(fā)明的其它期望的特征和優(yōu)點(diǎn)將從隨后的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求書中相對于附圖變得顯而易見。

附圖說明

圖1是具有閃電電流傳輸系統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)的示意性剖視側(cè)視圖。

圖2是圖1的圓形區(qū)域的放大視圖。