[發明專利]電刷裝置

有效

• 申請號: 201780084547.6
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN110192029B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: S.K.瑟倫森
• 申請（專利權）人: 西門子歌美颯可再生能源公司
• 主分類號: F03D80/30
• 分類號: F03D80/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 佘鵬;劉茜

本發明描述了一種風力渦輪機防雷系統的電刷裝置（1），其被實現為提供從所述風力渦輪機的輪轂（4）到罩蓋（2）的電流路徑（P），所述電刷裝置（1）包括：電刷保持器（11），其布置成保持電刷（10）與處于所述罩蓋（2）的外部處的接觸表面（50）電接觸，所述接觸表面（50）被電連接到所述輪轂（4）；支架（12），其布置成將所述電刷（10）與安裝板（13）電連接；其特征在于：處于所述罩蓋（2）的前壁（21）中的進入開口（20），所述進入開口（20）的尺寸設定成容納所述支架（12）和所述電刷保持器（11）；以及安裝裝置，其用于從罩蓋內部（22）在所述進入開口（20）上方將所述安裝板（13）固定到罩蓋前壁（21）。本發明還描述了一種風力渦輪機，其包括具有至少一個這樣的電刷裝置（1）的防雷系統。本發明還描述了一種對這樣的電刷裝置（1）的電刷（10）執行維護程序的方法。

技術領域

本發明描述了風力渦輪機防雷系統的電刷裝置；風力渦輪機；以及對這樣的電刷裝置執行維護程序的方法。

背景技術

風力渦輪機由于其構造并且還由于其通常處于孤立的位置而易于受到雷擊。風力渦輪機可被多次擊中，并且因此通常包括防雷系統（LPS），以將非常大的雷電流安全地轉移到地面。雷擊可在任何點處擊中風力渦輪機，通常在轉子葉片處擊中風力渦輪機，因為這些是最暴露的部分。由于輪轂被連接到發電機組件的主軸或低速軸，因此重要的是將風力渦輪機LPS設計成確保雷電流被轉移到地面并且不會損壞發電機。相對簡單的是，設置從罩蓋（canopy）到基架（bedframe）（其支撐發電機組件）并且隨后經由引下線通過塔架到地面的電連接。然而，必須防止對轉子葉片的雷擊從輪轂傳遞到主軸，并且該雷擊必須被轉移到罩蓋（從那里其可傳遞到基架）。因此，風力渦輪機LPS通常在每個葉片中將包括引下線，該引下線延續直到輪轂并且經由一個或多個電刷直到罩蓋和基架，并且隨后，經由另外的引下線通過塔架到地面。電刷接口應始終提供從輪轂到罩蓋和基架的電阻最小的路徑。

通常通過使用一個或多個彈簧加載的石墨“刷”來實現不間斷的電氣路徑。這是風力渦輪機LPS的輪轂到基架電流路徑的情況。電刷組件可被固定到固定部分（例如，罩蓋），使得電刷持續地壓靠可旋轉部分（旋轉輪轂的合適表面或輪轂所連接到的低速軸）。電刷最終將會磨損，并且必須更換。在現有設計中，用于保持電刷的支架被安裝到罩蓋的外側前壁上。這種布置結構需要技術人員進入處于風力渦輪機的前部處的轂罩中的狹窄且受限的空間，以便安裝電刷和支架，并且后續再次進入該空間，以便執行任何維護步驟。

與這樣的動作（manoeuvre）相關的健康和安全風險是相當大的，并且需要確保該風險最小化。例如，技術人員當在轂罩中工作時必須穿戴安全帶。此外，有限的空間和狹促的環境意味著技術人員只能緩慢移動并且可能不得不爬行，以便到達罩蓋前壁上的LPS支架。這些方面都增加了與輪轂到罩蓋電流路徑中的已知支架/電刷解決方案相關的總成本。

發明內容

因此，本發明的一個目的在于提供一種電刷裝置，其安裝和維護更容易且成本更低。

該目的通過根據本發明的電刷裝置，通過根據本發明的風力渦輪機以及通過根據本發明的對電刷裝置的電刷執行維護程序的方法來實現。

根據本發明，風力渦輪機防雷系統的電刷裝置被實現為提供從該風力渦輪機的輪轂到罩蓋的電流路徑，并且包括：電刷保持器，其布置成保持電刷與處于該罩蓋的外部處的旋轉接觸表面電接觸，該接觸表面被電連接到該輪轂；以及支架，其布置成將該電刷與安裝板電氣和物理連接，該安裝板被固定到固定的罩蓋。本發明的電刷裝置的特征在于：處于該罩蓋的前壁中的進入開口，該進入開口的尺寸設定成容納該支架和該電刷保持器；以及安裝裝置，其用于從罩蓋內部在該進入開口上方將該安裝板固定到罩蓋前壁。