[發(fā)明專利]一種海上碳纖維風電葉片防雷系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910773886.6
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN110307127A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝磊;袁亞麗;陳千婷;文蕾;秦梓程;榮光
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林重通成飛新材料股份公司
• 主分類號: F03D80/30
• 分類號: F03D80/30
• 代理公司: 重慶智慧之源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50234
• 代理人: 余洪

本專利涉及防雷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種海上碳纖維風電葉片防雷系統(tǒng)，包括葉尖接閃器、金屬網(wǎng)、若干導(dǎo)電板、導(dǎo)電螺栓和導(dǎo)線，導(dǎo)線與導(dǎo)電螺栓連接，導(dǎo)電板包括若干成對的葉根導(dǎo)電板和若干成對的葉尖導(dǎo)電板，葉尖接閃器和葉尖導(dǎo)電板固定在葉片尖部并通過導(dǎo)電螺栓連接，若干葉根導(dǎo)電板固定在葉片根部，且葉根導(dǎo)電板與導(dǎo)電螺栓連接，金屬網(wǎng)覆蓋在葉片主梁上。雷電通過葉尖接閃器、葉尖導(dǎo)電板傳到金屬網(wǎng)，再傳到葉根導(dǎo)電板，整個防雷系統(tǒng)中不會產(chǎn)生電流的中斷、突變，不會產(chǎn)生間隙放電、局部放電，電流傳導(dǎo)均勻，電流傳導(dǎo)引起的熱量分布均勻，避免局部過熱老化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防雷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種海上碳纖維風電葉片防雷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

風力發(fā)電機通常安裝海上，由于風力發(fā)電機在轉(zhuǎn)動過程中，葉片處在較高處，在雷雨天很容易遭受雷擊，因此需要在風力發(fā)電機的葉片、碳纖維主梁上安裝防雷裝置。

現(xiàn)有的防雷裝置大多設(shè)計簡單，只涉及接閃器和導(dǎo)線及其相關(guān)連接，這種方式無法起到保護碳纖維葉片作用，因為碳纖維葉片本就是半導(dǎo)體，容易引雷，但卻無法承受雷擊，也不利于電流和熱量的傳導(dǎo)，容易產(chǎn)生局部電流分布不均、電荷聚集、熱量聚集等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明意在提供一種海上碳纖維風電葉片防雷系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中容易出現(xiàn)碳纖維葉片主梁被雷擊，防雷系統(tǒng)局部電流分布不均、電荷聚集、熱量聚集的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案如下：

一種海上碳纖維風電葉片防雷系統(tǒng)，包括葉尖接閃器、金屬網(wǎng)、若干導(dǎo)電板、導(dǎo)電螺栓和導(dǎo)線，所述導(dǎo)線與導(dǎo)電螺栓連接，所述導(dǎo)電板包括若干成對的葉根導(dǎo)電板和若干成對的葉尖導(dǎo)電板，所述葉尖接閃器和葉尖導(dǎo)電板固定在葉片尖部并通過導(dǎo)電螺栓連接，若干所述葉根導(dǎo)電板固定在葉片根部，且葉根導(dǎo)電板與導(dǎo)電螺栓連接，所述金屬網(wǎng)覆蓋在葉片主梁上，所述金屬網(wǎng)位于葉片尖部的邊緣與葉尖導(dǎo)電板固定，所述金屬網(wǎng)位于葉片根部的邊緣與葉根導(dǎo)電板固定。

基礎(chǔ)方案的有益效果：(1)雷電通過葉尖接閃器、葉尖導(dǎo)電板傳到金屬網(wǎng)，再傳到葉根導(dǎo)電板、導(dǎo)線，整個防雷系統(tǒng)中不會產(chǎn)生電流的中斷，不會產(chǎn)生間隙放電、局部放電，整體電流傳導(dǎo)分布均勻，電流傳導(dǎo)引起的熱量分布均勻，避免局部擊穿、過熱老化。

(2)本方案中采用金屬網(wǎng)作為下引導(dǎo)體，覆蓋整個主梁，能夠保護主梁。

進一步，每塊所述導(dǎo)電板由內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板、外側(cè)導(dǎo)電板和導(dǎo)電塊組成，所述導(dǎo)電塊焊接在內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板遠離外側(cè)導(dǎo)電板的一側(cè)，所述金屬網(wǎng)邊緣固定在內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板和外側(cè)導(dǎo)電板之間，所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板上的導(dǎo)電塊與導(dǎo)電螺栓連接。金屬網(wǎng)邊緣夾在內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板和外側(cè)導(dǎo)電板之間，通過內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板和外側(cè)導(dǎo)電板夾住金屬網(wǎng)，能夠達到更優(yōu)良的連接、過渡，并且在內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板上的導(dǎo)電塊與導(dǎo)電螺栓連接，進而形成良好的導(dǎo)電通路。

進一步，所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板和外側(cè)導(dǎo)電板上均設(shè)有若干通孔，所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板和外側(cè)導(dǎo)電板通過若干鉚釘固定連接，所述鉚釘穿過通孔。利用鉚釘將內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板和外側(cè)導(dǎo)電板固定，使得內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板和外側(cè)導(dǎo)電板連接穩(wěn)固，同時能夠保證內(nèi)側(cè)導(dǎo)電板和外側(cè)導(dǎo)電板夾緊金屬網(wǎng)。

進一步，所述金屬網(wǎng)上設(shè)有若干等電位，所述等電位處設(shè)有若干層等電位輔層，若干層所述等電位輔層位于金屬網(wǎng)和主梁之間。等電位能夠平衡金屬網(wǎng)和葉片主梁之間的電勢差。

進一步，所述導(dǎo)電板的金屬邊、角設(shè)置圓角。導(dǎo)電板金屬邊、角圓角不易形成局部放電，整體電流傳導(dǎo)分布均勻。

進一步，所述金屬網(wǎng)為銅網(wǎng)。銅的導(dǎo)電性能好、隨形性能好，適用于本方案。

進一步，所述金屬網(wǎng)為鋁合金網(wǎng)。鋁合金的導(dǎo)電性能好且質(zhì)量較輕，能夠減輕葉片主梁的負重。