[發明專利]一種風電場風力機風葉防雷擊裝置及方法

在審

• 申請號: 202010166543.6
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN112117650A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 王巨豐;王嬿蕾;駱耀敬;黃萍;王國鋒;徐宇恒;龐智毅;李心如;張奇星;段小嬿;彭斐;楊倩穎;張清河;郭克竹
• 申請（專利權）人: 南寧超伏電氣科技有限公司
• 主分類號: H01T1/02
• 分類號: H01T1/02;H01T19/00
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129
• 代理人: 鄧世江

1.一種風電場風力機風葉防雷擊裝置，包括風機風葉(1)，其特征在于：所述風機風葉(1)的尖端設置有尖端反沖滅弧裝置(2)，所述風機風葉(1)上設置有若干個葉面反沖滅弧裝置(4)，所述風機風葉(1)內設置有接地線(3)，并接地，尖端反沖滅弧裝置(2)和葉面反沖滅弧裝置(4)均與接地線(3)連接。

2.根據權利要求1所述的一種風電場風力機風葉防雷擊裝置，其特征在于：尖端反沖滅弧裝置(2)和葉面反沖滅弧裝置(4)包括引弧電極(5)、反沖管(6)和接閃電極(7)，所述接閃電極(7)設置在反沖管(6)的底部，且接閃電極(7)與接地線(3)連接，所述引弧電極(5)設置在反沖管(6)頂部。

3.根據權利要求2所述的一種風電場風力機風葉防雷擊裝置，其特征在于：所述尖端反沖滅弧裝置(2)設置在風機風葉(1)的尖端向內凹陷，尖端反沖滅弧裝置(2)的反沖口指向風機風葉(1)的尖端指向的方向。

4.根據權利要求2所述的一種風電場風力機風葉防雷擊裝置，其特征在于：葉面反沖滅弧裝置(4)與葉面反沖滅弧裝置(4)之間設置有接閃線，所述接閃線一端設置在一個葉面反沖滅弧裝置(4)的引弧電極(5)，另一端設置在相鄰一個葉面反沖滅弧裝置(4)的引弧電極(5)上。

5.根據權利要求1所述的一種風電場風力機風葉防雷擊裝置，其特征在于：若干個葉面反沖滅弧裝置(4)設置為多排結構，從風機風葉(1)的尖端往風機風葉(1)的根部排列，多排結構的葉面反沖滅弧裝置(4)均與接地線(3)連接，相鄰的兩排的葉面反沖滅弧裝置(4)設置接閃線連接。

6.一種風電場風力機風葉防雷擊方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

步驟1：在風機風葉(1)上設置若干個葉面反沖滅弧裝置(4)，風機風葉(1)內部設置有接地線(3)，并接地，葉面反沖滅弧裝置(4)包括引弧電極(5)、反沖管(6)和接閃電極(7)，所述接閃電極(7)設置在反沖管(6)的底部，且接閃電極(7)與接地線(3)連接，所述引弧電極(5)設置在反沖管(6)頂部；

步驟2：當雷擊閃絡電弧接近風機葉片(1)時，葉面的反沖滅弧裝置(4)上的引弧電極(5)通過對閃絡電弧形成上行先導，將電弧牽引至反沖滅弧裝置(4)的入口處；

步驟3：外電弧在接閃電極(5)作用下進入反沖管(6)，反沖管(6)的內徑遠小于電弧直徑，電弧弧柱在反沖管(6)內受到狹管灌注作用；

步驟4：電弧在反沖管(6)受到強制壓縮，電弧產生彈性形變，反沖管內外溫差變大，導致壓力差變大，產生了由內向外的定向電弧壓爆效應；

步驟5：反沖管(6)與外部的壓力差變大，當反沖管(6)管內壓力大于管外壓力時，產生由內向外的定向電弧壓爆效應，壓爆效應造成電弧排放：一方面，管內電弧被迅速排空；另一方面，外電弧空腔效應，阻斷外電弧能量的注入；

步驟6：葉面反沖滅弧裝置(4)在雷電弧產生的同時將電弧截斷并熄滅，雷電流流入大地的值已非常小，不會造成雷電反擊。

7.根據權利要求6所述的一種風電場風力機風葉防雷擊方法，其特征在于：所述步驟4中，壓爆效應造成電弧排放，內電弧被迅速排空，外電弧空腔效應，阻斷外電弧能量的注入，電弧的連續性被破壞，電弧能量被大量削減，加速沖擊電弧的熄滅。

8.根據權利要求6所述的一種風電場風力機風葉防雷擊方法，其特征在于：所述步驟1中風機風葉(1)的尖端設置有尖端反沖滅弧裝置(2)，尖端反沖滅弧裝置(2)與接地線(3)連接，尖端反沖滅弧裝置(2)包括引弧電極(5)、反沖管(6)和接閃電極(7)，所述接閃電極(7)設置在反沖管(6)的底部，且接閃電極(7)與接地線(3)連接，所述引弧電極(5)設置在反沖管(6)頂部，尖端反沖滅弧裝置(2)開口指向尖端位置。

9.根據權利要求6所述的一種風電場風力機風葉防雷擊方法，其特征在于：所述步驟1中，若干個葉面反沖滅弧裝置(4)設置為多排結構，從風機風葉(1)的尖端往風機風葉(1)的根部排列，多排結構的葉面反沖滅弧裝置(4)均與接地線(3)連接，相鄰的兩排的葉面反沖滅弧裝置(4)設置接閃線連接。