[發(fā)明專利]一種風(fēng)電場風(fēng)力機(jī)風(fēng)葉防雷擊裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010166543.6
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN112117650A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）人: 南寧超伏電氣科技有限公司
• 主分類號(hào): H01T1/02
• 分類號(hào): H01T1/02;H01T19/00
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務(wù)所(普通合伙) 45129
• 代理人: 鄧世江

本發(fā)明公開了一種風(fēng)電場風(fēng)力機(jī)風(fēng)葉防雷擊裝置及方法，屬于防雷滅弧領(lǐng)域，包括風(fēng)機(jī)風(fēng)葉，所述風(fēng)機(jī)風(fēng)葉的尖端設(shè)置有尖端反沖滅弧裝置，所述風(fēng)機(jī)風(fēng)葉上設(shè)置有若干個(gè)葉面反沖滅弧裝置，所述風(fēng)機(jī)風(fēng)葉內(nèi)設(shè)置有接地線，并接地，尖端反沖滅弧裝置和葉面反沖滅弧裝置均與接地線連接。本發(fā)明反沖滅弧裝置的結(jié)構(gòu)簡單，體積較小，適合應(yīng)用于風(fēng)機(jī)風(fēng)葉上，反沖滅弧裝置能夠通過雷電弧自身的能量熄滅電弧，具有強(qiáng)大的滅弧能力，反沖滅弧裝置能夠熄滅全部或絕大部分的閃絡(luò)電弧，此時(shí)流經(jīng)風(fēng)機(jī)接地導(dǎo)線的雷電流幅值已非常小，能夠有效避免因土壤電阻率過高而造成的風(fēng)機(jī)雷電反擊事故。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防雷滅弧領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)電場風(fēng)力機(jī)風(fēng)葉防雷擊裝置及方法。

背景技術(shù)

近年來，風(fēng)力發(fā)電得益于風(fēng)能清潔可再生，且具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和環(huán)境友好性等優(yōu)點(diǎn)而迅速發(fā)展，越來越受到世界各國的重視。

然而，風(fēng)力發(fā)電的迅速發(fā)展與大規(guī)模應(yīng)用，也帶來了更加巨大的防雷挑戰(zhàn)。大多數(shù)風(fēng)電場地處空曠，風(fēng)電機(jī)組由于其所處的復(fù)雜的大氣環(huán)境，及自身高大聳立且?guī)в行D(zhuǎn)元件的非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，極易遭受雷擊。風(fēng)電機(jī)組的裝機(jī)容量的上升，機(jī)身高度及葉片長度的增加，更使得雷擊風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)險(xiǎn)增大。且雷擊風(fēng)機(jī)造成的損傷多數(shù)為不可修復(fù)損傷，由其造成的故障與停機(jī)時(shí)間最為嚴(yán)重，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)超其它故障總和，已成為限制風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵因素。葉片是風(fēng)電機(jī)組中位置最高的部件，因此相較于其他位置極易遭受直接雷擊，造成損失。

目前葉片主要采用的防雷方法是在葉片上安裝接閃器。隨著葉片長度的不斷增加，僅靠一個(gè)接閃器很難實(shí)現(xiàn)完全保護(hù)覆蓋，會(huì)有部分雷電先導(dǎo)在葉片表面的非接閃器部位發(fā)生閃擊，引起葉片材料的損傷。為此，大型風(fēng)機(jī)葉片常見做法是安裝多個(gè)接閃器，各組接閃器均與內(nèi)嵌引下線進(jìn)行電氣連接，引下線最終通過接地電阻與大地相連。由于風(fēng)電場大多位于沿海山區(qū)等高土壤電阻率地區(qū)，雷擊風(fēng)機(jī)葉尖時(shí)流過的雷電流很大，容易造成雷電反擊事故。為了減小雷擊風(fēng)機(jī)風(fēng)葉時(shí)流經(jīng)的雷電流幅值，防止或避免雷電反擊，因此提出了一種風(fēng)電場風(fēng)力機(jī)風(fēng)葉防雷擊方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)電場風(fēng)力機(jī)風(fēng)葉防雷擊裝置及方法，解決現(xiàn)有風(fēng)機(jī)容易造成雷電反擊事故的技術(shù)問題。

一種風(fēng)電場風(fēng)力機(jī)風(fēng)葉防雷擊裝置，包括風(fēng)機(jī)風(fēng)葉，所述風(fēng)機(jī)風(fēng)葉的尖端設(shè)置有尖端反沖滅弧裝置，所述風(fēng)機(jī)風(fēng)葉上設(shè)置有若干個(gè)葉面反沖滅弧裝置，所述風(fēng)機(jī)風(fēng)葉內(nèi)設(shè)置有接地線，并接地，尖端反沖滅弧裝置和葉面反沖滅弧裝置均與接地線連接。

進(jìn)一步地，尖端反沖滅弧裝置和葉面反沖滅弧裝置包括引弧電極、反沖管和接閃電極，所述接閃電極設(shè)置在反沖管的底部，且接閃電極與接地線連接，所述引弧電極設(shè)置在反沖管頂部。

進(jìn)一步地，所述尖端反沖滅弧裝置設(shè)置在風(fēng)機(jī)風(fēng)葉的尖端向內(nèi)凹陷，尖端反沖滅弧裝置的反沖口指向風(fēng)機(jī)風(fēng)葉的尖端指向的方向。。

進(jìn)一步地，葉面反沖滅弧裝置與葉面反沖滅弧裝置之間設(shè)置有接閃線，所述接閃線一端設(shè)置在一個(gè)葉面反沖滅弧裝置的引弧電極，另一端設(shè)置在相鄰一個(gè)葉面反沖滅弧裝置的引弧電極上。

進(jìn)一步地，若干個(gè)葉面反沖滅弧裝置設(shè)置為多排結(jié)構(gòu)，從風(fēng)機(jī)風(fēng)葉的尖端往風(fēng)機(jī)風(fēng)葉的根部排列，多排結(jié)構(gòu)的葉面反沖滅弧裝置均與接地線連接，相鄰的兩排的葉面反沖滅弧裝置設(shè)置接閃線連接。

一種風(fēng)電場風(fēng)力機(jī)風(fēng)葉防雷擊方法，所述方法包括如下步驟：

步驟1：在風(fēng)機(jī)風(fēng)葉上設(shè)置若干個(gè)葉面反沖滅弧裝置，風(fēng)機(jī)風(fēng)葉內(nèi)部設(shè)置有接地線，并接地，葉面反沖滅弧裝置包括引弧電極、反沖管和接閃電極，所述接閃電極設(shè)置在反沖管的底部，且接閃電極與接地線連接，所述引弧電極設(shè)置在反沖管頂部；

步驟2：當(dāng)雷擊閃絡(luò)電弧接近風(fēng)機(jī)葉片時(shí)，葉面的反沖滅弧裝置上的引弧電極通過對(duì)閃絡(luò)電弧形成上行先導(dǎo)，將電弧牽引至反沖滅弧裝置的入口處；