[發(fā)明專利]用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的電連接系統(tǒng)、風(fēng)力渦輪機(jī)及相關(guān)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010589910.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN112151989B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F.加爾西亞阿耶拉;O.格雷羅布伊特拉戈;J.P.吉萊拉德吉斯帕特;V.瑪奇諾曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子歌美颯可再生能源創(chuàng)新與技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01R13/02
• 分類號(hào): H01R13/02;H01R24/00;H01R43/00;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(fā)明涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的電連接系統(tǒng)、風(fēng)力渦輪機(jī)及相關(guān)方法。本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的電連接系統(tǒng)，該電連接系統(tǒng)允許在所有導(dǎo)體之間共享電流，以便避免它們之間的電壓差，從而避免優(yōu)選地處于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的翼梁帽中的拉擠板之間的內(nèi)部火花。本發(fā)明的第二個(gè)目的是一種風(fēng)力渦輪機(jī)，該風(fēng)力渦輪機(jī)又包括風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片包括電接合系統(tǒng)。本發(fā)明的第三個(gè)目的是一種用于電連接風(fēng)力渦輪機(jī)葉片中的導(dǎo)電帽的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的電連接系統(tǒng)，該電連接系統(tǒng)允許在所有導(dǎo)體之間共享電流，以便避免它們之間的電壓差，從而避免優(yōu)選地處于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的翼梁帽中的拉擠板之間的內(nèi)部火花。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是一種風(fēng)力渦輪機(jī)，該風(fēng)力渦輪機(jī)又包括風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片包括電接合系統(tǒng)。

本發(fā)明的第三個(gè)目的是一種用于電連接導(dǎo)電元件的方法，所述導(dǎo)電元件是風(fēng)力渦輪機(jī)葉片中的帽（cap）的一部分。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)US20180156202A1中已知，其公開了一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的翼梁帽組件，該翼梁帽組件具有碳纖維增強(qiáng)的翼梁帽、沿該翼梁帽延伸的避雷導(dǎo)體以及將該翼梁帽和該避雷導(dǎo)體導(dǎo)電地電連接在一起的等電位接合元件，其中，該翼梁帽包括多層拉擠半成品，并且該等電位接合元件包括碳纖維材料片，該碳纖維材料片抵靠該拉擠半成品中的一個(gè)的葉片根部側(cè)上的端部的端面，并且抵靠該拉擠半成品中的一個(gè)的葉片末梢側(cè)上的端部的端面。

然而，與金屬相比，該多層拉擠半成品不是好的導(dǎo)體。它們的線性電導(dǎo)率比銅低三個(gè)數(shù)量級(jí)，從而在雷電流流動(dòng)期間由于歐姆定律而促進(jìn)高電壓差。導(dǎo)體之間的這種電壓差可在同一翼梁帽組件的拉擠半成品的這些導(dǎo)體之間產(chǎn)生放電。

而且，由于結(jié)構(gòu)原因，碳帽組件包括不同長度的多個(gè)拉擠半成品。此外，拉擠半成品由給定的厚度制成，該給定的厚度它們?nèi)肯嗤虿煌?/p>

雷電流當(dāng)注入到翼梁帽時(shí)，其由所有導(dǎo)體共享，并且每次在頂部處添加拉擠半成品時(shí)都需要共享。也就是說，每次翼梁帽的總剖面都被修改。對(duì)于葉片的中跨區(qū)域處的部段，出現(xiàn)較大的剖面，而對(duì)于與葉片的末梢相對(duì)應(yīng)的端部區(qū)域處的部段，出現(xiàn)較小的剖面。因此，流過翼梁的電流是相同的（總安培數(shù)），但電流密度（安培/平方毫米（mm2））不是，該電流密度取決于具體半徑。當(dāng)在翼梁帽的端部處注入和收集電流時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生“向上”的電流流動(dòng)（即，到添加在頂部處的拉擠半成品），這導(dǎo)致這些拉擠半成品之間的內(nèi)部火花。

本申請(qǐng)人不知曉任何解決了上面提到的缺點(diǎn)的用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的電連接系統(tǒng)。

本發(fā)明的用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的電連接系統(tǒng)和相關(guān)方法解決了上述缺點(diǎn)，從而提供了一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的電連接系統(tǒng)，該電連接系統(tǒng)防止構(gòu)成的碳層壓件（carbonlaminates that make up）之間的電壓差，并且沿不連續(xù)的剖面提供均勻的電流分布。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的電連接系統(tǒng)，該電連接系統(tǒng)允許在所有導(dǎo)體之間共享電流，以便避免它們之間的電壓差，從而避免優(yōu)選地處于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的翼梁帽中的拉擠板之間的內(nèi)部火花。

用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的該電連接系統(tǒng)包括：

? 翼梁帽組件，其又包括：

- 至少一組碳拉擠板，其包括至少第一拉擠板、第二拉擠板和第三拉擠板，第二拉擠板被設(shè)置在第一拉擠板上方，并且第三拉擠板被設(shè)置在第二拉擠板上方，其中，第一拉擠板、第二拉擠板和第三拉擠板中的每一個(gè)包括至少一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域，其中，第一拉擠板、第二拉擠板和第三拉擠板限定了風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的縱向方向；

- 設(shè)置在第一拉擠板和第二拉擠板之間的至少一個(gè)第一板間導(dǎo)電片；設(shè)置在第二拉擠板和第三拉擠板之間的至少一個(gè)第二板間導(dǎo)電片；