[發明專利]具有雷電保護系統的風力葉片

在審

• 申請號: 202180039925.5
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN115667699A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: L·芭莎
• 申請（專利權）人: 艾爾姆風能研發（荷蘭）有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D80/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張昱;吳強

提出了一種用于風力葉片的雷電保護子系統。雷電保護子系統包括一個或多個傳導節段，其中一個或多個傳導節段中的每個包括導體和聯接部分，其中聯接部分構造成將一個或多個傳導節段固定到風力葉片的邊緣。此外，一個或多個傳導節段在風力葉片的外表面處沿邊緣的長度的至少部分形成長形雷電傳導路徑。

技術領域

本說明書的實施例大體上涉及雷電保護子系統。特別地，本說明書公開了一種沿風力葉片的邊緣設置在風力葉片的外表面上的雷電保護子系統。本公開還涉及沿風力葉片的邊緣安裝雷電保護子系統的方法。

背景技術

可注意到，雷電保護子系統通常包括設置在風力葉片的內腔中的導體/線纜。更具體地，雷電導體/線纜沿風力葉片的抗剪腹板設置。由于雷電導體/線纜設置在風力葉片的內腔中，因此難以接近雷電導體/線纜。在雷電導體/線纜中有故障的情況下，難以接近和維修雷電導體/線纜。可能需要在風力葉片表面上設置人孔以接近設置在內腔中的雷電導體。這些人孔/接近面板是風力葉片表面上的大孔，并且可能繼而又影響風力葉片的結構完整性。

近期以來，公開了在風力葉片的外表面上使用雷電導體/線纜。然而，這些雷電導體/線纜會影響風力葉片的空氣動力學輪廓。因此，風力葉片的空氣動力性能受到影響。

此外，通常，雷電導體/線纜是長的連續線纜。因此，在模塊化/分體式葉片的情況下，如果采用單根連續線纜作為雷電導體，則單獨運輸風力葉片的不同區段是不可行的。這繼而又增加了長風力葉片的運輸的復雜性。

將引下導體一體化到風力渦輪機葉片的前緣和/或后緣中也是已知的。然而，此類系統具有與具有內部引下導體的雷電保護系統相同的問題并且更難以維護。

發明內容

根據本說明書的一些方面，提出了一種用于風力葉片的雷電保護子系統。雷電保護子系統包括一個或多個傳導節段，其中一個或多個傳導節段中的每個包括導體和聯接部分。聯接部分構造成將一個或多個傳導節段固定到風力葉片的邊緣。此外，一個或多個傳導節段在風力葉片的外表面處沿邊緣的長度的至少部分形成長形雷電傳導路徑。

根據本說明書的又一個方面，提出了一種制造具有雷電保護子系統的風力葉片的方法。制造風力葉片的方法包括模制風力葉片的至少部分，以及沿風力葉片的邊緣的長度的至少部分設置一個或多個傳導節段，其中一個或多個傳導節段包括導體和聯接部分，其中聯接部分構造成將一個或多個傳導節段固定到風力葉片的邊緣，并且其中一個或多個傳導節段在風力葉片的外表面處沿邊緣的長度的至少部分形成長形雷電傳導路徑。

在優選實施例中，雷電保護子系統可進一步包括多個連接節段，其中多個連接節段中的至少一個連接節段設置在一個或多個傳導節段中的兩個傳導節段之間。

在另一個優選實施例中，長形雷電傳導路徑包括雷電導體、雷電傳導線纜或它們的組合。在另一個優選實施例中，至少兩個傳導節段之間存在氣隙，并且其中氣隙有助于電流的傳導。

在另一個優選實施例中，多個連接節段由柔性材料制成。

在另一個優選實施例中，一個或多個傳導節段包括至少部分地包裹導體的外部覆蓋物，并且其中外部覆蓋物包括絕緣體。

在另一個優選實施例中，絕緣體包括復合材料、熱塑性材料或它們的組合。

在另一個優選實施例中，一個或多個傳導節段構造成提供風力葉片的期望的空氣動力學輪廓。

在另一個優選實施例中，一個或多個傳導節段的第一尺寸沿風力葉片的邊緣的長度變化。

在另一個優選實施例中，一個或多個傳導節段的第一尺寸包括一個或多個傳導節段的高度、長度和寬度中的至少一者。

在另一個優選實施例中，一個或多個傳導節段具有漸縮的幾何形狀。

在另一個優選實施例中，一個或多個傳導節段包括碳纖維和傳導金屬中的至少一者。