防雷裝置、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片組件及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)提供一種防雷裝置、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片組件及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其中防雷裝置包括：導(dǎo)電片，呈弧形，數(shù)量為數(shù)段，各段所述導(dǎo)電片連接，形成與葉片的前緣弧度相匹配的形狀，所述導(dǎo)電片沿所述葉片的前緣延伸至通過葉根接地；接閃器，用于固定在所述葉片的葉尖上，所述接閃器與所述導(dǎo)電片導(dǎo)電連接。上述技術(shù)方案提供的防雷裝置，制作工藝簡便，無需在葉片內(nèi)部設(shè)置連接導(dǎo)線，所以在使用過程中，便于更換出現(xiàn)故障的導(dǎo)電片，且可有效將雷擊電流通過傳導(dǎo)給大地，防雷效果可靠。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

防雷裝置、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片組件及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
本技術(shù)涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，尤其涉及一種防雷裝置、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片組件及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
技術(shù)介紹
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的核心設(shè)備，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括用于固定的塔筒， 設(shè)置在塔筒頂部的機(jī)艙，與機(jī)艙通過主軸連接的輪轂，以及分散設(shè)置在輪轂上的葉片組件。 葉片組件包括葉片和防雷裝置，葉片一般為3片。隨著塔筒高度不同，既定風(fēng)機(jī)的發(fā)電總量會在一定范圍有所不同，目前大型風(fēng)機(jī)的總高度已經(jīng)超過了 100米，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常安裝在空曠的野外場地，諸如開闊地、海岸、山脊、高原和海邊，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過程中很容易被雷電擊中。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中最高的部件是葉片，當(dāng)葉片運(yùn)行到最高高度時，即可視為避雷針形成引雷通道，因而雷害是危害風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行的嚴(yán)重問題。現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上都設(shè)置有防雷裝置，以避免遭受雷擊。在介紹防雷裝置的結(jié)構(gòu)之前，先介紹一下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上葉片5的結(jié)構(gòu)，如圖I所示，葉片5包括多個翼型截面。葉片5的不同部位具有不同的名稱，其中，葉根54是將葉片 5與輪轂相連的部件，葉片5是由上、下兩個翼型面分開鋪層之后，合模一體成型；葉尖51 位于葉片5上距離風(fēng)能回轉(zhuǎn)軸(即輪轂的中軸線)的最遠(yuǎn)處；前緣52是指葉片5在旋轉(zhuǎn)方向的最前端；后緣53是指葉片5在旋轉(zhuǎn)方向的最后端。此處，旋轉(zhuǎn)方向是葉片5繞著輪轂 8中軸線的旋轉(zhuǎn)方向。參見圖1，圖I示意了葉片5的主視圖以及葉片5的各個翼型截面， 翼型截面即葉片5不同位置處的橫截面形狀。為了避雷，現(xiàn)有葉片5上都安裝有防雷裝置。現(xiàn)有的防雷裝置包括鋁尖以及接閃器，均位于葉片5外部；鋁尖安裝在葉尖處，接閃器的數(shù)量為兩個或多個，分別安裝在葉片5的上翼面和下翼面上，鋁尖和各個接閃器在葉片5內(nèi)部通過導(dǎo)線電性連接，最后再通過導(dǎo)線連接到葉根，再由葉根連接法蘭和機(jī)艙，最后連接塔筒并接入大地。現(xiàn)有葉片5內(nèi)部導(dǎo)線多為50-70_2銅線，可允許通過瞬間電流為 200KA。然而雷擊往往會產(chǎn)生很大電流，當(dāng)大電流瞬間通過葉片5內(nèi)部導(dǎo)線時，很容易熔斷導(dǎo)線，或者熔斷葉片5內(nèi)部導(dǎo)線與接閃器的連接部位，從而失去防雷作用。由于導(dǎo)線都設(shè)置在葉片5內(nèi)部，后續(xù)檢修和更換導(dǎo)線都很不方便，葉片5中部及靠近葉尖方向內(nèi)部幾乎無法進(jìn)行修復(fù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)提供一種防雷裝置、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片組件及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，用于優(yōu)化現(xiàn)有防雷裝置的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)便捷檢修。本技術(shù)提供了一種防雷裝置，其中，包括導(dǎo)電片，所述導(dǎo)電片形成與葉片的弧度相匹配的形狀，所述導(dǎo)電片沿所述葉片的前緣延伸至通過葉根接地；接閃器，用于固定在所述葉片的葉尖上，所述接閃器與所述導(dǎo)電片導(dǎo)電連接。3如上所述的防雷裝置，優(yōu)選的是， 所述導(dǎo)電片的數(shù)量為數(shù)片，兩片相鄰的所述導(dǎo)電片搭接，且搭接處夾設(shè)有碳繩。如上所述的防雷裝置，優(yōu)選的是，每片所述導(dǎo)電片包括一體成型且彎折相連的第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分的內(nèi)凹面之間的距離等于所述第一部分的厚度。如上所述的防雷裝置，優(yōu)選的是，各段所述導(dǎo)電片的表面具有數(shù)層玻璃布鋪層。如上所述的防雷裝置，優(yōu)選的是，所述導(dǎo)電片的形狀與所述葉片的前緣弧度相匹配。本技術(shù)還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片組件，包括葉片，其中還包括本技術(shù)所提供的防雷裝置；所述防雷裝置的導(dǎo)電片固定在所述葉片的前緣上；所述防雷裝置的接閃器固定在所述葉片的葉尖上；遠(yuǎn)離所述接閃器一側(cè)的所述導(dǎo)電片與所述葉根連接。如上所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片組件，優(yōu)選的是所述接閃器為鋁塊、銅塊或不銹鋼塊，所述接閃器遠(yuǎn)離所述葉尖的一側(cè)上包覆有蒙皮。本技術(shù)又提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括輪轂，其中還包括本技術(shù)所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片組件，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片組件安裝在所述輪轂上。上述技術(shù)方案中，防雷裝置用于安裝在葉片的外部，制作工藝簡便，無需在葉片內(nèi)部設(shè)置連接導(dǎo)線，所以在使用過程中，便于更換出現(xiàn)故障的導(dǎo)電片，且可有效將雷擊電流通過傳導(dǎo)給大地，防雷效果可靠。另外，導(dǎo)電片也起到前緣補(bǔ)強(qiáng)的作用，在戶外正常運(yùn)轉(zhuǎn)時葉片前緣的耐風(fēng)沙以及耐腐蝕性能會有很大提高。在運(yùn)輸過程中也可以避免由運(yùn)輸支架帶來的葉片前緣磕傷。同時在防冰以及除冰方面，導(dǎo)電片傳導(dǎo)熱量性能好，可以起到加熱片的作用。附圖說明圖I示意了葉片的主視圖以及葉片翼型的截面示意圖圖2為本技術(shù)實施例提供的防雷裝置安裝示意圖圖3為圖2中導(dǎo)電片的搭接關(guān)系立體示意圖；圖4為圖3的主視圖；圖5為圖4的A-A向視圖；圖6為圖3的C局部放大示意圖；圖7為圖2中葉片上一個翼型的示意圖；圖8為圖7的D局部放大示意圖。具體實施方式參見圖2，本技術(shù)實施例提供一種防雷裝置，其中，包括導(dǎo)電片I和接閃器2 ；導(dǎo)電片I形成與葉片6的弧度相匹配的形狀；接閃器2用于固定在葉片6的葉尖上，接閃器 2與導(dǎo)電片I導(dǎo)電連接。導(dǎo)電片I的弧度可以與葉片6的前緣、后緣、葉片上翼型面的區(qū)域、下翼型面的區(qū)域或是其他沿著葉片6長度方向的弧度相匹配，以使導(dǎo)電片I能安裝在葉片6上。接閃器 2與導(dǎo)電片I之間的連接可以是固定連接，搭接或是其他能導(dǎo)電的連接方式。導(dǎo)電片I可由諸如不銹鋼腐蝕片等具有一定剛性和導(dǎo)電性的金屬材料按翼型面的前緣沖壓而成。導(dǎo)電片I是用于安裝在葉片6前緣外側(cè)的，導(dǎo)電片I形成的整體形狀應(yīng)與葉片6前緣的弧度匹配，與前緣貼合。另外，導(dǎo)電片I的總長度應(yīng)從葉片6的葉尖到葉根。上述防雷裝置的導(dǎo)電過程如下在葉片6的葉尖運(yùn)行到最高點時，雷擊電流作用到葉尖外部的接閃器2上；接閃器2與導(dǎo)電片I固定連接，接閃器2上的電流順著導(dǎo)電片I流動； 電流順著導(dǎo)電片I流至葉根處，葉根將電流傳遞至塔筒，以實現(xiàn)將電流引至大地，從而實現(xiàn)避雷。葉片6上，前緣處尺寸較大，便于安裝防雷裝置，故優(yōu)選地，導(dǎo)電片I的形狀與葉片 6的前緣弧度相匹配。上述技術(shù)方案提供的防雷裝置，制作工藝簡便，無需在葉片內(nèi)部設(shè)置連接導(dǎo)線，所以在使用過程中，便于更換出現(xiàn)故障的導(dǎo)電片，且可有效將雷擊電流通過傳導(dǎo)給大地，防雷效果可靠。另外，導(dǎo)電片也起到前緣補(bǔ)強(qiáng)的作用，在戶外正常運(yùn)轉(zhuǎn)時葉片前緣的耐風(fēng)沙以及耐腐蝕性能會有很大提高。在運(yùn)輸過程中也可以避免由運(yùn)輸支架帶來的葉片前緣磕傷。同時在防冰以及除冰方面，導(dǎo)電片傳導(dǎo)熱量性能好，可以起到加熱片的作用。參見圖3至圖6，葉片6整體尺寸很大，為了減小導(dǎo)電片I的制造難度，進(jìn)一步地， 防雷裝置上導(dǎo)電片I的數(shù)量為數(shù)片，兩片相鄰的導(dǎo)電片I搭接，且搭接處夾設(shè)有碳繩4。碳繩4韌性好，較柔軟，且可導(dǎo)電，可以起到導(dǎo)電的作用且使得兩片相鄰的導(dǎo)電片 I之間不出現(xiàn)縫隙，保證了導(dǎo)電片I之間可以有效傳遞電能。參見圖6，為了保證兩片相鄰的導(dǎo)電片I之間的搭接可靠，每片導(dǎo)電片I包括一體成型且彎折相連的第一部分11和第二部分12，第一部分11和第二部分12之間的距離等于第一部分11的厚度，以便搭接在相鄰導(dǎo)電片的第二部分12上。為了降低防雷裝置的重量，節(jié)約制造成本，可在導(dǎo)電片表面上適當(dāng)打一些的圓孔， 各個圓孔可以均勻分布，以使葉片承載均勻。導(dǎo)電片和葉片之間的固定方式可以為鉚接，具體地，在金屬片的最前端每隔一段距離用一鉚釘固定于葉片的前緣上，以使兩者固定作用。為了保證防雷裝置的導(dǎo)電效果，導(dǎo)電片I和接閃器2的材質(zhì)均為下列的其中之一 鐵片、不銹鋼、銅或鋁。可以理解的是，鐵片、不銹鋼、銅或鋁應(yīng)經(jīng)過防腐蝕處理，以延長使用壽本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種防雷裝置，其特征在于，包括：導(dǎo)電片，所述導(dǎo)電片形成與葉片的弧度相匹配的形狀，所述導(dǎo)電片沿所述葉片的前緣延伸至通過葉根接地；接閃器，用于固定在所述葉片的葉尖上，所述接閃器與所述導(dǎo)電片導(dǎo)電連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王海軍，唐超，王國軍，賈海濤，
申請(專利權(quán))人：華銳風(fēng)電科技集團(tuán)股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：