CN101852186B - 风电叶片导雷电缆连接方法和采用该方法的风电叶片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电叶片导雷电缆连接方法以及采用该方法的风电叶片。所述叶片包括叶片壳和内部的前后主支架(1，2)，导雷电缆(3)与叶片外部的雷电接收器相连接，至少一个导雷电缆(3)被铺设在前后主支架(1，2)内侧，将导雷电缆(3)的一端接地，将该导雷电缆(3)另一端与前后主支架(1，2)外侧的雷电接收器连接，然后将前后主支架(1，2)之间抽真空，真空导注树脂等材料进入前后主支架(1，2)内侧，该导雷电缆(3)被树脂紧密包裹并与前后主支架(1，2)完好的融为一体。其能以简单的结构和工艺有效的防止导雷电缆易于破损，而且该方法及采用该方法的叶片并不会导致额外的材料损耗，同时能够降低人力成本。

Description

风电叶片导雷电缆连接方法和采用该方法的风电叶片

技术领域

本发明涉及一种风能设备的叶片的防雷电方法，所述的叶片包括叶片壳与其中的主支架，更具体的讲是一种风电叶片导雷电缆连接方法。

本发明还涉及一种采用上述风电叶片导雷电缆连接方法的风电叶片，该风电叶片包括至少一根导雷电缆，该导雷电缆被用于传导雷电流，优选是传导至大地。

背景技术

一般而言，用于风电设备的叶片都具有雷电接收器，这些雷电接收器在叶片的内部与金属避雷器连接，该金属避雷器能够使得雷电流接地。在EP0783629B1中描述了相关的例子，此外在WO00/14405中可知道，在风能设备的叶片中的层压板使用了碳纤维，在此也引用这篇文献的公开内容作为参考。WO00/14405公开了一种解决方案，其中，沿着叶片的纵向，在叶片层压板中的碳纤维带之间，朝着叶片的内部避雷导线向内，配备了许多的导电连接件。当对用于风能设备的叶片的要求倾向于增加叶片的长度时，就同时产生了对制造具有更大的刚度和相对较轻重量的叶片的需要。

公知的用于风电叶片的雷电保护装置是在每个叶片的梢部包含雷电接收器以便捕获雷击。经由叶片内的下引导体以及引擎仓和塔架内的下引导体将雷电释放到地地位。为了将雷电从旋转叶片的下引导体传送到静止引擎舱的下引导体，雷击电流经过叶片的轴被引导到引擎舱。引擎舱包括来连接到该轴并从而允许电流从该轴释放并传送到引擎舱的下引导体的装置例如集电环。

已经有提出明显改进的捕获雷击的装置的防雷电系统。其中之一就是在叶片表面设置第二个或更多的导雷点。图1显示了现有技术中导雷电缆的一种铺设方式示意图，其中导雷电缆3是通过人工手糊在主支架2的外表面，但是由于人工手糊工艺的不足，以及用于固定导雷电缆3的玻璃纤维等材料具有一定的强度，所以导雷电缆3很难完全紧密的固定在主支架2的外表面。往往玻璃纤维与导雷电缆3之间有气泡、中空等，叶片长时间运转后，叶片内部的一些胶块会脱落，可能会造成电缆表层破损，严重的将会影响到电缆的导电率，影响避雷效果。电缆手糊要用到手糊树脂、玻纤以及一些其他辅料增加了产品的成本。由于在主支架加工完成后要将电缆手糊在主支架表面，造成了人力与工时的浪费。电缆手糊到主支架表面后，在前后主支架预组装的过程中会影响主支架在夹具中定位的精度，从而影响产品质量，对下道工序生产带来困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种风电叶片导雷电缆连接方法，其能以简单的结构和工艺有效的防止导雷电缆易于破损，而且该方法并不会导致额外的材料损耗，同时能够降低人力成本。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种具有简单结构且能有效防止导雷电缆易于破损的风电叶片，且该叶片并不会导致额外的材料损耗，同时能够降低人力成本。

为解决上述技术问题，本发明所述的风电叶片导雷电缆连接方法，其中叶片包括叶片壳和内部的前后主支架，导雷电缆与叶片外部的雷电接收器相连接，其中至少一个导雷电缆被铺设在前后主支架内侧，将该导雷电缆的一端接地，将该导雷电缆另一端与前后主支架外侧的雷电接收器连接，然后将前后主支架之间抽真空，真空导注树脂等材料进入前后主支架内侧，该导雷电缆被树脂紧密包裹并与前后主支架完好的融为一体。

作为上述方法的一种优选方案，是将导雷电缆另一端与铺设在前后主支架中部区域的导雷电缆连接金属块相连接，并将该导雷电缆连接金属块与前后主支架外侧的雷电接收器连接。

作为上述方法的一种优选方案，所述雷电接收器是在叶片外表面两侧对应导雷电缆连接金属块的部位分别用细长金属元件嵌入并连接在该导雷电缆连接金属块上，该细长金属元件一端固定在导雷电缆连接金属块上，另一端裸露在叶片外。

作为上述方法的一种优选方案，所述的导雷电缆是二次导雷电缆。

为解决上述技术问题，本发明所述风电叶片导雷电缆连接方法的风电叶片，其包括叶片壳、前后主支架和导雷电缆，其中所述至少一个导雷电缆被铺设在前后主支架内侧，该导雷电缆被真空导注的树脂等材料紧密包裹，其一端接地，另一端与主支架外侧的雷电接收器相连接。

作为上述风电叶片的一种优选方案，所述导雷电缆另一端与铺设在前后主支架中部区域的导雷电缆连接金属块连接，该导雷电缆连接金属块与前后主支架外侧的雷电接收器相连接。

作为上述风电叶片的一种优选方案，所述雷电接收器是在叶片外表面两侧对应导雷电缆连接金属块的部位分别用细长金属元件嵌入并连接在该导雷电缆连接金属块上，该细长金属元件一端固定在导雷电缆连接金属块上，另一端裸露在叶片外。

作为上述风电叶片的一种优选方案，所述铺设在前后主支架中部区域的导雷电缆连接金属块可以是铝制成的。

作为上述风电叶片的一种优选方案，所述导雷电缆连接金属块可以铺设在前后主支架的三分之二处。

在上述风电叶片导雷电缆连接方法和采用该方法的风电叶片中，由于将导雷电缆铺设在主支架内侧，同时利用真空导注，使得导雷电缆可以被树脂等材料紧密包裹从而与主支架合为一体，因而导雷电缆不会外露，主支架内侧的填充树脂等材料对电缆形成了很好的保护作用，避免了导雷电缆人工手糊在主支架表面的情况下电缆表层容易破损的情况，从而长时间都能保持一个良好的导雷效果。此外，由于真空导注后导雷电缆与主支架完好的结为一体，不需要再进行人工手糊，从而节约了物料，同时取消了手糊电缆这个工艺流程，节省了工时和人力成本，提高了生产率。改进后导注完成的主支架外侧平整光滑，在前后主支架组装时可以良好的跟定位的组装夹具接触，组装出的主支架精度更高。

附图说明

下面结合附图所描述的实施方式对本发明风电叶片导雷电缆连接方法和采用该连接方法的风电叶片做进一步详细的说明。

图1为现有技术中导雷电缆铺设的示意图。

图2为本发明所述的导雷电缆铺设示意图。

图3为图2中去掉一主支架的示意图。

图4为图2的侧视图。

具体实施方式

图1显示了现有技术中导雷电缆铺设的示意图，其中导雷电缆3是通过人工手糊在主支架2的外表面，但是由于人工手糊工艺的不足，以及用于固定导雷电缆3的玻璃纤维等材料具有一定的强度，所以导雷电缆3很难完全紧密的固定在主支架2的外表面。往往玻璃纤维与导雷电缆3之间有气泡、中空等，叶片长时间运转后，叶片内部的一些胶块会脱落，可能会造成电缆表层破损，严重的将会影响到电缆的导电率，影响避雷效果。电缆手糊要用到手糊树脂、玻纤以及一些其他辅料增加了产品的成本。由于在主支架加工完成后要将电缆手糊在主支架表面，造成了人力与工时的浪费。电缆手糊到主支架表面后，在前后主支架预组装的过程中会影响主支架在夹具中定位的精度，从而影响产品质量，对下道工序生产带来困难。

图2为本发明所述的导雷电缆铺设示意图，其显示了本发明所述的风电叶片导雷电缆连接方法：二次导雷电缆3被铺设在前后主支架1，2内侧，该二次导雷电缆3的一端与塔架连接并接地，将二次导雷电缆3另一端与铺设在主支架中部(大概范围)的导雷电缆连接金属块4相连接，并将该导雷电缆连接金属块4与主支架外侧的雷电接收器连接，然后将前后主支架1，2之间抽真空，真空导注树脂等材料进入前后主支架1，2内侧，二次导雷电缆3被树脂紧密包裹并与主支架完好的融为一体，在叶片外表面两侧对应雷电接受器的部位分别用细长金属元件嵌入并连接在该雷电接收器上，该细长金属元件一端固定在雷电接收器上，另一端裸露在叶片外。

图3显示了采用本发明所述方法的风电叶片，该叶片包括叶片壳、主支架1和导雷电缆3，其中导雷电缆3被真空导注在前后主支架1，2内侧，该导雷电缆3被树脂等紧密包裹，从而与前后主支架1，2融为一体，其一端与塔架连接并接地，另一端与铺设在主支架中部(大概范围)的导雷电缆连接金属块4连接，该导雷电缆连接金属块4与主支架外侧的雷电接收器相连接，叶片外表面两侧对应雷电接受器的部位有细长金属元件嵌入并连接在该雷电接收器上，该细长金属元件一端固定在雷电接收器上，另一端裸露在叶片外。

图4为本发明所述的导雷电缆铺设的侧视图。雷电接收器可以是在叶片外表面两侧对应导雷电缆连接金属块4的部位分别用细长金属元件嵌入并连接在该导雷电缆连接金属块4上，该细长金属元件一端固定在导雷电缆连接金属块4上，另一端裸露在叶片外。铺设在前后主支架1，2中部区域的导雷电缆连接金属块4可以是铝制成的。导雷电缆连接金属块4可以铺设在前后主支架的三分之二处，也可以铺设在其它位置。

另外，导雷电缆可以是多根的。

Claims (6)

1.一种风电叶片导雷电缆连接方法，所述叶片包括叶片壳和内部的前后主支架(1，2)，其中导雷电缆(3)与叶片外部的雷电接收器相连接，其特征在于：至少一个导雷电缆(3)被铺设在前后主支架(1，2)内侧，将该导雷电缆(3)的一端接地，将该导雷电缆(3)另一端与前后主支架(1，2)外侧的雷电接收器连接，然后将前后主支架(1，2)之间抽真空，真空导注树脂材料进入前后主支架(1，2)内侧，该导雷电缆(3)被树脂紧密包裹并与前后主支架(1，2)完好的融为一体，将导雷电缆(3)另一端与铺设在前后主支架(1，2)中部区域的导雷电缆连接金属块(4)相连接，并将该导雷电缆连接金属块(4)与前后主支架(1，2)外侧的雷电接收器连接。

2.根据权利要求1所述的风电叶片导雷电缆连接方法，其特征在于：所述雷电接收器是在叶片外表面两侧对应导雷电缆连接金属块(4)的部位分别用细长金属元件嵌入并连接在该导雷电缆连接金属块(4)上，该细长金属元件一端固定在导雷电缆连接金属块(4)上，另一端裸露在叶片外。

3.根据权利1或2所述的风电叶片导雷电缆连接方法，其特征在于：所述的导雷电缆(3)是二次导雷电缆。

4.一种采用权利要求1所述风电叶片导雷电缆连接方法的风电叶片，其包括叶片壳、前后主支架(1，2)和导雷电缆(3)，其特征在于：所述至少一个导雷电缆(3)被铺设在前后主支架(1，2)内侧，该导雷电缆(3)被真空导注的树脂材料紧密包裹，其一端接地，另一端与主支架外侧的雷电接收器相连接，所述导雷电缆(3)另一端与铺设在前后主支架(1，2)中部区域的导雷电缆连接金属块(4)连接，该导雷电缆连接金属块(4)与前后主支架(1，2)外侧的雷电接收器相连接。

5.根据权利要4所述的风电叶片，其特征在于：所述雷电接收器是在叶片外表面两侧对应导雷电缆连接金属块(4)的部位分别用细长金属元件嵌入并连接在该导雷电缆连接金属块(4)上，该细长金属元件一端固定在导雷电缆连接金属块(4)上，另一端裸露在叶片外。

6.根据权利要求4中所述的风电叶片，其特征在于：所述铺设在前后主支架(1，2)中部区域的导雷电缆连接金属块(4)是铝制成的。

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