CN105179182A - 一种风力发电机组用叶片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机组用叶片，包括叶片本体和设置在所述叶片本体上的导雷装置，所述导雷装置为一个、两个或若干个，所述导雷装置贯穿所述叶片本体，所述导雷装置为独立设置、通过避雷导体部分连接、通过避雷导体全部连接，三者之一或其结合。有益效果为实现雷电穿过风力发电机组用叶片，且不对其造成损坏。

Description

一种风力发电机组用叶片

技术领域

本发明涉及风力发电机组的防雷附属部件领域，尤其是涉及一种风力发电机组用叶片。

背景技术

风能是可再生洁净能源，利用风力发电是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的电力资源。随着风力发电机组的单机容量越来越大，为了吸收更多风能，风机的高度随着轮毂高度和叶轮直径增高不断升高，叶片的长度也越来越长，叶轮直径过已突破百米，加上风电机组一般安装在开阔地带或是山顶，其遭受雷击概率越来越大。根据统计显示，德国风电场每一百台风电机组一年的雷击事故率在8％左右，而风电机组雷击损坏的部件中风电机组叶片占到15％～20％。风电机组叶片损坏对发电量的影响最大，所需的维修费用也最高。

根据研究表明，不管风电机组叶片是材质是否由绝缘材料制成，雷电损害程度更多的取决于风电机组叶片的形式，风电机组叶片全绝缘并不能减少被雷击的危险，反而会增加损害的次数。现有的防雷方式为：在风电机组叶片的叶尖及中部安装接闪器来拦截雷电，由叶片-轮毂-转轴-塔基-地网入地，由于叶片和机舱是旋转的，即使叶片设计的很好，但是传导电流的系统(导流线、连接器和转动部分的各类防雷连接刷)和接地系统的电阻过大也会使得导流不畅，并在叶片上产生升温现象，导致出现叶片损坏。但是，即便在叶尖安装接闪器，雷电还是有一定几率不击中接闪器而有可能直接击中叶片表面。

发明内容

本发明的目的在于提出一种风力发电机组用叶片，以实现雷电穿过风力发电机组用叶片，且不对其造成损坏。

本发明实施例提出一种风力发电机组用叶片，包括叶片本体和设置在所述叶片本体上的导雷装置，

所述导雷装置为一个、两个或若干个，

所述导雷装置贯穿所述叶片本体，

所述导雷装置为独立设置、通过避雷导体部分连接、通过避雷导体全部连接，三者之一或其结合。

进一步，所述导雷装置至少有两点外露于所述叶片本体外，所述导雷装置两点外露部分之间的连接路径为贯穿路径。

在进一步，所述贯穿路径为直线型或弧线形或环形。

本发明通过贯穿与叶片本体的导雷装置，实现接闪并将雷电流向外释放，使得雷电穿过风力发电机组用叶片，且不对其造成损坏。

附图说明

图1是本发明实施例一的主视结构示意图；

图2是本发明实施例一中的导雷装置部分的剖视结构示意图；

图3是本发明实施例二的主视结构示意图；

图4是本发明实施例二中的导雷装置部分的剖视结构示意图；

图5是本发明实施例三的主视结构示意图；

图6为本发明实施例三中导雷装置的一种剖视结构示意图；

图7为本发明实施例三中导雷装置的另一种剖视结构示意图；

图8为本发明实施例四的主视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一：

图1为本发明实施例一提供的一种风力发电机组用叶片的结构示意图，该叶片，包括叶片本体1和设置在所述叶片本体1上的导雷装置2，叶片本体1的尖端可以设置有金属(图中未示出)，该金属与所述导雷装置2相连接。

图2为本发明实施例一中的导雷装置部分的剖式结构示意图，用来说明导雷装置的具体结构，所述导雷装置2包括设置在所述叶片本体1两侧的金属片11和连接所述金属片11的金属件12，该金属件12可以是导线、金属杆、金属带、金属网等，所述金属片11可以固定在所述叶片本体1外侧，也可以将所述金属片11镶嵌在所述叶片本体1上，当雷电击中其中一个金属片11时，由于整个导雷装置为金属，形成等电位，雷电流会从一个金属片流向另一个金属片，并通过另一个金属片向外释放，使得雷电穿过风力发电机组用叶片，且不对其造成损坏，同时为了增加金属片11的尖端效应，更好的保证雷电击中导雷装置，而不击中旁边的叶片，在金属片11上可以设置一个、两个或者若干个金属尖刺(图中未示出)。

实施例二：

图3为本发明实施例二提供的一种风力发电机组用叶片，其结构同实施例一，区别在于实施例二的导雷装置2的数量为两个。

图4为本发明实施例二中的导雷装置部分的剖式结构示意图，用来说明导雷装置的具体结构，两个所述导雷装置2之间通过避雷导体3连接。

所述避雷导体3可以是导线、金属杆、金属带、金属网等，所述避雷导体3可以设置在叶片本体1的外表面，或者，设置在所述叶片本体1的腔体内(图中未视出)。

同样，导雷装置2的数量也可以根据需要设置为若干个，当设置为若干个时，导雷装置2可以通过避雷导体依次连接成一体，称之为通过避雷导体全部连接，或者，只连接其中的一部分，称之为通过避雷导体部分连接，另一部分单独设置，或者，全部单独设置，该部分作为本行业的普通技术人员，能够通过实施例一和实施例二的组合，很容易想到，不再赘述。

当雷电击中其中一个金属片11时，由于整个导雷装置为金属，形成等电位，雷电流会从一个金属片流向叶片另一面上的其中一个金属片，并通过叶片另一面的金属片向外释放，使得雷电穿过风力发电机组用叶片，且不对其造成损坏，同时为了增加金属片11的尖端效应，更好的保证雷电击中导雷装置，而不击中旁边的叶片，在金属片11上可以设置一个、两个或者若干个金属尖刺(图中未示出)。

实施例三：

图5为本发明实施例三提供的一种风力发电机组用叶片，该叶片，包括叶片本体1和设置在所述叶片本体1上的导雷装置2。

图6为本发明实施例三提供的导雷装置的一种剖视结构示意图，所述导雷装置2为形成闭环的金属带，该金属带固定在所述叶片本体1外侧，并与所述叶片本体1相贴合，为了保证更好的导雷效果，其叶片本体和/或导雷装置2的左端和右端可设置为尖刺形状(图中未示出)，以增加叶片的尖端效应，有着更好的引雷效果。

图7为本发明实施例三提供的导雷装置的另一种剖视结构示意图，所述导雷装置2为形成闭环的金属带，该金属带包括固定在所述叶片本体1外侧的外边和固定在所述叶片本体1内侧的内边，外边和内边依次首尾相连，外边形成位于叶片本体1外的凸点，更容易接闪和使得雷电流向外释放。

当雷电击中其中金属带时，该金属带为闭环，形成等电位，雷电流会通过金属带的另外一点向外释放，使得雷电穿过风力发电机组用叶片，且不对其造成损坏。

实施例四：

图8为本发明实施例四提供的一种风力发电机组用叶片，其结构同实施例三，区别在于实施例四的导雷装置2的数量为两个，两个所述导雷装置2之间通过避雷导体3连接。

所述避雷导体3可以是导线、金属杆、金属带、金属网等，所述避雷导体3可以设置在叶片本体1的外表面，或者，设置在所述叶片本体1的腔体内(图中未视出)。

同样，导雷装置2的数量也可以根据需要设置为若干个，当设置为若干个时，导雷装置2可以通过避雷导体依次连接成一体，称之为通过避雷导体全部连接，或者，只连接其中的一部分，称之为通过避雷导体部分连接，另一部分单独设置，或者，全部单独设置，该部分作为本行业的普通技术人员，能够通过实施例三和实施例四的组合，很容易想到，不再赘述。

当雷电击中其中金属带时，该金属带为闭环，形成等电位，雷电流会通过金属带的另外一点向外释放，使得雷电穿过风力发电机组用叶片，且不对其造成损坏。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (3)

1.一种风力发电机组用叶片，其特征在于，包括叶片本体和设置在所述叶片本体上的导雷装置，

所述导雷装置为一个、两个或若干个，

所述导雷装置贯穿所述叶片本体，

所述导雷装置为独立设置、通过避雷导体部分连接、通过避雷导体全部连接，三者之一或其结合。

2.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述导雷装置至少有两点外露于所述叶片本体外，所述导雷装置两点外露部分之间的连接路径为贯穿路径。

3.根据权利要求2所述的叶片，其特征在于，所述贯穿路径为直线型或弧线形或环形。