CN105209753A - 用于风力涡轮叶片的雷电保护系统 - Google Patents
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Abstract
<b>本发明描述了一种具有雷电保护系统的风力涡轮叶片,其中,雷电保护系统被布置成保护用于叶片中或上的导电元件或模块。在一个方面中,雷电保护系统包括在内部导电模块的位置围绕叶片的周围布置的导电带,以防止雷击穿透叶片并潜在地损坏内部模块。在另一方面中,雷电保护系统包括雷电引下导体,其具有集成到引下导体中的信号承载结构,例如信号电缆、电力电缆或波导。在另一方面中,雷电保护系统包括被布置成保护外部安装的天线免受雷击的至少一个雷电受体。</b>
Description
技术领域
本发明涉及一种用于风力涡轮叶片的雷电保护系统,尤其地一种具有例如叶片传感器系统、天线等的内部导电模块的风力涡轮叶片。
背景技术
在改善用于风力涡轮操作的监测和控制的系统的不断努力中,风力涡轮叶片有时设置有并入叶片设计的附加系统。这样的系统可包括:叶片传感器和监测装置,例如应变与载荷传感器、加速度计;用于叶片装置的控制和操作的致动器,诸如主动提升装置,例如翼片、扰流片等;和/或偏转与位置监测装置。
由于这样的系统常常基于控制电子设备的使用,所以这能导致提供具有内部导电模块的风力涡轮叶片,所述内部导电模块沿着叶片的长度设置并与根端隔开。这样的导电模块可用于吸引雷击,并相应地需要足够的雷电保护。
如欧洲专利No.EP1709705中所看到地,叶片中传统的导电元件的雷电保护涉及具有由此自由延伸的雷电分流条的多个外部雷电受体(receptor)的使用。然而,关于提供与模块的操作的低的干扰相结合的足够的雷电保护,内部导电模块和它们功能的增加的复杂性导致这样的当前解决方案的不足。
本发明的目的是提供一种用于风力涡轮叶片的雷电保护系统,其提供解决方案的改善的性能。
发明内容
因此,提供一种用于风力涡轮叶片的雷电保护系统,风力涡轮叶片在与纵向轴线平行的纵向方向上延伸并具有顶端和根端,风力涡轮叶片还包括成形轮廓以及前缘和后缘,所述成形轮廓包括压力侧和吸入侧,并且所述前缘和后缘具有在它们之间延伸的弦长的弦,成形轮廓当受入射气流冲击时产生提升,叶片具有从叶片的根端隔开的沿着叶片的纵向长度定位的至少一个内部导电模块或元件,雷电保护系统包括:
至少一个导电带(band),其在所述至少一个内部导电模块或元件的纵向位置处围绕风力涡轮叶片的周围定位,所述导电带与叶片雷电引下导体(lightningdownconductor)耦连,用于连接至地面。
通过在内部导电模块的位置处围绕风力涡轮叶片的周边提供接地导电带,由于任何雷电电流从内部模块离开被导电带引导至地,所以保护模块以防叶片上雷击的可能。在内部模块包括诸如叶片传感器系统、天线系统等的相对敏感的电子设备的情况下,风力涡轮叶片上的这样的雷电保护系统的使用显著地延长这样的模块的寿命。应理解的是,风力涡轮叶片优选地设置成由纤维复合材料、例如悬浮在固化树脂中的玻璃纤维和/或碳纤维形成的外壳结构。还应理解的是,所述至少一个内部导电模块位于由外壳结构限定的内部空腔内。优选地,所述至少一个导电装置应用于所述外壳结构的外部。应理解的是,风力涡轮叶片可超过30米的长度。
在一个方面中,所述至少一个导电带由连续导电带形成,其中,所述导电带形成围绕所述至少一个内部导电模块的部分法拉第笼。
在替代性的方面中,所述至少一个导电带由导电分流条形成,优选地由分段分流条形成。优选地,雷电受体在所述纵向位置处与所述导电分流条耦连,其中,所述雷电受体与所述叶片雷电引下导体耦连。
分段分流条的使用意味着分流条邻近内部导电模块的定位例如由于电磁干扰而对模块的操作大致没有影响。分流条可设置成布置在绝缘衬底上的导电元件或按钮的阵列。当这样的导电元件暴露于诸如雷击的强电场时,在元件上方的空气中形成导电离子通道,在所述导电离子通道中,当前雷击能例如经由叶片雷击引下导体被引导至合适的接地。
在替代性方面中,分流条可形成为具有设置在条上的例如铝粉末的导电颗粒或粉末的条,所述颗粒可操作,以如果发生雷击则形成这样的离子通道,从而将雷电电流引导至地。
优选地,沿着叶片的纵向长度的所述导电带的宽度被选择成大于内部导电模块的宽度,使得所述导电带的相对边缘在纵向方向上从内部导电模块的对应相对侧隔开。
通过基于待被保护的内部模块的尺寸选择带的宽度,使得带的边缘从内部模块的任一侧突出一距离,击中内部模块的雷击的风险进一步降低。优选地,沿着叶片的纵向长度的所述导电带的宽度被选择成至少为沿着叶片的纵向长度的内部导电模块的宽度的150%。
在一个方面中,沿着叶片的纵向长度的所述导电带的宽度在5-20cm之间,优选地在5-10cm之间。
优选地,所述导电带在所述至少一个内部导电模块的纵向位置处围绕风力涡轮叶片的周围或周边形成连续的导电路径。
通过围绕叶片周边提供连续的导电路径,在内部模块的位置处的叶片上的任何雷击由带接收,其然后能被引导至地。
优选地,所述导电带由以下的至少一种形成:连续导电条、带状件(tape)、箔或环;导电网或织物;导电涂层等。
优选地,所述导电带包括任何合适的导电材料,例如金属材料,例如铜、铝、钢等。
在一个方面中,雷电保护系统可与风力涡轮叶片结构一体地形成。
带例如作为叶片制造过程的一部分可设置成叶片结构的一体部分。在这样的实施例中,该至少一个导电带可并入用于纤维复合叶片的铺设(layup)程序,其中,该带与纤维复合材料层结合位于叶片模具中,所述纤维复合材料层随后用树脂注入并固化,以形成风力涡轮叶片外壳。
在这样的方面中,风力涡轮叶片由装配到一起以形成风力涡轮叶片的多个单独的叶片外壳形成,其中,所述导电带包括设置在第一叶片外壳上的第一段和设置在第二叶片外壳上的第二段,其中,所述第一与第二段通过所述第一与第二叶片外壳的装配被耦连到一起,以形成所述导电带,从而形成所述风力涡轮叶片。
在该情况下,第一与第二叶片外壳可包括相应的上风与下风叶片外壳。
在替代性的方面中,雷电保护系统布置成被加装至现有的风力涡轮叶片。
由于带能应用于叶片表面,所以其能相对容易地被加装至现有叶片。这样的加装操作可包括例如通过粘结结合、螺栓连接、铆接等将导电带装接至叶片表面,和/或例如通过喷漆操作将导电涂料涂覆至叶片表面。
在附加或替代性的方面中,导电带可并入风力涡轮叶片的表面中的沟槽或凹进中,使得导电带与叶片的相邻表面大致齐平。
通过使带与相邻表面成一直线,使对由带的存在引起的叶片空气动力学与噪声特征的影响最小。这样的系统可包括将合适的沟槽加工或切割到现有叶片的表面中,以接纳带。
还提供一种具有如上所述的雷电保护系统的风力涡轮叶片。
优选地,所述至少一个内部导电模块包括天线。
天线在叶片内部之内的使用能允许无线电信号沿着风力涡轮叶片的长度从一位置的传输。这样的信号可用于沿着叶片的长度从相对远的位置发射叶片传感器输出,和/或信号可用作飞行时间测距系统(time-of-flightrangingsystem)的一部分,以监测叶片偏转。优选地,所述天线是适合广播超宽带信号(UWB)的天线。
附加地或替代性地,所述至少一个内部导电模块可包括:叶片传感器模块;例如位置传感器、加速度传感器;或电力供应模块,例如电池系统、动能发生器。
优选地,所述雷电引下导体是内部雷电引下导体。
引下导体优选地位于内部叶片空腔内。
优选地,所述叶片包括朝着叶片的顶端定位的至少一个雷电受体,其中,所述雷电引下导体从所述至少一个雷电受体延伸至叶片的根端,用于连接至地面。
优选地,风力涡轮叶片包括耦连至所述至少一个内部导电模块的至少一个信号承载结构。所述至少一个信号承载结构可包括往来于所述模块输送信号的任何合适的设备,例如信号电缆、波导等。附加地或替代性地,所述信号承载结构可布置成向所述至少一个内部导电模块提供电力。
此外,还提供一种用于风力涡轮叶片的雷电引下导体,其中,信号承载结构并入雷电引下导体的内部,雷电引下导体构造成屏蔽内部信号承载结构。
通过将信号承载结构与雷电引下导体结合,风力涡轮叶片内可能的不同导电路径的数量相应地减少。另外,由于引下导体构造的屏蔽效应,所以信号承载结构不被雷击损坏,结构也不受在引下导体附近的任何其他电磁干扰冲击。
在一个实施例中,雷电引下导体包括:
中心芯;
第一绝缘层,其围绕所述中心芯的周围定位;以及
导电屏蔽层,其围绕所述第一绝缘层的周围定位,其中,所述中心芯包括所述信号承载结构。
导电屏蔽层被选择成向内部信号承载结构提供屏蔽效应,以及用作到地的合适路径,用于击中叶片的任何雷击。
优选地,雷电引下导体还包括围绕所述导电屏蔽层的周围定位的第二绝缘层。
在另一实施例中,雷电引下导体包括邻近所述内部信号承载结构的多个导电电缆,其中,所述多个导电电缆围绕内部信号承载结构的周围等距地隔开。
优选地,所述多根导电电缆分别包括被绝缘层包围的导电芯。
优选地,所述雷电引下导体包括至少三根导电电缆。
优选地,所述内部信号承载结构包括以下的至少一个:信号电缆,例如同轴或共轴电缆,或波导。所述内部信号承载结构可包括围绕所述内部信号承载结构的周边定位的绝缘材料层。
优选地,所述导电屏蔽层或所述导电芯包括金属导体,例如铜。
优选地,所述绝缘层或绝缘材料包括任何合适的电绝缘材料,例如塑料材料、聚合物、陶瓷材料等。优选地,所述绝缘体包括聚乙烯材料。
此外,还提供一种用于风力涡轮叶片的雷电保护系统,风力涡轮叶片包括至少一根外部安装的天线,所述至少一根天线在叶片的表面上方以高度H从风力涡轮叶片的表面突出,其中,雷电保护系统包括在叶片的表面上方以高于H的高度位于所述至少一根天线上方的雷电受体,所述雷电受体布置成用于连接至地面。
优选地,所述雷电受体包括避雷针。
附加地或替代性地,雷电受体可包括在天线的位置上突出的导电屏蔽板或带,例如大致平面的导体,所述导电屏蔽板或带大致与风力涡轮叶片的表面平行地定位。
在一个方面中,所述天线设置在支架上,以从风力涡轮叶片的表面突出,并且其中,所述雷电受体布置成从所述支架突出。这样的支架可相对容易地被加装至叶片的表面。
附图说明
现在将参考附图仅作为示例描述本发明的实施例,其中:
图1示出风力涡轮;
图2示出根据本发明的风力涡轮叶片的示意图;
图3示出图2的叶片的翼型轮廓的示意图;
图4示出从上方和从侧面看到的图2的风力涡轮叶片的示意图;
图5图示根据本发明的实施例的叶片的横截面剖视等轴测图;
图6图示图5的叶片的一部分部件的放大视图;以及
图7图示根据本发明的结合集成信号承载结构的雷电引下导体的实施例的横截面视图。
具体实施方式
应理解的是,本发明的不同实施例所共有的元件在附图中设置有相同的附图标记。
图1图示了根据所谓的“丹麦概念”的常规现代上风风力涡轮2,其具有塔架4、机舱6和带有大致水平的转子轴的转子。转子包括轮毂8和从轮毂8径向延伸的三个叶片10,所述叶片10分别具有最靠近轮毂的叶片根部16和离轮毂8最远的叶片顶端14。转子具有标注为R的半径。
图2示出了风力涡轮叶片10的示意图。风力涡轮叶片10具有常规风力涡轮叶片的形状,并包括最靠近轮毂的根部区域30、离轮毂最远的成形或翼型区域34和在根部区域30与翼型区域34之间的过渡区域32。叶片10包括当叶片安装在轮毂上时面对叶片10的旋转方向的前缘18和面对前缘18的相反方向的后缘20。
翼型区域34(还被称作成型区域)相对于产生提升具有理想或近似理想的叶片形状,然而,由于结构上的考虑的根部区域30具有近似圆形或椭圆的横截面,这例如使得更容易并且更安全地将叶片10安装至轮毂。根部区域30的直径(或弦)沿着整个根部区域30典型地是恒定的。过渡区域32具有逐渐从根部区域30的圆形或椭圆的形状40变成翼型区域34的翼型轮廓50(如图3所示)的过渡轮廓。过渡区域32的弦长典型地随着离轮毂的距离r增大而大致线性地增大。
翼型区域34具有翼型轮廓50(如图3所示),其中,弦在叶片10的前缘18与后缘20之间延伸。弦的宽度随着离轮毂的距离r增大而减小。
由于叶片可以是扭曲和/或弯曲的(即,预弯),因而给弦平面提供对应扭曲和/或弯曲的行程,这是最经常的情况,以便补偿叶片的依赖于离轮毂的半径的局部速度,所以应指出的是,叶片的不同截面的弦通常不在公共平面中。
图3示出了用各种参数描绘的风力涡轮的典型叶片的翼型轮廓50的示意图,所述各种参数典型地用于限定翼型的几何形状。翼型轮廓50具有在使用期间、即在转子旋转期间通常分别面向迎风(或上风)侧和背风(或下风)侧的压力侧52和吸入侧54。翼型50具有弦60,其中,弦长c在叶片的前缘56与后缘58之间延伸。翼型50具有被限定为压力侧52与吸入侧54之间的距离的厚度t。翼型的厚度t沿着弦60改变。与对称轮廓的偏离由作为通过翼型轮廓50的中线的拱线62给出。该中线能通过从前缘56到后缘58绘制内切圆找到。中线沿着这些内切圆的中心,并且离弦60的偏离或距离被称作拱度f。不对称还能利用被分别称作离弦60和吸入侧54与压力侧52的距离的上拱度(或吸入侧拱度)和下拱度(或压力侧拱度)的参数限定。
翼型轮廓常常以以下参数为特征:弦长c、最大拱度f、最大拱度f的位置df、作为沿着中拱线62的内切圆的最大直径的最大翼型厚度t、最大厚度t的位置dt和鼻端半径(未示出)。这些参数通常被限定为与弦长c的比率。因而,局部相对叶片厚度t/c被给定为局部最大厚度t与局部弦长c之间的比率。此外,最大压力侧拱度的位置dp可用作设计参数,并且当然还有最大吸入侧拱度的位置。
图4示出了叶片的一些其他的几何参数。叶片具有总叶片长度L。如图2所示,根端位于r=0的位置,并且顶端位于r=L的位置。叶片的肩部40位于r=LW的位置,并具有等于肩部40处的弦长的肩部宽度W。根部的直径被限定为D。此外,叶片设置有被限定为△y的预弯,所述预弯与从叶片的俯仰轴线22离开的平面偏转对应。
参考图2,风力涡轮叶片10通常包括由纤维增强聚合物制成的外壳,并典型地被制成沿着沿叶片10的后缘20和前缘18延伸的结合线28胶粘到一起的压力侧或上风外壳部24和吸入侧或下风外壳部26。风力涡轮叶片通常由纤维增强塑料材料形成,例如布置在模具中并与树脂一起固化以形成固体结构的玻璃纤维和/或碳纤维。现代风力涡轮叶片常常能超过30或40米的长度,具有几米的叶片根部直径。风力涡轮叶片通常被设计成用于相对长的寿命,并经受相当大的结构与动态载荷。
参考图5,叶片10包括可以导电电缆的形式设置的内部雷电引下导体70。引下导体70连接至设置在叶片10的顶端14的至少一个雷电受体72,并通过叶片10的内部延伸至根端16,在所述根端16的位置处,引下导体70可经由更大的风力涡轮结构连接至地。引下导体70可支撑在设置于叶片10的内部空腔内的内部结构腹板73上。引下导体70用于在叶片10内提供到地面的导电路径,用于在不损坏叶片结构的情况下如果在雷电受体72处发生雷击则通过叶片10引导雷电电流。
叶片10包括位于叶片10内的至少一个另外的导电元件74,该至少一个导电元件74朝着叶片10的顶端14与叶片10的根端16隔开。应理解的是,该至少一个导电元件74能包括可沿着叶片10的长度的任何合适的装置,例如,该至少一个导电元件74可包括以下的任何一个或任何组合:叶片传感器模块;例如位置传感器,加速度传感器;远程电力供应模块,例如电池系统、动能发生器;天线;发射器;接收器;收发器。在一个方面中,导电元件74包括布置成发射或接收信号的天线,所述天线具有大致围绕天线布置的雷达反射屏、例如角反射器。优选地,该至少一个导电元件74包括适合广播超宽带(UWB)通信信号的天线。优选地,天线用作飞行时间测距系统的一部分,以在涡轮操作期间监测风力涡轮叶片10的偏转。优选地,叶片10包括位于风力涡轮叶片10的远侧半部的两个导电元件74,第一元件相对靠近叶片10的顶端14,并且第二元件朝着根端16与第一元件隔开。
由于该至少一个导电元件74可为可能的雷击提供位置,所以为了风力涡轮叶片10的安全操作需要附加的保护措施。因此,在该至少一个导电元件74位于的沿着风力涡轮叶片10的长度的位置处,在所述位置处围绕叶片10的周围布置有导电带76,使得在该位置处将内置的导电元件74从叶片10上的雷击有效地屏蔽。导电元件76连接至雷电引下导体70,使得导电带76上的雷击如上所述被引导至地。
参考图6,呈现了该至少一个导电元件74、导电带76和雷电引下导体70的一部分的放大视图。导电带76在该至少一个导电元件74的位置处围绕风力涡轮叶片10的周边布置,使得带76在所述位置处呈现叶片的翼型轮廓。导电带76在任何合适的结构中可由任何合适的导电材料形成。带76可由以下的至少一种形成:连续导电条、带状件、箔或环;导电网或织物;导电涂层等。
在未图示的一个优选实施例中,带76可形成为围绕叶片10的周围布置的分段分流条。该条可从邻近雷电受体的位置延伸,雷电受体连接至内部引下导体70。这样的分段分流条可包括设置在非导电衬底上的单独导电元件或按钮的阵列。如果在条的位置处发生雷击,则在条的表面上方形成电离通道,以允许雷电电流在条的相邻按钮之间的传导,使得雷电电流可由分流条引导至雷电受体,用于随后经由内部引下导体70到地的传导。
这样的作为导电带76的分段分流条的使用例如通过电磁干扰或屏蔽效应,在不影响导电元件74的操作的情况下,允许内置导电元件74的雷电保护。这在导电元件74可包括天线、发射器、或接收器等的情况下特别有利,其中,无线电信号通过导电元件74的发射或接收可受以导电材料的连续条的形式的导电带76的屏蔽效应冲击。
导电带76可包括任何合适的导电材料,例如诸如铜、铝、钢等的金属材料。
导电带76在该至少一个内部导电元件74的位置处围绕叶片10的周围布置,以不管雷击的取向,防止在所述位置处的雷击穿透叶片10并击中该至少一个内部导电元件74。在本发明的另一增强中,导电带76的宽度可被选择成以便沿着叶片10的纵向方向突出到内部导电元件74的任一侧之外,以提供对穿透至叶片内部的雷击的进一步的保护。优选地,导电带76被选择成当沿着叶片10的纵向方向上测量时具有内部导电元件74的长度的至少150%的宽度,带76布置成以便从内部元件74的任一侧突出相等的距离。在替代性的方面中,导电带76被选择成具有内部导电元件74的长度的至少100%的宽度。
在本发明的另一方面中,导电带76可设置有在叶片10的表面上从导电带76自由延伸的多个分流条,优选地分段分流条,从而为内置导电元件74提供增强的雷电保护。
应理解的是,该至少一个导电元件74可设置成例如具有远程电力源并且能够远程操作的自含叶片模块。在另一方面中,叶片10可设置有布置成往来于所述至少一个导电元件74沿着叶片的长度发射数据信号和/或电力信号的信号承载结构78。信号承载结构78可与位于叶片10的根端16处或位于风力涡轮结构的轮毂8或机舱6中的信号发射器或接收器和/或电力供应装置耦连。在图6所示的实施例中,信号承载结构78设置成可集成到雷电引下导体70中的电缆。雷电引下导体70可布置成提供信号承载结构78的屏蔽,使得信号承载结构不被雷击损坏,结构也不受在引下导体附近的任何其他电磁干扰冲击。
在图6中,信号承载结构78与雷电引下导体70集成,其中,在该至少一个导电元件74的位置处,信号承载结构78连接至例如用于电力的提供、数据的传输等的导电元件74。在所述位置处,雷电引下导体70连接至导电带76,以建立导电带76与地的导电连接。
参考图7,以横截面图示了具有集成的信号承载结构78的雷电引下导体70的两种可能构造。
在图7(a)中,信号承载结构78设置成雷电引下导体电缆的中心芯,其中,绝缘层80位于信号承载芯78与形成雷电引下导体70的导电路径的导电材料层之间。然后围绕导电材料78的层的外侧布置第二绝缘层82。优选地,第二绝缘层82近似4.5mm厚,优选地由PEX形成。
在图7(b)中,雷电引下导体包括以电缆的形式、优选地以同轴电缆的形式围绕内部信号承载结构78定位的多根导电电缆70a、70b、70c。优选地至少三根的多根导电电缆70a、70b、70c围绕内部信号承载结构78的周围等距地隔开。该结构提供相对简单的构造,其能利用以指示构造布置的已有电缆的集合形成。此外,导电电缆70a、70b、70c的尺寸可被选择成使得可横跨每根电缆同等地引导雷击。在这方面,三根单独的电缆70a、70b、70c的集合可被选择成分别引导由单根相对大的雷电引下导体电缆引导的电荷的1/3。电缆70a、70b、70c、78的组件可通过外套管或护套84的应用固定到一起。
尽管信号承载结构78可设置成导电电缆,但应理解的是,信号承载结构78可设置成用于由位于该至少一个导电元件74处的天线发射的信号的传输的波导。
在另一实施例中,风力涡轮叶片10可设置有朝着叶片10的根端16定位的至少一个外部安装的天线84。天线84可与测距或距离测量应用结合使用,以在涡轮操作期间监测风力涡轮叶片10的偏转。为了使从风力涡轮叶片10的表面的信号反射效应最小,天线84可位于叶片10的表面上方的高度H处。天线84可位于外部支架上。另一雷电受体86位于天线84上方,以便免于雷击天线84的可能而为天线84提供保护。雷电受体86优选地布置在叶片10的表面上方比长度H大的高度。更优选地,受体86设置成在天线的位置上突出的导电屏蔽板或带,例如大致平面的导体。受体86优选地布置成大致与叶片表面平行,使得不管风力涡轮叶片10的取向或俯仰,受体为覆盖的天线84提供有效屏蔽。雷电受体86优选地为随后与地的连接而导电地连接至雷电引下导体70,或者受体86可包括单独的接地。
应理解的是,本发明的雷电保护系统可在叶片制造期间设置成风力涡轮叶片的组成部分,或者可被加装至现有的叶片。在导电带76的情况下,该带可例如作为叶片模具中的铺设程序的一部分应用而与叶片部件一体地形成,或者该带可在制造之后应用于风力涡轮叶片的表面。为了将导电带76加装至叶片10的表面,可在叶片表面中形成或加工接纳带76的沟槽或通道,以允许带76与周围的叶片表面大致齐平地位于叶片上,从而使对叶片空气动力学的任何负面影响最小。
如果在叶片上发生雷击,则具有这样的雷电保护系统的叶片的使用为叶片部件提供保护。
本发明不限于在此描述的实施例,并且在不偏离本发明的范围的情况下可改变或调整。
Claims (18)
1.一种包括雷电保护系统的风力涡轮叶片,所述风力涡轮叶片在与纵向轴线平行的纵向方向上延伸并具有顶端和根端,所述风力涡轮叶片还包括成形轮廓以及前缘和后缘,所述成形轮廓包括压力侧和吸入侧,并且所述前缘和后缘具有在它们之间延伸的弦长的弦,所述成形轮廓当受入射气流冲击时产生提升,所述风力涡轮叶片还包括至少一根外部安装的天线,所述至少一根天线在所述叶片的表面上方以高度H从所述风力涡轮叶片的所述表面突出,其中,所述雷电保护系统包括在所述叶片的所述表面上方以高于所述高度H的高度位于所述至少一根天线上方的雷电受体,所述雷电受体布置成用于连接至地面。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮叶片,其中,所述雷电受体包括避雷针。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的风力涡轮叶片,其中,所述雷电受体可包括在所述天线的位置上突出的导电屏蔽板或带,所述导电屏蔽板或带大致与所述风力涡轮叶片的表面平行。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的风力涡轮叶片,其中,所述天线设置在支架上,以从所述风力涡轮叶片的所述表面突出,并且其中,所述雷电受体布置成从所述支架突出。
5.根据任一前述权利要求所述的风力涡轮叶片,其中,所述叶片包括从所述叶片的所述根端隔开的沿着所述叶片的纵向长度的至少一个内部导电模块或元件,所述雷电保护系统包括:
至少一个导电带,其在所述至少一个内部导电模块或元件的纵向位置处围绕所述风力涡轮叶片的周围定位,所述导电带与叶片雷电引下导体耦连,用于连接至地面。
6.根据权利要求5所述的风力涡轮叶片,其中,沿着所述叶片的纵向长度的所述导电带的宽度被选择成大于所述内部导电模块的宽度,使得所述导电带的相对边缘在所述纵向方向上从所述内部导电模块的对应相对侧隔开。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的风力涡轮叶片,其中,所述至少一个导电带由连续的导电带形成,其中,所述导电带布置成形成围绕所述风力涡轮叶片的所述至少一个内部导电模块的部分法拉第笼。
8.根据权利要求5-7中的任一项所述的风力涡轮叶片,其中,所述导电带由以下的至少一种形成:连续导电条、带状件、箔或环;导电网或织物;导电涂层。
9.根据权利要求5-8中的任一项所述的风力涡轮叶片,其中,所述至少一个导电带由导电分流条、优选地由分段分流条形成。
10.根据权利要求9所述的风力涡轮叶片,其中,雷电受体在所述纵向位置处与所述导电分流条耦连,其中,所述雷电受体与叶片雷电引下导体耦连。
11.根据权利要求5-10中的任一项所述的风力涡轮叶片,其中,所述雷电保护系统与所述风力涡轮叶片一体地形成。
12.根据权利要求5-10中的任一项所述的风力涡轮叶片,其中,所述雷电保护系统被加装至所述风力涡轮叶片。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮叶片,其中,所述叶片包括雷电引下导体,其中,信号承载结构被并入所述雷电引下导体的内部,所述雷电引下导体构造成屏蔽所述内部信号承载结构。
14.根据权利要求13所述的风力涡轮叶片,其中,所述雷电引下导体包括:
中心芯;
第一绝缘层,其围绕所述中心芯的周围定位;以及
导电屏蔽层,其围绕所述第一绝缘层的周围定位,其中,所述中心芯包括所述信号承载结构。
15.根据权利要求13所述的风力涡轮叶片,其中,所述雷电引下导体包括邻近所述内部信号承载结构定位的多个导电电缆,其中,所述多个导电电缆围绕所述内部信号承载结构的周围等距地隔开。
16.根据权利要求5-12中的任一项所述的风力涡轮叶片,其中,所述至少一个内部导电模块包括天线。
17.根据权利要求5-12中的任一项所述的风力涡轮叶片,其中,所述至少一个内部导电模块包括叶片传感器或电力供应模块,包括以下的至少一个:位置传感器、加速度传感器、应变传感器、电池系统、动能发生器。
18.一种风力涡轮,包括根据权利要求1-17中的任一项所述的至少一个风力涡轮叶片。
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