CN108691734B - 用于风电叶片的接闪装置和包含其的风电叶片 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于风电叶片的接闪装置和包含其的风电叶片，该装置包括铝叶尖，铝叶尖具有与风电叶片壳体接触的处于第一端的安装表面和由安装表面向第二端岩弧状面延伸的端面，并且，在从第一端到第二端的方向上，铝叶尖的截面尺寸逐渐变小，该装置的防雷效果好。

Description

用于风电叶片的接闪装置和包含其的风电叶片
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种用于风电叶片的接闪装置和包含其的风电叶片。
背景技术
风力发电机组可靠性中最关键的一个问题就是雷电防护。随着风机发电高度和发电功率的增加，风机的叶片也越来越长。再有，风机一般安装在广阔的平原、半丘陵地带和山顶位置，形成明显的突出物，很容易遭受雷击而造成叶片击穿、灼烧或炸裂等损伤，直接影响风机发电量。
在现有技术中，风机叶片的接闪装置的铝叶尖为双燕尾设置，第二节的燕尾的尖角很容易形成尖端放电，从而引起雷击而造成击穿等损伤。
由此，需要一种避雷效果更好的风电叶片的接闪装置。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种用于风电叶片的接闪装置和包含其的风电叶片。该接闪装置结构简单，防雷效果好。
根据本发明的第一方面，提出了一种用于风电叶片的接闪装置，包括铝叶尖，所述铝叶尖具有与风电叶片壳体接触的处于第一端的安装表面和由所述安装表面向第二端沿弧状面延伸的端面，并且，在从第一端到第二端的方向上，所述铝叶尖的截面尺寸逐渐变小。
在一个实施例中，端面构造为弧状倒角，并且倒角的半径不大于20毫米。
在一个实施例中，还包括由所述安装表面向第一端方向延伸的铝柱，所述铝柱与所述铝叶尖可拆卸式连接。
在一个实施例中，在铝柱的第一端的外壁上构造有安装槽。
在一个实施例中，在铝柱的外壁上套设绝缘套。
在一个实施例中，在铝柱上设置与铝柱具有夹角的绝缘棒。
在一个实施例中，绝缘棒贯穿铝柱延伸，并且绝缘棒与铝柱呈直角。
在一个实施例中，在铝柱的外侧的绝缘棒上设置摩擦件。
在一个实施例中，摩擦件为周向上凸出式间隔分布的板状。
根据本发明的第二方面，提供一种风电叶片，包括：
风电叶片壳体，
设置在风电叶片壳体的第二端的上述装置，其中，铝叶尖的安装表面与风电叶片壳体相对，装置的铝柱插入到风电叶片壳体的内腔中，
在风电叶片壳体和铝叶尖之间设置隔热绝缘垫，
其中，在风电叶片壳体的内腔中灌注环氧树脂。
与现有技术相比，本发明的优点在于，该装置避免使用双燕尾式的铝叶尖，结构简单，同时，这种方式也能有助于提高装置的防雷效果。
附图说明
下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：
图1显示了根据本发明的一个实施例的用于风电叶片的接闪装置；
图2显示了根据本发明的一个实施例的用于风电叶片的风电叶片；
图3显示了根据本发明的一个实施例的接闪装置的部分三维图；
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
图1显示了根据本发明的用于风电叶片的接闪装置50。如图1所示，接闪装置50包括铝叶尖1。其中，铝叶尖1具有安装表面11和端面12。安装表面11处于第一端并用于与风电叶片100的风电叶片壳体90接触，图2中可以看出。端面12处于第二端，并与安装表面11通过弧面连接。在从第一端到第二端的方向上，铝叶尖1的截面尺寸逐渐变小。也就是，铝叶尖1大体构造为单燕尾状，其外形与风电叶片壳体90光滑过渡。这种结构简单，制造方便。
在一个优选的实施例中，端面12构造为弧状倒角，并且倒角的半径不大于20毫米。例如，端面12的弧状倒角的半径为15毫米。通过上述设置一方面能减低铝叶尖1的加工难度，另一方面能更容易地吸引雷电。
接闪装置50还包括铝柱2。铝柱2安装在安装表面11上，并向第一端方向延伸。铝柱2的第二端与铝叶尖1可拆卸式连接，用于实现铝柱2和铝叶尖1的快速连接，方便更换铝叶尖1。在使用过程中，铝柱2的第一端延伸到壳体90的内腔中，并通过灌注环氧树脂的方式，固定铝柱2。
在一个实施例中，在铝柱2的第一端的外壁上构造有安装槽21，如图3所示。安装槽21构造为豁口形式。在后期安装过程中，该安装槽21用于放置接线端子80的第二端。具体地，接线端子80的第二端插入到安装槽21处后，通过螺栓将接线端子80固定在安装槽21的槽底上。这种设置结构简单，便于接线端子80与铝柱2的固定连接和拆卸。
在一个实施例中，在铝柱2的外壁上套设绝缘套3。优选地，该绝缘套3可以由橡胶制成。该绝缘套3防止铝柱2吸引雷电，保护风电叶片壳体90不被雷击。需要说明的是，该绝缘套3在铝柱2的轴向上延伸盖过安装槽21，以提高铝柱2的安全性。
在一个替代的方案中，在铝柱2的第一端的外壁上构造有安装槽21，并安装接线端子80后，可以在铝柱2的外表面上、连接件(例如，螺栓上)和接线端子80的外表面上(需要说明的是，该接线端子80为内孔连接式，也就是，连接线70可以插入到接线端子80的内腔中)喷涂绝缘层。这种方式同样能达到防雷效果。
在铝柱2上设置绝缘棒4，如图3所示。该绝缘棒4与铝柱2具有一定夹角，例如90度。在一个优选的实施例中，绝缘棒4贯穿式穿过绝缘套3和铝柱2。进一步优选地，该绝缘棒4可以为陶瓷棒或者塑料棒等。通过这种设置能增加铝柱2与环氧树脂的摩擦力，提高铝柱2的安装牢固性。
为了提高绝缘棒4与环氧树脂的摩擦力，在绝缘棒4的外壁上还设置有摩擦件41。该摩擦件41可以为内凹的槽或孔，也可以为凸出部。例如，摩擦件41为周向上间隔分布的板状，并且为了保证安装方便，摩擦件41与绝缘棒4为可拆卸式连接，以在绝缘棒4穿过铝柱2后，再将摩擦件41设置在绝缘棒4上。例如，摩擦件41与绝缘棒4可以为螺纹连接，也可以为滑槽滑块式连接。通过上述设置进一步提高了铝柱2的安装牢固性。
再如图2所示，根据本发明的风电叶片100，包括风电叶片壳体90和上述的接闪装置50。其中，铝叶尖1的安装表面11安装在风电叶片壳体90的第二端，铝柱2和绝缘棒4插入到风电叶片壳体90的内腔中。然后，向风电叶片壳体90的内腔中灌注环氧树脂，以固定铝柱2。当然，还可以通过手糊玻纤布的方式固定铝柱2和绝缘棒4。
优选地，在铝叶尖1和壳体90之间设置隔热绝缘垫5。例如，该隔热绝缘垫5可以为陶瓷垫。铝柱2穿过该隔热绝缘垫5向风电叶片壳体90内延伸。通过这种设置可以防止铝叶尖1接闪时温度过高而导致附近的风电叶片壳体90被烧灼。
由于铝叶尖1在使用过程中，会多次遭受雷击，则其表面容易溶蚀，影响接雷效果。为了能实现快速拆卸和连接，在铝叶尖1上固定设置螺钉6，以与铝柱2快速连接，如图2所示。在一个替代方案中，还可以在铝柱2上固定设置螺栓7，而铝叶尖1上设置操作槽13，在螺栓7穿过部分铝叶尖1后，在操作槽13处旋拧螺母8，以固定铝叶尖1，如图1所示。上述设置方式均能实现快速更换铝叶尖1的目的。
以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种用于风电叶片的接闪装置，其特征在于，包括：
铝叶尖，所述铝叶尖具有与风电叶片壳体接触的处于第一端的安装表面和由所述安装表面向第二端沿弧状面延伸的端面，并且，在从第一端到第二端的方向上，所述铝叶尖的截面尺寸逐渐变小，
由所述安装表面向第一端方向延伸的铝柱，所述铝柱与所述铝叶尖可拆卸式连接，
在所述铝柱上设置贯穿所述铝柱的绝缘棒，所述绝缘棒与所述铝柱呈直角，
设置在所述铝柱的外侧的所述绝缘棒上的摩擦件，
所述摩擦件为周向上凸出式间隔分布的板状。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述端面构造为弧状倒角，并且倒角的半径不大于20毫米。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述铝柱的第一端的外壁上构造有安装槽。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述铝柱的外壁上套设绝缘套。
5.一种风电叶片，其特征在于，包括：
风电叶片壳体，
设置在所述风电叶片壳体的第二端的根据权利要求1到4中任一项所述装置，其中，所述铝叶尖的安装表面与所述风电叶片壳体相对，所述装置的铝柱插入到所述风电叶片壳体的内腔中，
在所述风电叶片壳体和所述铝叶尖之间设置隔热绝缘垫，
其中，在所述风电叶片壳体的内腔中灌注环氧树脂。
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