CN109113939B - 一种用于风力发电装置的激光引雷放电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于风力发电装置的激光引雷放电系统，包括：风力发电机组、电场检测装置、控制装置、激光发生器及接闪器，所述激光发生器嵌设在所述风力发电机组上，所述接闪器设置在所述风力发电机组外表面上，所述电场检测装置、所述激光发生器与所述控制装置连接，所述风力发电机组内设置有与地面连接的导雷通道，所述导雷通道与所述接闪器连接。本发明通过主动引雷、定位放电的方式，使接闪器作为整机的唯一接闪点，可有效降低风电场的随机雷击事件发生概率，降低风力发电装置的维修成本，延长风力发电装置的使用寿命。

Description

一种用于风力发电装置的激光引雷放电系统
技术领域
本发明涉及风力发电设备领域，具体是一种用于风力发电装置的激光引雷放电系统。
背景技术
随着风力发电产业的高速发展，风电机组的选址已经从平原地区延伸到山区，高原、海上；随着风电机组入海的大型化，机组因雷造成的损失半径也越来越大，而风电机组自身防雷技术的可靠性远远没有跟上机型的发展速度。风力发电机组叶片是整机中质量、价值最大的部件之一，一旦损坏，维修及更换的费用将超过百万级别；因此风电产业急需一种行之有效、具有广泛推广意义的、准确性高的主动防雷解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，提供一种用于风力发电装置的激光引雷放电系统。
本发明采用的技术方案为：一种用于风力发电装置的激光引雷放电系统，包括：风力发电机组、电场检测装置、控制装置、激光发生器及接闪器，所述激光发生器嵌设在所述风力发电机组上，所述接闪器设置在所述风力发电机组外表面上，所述电场检测装置、所述激光发生器与所述控制装置连接，所述风力发电机组内设置有与地面连接的导雷通道，所述导雷通道与所述接闪器连接。
本发明的效果是：本发明所述的一种用于风力发电装置的激光引雷放电系统，通过主动引雷、定位放电的方式，使接闪器作为整机的唯一接闪点，可有效降低风电场的随机雷击事件发生概率，降低风力发电装置的维修成本，延长风力发电装置的使用寿命。
附图说明
图1所示为本发明提供的一种用于风力发电装置的激光引雷放电系统的结构图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
下面结合附图介绍本发明的用于风力发电装置的激光引雷放电系统：
请参阅图1，为本发明提供的一种用于风力发电装置的激光引雷放电系统，包括：风力发电机组1、电场检测装置2、控制装置3、激光发生器4及接闪器5，所述激光发生器4嵌设在所述风力发电机组1上，所述接闪器5设置在所述风力发电机组1外表面上，所述电场检测装置2、所述激光发生器4与所述控制装置3连接。
所述风力发电机组1内设置有与地面连接的导雷通道11，所述导雷通道11与所述接闪器5连接。
所述导雷通道11为高性能屏蔽导雷电缆。
所述电场检测装置2用于负责对所述风力发电机组1及周围的电场进行检测，并将结果发送给所述控制装置3。
所述控制装置3接收所述电场检测装置2的检测结果，并根据所述检测结果控制所述激光发生器4的开启或关闭。
于本实施例中，所述电场检测装置2及所述所述控制装置3设置在所述风力发电机组1内。
所述激光发生器4的激光发射口暴露在外界，且激光发射的角度与水平面垂直。
所述接闪器5包括辅助接闪针51、接闪柱52及若干辅助接闪环53，所述接闪柱52的一端与所述风力发电机组1外表面固定，所述辅助接闪针51设置在所述接闪柱52远离所述风力发电机组1的一端上，若干所述辅助接闪环53与所述接闪柱52相固定。
于本实施例中，所述接闪器5的高度高于所述风力发电机组1的叶片高度。
与本实施例中，若干所述辅助接闪环53的圆心与所述激光发生器4的激光发射口位于同一轴线上。
与本实施例中，若干所述辅助接闪环53的直径不相等。
在具体使用时，所述电场检测装置2负责对所述风力发电机组1及周围的电场进行检测，并将结果发送给所述控制装置3，当电场的检测值达到设定阈值时所述控制装置3启动所述激光发生器4，所述激光发生器4产生激光等离子通道以脉冲射线形式摄入云端，当带电云对地放电其下行先导与等离子通道交汇时，雷电通过等离子通道下行；通过所述接闪器5时所述辅助接闪针51、所述接闪柱52及若干所述辅助接闪环53向沿等离子通道传导的雷电释放上行先导，并将雷电从等离子通道内引出形成导通放电，由于射出的极光等离子通道为脉冲形式，因此存在消失间隙，有足够时间使所述接闪器5产生的上行先导与沿激光等离子通道传导的雷电流所形成的下行先导实现贯通。为了增强接闪器的有效接闪率，若干所述辅助接闪环53设置为多层直径不等的圆环，更利于在圆环型电极上形呈环形电晕利于形成上行先导，保证下行雷电与接闪器可靠接闪；由此将雷电引入所述接闪器5并通过所述接闪器5传导至所述导雷通道11入地泄放。
本发明所述的一种用于风力发电装置的激光引雷放电系统，通过主动引雷、定位放电的方式，使接闪器作为整机的唯一接闪点，可有效降低风电场的随机雷击事件发生概率，降低风力发电装置的维修成本，延长风力发电装置的使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于风力发电装置的激光引雷放电系统，其特征在于，包括：风力发电机组、电场检测装置、控制装置、激光发生器及接闪器，所述激光发生器嵌设在所述风力发电机组上，所述接闪器设置在所述风力发电机组外表面上，所述电场检测装置、所述激光发生器与所述控制装置连接，所述风力发电机组内设置有与地面连接的导雷通道，所述导雷通道与所述接闪器连接；所述接闪器包括辅助接闪针、接闪柱及若干辅助接闪环，所述接闪柱的一端与所述风力发电机组外表面固定，所述辅助接闪针设置在所述接闪柱远离所述风力发电机组的一端上，若干所述辅助接闪环与所述接闪柱相固定；所述激光发生器的激光发射口暴露在外界，且激光发射的角度与水平面垂直，若干所述辅助接闪环的圆心与所述激光发生器的激光发射口位于同一轴线上，若干所述辅助接闪环的直径不相等，所述辅助接闪环沿靠近所述激光发生器的方向直径逐渐减小。
2.如权利要求1所述的用于风力发电装置的激光引雷放电系统，其特征在于，所述电场检测装置及所述控制装置设置在所述风力发电机组内。
3.如权利要求2所述的用于风力发电装置的激光引雷放电系统，其特征在于，所述导雷通道为高性能屏蔽导雷电缆。
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