CN110114571A - 用于风力涡轮机的转子叶片的闪电接收器 - Google Patents
用于风力涡轮机的转子叶片的闪电接收器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110114571A CN110114571A CN201780072375.0A CN201780072375A CN110114571A CN 110114571 A CN110114571 A CN 110114571A CN 201780072375 A CN201780072375 A CN 201780072375A CN 110114571 A CN110114571 A CN 110114571A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotor blade
- receiver part
- covering
- lightning
- lightning receptor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
- F03D80/30—Lightning protection
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Abstract
本发明涉及一种风力涡轮机(10)的转子叶片(20),所述转子叶片(20)包括具有至少一个闪电接收器(30)的防雷系统,其中,所述闪电接收器(30)包括从所述转子叶片(20)的表面突出的接收器部分(31)。此外,所述接收器部分(31)的具有最大横向延伸(33)的部段与所述转子叶片(20)的所述表面隔开。另外,本发明还涉及一种用于这样的转子叶片(20)的闪电接收器(30),以及一种包括至少一个这样的转子叶片(20)的用于发电的风力涡轮机(10)。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有防雷系统的风力涡轮机的转子叶片,其中,该防雷系统包括至少一个闪电接收器,该闪电接收器的一部分从转子叶片的表面突出。此外,本发明还涉及这种闪电接收器以及一种用于发电的风力涡轮机,该风力涡轮机包括具有这种闪电接收器的这种转子叶片。
背景技术
由于雷击导致的损伤对于风力涡轮机而言是严峻的挑战。特别是风力涡轮机的转子叶片暴露于被损伤的风险之下。因此,公知并且得到确认的是风力涡轮机的转子叶片需要防雷系统。鉴于风力涡轮机的尺寸不断增大,即随着轮毂的高度增加和转子叶片的长度增加,这是特别重要的。
常规的防雷系统通常包括一个或多个闪电接收器,其被嵌入到叶片壳体层压件中并连接到避雷导体,其中,该避雷导体被布置和配备成将从雷击接收到的电流引导到地面。作为对闪电接收器的替代或补充,可以在转子叶片的表面的一些部分上施加网状物,用于吸引和接收雷击。
嵌入到叶片壳体层压件中的闪电接收器具有如下优点,即:它们在气动阻力和产生的噪声方面具有最小的影响。如果闪电接收器与转子叶片的表面齐平,则流过转子叶片的表面的气流的影响通常是可忽略的。
可替代地,闪电接收器也可以从该表面突出。这可具有更好地捕获雷击的优点。根据现有技术的闪电接收器的示例在本专利申请的图3和图4中给出。
然而,现有的防雷系统的一个问题在于,仍然有大量的闪电在除了例如闪电接收器之类的防雷系统终端之外的地方穿透叶片壳体层压件。注意,通常不要紧的是,如果闪电击中转子叶片,在叶片表面上运行并通过闪电接收器系统穿透叶片壳体层压件。然而,如果闪电的穿透直接发生在叶片壳体层压件中,则会对转子叶片造成潜在的损伤。这样的事件可能导致转子叶片的严重损伤。结果,在一次或多次这样的雷击之后,为了确保风力涡轮机的高性能,修理工作是必要的。如果风力涡轮机难以接近,例如处于偏远地区或海上,则对转子叶片的这种修理工作是特别昂贵的。
因此,希望提供如何进一步降低由于雷击而导致转子叶片损伤的风险的构思。
发明内容
该目的通过独立权利要求的主题来满足和解决。从属权利要求描述了本发明的有利的修改和实施例。
根据本发明,提供了一种风力涡轮机的转子叶片,该转子叶片包括防雷系统。该防雷系统包括至少一个闪电接收器,其中,该闪电接收器包括从该转子叶片的表面突出的接收器部分。所述闪电接收器的特征在于,所述接收器部分的具有最大横向延伸的部段与所述转子叶片的所述表面隔开。
转子叶片的接收器部分被定义为闪电接收器的接收、即“吸引”闪电的部分。每个闪电接收器都包括这样的接收器部分。一些闪电接收器包括如下接收器部分,即:该接收器部分从转子叶片的表面突出,换言之从转子叶片的表面伸出。其他闪电接收器包括与转子叶片的表面齐平的接收器部分。这些闪电接收器不具有从该表面突出的接收器部分。与常规的闪电接收器不同,本发明的闪电接收器的特征在于,它包括专门设计的突出的接收器部分。专门设计的本发明的接收器部分具有如下技术特征:其最大横向延伸,即接收器部分的最大横向延伸,与转子叶片的表面分开布置。换句话说,接收器部分在转子叶片的表面处没有呈现出其最大横向延伸,而是进一步向外隔开。
这种设计具有如下优点,即:相比于与转子叶片的表面齐平的嵌入式闪电接收器,提供了更大的“接收器附接表面”。这为吸引雷击提供了更大的吸引区域。此外,已经证明,如果在闪电接收器的接收器部分和转子叶片的表面之间存在一定的空气层,则用于接收雷击的闪电接收器的吸引力也得到增强。该“空气分离层”在实践中通过如下事实来实现,即:所述接收器部分的具有最大横向延伸的部段以一定距离与转子叶片的表面隔开。
此外,如果接收器部分具有相对尖锐的边缘或周缘(rim)是有利的。这也提高了闪电接收器捕获雷击的可能性。因此,有益的是,将接收器部分设计成使得接收器部分的曲率在接收器部分的具有最大横向延伸的部段处最大。描述性地说,根据本发明的闪电接收器的接收器部分也可以被称为包括“蘑菇形状”的闪电接收器。
在本发明的一个实施例中,所述接收器部分的横向延伸从所述转子叶片的所述表面增加,直到所述接收器部分的具有最大横向延伸的部段。
该(可选的)特征(也)预定在转子叶片的表面和接收器部分的下侧之间产生一区域,以便在接收器部分的下侧和转子叶片的表面之间产生空气层,其中接收器部分的下侧被定义为接收器部分的面向转子叶片表面的一侧或区域。
在本发明的另一个实施例中,所述接收器部分的所述最大横向延伸大于接收器在垂直于所述转子叶片的所述表面的平面中的最大延伸。
换句话说,接收器部分的横向延伸应大于接收器部分的厚度,即高度。这是有益的,因为接收器部分的高度低对于空气动力特性是有利的。通常,接收器部分的高度越低,接收器部分的气动阻力就越低。相反,大的横向延伸是有益的,这是由于因此实现了吸引雷击的大区域。
“横向”的概念意指在转子叶片的存在闪电接收器的部段处基本上平行于转子叶片的表面的方向。换句话说,接收器部分的横向延伸垂直于相对于转子叶片的表面的正交方向。
在本发明的另一个实施例中,所述接收器部分包括通孔,所述通孔用于插入紧固件,用于将所述闪电接收器固定到其余的转子叶片,特别是用于将所述闪电接收器固定到所述转子叶片的避雷导体。
显然,闪电接收器需要以某种方式附接到其余的转子叶片。这有益地通过例如螺钉或螺栓之类的紧固件来实现。可替代地,粘合连接也是可能的,但通过紧固件的连接通常具有提供良好的长期稳定性的优点。
除了接收器部分之外,还可以为闪电接收器定义连接部分。该连接部分被定义为闪电接收器的如下部分,即:该部分在接收器部分和避雷导体、特别是避雷导体块之间建立连接。注意,避雷导体有时也被称为“避雷引下导体”,并且避雷导体块被称为“避雷引下导体块”。
在本发明的另一个实施例中,接收器部分包括杆和帽。所述帽包括所述接收器部分的具有最大横向延伸的部段,并且所述杆将所述帽与所述转子叶片的所述表面连接,从而进一步有助于使所述接收器部分的具有最大横向延伸的部段与所述转子叶片的所述表面隔开。
该“杆和帽的设计”特别是针对闪电接收器的所谓的“蘑菇形设计”。该杆可以被看作闪电接收器的连接部分的延伸。在任何情况下,该杆还有助于保持接收器部分并且特别是接收器部分的最大横向延伸的部段远离转子叶片的表面。因此,增加了接收器部分的下侧和转子叶片的表面之间的空气层或气垫。
本发明的另一方面是通过导电覆盖件至少部分地覆盖闪电接收器的接收器部分,其中,该覆盖件通过例如空气的非导电材料至少部分地与接收器部分隔开。
附加的覆盖件预定进一步增加闪电接收器的雷击吸引潜力。本发明人已认识到,在现有技术中,转子叶片的显示出分层(delamination)或其他空气包夹部(airinclusion)的这些区域特别受到雷击的打击和损伤。因此,叶片壳体层压件中的空气包夹部应该是以特定方式吸引闪电。通过从该发现和其技术实现中获益,随本文提出了至少部分地覆盖接收器部分并引入非导电材料层的覆盖件。注意,通过非导电材料至少部分地与接收器部分分离的这种导电覆盖件原则上可以应用于任何形状和任何设计的闪电接收器。因此,这种覆盖闪电接收器的接收器部分的构思也可以应用于现有技术的闪电接收器,例如,如本申请的图3和图4中所示的闪电接收器。对于提升雷击吸引潜力的已确认的技术效果的可能的解释如下:
首先,与标准的平面金属闪电接收器相比,观察到这种被覆盖的闪电接收器周围的较高的电场。较高的电场意味着,由于在层之间建立了电极,因此可以观察到集中点,该集中点用于建立引导部(leader),并因此支持闪电附着到该点;
其次,观察到这样的闪电接收器的较高的电容势,该电容势高于标准的闪电接收器的感应电势。该电容势也有助于增加闪电接收器的闪电吸引潜力;
最后,表面上的击穿电压低于空气击穿电压,这意味着雷击更倾向于在表面上或在层之间运行。这支持防止任何闪电附着、例如闪电穿透到被覆盖的闪电接收器外部的叶片壳体结构中。
示例性地,所述导电覆盖件相对于所述接收器部分被设计和布置成使得在所述覆盖件和所述接收器部分之间存在多个空气包夹部。这导致所述覆盖件与闪电接收器的接收器部分的至少部分间隔的形成。
提供空气包夹部是实现所提出的通过例如空气之类的非导电材料来分离闪电接收器的接收器部分的一种可能的方式。提供空气包夹部也与观察到的如下事实一致,即:雷击倾向于优先打击叶片壳体层压件的分层区域。
在本发明的另一个实施例中,接收器部分至少部分地被至少一个另外的导电覆盖件覆盖,并且该另外的导电覆盖件被布置在非导电材料和接收器部分之间。此外,所述覆盖件通过非导电材料,特别是空气,至少部分地与该另外的覆盖件隔开。
换句话说,一种选择是不仅在接收器部分的表面的至少一些部分上布置一个导电覆盖件,而且还在其上布置若干个导电覆盖件。
作为示例,第一导电覆盖件可以被直接附接到接收器部分的表面,而第二导电覆盖件则进一步覆盖接收器部分。为了确保这两个导电覆盖件之间的足够距离,提出了多个间隔件。在闪电接收器并且尤其是闪电接收器的接收器部分包括绕基本上垂直于转子叶片的表面的轴线的旋转对称形状的情况下,这些间隔件可以具有拥有不同半径的环的形状。
在本发明的另一个实施例中,所述覆盖件和/或另外的覆盖件被实现为能够适应弯曲表面的柔性片。
该柔性片例如可以是箔或类似物,其可以被容易地安置到闪电接收器的接收器部分上。例如,这些柔性片可以通过粘合剂彼此附接以及与接收器部分附接。再举一个示例,该箔、即柔性片可以具有自粘表面,通过该自粘表面,其可以被施加并附接到接收器部分或另一个现有的覆盖片。
可替代地,所述覆盖件和/或另外的覆盖件也可以被实现为刚性片。
在这种情况下,该刚性片可以被设计成使得其不直接覆盖接收器部分,但是优选地,其被设计成使得其容易在刚性片之间为空气提供空间。在刚性片的情况下,这些刚性片可以具有拥有不同半径的盘或扁平环的形状。
在本发明的另一个实施例中,所述覆盖件具有用于穿过所述覆盖件放入、即插入紧固件的开口,其中,所述紧固件适于将所述闪电接收器固定到所述转子叶片的避雷导体。
因此,在闪电接收器借助于紧固件附接到其余的转子叶片的情况下,该紧固件例如相对于闪电接收器同轴布置,有利的是,在覆盖件中留下一些开放空间,该紧固件可以通过这些开放空间插入。
注意,与闪电接收器的接收器部分隔开的导电覆盖件的应用不限于闪电接收器的特定形状,特别是闪电接收器的接收器部分的特定形状,如上所述。相反,所述覆盖件原则上可以应用于用于风力涡轮机的转子叶片的防雷系统的任何类型的闪电接收器。因此,本发明的关于导电覆盖件的方面也可以描述为:提供了一种风力涡轮机的转子叶片,该转子叶片包括具有至少一个闪电接收器的防雷系统,其中,该闪电接收器包括接收器部分,并且其中,该接收器部分至少部分地被导电覆盖件覆盖,并且该覆盖件通过非导电材料,特别是空气,至少部分地与该接收器部分隔开。
此外,本发明还涉及一种用于发电的风力涡轮机,其包括至少一个如上所述的转子叶片。
此外,本发明还涉及一种这样的闪电接收器,其基本上包括如上面结合所述转子叶片所公开的特征。这意味着在本发明的转子叶片的实施例的背景下引入和描述的特征也可以作为单独的部件应用于所述闪电接收器。特别地,用于风力涡轮机的转子叶片的闪电接收器包括接收器部分,该接收器部分被布置和配备成从转子叶片的表面突出,并且其特征在于,该接收器部分的具有最大横向延伸的部段被设计成与转子叶片的表面隔开。
所述闪电接收器的与其布置以及与其相对于转子叶片的位置相关的特征也可以归因于闪电接收器本身,因为闪电接收器的设计和尺寸设定通常与其具体附接以及与转子叶片一起使用有关。换句话说,可以说在闪电接收器本身的设计期间,一旦闪电接收器被附接和连接到转子叶片,就可以确定并考虑到最大横向延伸与转子叶片的表面隔开。
附图说明
现在借助于附图仅通过示例的方式来描述本发明的实施例,附图中:
图1示出了用于发电的风力涡轮机;
图2示出了具有防雷系统的风力涡轮机的转子叶片;
图3示出了常规的闪电接收器的第一示例;
图4示出了常规的闪电接收器的第二示例;
图5示出了根据本发明的闪电接收器的第一实施例;
图6示出了包括用于紧固件的通孔的该第一实施例的变型;
图7以透视图示出了图6的闪电接收器;
图8示出了与通过所述通孔插入的紧固件组合的图6和图7的闪电接收器;
图9至图11分别示出了闪电接收器的另外三个实施例;
图12示出了用于闪电接收器的接收器部分的覆盖件的第一实施例;以及
图13示出了用于闪电接收器的接收器部分的覆盖件的第二实施例。
附图采用示意性的形式。相同或相似的元件可以分配相同的附图标记并通过相同的附图标记引用。
具体实施方式
图1示出了用于发电的常规的风力涡轮机10。风力涡轮机10包括塔架11,其通过一端安装在地面上。在塔架11的另一端处,安装有机舱12。机舱12通常相对于塔架11可旋转地安装,该塔架11被称为包括基本上垂直于地面的偏摆轴线。机舱12通常容纳风力涡轮机的发电机和齿轮箱(如果该风力涡轮机是齿轮传动风力涡轮机)。此外,风力涡轮机10还包括轮毂13,其可绕基本上水平的转子轴线14旋转。轮毂13通常被描述为是转子的一部分,其中,该转子能够将旋转能传递到发电机。
轮毂13是安装转子叶片20的部分。转子叶片20通常可枢转地安装到轮毂13。换句话说,转子叶片20可以相应地绕俯仰轴线15倾斜(pitch)。由于修改风撞击转子叶片20的方向的可能性,这改善了对风力涡轮机并且特别是对转子叶片的控制。每个转子叶片20在其根部部段21处安装到轮毂13。该根部部段21与转子叶片的末端部段22相对。注意,在如图1中所示的示例中,仅描绘了两个转子叶片20。然而,现今大多数风力涡轮机包括三个转子叶片。
图2示出了风力涡轮机的包括根部部段21和末端部段22的这种转子叶片20。两个部段,即根部部段21和末端部段22,构成转子叶片的翼展方向上的多达10%。转子叶片的径向最外部点是转子叶片20的所谓的末端221。此外,转子叶片20还包括后缘23和前缘24。前缘24通常具有弯曲和圆形的形状,而后缘23可具有尖锐或钝的边缘。后缘23和前缘24之间的直线被称为弦27。弦27将翼型分成压力侧25和吸力侧26。图2中示例性地示出了翼型中的一个。要理解的是,转子叶片20包括从根部部段21到末端部段22一个挨着另一个的多个翼型。这些逐渐变化的翼型引起转子叶片的形状的逐渐变化。在转子叶片的大部分部段中翼型具有升力产生形状。
还可以看到,转子叶片20包括具有闪电接收器30和避雷导体线缆41的防雷系统。避雷导体线缆41经由轮毂、机舱和塔架将闪电接收器30与地面连接。实际上,转子叶片20通常包括若干个闪电接收器。为清楚起见,图2中省略了这些另外的闪电接收器。
图3和图4示出了如现有技术已知的常规的闪电接收器的两个示例。
图3图示了常规的闪电接收器30的第一示例。该闪电接收器30被嵌入到转子叶片的叶片壳体28中。转子叶片的叶片壳体28通常由层压材料制成,例如玻璃纤维增强层压件。替代地或附加地,该层压材料可通过碳纤维来增强。
在图3中,闪电接收器30被设计成使得其表面、即接收器部分31与转子叶片的表面29齐平。转子叶片的表面29被理解为转子叶片的“外表面”。注意,叶片壳体28通常包括外表面和内表面,这是因为转子叶片通常是浅的并且在内部包括内腔。闪电接收器30的接收器部分31经由闪电接收器30的连接部分32连接到避雷导体40,其中,避雷导体40包括避雷导体块42和避雷导体线缆41。避雷导体块42被附接到叶片壳体28,例如被铸造到叶片壳体28。闪电接收器30例如可以被螺接到避雷导体块42中。齐平和嵌入的闪电接收器30的一个优点在于,其对流过表面29的气流的影响最小。特别是,噪声和气动阻力被最小化。
图4示出了连接到避雷导体40的常规的闪电接收器30的第二示例。该闪电接收器30包括接收器部分31和连接部分32。接收器部分31从转子叶片的表面29突出。连接部分32在接收器部分31和避雷导体块42之间建立连接。要注意的是,实际上,分成接收器部分31和连接部分32的划分仅是人为的划分,因为闪电接收器30通常被制造为一个单件。
图4示出了闪电接收器30的接收器部分31的最大横向延伸33。可以看到,接收器部分31的横向延伸对于接收器部分31的整个高度而言是相等的。因此,该最大横向延伸在转子叶片的表面29处已经存在。由于这个原因,在接收器部分31与转子叶片的表面29之间不存在空气层等。由于这个原因,图4的闪电接收器30不具备如根据本发明的闪电接收器的有利技术效果。
图5和图6以在垂直于转子叶片的表面29的平面中截取的剖面图示出了本发明的闪电接收器30的第一实施例。同样,闪电接收器30包括接收器部分31和连接部分32。接收器部分31是闪电接收器30的从转子叶片的表面29突出的部分,而连接部分32在接收器部分31和避雷导体块42之间建立连接。避雷导体块42与避雷导体线缆41一起构成避雷导体40。
注意,闪电接收器30具有旋转对称的形状。在图5中,绘入了相应的旋转轴线35。旋转轴线35垂直于转子叶片的表面29的处于闪电接收器30附近的部分。旋转对称的形状对闪电接收器而言是最自然的形状,并且也可以容易地制造。此外,不必考虑闪电接收器30究竟如何螺接到避雷导体40中。
在本发明的该实施例中的闪电接收器30具有与转子叶片的表面29隔开的其最大横向延伸33。换句话说,闪电接收器30的接收器部分31的具有接收器部分的最大横向延伸33的部段331以一定距离332与转子叶片的表面29隔开。
图5还显示接收器部分31的最大横向延伸33超过接收器部分31在垂直于该表面的平面中的最大延伸。换句话说,接收器部分31的横向延伸大于其高度,即其厚度。这是有益的,因为闪电吸引潜力(lightning attraction potential)因此被最大化,同时闪电接收器的气动阻力和噪声相关的影响被最小化。
图6示出了如图5中所示的本发明的闪电接收器30的一种变型。变化在于通孔36,其被设置在闪电接收器30处。通孔36在中心穿过闪电接收器30,即通过旋转轴线。通孔36不仅穿过接收器部分31,而且还穿过闪电接收器30的连接部分32。通孔36的尺寸和设计与避雷导体块42中的相应开口对准。因此,例如螺钉之类的紧固件可以被容易地插入到其中。为此目的,避雷导体块42中的开口具有螺纹38,并且紧固件在其末端部段处具有相应的螺纹38。
图7和图8示出了图6的闪电接收器30的透视图。描绘了接收器部分31、连接部分32以及通孔36。在图8中,紧固件37、即螺钉被插入到通孔36中。紧固件37具有超过闪电接收器的总高度的长度,使得紧固件30的具有相应螺纹38的末端对应于在避雷导体块中制备的开口。
图9、图10和图11示出了本发明的闪电接收器30的另外三个实施例。为了清楚和简单起见,在图9至图11中省略了避雷导体。
图9示出了具有接收器部分31的闪电接收器30,该接收器部分31具有相对明显的帽。然而,具有最大横向延伸33的部段与转子叶片的表面29隔开,使得空气层自动建立在接收器部分31的下侧313和转子叶片的表面29之间。这导致吸引雷击的能力提高。
图10与如图9中所示的实施例的不同之处在于,其接收器部分31与图9的接收器部分相比更平坦并且更宽。换句话说,增大了最大横向延伸33与高度、即在垂直于所述表面的平面中的最大延伸之间的比值。这可以有益地导致接收器部分的气动阻力减小,并且还可减小由闪电接收器产生的噪声。
图11示出了本发明的又一实施例。这里,闪电接收器30也包括接收器部分31和连接部分32,但是接收器部分31被细分成帽312和杆311。杆311是闪电接收器30的连接部分32的自然延长或延伸,并且具有如下技术效果,即:预定用于实际吸引和接收雷击的区域甚至进一步远离转子叶片的表面29并与之分开。换句话说,杆311的存在有助于进一步增加分离,并确保接收器部分、即帽312与转子叶片的表面29之间的空气层、即空气区域保持稳定。特别地,图11的实施例可以被称为闪电接收器的“蘑菇形”设计。
图12和图13示出了被覆盖的闪电接收器的两个实施例。图12示出了与图6中所示的基本上相同或非常相似的闪电接收器。闪电接收器30包括接收器部分31和连接部分32。整个闪电接收器30借助于带螺纹的紧固件37来连接到避雷导体块42。紧固件37很好地装配到闪电接收器的相应通孔中以及进入到避雷导体块42中的相应开口中。与如图6中公开的实施例对比,如图12中所示的实施例包括两个覆盖件,即覆盖件50和另一覆盖件51。这些覆盖件50、51可以理解为安装在闪电接收器的接收器部分的顶部上的盘或扁平物体。它们由例如金属之类的刚性材料制成,并且确保在风力涡轮机的操作期间维持在接收器部分31和另一覆盖件51之间以及在另一覆盖件51和覆盖件50之间存在的空气层。与常规的闪电接收器相比,该空气层与所述覆盖件和另一覆盖件的尖锐周缘结合可有助于提高闪电接收器的吸引潜力。
图13示出了这种被覆盖的闪电接收器的又一实施例。这次,覆盖件完全覆盖接收器部分31,并且覆盖件不是由刚性金属材料制成,而是由例如柔性片之类的箔制成。同样,存在两个片,即覆盖件50和另一覆盖件51。由于覆盖件50、51是柔性的,因此必须确保它们维持并被保持彼此隔开。这通过例如环之类的多个间隔件52来实现,这些间隔件52由非导电材料制成。
再次注意,如图12和图13中所示的这些设计原则上也可以应用于如图3和图4中所示的常规的闪电接收器。这些常规的闪电接收器也可受益于这样的结构化层,该结构化层包括导电覆盖材料和处于闪电接收器与覆盖层之间的非导电材料。
Claims (15)
1.一种风力涡轮机(10)的转子叶片(20),所述转子叶片(20)包括具有至少一个闪电接收器(30)的防雷系统,所述闪电接收器(30)包括从所述转子叶片(20)的表面突出的接收器部分(31),
其特征在于:
所述接收器部分(31)的具有最大横向延伸(33)的部段(331)与所述转子叶片(20)的所述表面(29)隔开。
2.根据权利要求1所述的转子叶片(20),
其特征在于,所述接收器部分(31)的横向延伸从所述转子叶片(20)的所述表面(29)增加,直到所述接收器部分(31)的具有最大横向延伸(33)的部段(331)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的转子叶片(20),
其特征在于,所述接收器部分(31)的所述最大横向延伸(33)大于所述接收器部分(31)在垂直于所述转子叶片(20)的所述表面(29)的平面中的最大延伸(34)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转子叶片(20),
其特征在于,所述接收器部分(31)的曲率在所述接收器部分(31)的具有最大横向延伸(33)的部段(331)处最大。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转子叶片(20),
其特征在于,所述接收器部分(31)包括通孔(36),所述通孔(36)用于插入紧固件(37),用于将所述闪电接收器(30)固定到其余的转子叶片,特别是用于将所述闪电接收器(30)固定到所述转子叶片(20)的避雷导体(40)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转子叶片(20),
其特征在于,所述接收器部分(31)包括杆(311)和帽(312),并且其中,
- 所述帽(312)包括所述接收器部分(31)的具有最大横向延伸(33)的部段(331),以及
- 所述杆(311)将所述帽(312)与所述转子叶片(20)的所述表面(29)连接,从而进一步有助于使所述接收器部分(31)的具有最大横向延伸(33)的部段(331)与所述转子叶片(20)的所述表面(29)隔开。
7.根据前述权利要求中任一项所述的转子叶片(20),
其特征在于,
- 所述接收器部分(31)至少部分地被导电覆盖件(50)覆盖,并且
- 所述覆盖件(50)通过非导电材料,特别是空气,至少部分地与所述接收器部分(31)隔开。
8.根据权利要求7所述的转子叶片(20),
其特征在于,所述导电覆盖件(50)相对于所述接收器部分(31)设计和布置成使得在所述覆盖件(50)和所述接收器部分(31)之间存在多个空气包夹部,从而形成所述覆盖件(50)与所述接收器部分(31)的至少部分间隔。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的转子叶片(20),
其特征在于,
- 所述接收器部分(31)至少部分地被至少一个另外的导电覆盖件(51)覆盖,
- 另外的覆盖件(51)被布置在所述非导电材料和所述接收器部分(31)之间,并且
- 所述覆盖件(50)通过非导电材料,特别是空气,至少部分地与所述另外的覆盖件(51)隔开。
10.根据权利要求9所述的转子叶片(20),
其特征在于,多个间隔件(52)被布置在所述覆盖件(50)和所述另外的覆盖件(51)之间,用于确保所述覆盖件(50)与所述另外的覆盖件(51)的至少部分间隔。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的转子叶片(20),其特征在于,所述覆盖件(50)被实现为能够适应弯曲表面的柔性片。
12.根据权利要求7至10中任一项所述的转子叶片(20),其特征在于,所述覆盖件被实现为刚性片。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的转子叶片(20),
其特征在于,所述覆盖件(50)具有用于穿过所述覆盖件(50)放入紧固件(37)的开口,其中,所述紧固件(37)适于将所述闪电接收器(30)固定到所述转子叶片(20)的避雷导体(40)。
14.一种用于发电的风力涡轮机(10),包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的转子叶片(20)。
15.一种用于风力涡轮机(10)的转子叶片(20)的闪电接收器(30),包括接收器部分(31),所述接收器部分(31)被布置和配备成从所述转子叶片的表面(29)突出,
其特征在于,
所述接收器部分(31)的具有最大横向延伸(33)的部段(331)被设计成与所述转子叶片(20)的所述表面(29)隔开。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016223012 | 2016-11-22 | ||
DE102016223012.3 | 2016-11-22 | ||
PCT/EP2017/076682 WO2018095660A1 (en) | 2016-11-22 | 2017-10-19 | Lightning receptor for a rotor blade of a wind turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110114571A true CN110114571A (zh) | 2019-08-09 |
Family
ID=60202028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780072375.0A Pending CN110114571A (zh) | 2016-11-22 | 2017-10-19 | 用于风力涡轮机的转子叶片的闪电接收器 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11060508B2 (zh) |
EP (1) | EP3510282B1 (zh) |
CN (1) | CN110114571A (zh) |
DK (1) | DK3510282T3 (zh) |
ES (1) | ES2882333T3 (zh) |
WO (1) | WO2018095660A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK3339632T3 (da) * | 2016-12-22 | 2021-05-25 | Nordex Energy Se & Co Kg | Tilslutnings- og fastgørelsesenhed for en lynreceptor til integration i et vindturbine-rotorblad |
DK3339633T3 (da) | 2016-12-22 | 2021-02-22 | Nordex Energy Se & Co Kg | Fremgangsmåde til fremstilling af en potential-udligningsforbindelse på et vind-energianlæg-rotorblad |
WO2018206158A1 (en) * | 2017-05-09 | 2018-11-15 | Siemens Wind Power A/S | Lightning protection system for a wind turbine blade |
CN112997003A (zh) * | 2018-11-20 | 2021-06-18 | Lm风力发电公司 | 风力涡轮机叶片雷电防护系统 |
WO2022069011A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | Vestas Wind Systems A/S | Mould tool |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201679646U (zh) * | 2010-03-22 | 2010-12-22 | 国电联合动力技术(连云港)有限公司 | 风机叶片避雷系统的避雷接收器 |
WO2011080177A1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | Vestas Wind Systems A/S | Lightning protection of a wind turbine blade |
EP2722522A1 (en) * | 2012-10-22 | 2014-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Lightning receptor arrangement for a wind turbine rotor blade |
CN105829708A (zh) * | 2013-10-17 | 2016-08-03 | 维斯塔斯风力系统有限公司 | 关于风轮机叶片用的避雷系统的改进 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016165713A1 (en) | 2015-04-17 | 2016-10-20 | Global Lightning Protection Services A/S | Side receptor for lightning protection system |
-
2017
- 2017-10-19 CN CN201780072375.0A patent/CN110114571A/zh active Pending
- 2017-10-19 US US16/461,676 patent/US11060508B2/en active Active
- 2017-10-19 DK DK17793612.7T patent/DK3510282T3/da active
- 2017-10-19 WO PCT/EP2017/076682 patent/WO2018095660A1/en unknown
- 2017-10-19 ES ES17793612T patent/ES2882333T3/es active Active
- 2017-10-19 EP EP17793612.7A patent/EP3510282B1/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011080177A1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | Vestas Wind Systems A/S | Lightning protection of a wind turbine blade |
CN201679646U (zh) * | 2010-03-22 | 2010-12-22 | 国电联合动力技术(连云港)有限公司 | 风机叶片避雷系统的避雷接收器 |
EP2722522A1 (en) * | 2012-10-22 | 2014-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Lightning receptor arrangement for a wind turbine rotor blade |
CN105829708A (zh) * | 2013-10-17 | 2016-08-03 | 维斯塔斯风力系统有限公司 | 关于风轮机叶片用的避雷系统的改进 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK3510282T3 (da) | 2021-08-30 |
EP3510282A1 (en) | 2019-07-17 |
ES2882333T3 (es) | 2021-12-01 |
US11060508B2 (en) | 2021-07-13 |
US20190353145A1 (en) | 2019-11-21 |
EP3510282B1 (en) | 2021-07-07 |
WO2018095660A1 (en) | 2018-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110114571A (zh) | 用于风力涡轮机的转子叶片的闪电接收器 | |
CN102883949B (zh) | 盖、使用该盖的联接构造及具有该联接构造的航空器 | |
CA3009249C (en) | Wind turbine blades and potential equalization systems | |
CN205805824U (zh) | 风力涡轮的转子叶片和风力涡轮 | |
AU2013222047B2 (en) | Attachment system for a wind turbine rotor blade accessory | |
CN101498277B (zh) | 带有雷电接收器的风力涡轮机叶片 | |
EP2708736A2 (en) | Load and noise mitigation system for wind turbine blades | |
EP3098438A1 (en) | Wind turbine blade and wind turbine power generating apparatus, and method of producing or retrofitting wind turbine blade | |
US10823139B2 (en) | Blade sleeve for a wind turbine rotor blade and attachment methods thereof | |
CN102918262A (zh) | 风车叶片 | |
WO2013014080A3 (en) | Method for retrofitting vortex generators on a wind turbine blade | |
EP2019204A1 (en) | Wind turbine protection | |
EP3063378B1 (en) | Fan blade composite ribs | |
WO2007048245A3 (en) | Aircraft having helicopter rotor and front mounted propeller | |
CN109642552B (zh) | 具有雷电梢端接收器的风轮机叶片 | |
EP2457829A3 (en) | High Performance Low Noise Helicopter Blade Aerodynamic Design | |
WO2017143771A1 (zh) | 螺旋桨、动力组件及飞行器 | |
US11795920B2 (en) | Lightning protection for a wind turbine blade | |
US20160153424A1 (en) | Mountable wing tip device for mounting on a rotor blade of a wind turbine arrangement | |
CN205349620U (zh) | 一种风力发电机叶片叶尖接闪引流装置 | |
EP1826121A3 (en) | Gap lightning surface protection of composite structures | |
US10100805B2 (en) | Tip extension assembly for a wind turbine rotor blade | |
US20190162170A1 (en) | Wind turbine blade having a lightning tip receptor | |
CN110892149A (zh) | 用于风力涡轮转子叶片的气流构造 | |
CN201350972Y (zh) | 飞机的附翼机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |