CN112901429B - 一种碳纤维大梁避雷装置以及维修方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维大梁避雷装置以及维修方法，避雷装置铺设在裸露的碳纤维大梁表面，包括：连接铜网、增强铜网、主铜网，分别铺设在裸露的碳纤维大梁表面，连接铜网的下侧和上侧分别设置有铜网连接板和铜网连接盖板，用于固定连接铜网；增强铜网，铺设在连接铜网上，用于增加连接铜网的厚度；以及主铜网，铺设在连接铜网上。本发明的一种碳纤维大梁避雷装置以及维修方法有效降低了风电叶片运行中遭受雷击概率，保障了风机安全运行，从而提高了风机发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及风电叶片领域，尤其涉及一种碳纤维大梁避雷装置以及维修方法。
背景技术
随着风电行业的发展，叶片长度已达到百余米。大梁做为叶片的主承力结构件也更多设计为碳纤维结构。为了保障叶片在运行过程中避免遭受雷击，碳纤维大梁外表面铺设铜网层与叶身的避雷接闪点及叶片内腔的避雷线相连接，再与叶片根部的接地装置连接，在叶片遭受雷击时，雷电接触铜网后，电流通过避雷导线接入大地，从而避免叶片遭受雷击事故。
在避雷铜网铺设制作过程中，会发生铜网偏移问题。铜网偏移后，碳纤维大梁外表面只有少数几层玻璃钢，由于碳纤维具有导电性能，因此雷电会与玻璃钢下面的碳纤维大梁连接，从而击伤碳梁、使叶片受损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效降低风电叶片运行中遭受雷击概率的一种碳纤维大梁避雷装置以及维修方法。
为实现上述目的，本发明的一种碳纤维大梁避雷装置以及维修方法的具体技术方案为：
一种碳纤维大梁避雷装置，铺设在裸露的碳纤维大梁表面，包括：连接铜网、增强铜网、主铜网，分别铺设在裸露的碳纤维大梁表面，连接铜网的下侧和上侧分别设置有铜网连接板和铜网连接盖板，用于固定连接铜网；增强铜网，铺设在连接铜网上，用于增加连接铜网的厚度；以及主铜网，铺设在连接铜网上。
进一步，主铜网的表面上铺设有表面毡，表面毡用于固定主铜网。
进一步，铜网连接板和铜网连接盖板设置有多个铆钉，铆钉贯穿铜网连接盖板、连接铜网、铜网连接板。
进一步，铜网连接板呈L型，伸入至叶片腔体中，通过避雷线与腹板主避雷线相连。
进一步，铜网连接板通过碳纤维大梁边的内槽插入至叶片腔体中，内槽位于叶片的临近偏移铜网叶尖方向的接闪点位置的左右两侧。
一种碳纤维大梁避雷装置的维修方法，包括以下步骤：
步骤一，清理叶片上半膜以及下半膜的壳体外表面；
步骤二，将连接铜网铺设在裸露的碳纤维大梁上方；
步骤三，将铜网连接板通过连接铜网与碳纤维大梁表面的主铜网相连；
步骤四，通过表面毡对主铜网进行固定；
步骤五，通过铆钉将铜网连接盖板、连接铜网、铜网连接板连接在一起；
步骤六，对铜网连接板与叶片壳体相连接处进行密封；
步骤七，对避雷装置进行真空灌注。
进一步，在步骤一中，将主铜网上的偏移碳纤维大梁裸露所在位置的叶片外表面打磨成毛面，将打磨出的粉尘清理干净。
进一步，步骤二中，主铜网覆盖在碳纤维大梁上，主铜网的宽度超出裸露的碳纤维大梁的两侧。
进一步，在步骤三中，将呈L型的铜网连接板通过连接铜网与碳纤维大梁表面的主铜网相连，以实现将主铜网接收到的雷电通过铜网连接板、避雷线接入叶片腔体内的腹板主避雷线。
进一步，在步骤四中，主铜网的表面上铺设表面毡，表面毡的宽度超出主铜网。
本发明的一种碳纤维大梁避雷装置的维修方法有效降低了风电叶片运行中遭受雷击概率，保障了风机安全运行，从而提高了风机发电效率。
附图说明
图1为本发明的碳纤维大梁增强铜网及连接铜网的结构示意图；
图2为本发明中的铜网连接板与连接铜网的结构示意图；
图3为本发明中的铜网连接板与连接铜网的侧视图；
图4为本发明中的铜网连接板与叶片内腔避雷线的连接位置图；
图5为本发明中的碳纤维大梁避雷装置的连接示意图；
图6为本发明中的碳纤维大梁避雷装置的铺层结构示意图。
图中：1、主铜网；2、连接铜网；3铜网连接盖板；4、铜网连接板；5、铆钉；6、表面毡；7、避雷线；8、腹板主避雷线；9、增强铜网；10、碳纤维大梁。
具体实施方式
为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种碳纤维大梁避雷装置以及维修方法做进一步详细的描述。
如图1至图6所示，其示为本发明公开了一种碳纤维大梁避雷装置以及维修方法，考虑到碳纤维大梁表面的主铜网1由于铺设偏差偏离大梁位置，存在裸露的碳纤维大梁，为了避免其与空中雷电接触，通过在裸露位置处增加设置避雷装置对其进行维修。
本发明的一种碳纤维大梁避雷装置铺设在裸露的碳纤维大梁表面，包括连接铜网2、增强铜网9、铜网连接板4、主铜网1及用于固定主铜网1的表面毡6。其中，连接铜网2、增强铜网9、主铜网1分别铺设在裸露的碳纤维大梁10表面，连接铜网2的下侧和上侧分别设置有铜网连接板4和铜网连接盖板3，用于固定连接铜网2。增强铜网9铺设在连接铜网2上，用于增加连接铜网2的厚度；以及主铜网1铺设在连接铜网2上。碳纤维大梁10的表面先铺设连接铜网2，后在连接铜网2的上面铺设增强铜网9，最后铺设主铜网1。并且，通过表面毡6铺设在主铜网1的表面上，用于对主铜网1进行固定。
其中，避雷装置与叶片腔体内的避雷线8连接，其中，铜网连接板4和铜网连接盖板3分别设置在连接铜网2的下侧和上侧，用于固定连接铜网2。其中，铜网连接板4和铜网连接盖板3设置有多个铆钉5，通过铆钉5贯穿铜网连接盖板3、连接铜网2、铜网连接板4以将避雷装置连接在一起。
其中，连接铜网2覆盖碳纤维大梁10表面的主铜网1中偏离大梁位置处。
此外，铜网连接板4呈L型，伸入至叶片腔体中，如图4所示，与避雷线7相连，以实现将主铜网1接收到的雷电通过增强铜网9、连接铜网2、铜网连接板4导入避雷系统，从而与腹板主避雷线8相连接，以形成避雷回路。
其中，铜网连接板4通过碳纤维大梁10边的内槽插入至叶片腔体中，内槽位于叶片的临近偏移铜网叶尖方向的接闪点位置的左右两侧，优选位于接闪电位置的左侧、右侧各约1m。
此外，本发明还公开了一种碳纤维大梁避雷装置的维修方法，具体包括以下步骤：
步骤一，清理叶片上半膜以及下半膜的壳体外表面。
具体来说，将主铜网1上的偏移碳纤维大梁10裸露所在位置的叶片外表面打磨成毛面，将打磨出的粉尘清理干净。
步骤二，将连接铜网2铺设在裸露的碳纤维大梁10上方。
具体来说，主铜网1覆盖在碳纤维大梁10上，主铜网1的宽度超出裸露的碳纤维大梁10的两侧各约50mm。
步骤三，将铜网连接板4通过连接铜网2与碳纤维大梁10表面的主铜网1相连。
具体来说，避雷装置包括连接铜网2、铜网连接板4、铜网连接盖板3和多个铆钉5，将呈L型的铜网连接板4通过连接铜网2与碳纤维大梁10表面的主铜网1相连，以实现将主铜网1接收到的雷电通过铜网连接板4、避雷线7接入叶片腔体内的腹板主避雷线9，形成避雷回路。
其中，铜网连接板4通过碳纤维大梁10边的内槽插入至叶片内部，具体来说，内槽位于叶片的临近偏移铜网叶尖方向的接闪点位置的左右两侧，优选位于接闪电位置的左侧、右侧各约1m。
步骤四，通过表面毡6对主铜网1进行固定。
具体来说，在主铜网1的表面上铺设表面毡6，且设置有两层，表面毡6的宽度超出连接铜网2约70mm。主铜网1表面上铺设的两层表面毡通过真空灌注树脂形式或湿法袋压方式用于对主铜网1进行固定。
步骤五，通过铆钉5将铜网连接盖板3、连接铜网2、铜网连接板4连接在一起。
具体来说，铜网连接盖板3覆盖在连接铜网2上，并通过纵向设置的多个铆钉5以将铜网连接盖板3、连接铜网2、铜网连接板4连接在一起。
步骤六，对铜网连接板4与叶片壳体相连接处进行密封。
步骤七，对避雷装置进行真空灌注，将主铜网1、增强铜网9、连接铜网2、铜网连接板4、铜网连接盖板3和表面毡6进行真空灌注。
本发明的一种碳纤维大梁避雷装置以及维修方法有效降低了风电叶片运行中遭受雷击概率，保障了风机安全运行，从而提高了风机发电效率。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
Claims (6)
1.一种碳纤维大梁避雷装置，其特征在于，铺设在裸露的碳纤维大梁（10）表面，包括：
连接铜网（2）、增强铜网（9）、主铜网（1），分别铺设在裸露的碳纤维大梁（10）表面，连接铜网（2）的下侧和上侧分别设置有铜网连接板（4）和铜网连接盖板（3），用于固定连接铜网（2），其中，铜网连接板（4）呈L型，伸入至叶片腔体中，与避雷线（7）相连，以实现将主铜网（1）接收到的雷电通过增强铜网（9）、连接铜网（2）、铜网连接板（4）导入避雷系统，从而与腹板主避雷线（8）相连接，以形成避雷回路；铜网连接板（4）和铜网连接盖板（3）设置有多个铆钉（5），铆钉（5）贯穿铜网连接盖板（3）、连接铜网（2）、铜网连接板（4）；铜网连接板（4）通过碳纤维大梁（10）边的内槽插入至叶片腔体中，内槽位于叶片的临近偏移铜网叶尖方向的接闪点位置的左右两侧；
增强铜网（9），铺设在连接铜网（2）上，用于增加连接铜网（2）的厚度；以及
主铜网（1），铺设在连接铜网（2）上。
2.根据权利要求1所述的碳纤维大梁避雷装置，其特征在于，主铜网（1）的表面上铺设有表面毡（6），表面毡（6）用于固定主铜网（1）。
3.一种碳纤维大梁避雷装置的维修方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，清理叶片上半膜以及下半膜的壳体外表面；
步骤二，将连接铜网（2）铺设在裸露的碳纤维大梁（10）上方；
步骤三，将呈L型的铜网连接板（4）通过连接铜网（2）与碳纤维大梁（10）表面的主铜网（1）相连，以实现将主铜网（1）接收到的雷电通过铜网连接板（4）、避雷线（7）接入叶片腔体内的腹板主避雷线（8），形成避雷回路；
步骤四，通过表面毡（6）对主铜网（1）进行固定；
步骤五，通过铆钉（5）将铜网连接盖板、连接铜网、铜网连接板连接在一起；
步骤六，对铜网连接板（4）与叶片壳体相连接处进行密封；
步骤七，对避雷装置进行真空灌注。
4.根据权利要求3所述的碳纤维大梁避雷装置的维修方法，其特征在于，在步骤一中，将主铜网（1）上的偏移碳纤维大梁（10）裸露所在位置的叶片外表面打磨成毛面，将打磨出的粉尘清理干净。
5.根据权利要求3所述的碳纤维大梁避雷装置的维修方法，其特征在于，步骤二中，主铜网（1）覆盖在碳纤维大梁（10）上，主铜网（1）的宽度超出裸露的碳纤维大梁的两侧。
6.根据权利要求3所述的碳纤维大梁避雷装置的维修方法，其特征在于，在步骤四中，主铜网（1）的表面上铺设表面毡（6），表面毡的宽度超出主铜网（1）。
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