CN202817454U

CN202817454U - 导雷装置

Info

Publication number: CN202817454U
Application number: CN2012204908407U
Authority: CN
Inventors: 王延利; 黄金鹏; 张晓�
Original assignee: Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Current assignee: Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2022-09-24

Abstract

本实用新型公开了一种导雷装置，所述导雷装置包括相对运动的第一部分和第二部分，第一部分包括环形绝缘板、设置在环形绝缘板上的电刷滑轨和密封盒，密封盒为上部开设环形开口的环形盒体，电刷滑轨为环形且位于密封盒的底部，电刷滑轨上设置有引雷线路的第一接线点；第二部分包括接线基座，接线基座还包括引雷线路的第二接线点以及从接线基座延伸的多个电刷安装支架，每个电刷安装支架的端部分别安装有电刷，电刷安装支架伸入密封盒内，使得电刷动态摩擦地接触电刷滑轨，在接线基座和电刷安装支架的端部之间设置有与密封盒的上部环形开口对应的环形密封盖，当电刷与电刷滑轨接触时，环形密封盖紧密封闭所述密封盒的环形开口。

Description

导雷装置

技术领域

本实用新型涉及一种导雷装置，更具体地讲，涉及一种用于风力发电机组的密封平盘式导雷装置。

背景技术

随着风电机组的单机容量和风电场的总装机容量的不断增长，风电场的安全运行问题也越来越受到人们的关注。影响风电场安全运行的因素很多，其中遭受雷击是一个非常重要的方面。随着单机容量的增大，风电机组的塔筒越来越高，叶片长度越来越大，再加上大型风电机组一般安装于开阔地带或山地，甚至是空旷的海上，风电机组遭受雷击的概率也较大，所以风电系统防雷成为防止风机损坏的重要组成部分。

对于风力发电机组，特别是直驱风力发电机组，变浆轴承、发电机主轴承、偏航轴承的成本占整机成本的比例非常高，轴承防雷保护摆在尤为重要的地位。

图1示出了一种现有技术中的轴承防雷装置。如图1所示，所述轴承防雷装置包括安装在轴承外圈33的一侧的引入线接线座31、安装在轴承内圈32的另一侧的引出线接线座35。由于这种避雷线路往往是将引雷线接线端子直接或间接接在轴承的内、外圈上，雷电流一旦流经轴承，轴承接触面上非常容易产生电弧，电弧产生的严重热效应会引起局部金属熔化，使轴承熔焊在一起，或者产生大量的灼蚀斑点，严重影响轴承使用寿命。

现有技术中还存在另外的避雷装置，这种避雷装置的避雷线路使用开放式金属刷或碳刷动态磨擦导引雷电流，即，将从叶片等处接入的引雷线路接到碳刷或金属刷上，引出线接在与金属刷或碳刷动态磨擦的轴承座或座板上。但是，摩擦生成的粉末会影响机组环境卫生，且影响发电机绝缘效果，易损坏发电机定、转子。

实用新型内容

本实用新型的目的在于采用新型的机械结构，建立封闭的雷电流导引通道，使雷电流不再以轴承作为导通介质，并且摩擦部件设置在密封盒内，防止摩擦生成的粉末影响机组环境卫生和发电机组的性能。

根据本实用新型的一方面，提供了一种导雷装置，其特征在于，所述导雷装置包括相对运动的第一部分和第二部分，所述第一部分包括环形绝缘板、设置在环形绝缘板上的电刷滑轨和密封盒，所述密封盒为上部开设环形开口的环形盒体，所述电刷滑轨为环形且位于所述密封盒的底部，电刷滑轨上设置有引雷线路的第一接线点；所述第二部分包括接线基座，所述接线基座还包括引雷线路的第二接线点以及从接线基座延伸的多个电刷安装支架，每个电刷安装支架的端部分别安装有电刷，电刷安装支架伸入所述密封盒内，使得电刷动态摩擦地接触电刷滑轨，在接线基座和电刷安装支架的端部之间设置有与密封盒的上部环形开口对应的环形密封盖，当电刷与电刷滑轨接触时，环形密封盖紧密封闭所述密封盒的环形开口。

所述密封盒的环形开口和密封盖之间还设置有环形密封胶条，密封胶条固定在密封盒的环形开口上，并设置有使电刷安装支架伸入密封盒的开口。

所述电刷安装支架的端部安装有刷握，电刷安装通过刷握固定在电刷安装支架上。

电刷由一端固定在刷握上的卷簧紧紧压住，确保始终与滑轨紧密接触。

接线基座可为U型支架，电刷和刷握安装在U型支架的端部。

接线基座可包括U型支架、连接在U形支架的端部的接线座以及连接在接线座另一端的齿形座，电刷和刷握安装在齿形座的端部上。

所述环形密封盖固定连接在接线座与齿形座之间。

所述导雷装置还包括密封盖支架，所述密封盖支架的一端连接在接线基座上，另一端连接在密封盖上。

绝缘板通过固定座固定在电机的固定部件上，所述第一接线点为引雷线路的引出线接点；所述接线基座通过绝缘隔板与驱动支架连接，密封盖支架通过绝缘支板与驱动支架连接，驱动支架连接在电机的旋转部件上，第二接线点为引雷线路的引入线接点。

绝缘板通过固定座固定在电机的旋转部件上，所述第一接线点为引雷线路的引入线接点；所述接线基座通过绝缘隔板与电机上的固定部件连接，密封盖支架通过绝缘支板与电机上的所述固定部件连接，第二接线点为引雷线路的引出线接点。

所述密封盒由两个直径不同的环形金属壳体同轴地设置在绝缘板上而围成。

所述齿形座端部为齿状，所述齿状部分接触电刷滑轨。

本实用新型提供了一个独立的封闭式的雷电流导通结构，该结构使用耐磨的有机材料与密封盖板有效接触，密封可靠。电刷与滑轨在密封盒内动态接触摩擦，动态导通雷电流。电刷由强有力的卷簧紧紧压实在电刷滑轨上，接触有效可靠。

附图说明

通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是现有技术中的避雷装置；

图2是根据本实用新型的实施例的导雷装置的俯视图；

图3是沿图1的A-A线截取的根据本实用新型的实施例的导雷装置的截面图；

图4是沿图3的B-B线截取的局部剖视图；

图5是去掉密封盒5的外壳体后的局部立体图；

图6和图7是根据本实用新型的导雷装置的整体立体图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本实用新型的实施例。

本实用新型的导雷装置大体上为一种平盘式结构，中间空出一定空间，以便布置其他必要装置。根据本实用新型的导雷装置可以分为做相对运动的两部分，根据是否运动，将这两部分分别称为运动部分和固定部分。运动部分可与发电机的运动部件(例如，叶片、轮毂、发电机转子等旋转部件)连接，固定部分可以固定在发电机的固定组件(例如，发电机定子或定子支架)上。运动部分上设置有避雷线路的引入线接线座以及电刷，固定部分上设置有电刷滑轨以及避雷线路的引出线接线座，电刷与电刷滑轨运动摩擦接触，从而建立了从发电机的运动部件→引入线接线座→电刷→电刷滑轨→引出线接线座→地线的雷电流通道，避免了雷电流流经轴承。下面描述本实用新型的示例性实施例。

如图2-7所示，根据本实用新型的导雷装置的固定部分包括固定座1、绝缘板2、电刷滑轨3、密封盒5和密封胶条6。

固定座1为长方形或环形板，固定连接于导雷装置的下部，用于辅助地将导雷装置固定于其他装置上，在本示例性实施例中，将导雷装置固定连接在电机定子或定子支架上。

绝缘板2和电刷滑轨3均为环形，电刷滑轨3固定在绝缘板2上，从而使电刷滑轨与定子绝缘，避免雷电流通过发电机定子，造成零部件损坏。绝缘板2可比电刷滑轨3宽一些，从而在绝缘板2的内圆周侧和外圆周侧留出用于安装或与其他装置固定连接的宽度。由于可以通过绝缘板2与外部装置连接，因此，固定座1不是必不可少的。

密封盒5为具有上开口的环形盒体，内部为环形空间，电刷滑轨3位于密封盒5的底部。可以通过直径不同的两个环形金属壳体同轴地固定在绝缘板2上而形成所述密封盒5。当然，也可以由多个弧形金属壳体围成。密封盒5的上部开口翻边处用胶水或螺栓螺母或铆钉固定有密封胶条6。密封胶条6上开设有环形开口，其可由耐磨有机材料做成。

根据本实用新型的导雷装置的运动部分包括密封盖7、接线座8、U型支架9、驱动支架10、绝缘隔板11、绝缘支板12、密封盖支架13、连接支座14、电刷15、刷握16以及卷簧17。

驱动支架10固定在发电机转子上，U型支架9固定在驱动支架10的下侧，U形开口朝下。U型支架9和驱动支架10之间通过绝缘隔板11进行绝缘。两个接线座8分别固定连接在U形支架9的两个端臂上，接线座8通过例如螺钉固定在U型支架9的端臂上。接线座8上设置有连接引雷线路的接线点，由叶片、轮毂、发电机转子等旋转部件引入的导雷线端子可连接到接线座8上的接线点。接线座8下端连接齿形座4，刷握16固定在齿形座4的下端，刷握16中间固定电刷15，电刷15与电刷滑轨3紧密接触。为了保持电刷15与电刷滑轨3紧密接触，电刷15由一端固定在刷握上的卷簧17紧紧压住，确保电刷15始终与电刷滑轨3紧密接触。其中，齿形座4的下端为齿状，所述齿状部分与电刷滑轨接触。

为了使上部的运动部分与下部的运动部分之间密封，在接线座8下端还设置有密封盖7。密封盖7为环形，与密封盒5的上开口处的密封胶条6紧密接触，确保密封可靠。

在本实用新型的示例性实施例中，接线座8连接在U型支架9上，密封盖7固定连接在接线座8的下端和齿形座4的上端之间，但是，这仅仅是为了制造和安装方便。U型支架9、接线座8、密封盖7和齿形座4也可以一体地形成为一个大的U型框架，作为接线基座，下端连接电刷。另外，本实用新型设置的电刷不限于两个，而是可以设置多个电刷15，因此，接线基座的结构不限于示例中的U形支架，也不限于设置一个U型支架。作为可选方式，也可以在驱动支架10的下侧设一体的接线基座，接线基座上设置对应的引雷线路的接入点，同时设置有向下延伸的多个长条形电刷安装支架。电刷安装支架的下端固定连接电刷，中部设置有环形密封盖板7，与密封盒5的上端开口紧密接触。因此，本实用新型的接线基座不限于上述示例。

为了使驱动支架10带动的各个运动组件的运动稳定，还设置了密封盖支架13，用于支撑密封盖7。在附图所示的实施例中，密封盖支架13为L形，密封盖支架13的一端通过绝缘支板12与驱动支架10连接，另一端通过连接支座14固定连接在密封盖7上，从而形成稳定的连接结构，避免密封盖7旋转时在水平或竖直方向的波动，影响密封效果。但是，只要能增加驱动支架带动的各个组件的稳定性，不限制密封盖支架13的形状。

在电刷滑轨3的非摩擦面上设置有雷电流引出线20(见图7)，用于将雷电流引到接地线。

在本实用新型的变型实施例中，也可将上述实施例中的运动部分固定在电机定子上，而将固定部分连接在驱动支架上，同样能够解决本实用新型的技术问题。

根据本实用新型的导雷装置，为雷电流建立了独立的通道，避免了雷电流通过轴承而对轴承造成损坏；密封盒的封闭式结构，避免了粉末外泄，防止杂质影响电机性能；多个电刷同时与滑轨接触，即使部分电刷失效，雷电流仍可通过其他电刷与滑轨有效接触导通雷电流；卷簧时刻压紧电刷，确保电刷与滑轨有效接触。

虽然已经结合特定实施例描述了本实用新型的导雷装置，但是，本实用新型不限于此，本领域技术人员可以在所述实施例的基础上作出多种形式的变型，这些变型将落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种导雷装置，其特征在于，所述导雷装置包括相对运动的第一部分和第二部分，所述第一部分包括环形绝缘板、设置在环形绝缘板上的电刷滑轨和密封盒，所述密封盒为上部开设环形开口的环形盒体，所述电刷滑轨为环形且位于所述密封盒的底部，电刷滑轨上设置有引雷线路的第一接线点；所述第二部分包括接线基座，所述接线基座还包括引雷线路的第二接线点以及从接线基座延伸的多个电刷安装支架，每个电刷安装支架的端部分别安装有电刷，电刷安装支架伸入所述密封盒内，使得电刷动态摩擦地接触电刷滑轨，在接线基座和电刷安装支架的端部之间设置有与密封盒的上部环形开口对应的环形密封盖，当电刷与电刷滑轨接触时，环形密封盖紧密封闭所述密封盒的环形开口。

2.如权利要求1所述的导雷装置，其特征在于，所述密封盒的环形开口和密封盖之间还设置有环形密封胶条，密封胶条固定在密封盒的环形开口上，并设置有使电刷安装支架伸入密封盒的开口。

3.如权利要求1所述的导雷装置，其特征在于，所述电刷安装支架的端部安装有刷握，电刷安装通过刷握固定在电刷安装支架上。

4.如权利要求3所述的导雷装置，其特征在于，电刷由一端固定在刷握上的卷簧紧紧压住，确保始终与滑轨紧密接触。

5.如权利要求1所述的导雷装置，其特征在于，接线基座为U型支架，电刷和刷握安装在U型支架的端部。

6.如权利要求1所述的导雷装置，其特征在于，接线基座包括U型支架、连接在U形支架的端部的接线座以及连接在接线座另一端的齿形座，电刷和刷握安装在齿形座的端部上。

7.如权利要求6所述的导雷装置，其特征在于，所述环形密封盖固定连接在接线座与齿形座之间。

8.如权利要求1-7中任一项权利要求所述的导雷装置，其特征在于，所述导雷装置还包括密封盖支架，所述密封盖支架的一端连接在接线基座上，另一端连接在密封盖上。

9.如权利要求8所述的导雷装置，其特征在于，绝缘板通过固定座固定在电机的固定部件上，所述第一接线点为引雷线路的引出线接点；所述接线基座通过绝缘隔板与驱动支架连接，密封盖支架通过绝缘支板与驱动支架连接，驱动支架连接在电机的旋转部件上，第二接线点为引雷线路的引入线接点。

10.如权利要求8所述的导雷装置，其特征在于，绝缘板通过固定座固定在电机的旋转部件上，所述第一接线点为引雷线路的引入线接点；所述接线基座通过绝缘隔板与电机上的固定部件连接，密封盖支架通过绝缘支板与电机上的所述固定部件连接，第二接线点为引雷线路的引出线接点。

11.如权利要求1-7中任一项所述的导雷装置，其特征在于，所述密封盒由两个直径不同的环形金属壳体同轴地设置在绝缘板上而围成。

12.如权利要求6或7中所述的导雷装置，其特征在于，所述齿形座端部为齿状，所述齿状部分接触电刷滑轨。