CN206707942U - 一种风机的防雷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风机的防雷装置，属于风力发电机技术领域。目的是解决现有技术中风机的防雷装置接地设计不合理，难以避免发生雷电反击事故的问题。风机的防雷装置，包括叶片防雷装置、机舱防雷装置、接地装置，叶片防雷装置、机舱防雷装置连接接地装置，接地装置包括防护层、内层接地圈、外层接地圈，防护层设置在风机塔筒基础外侧，防护层自上而下分别为磷酸盐层、木炭层、电石渣层，内层接地圈、外层接地圈均为竖直设置的接地铜排环绕成圆周形设置，每一层中的相邻接地铜排通过导线连接，接地铜排顶部埋入防护层中，接地铜排底部穿出防护层。本实用新型的风机的防雷装置，可以适用各种不同种类的防雷方式，尤其适合于大型风机上安装使用。

Description

一种风机的防雷装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电机技术领域，特别是指一种风机的防雷装置。

背景技术

风机即风力发电机，是一种广泛使用的利用清洁能源的发电装置。

对于大型的风力发电机而言，雷击是各种意外损坏的主要因素，约占风机各种外部因素导致事故的三分之一。为此各种型号的风机都需要设计防雷装置，在大型风机机组上更为重要。现有的防雷装置主要的方法包括接闪器防雷，粘贴金属网或金属带防雷，对电控设备的屏蔽防雷，以及对主要电器件接入浪涌保护器防止雷击造成的过压等方法。

防雷装置的接地，是防雷系统发挥效果的基础，虽然防雷措施已经设置的很全面，由于接地设计的不合理，还会发生雷击事故，最主要的就是雷电引入地面后，由于存在电势差，会产生雷电反击现象，对地面的电器设备和行人造成巨大的威胁。

现有的风机防雷接地装置，通常是埋置一个金属圈，然后在金属圈上连接竖直设置的电极板，形成等电势环境。但是这样的结构，由于地面本身的导电因素，特别是对于大型风机，需要在机舱和风叶上设置多个接地的防雷器，各接地线路之间也会形成电位差，产生雷电反击现象难以彻底避免。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有技术中风机的防雷装置接地设计不合理，难以避免发生雷电反击事故的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施提供一种风机的防雷装置，包括叶片防雷装置、机舱防雷装置、接地装置，叶片防雷装置、机舱防雷装置连接接地装置，所述接地装置包括防护层、内层接地圈、外层接地圈，所述防护层设置在风机塔筒基础外侧，防护层自上而下分别为磷酸盐层、木炭层、电石渣层，所述内层接地圈、外层接地圈均为竖直设置的接地铜排环绕成圆周形设置，每一层中的相邻接地铜排通过导线连接，接地铜排顶部埋入防护层中，接地铜排底部穿出防护层，所述机舱防雷装置连接内层接地圈的接地铜排，所述叶片防雷装置连接外层接地圈的接地铜排。

进一步的，所述磷酸盐层、木炭层、电石渣层的厚度均为50cm。

进一步的，所述叶片防雷装置包括叶片接闪器，叶片接闪器在每个叶片的叶尖部分设置一个，叶片接闪器连接至叶片根部处的金属法兰，再通过固定在风机塔筒内部的电缆连接外层接地圈的接地铜排。

进一步的，所述机舱防雷装置包括第一机舱接闪器，第一机舱接闪器设置在机舱远离叶片一端，第一机舱接闪器通过固定在风机塔筒内部的电缆连接内层接地圈的接地铜排。

进一步的，所述机舱防雷装置还包括设置在机舱表面且与机架连接的金属带或金属网。

进一步的，所述机舱防雷装置包括第一机舱接闪器及第二机舱接闪器，第一机舱接闪器设置在机舱远离叶片一端，第二机舱接闪器设置在机舱靠近叶片一端，第一机舱接闪器、第二机舱接闪器均通过固定在风机塔筒内部的电缆连接内层接地圈的接地铜排。

进一步的，所述内层接地圈的直径为3米，所述外层接地圈的直径为6米。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，设计一种风机的防雷装置，通过接地装置的改进，对雷电引入地面后做出了有效的防护，避免了由于地面导电因素和不同接地线路之间交叉因素出现的雷电反击现象，保护了地面电气设备和行人的安全，本实用新型的风机的防雷装置，可以适用各种不同种类的防雷方式，尤其适合于大型风机上安装使用。

附图说明

图1为实施例1的风机的防雷装置的整体结构示意图；

图2为图1中风机的防雷装置和叶片防雷装置部分的结构示意图；

图3为图1中接地装置部分的正向示意图；

图4为图1中接地装置部分的俯视示意图；

图5为实施例2中风机的防雷装置和叶片防雷装置部分的结构示意图。

[主要元件符号说明]

1、叶片防雷装置；2、机舱防雷装置；3、接地装置；4、防护层；5、内层接地圈；6、外层接地圈；7、金属法兰；8、磷酸盐层；9、木炭层；10、电石渣层；11、接地铜排；12、叶片接闪器；13、第一机舱接闪器；14、第二机舱接闪器；15、金属网；

20、叶片；30、机舱；40、塔筒，50、塔筒基础。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

实施例1

本实施例为解决现有技术中风机的防雷装置接地设计不合理，难以避免发生雷电反击事故的问题而设计。

如图1所示，风机的基础部件包括叶片20、机舱30、塔筒40、塔筒基础50。

风机的防雷装置，包括叶片防雷装置1、机舱防雷装置2、接地装置3，叶片防雷装置1、机舱防雷装置2连接接地装置3。

在本实施例中，如图2所示，叶片防雷装置1包括叶片接闪器12，叶片接闪器12在每个叶片的叶尖部分设置一个，叶片接闪器12连接至叶片根部处的金属法兰7，再通过固定在风机塔筒40内部的电缆连接外层接地圈的接地铜排。

机舱防雷装置包括第一机舱接闪器13，第一机舱接闪器13设置在机舱30远离叶片20一端，第一机舱接闪器13通过固定在风机塔筒40内部的电缆连接内层接地圈5的接地铜排11。

接地装置3如图3、图4所示，接地装置3包括防护层4、内层接地圈5、外层接地圈6，防护层4设置在风机塔筒基础50外侧，防护层4自上而下分别为磷酸盐层8、木炭层9、电石渣层10，内层接地圈5、外层接地圈6均为竖直设置的接地铜排11环绕成圆周形设置，每一层中的相邻接地铜排11通过导线连接，接地铜排11顶部埋入防护层4中，接地铜排11底部穿出防护层4，机舱防雷装置2连接内层接地圈5的接地铜排11，叶片防雷装置1连接外层接地圈6的接地铜排11。

磷酸盐层8、木炭层9、电石渣层10均为降低大地电阻的有效材料，通过防护层4的设置，有效的避免了地面电阻造成的电势差，通过双层接地圈的设计，避免了不同的接地回路之间产生电势差，通过上述措施，有效的避免了风机的防雷装置由于接地设计的不合理造成的雷电反击现象，保护了地面的电气设备和行人的安全。

在本实施例中，磷酸盐层8、木炭层9、电石渣层10的厚度均为50cm。

内层接地圈5的直径为3米，外层接地圈6的直径为6米。

实施例2

本实施例为在实施例1的基础上做出的进一步改进，在有些大型风机中，由于机舱30的材质因素和机舱30内设备较密集，需要在机舱30的首尾两端均设置接闪器。

具体的，在本实施例中，如图5所示，机舱防雷装置2包括第一机舱接闪器13及第二机舱接闪器14，第一机舱接闪器13设置在机舱30远离叶片20一端，第二机舱接闪器14设置在机舱30靠近叶片20一端，第一机舱接闪器13、第二机舱接闪器14均通过固定在风机塔筒40内部的电缆连接内层接地圈5的接地铜排11。

作为优选的方式，机舱防雷装置2还包括设置在机舱30表面且与机架连接的金属网15。雷击可能对金属网15造成局部熔化或灼蚀损伤，但是不会对机舱30造成损坏，其中金属网15也可用金属带代替。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种风机的防雷装置，包括叶片防雷装置、机舱防雷装置、接地装置，叶片防雷装置、机舱防雷装置连接接地装置，其特征在于，所述接地装置包括防护层、内层接地圈、外层接地圈，所述防护层设置在风机塔筒基础外侧，防护层自上而下分别为磷酸盐层、木炭层、电石渣层，所述内层接地圈、外层接地圈均为竖直设置的接地铜排环绕成圆周形设置，每一层中的相邻接地铜排通过导线连接，接地铜排顶部埋入防护层中，接地铜排底部穿出防护层，所述机舱防雷装置连接内层接地圈的接地铜排，所述叶片防雷装置连接外层接地圈的接地铜排。

2.根据权利要求1所述的风机的防雷装置，其特征在于，所述磷酸盐层、木炭层、电石渣层的厚度均为50cm。

3.根据权利要求1或2所述的风机的防雷装置，其特征在于，所述叶片防雷装置包括叶片接闪器，叶片接闪器在每个叶片的叶尖部分设置一个，叶片接闪器连接至叶片根部处的金属法兰，再通过固定在风机塔筒内部的电缆连接外层接地圈的接地铜排。

4.根据权利要求1或2所述的风机的防雷装置，其特征在于，所述机舱防雷装置包括第一机舱接闪器，第一机舱接闪器设置在机舱远离叶片一端，第一机舱接闪器通过固定在风机塔筒内部的电缆连接内层接地圈的接地铜排。

5.根据权利要求4所述的风机的防雷装置，其特征在于，所述机舱防雷装置还包括设置在机舱表面且与机架连接的金属带或金属网。

6.根据权利要求1或2所述的风机的防雷装置，其特征在于，所述机舱防雷装置包括第一机舱接闪器及第二机舱接闪器，第一机舱接闪器设置在机舱远离叶片一端，第二机舱接闪器设置在机舱靠近叶片一端，第一机舱接闪器、第二机舱接闪器均通过固定在风机塔筒内部的电缆连接内层接地圈的接地铜排。

7.根据权利要求1所述的风机的防雷装置，其特征在于，所述内层接地圈的直径为3米，所述外层接地圈的直径为6米。