CN207261179U - 一种防雷及排线固定式风力发电塔架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防雷及排线固定式风力发电塔架，包括塔架本体，所述塔架本体内部为具有空腔且内径向上逐渐减小的筒体结构，还包括绝缘盘，设置于所述空腔内，其包括通透开口和滑块，所述通透开口为贯穿所述绝缘盘上、下表面的开口，至少两个所述滑块均匀对称设置于所述绝缘盘的边缘；以及滑槽，设置于所述塔架本体的内壁表面，与所述滑块对应配合在所述塔架本体内滑动。本实用新型提出的一种防雷及排线固定式风力发电塔架，通过设置的绝缘盘，能够将塔筒内设置的排线固定，减弱由于排线摆动导致接头组件受摆力磨损，提高风电风机正常运转的性能，增加使用寿命。

Description

一种防雷及排线固定式风力发电塔架

技术领域

本实用新型涉及风力发电的技术领域，尤其涉及一种防雷及排线固定式风力发电塔架。

背景技术

近年来，风力发电是目前可再生能源利用中技术最成熟、最具规模开发条件、发展前景看好的发电方式之一，是国家鼓励发展朝阳产业，因为风电，资源无尽，成本低廉。我国有丰富的风力资源，具有良好的开发前景，发展潜力巨大，风电机组塔架是支撑机组和叶片正常运行的关键设备，一般中小型风力发电机组的塔体采用分段式的组合塔杆，且每组塔杆的连接处采用法兰固定，这种方式因为摆动惯性的作用，极易发生晃动，且存在塔体大部分的摆动力由固定法兰以及螺栓承受，法兰连接结构虽然连接方便，但由于受力较大，使得其承载压力较大，长期下去同样会导致强度破坏或疲劳破坏所引起的倒塔事故。一般的风力发电塔内空腔中都设置有风力发电系统的排线，且这些排线都为悬挂式的设置，从而在风力发电塔晃动的过程中，悬挂式的排线会随着塔身发生剧烈的晃动，排线就会产生一定的摆力在排线接头端释放，更加大连接头的负担，若发生长期的摆动，接头组件中的绝缘块会有所磨损，会对接头组件中的铝接头的接触点形成松动，影响铝接头接触效果，因此更加快了温升氧化，最终高温烧毁母线铝接头，影响了风电风机的正常运转。且塔架在遇雷雨天气的时候，为了防止被雷电击中，一般的输电钢管塔在顶部直接安装避雷针来躲避雷击，现有的避雷针都是采用金属材料制成，当雷雨来临时，雷电会被引入避雷针内，但是在输电钢管塔架上周围都是金属，且在雷雨天气中周围空气中存在较多水分，全金属的避雷针放电的过程中会发生与周围金属发生串流的危险，因此会存在危险，并且避雷针损耗严重，影响其使用寿命。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述现有防雷及排线固定式风力发电塔架存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型目的是提供一种防雷及排线固定式风力发电塔架，将塔筒内设置的排线固定，能够大大降低其随塔筒的晃动，且拆卸安装过程简单，提高发电系统的性能以及增加其使用的寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种防雷及排线固定式风力发电塔架，包括塔架本体，所述塔架本体内部为具有空腔且内径向上逐渐减小的筒体结构，还包括绝缘盘，设置于所述空腔内，其包括通透开口和滑块，所述通透开口为贯穿所述绝缘盘上、下表面的开口，至少两个所述滑块均匀对称设置于所述绝缘盘的边缘；滑槽，设置于所述塔架本体的内壁表面，与所述滑块对应配合在所述塔架本体内滑动；以及防雷组件，设置于所述塔架本体的最顶端上，其包括底座、防护套、连接件和接闪器，所述防护套为具有垫盘和管套的一体式结构，所述接闪器纵向设置于所述底座上表面，所述垫盘与所述底座之间通过连接孔与所述连接件固定，且所述管套套入所述接闪器中。

作为本实用新型所述的防雷及排线固定式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述滑块为四个均匀对称分布于所述绝缘盘的边缘，且所述滑块具有一定的弹性。

作为本实用新型所述的防雷及排线固定式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述塔架本体还包括安装在所述空腔内的多相铝箔排线，所述多相铝箔排线通过所述通透开口固定。

作为本实用新型所述的防雷及排线固定式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述绝缘盘由绝缘硅橡胶材料制成。

作为本实用新型所述的防雷及排线固定式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述多相铝箔排线上套设置有绝缘管。

作为本实用新型所述的防雷及排线固定式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述塔架本体为多段式分体连接的组合结构。

作为本实用新型所述的防雷及排线固定式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述塔架本体采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构。

作为本实用新型所述的防雷及排线固定式风力发电塔架的一种优选方案，其中：所述塔架本体外表面还设置有防腐层。

本实用新型的有益效果：本实用新型提出的一种防雷及排线固定式风力发电塔架，一是通过设置的绝缘盘，能够将塔筒内设置的排线固定，减弱由于排线摆动导致接头组件受摆力磨损，提高风电风机正常运转的性能，增加使用寿命；二是通过设置的防雷组件，能够防止输电钢管塔在被雷击时发生危险以及减少对避雷针的损耗，且易于安装和拆卸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1所示为本实用新型第一种实施例所述防雷及排线固定式风力发电塔架的整体结构示意图；

图2为图1中俯视视角下塔架本体的整体结构示意图；

图3所示为本实用新型第二种实施例所述防雷及排线固定式风力发电塔架中绝缘盘的整体结构示意图；

图4为本实用新型第二种实施例所述防雷及排线固定式风力发电塔架中防雷组件的位置示意图；

图5为图4中防雷组件的整体结构示意图；

图6为本实用新型第二种实施例所述防雷及排线固定式风力发电塔架中防雷组件的结构示意图，其中底座与垫盘分开状态。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

如图1所示为本实用新型第一种实施例所述防雷及排线固定式风力发电塔架的整体结构示意图，为了实现塔架本体100内安装的排线固定，在本实施例中该防雷及排线固定式风力发电塔架包括塔架本体100、绝缘盘200以及滑槽300，具体的，塔架本体100由至少两节对接杆通过连接法兰将两节对接杆200连接，此处的塔架本体100为分体式连接的结构，从而便于运输和安装，其由至少两节对接杆组成，其中对接杆采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构，钢砼是钢筋混凝土的简称，砼就是混凝土，是一种人工采用石料砂子水和结合料等材料制造的具有类似石料的建筑材料，钢砼把在浇筑混凝土之前把钢筋预先埋在其中，或者在浇筑混凝土之后(后张法，预应力钢砼)穿入钢筋，在结构中受力时由混凝土来承受压力，而由钢筋来承受拉力的可塑性高的高级建筑材料；钢砼是钢筋抗拉和混凝土抗压的结合，比混凝土有更高的承载力；且对接杆外还设置有防腐层，且作为本实施例的优化，对接杆包括钢管，钢管内填充混凝土，混凝土经高速离心而形成的内部空心混凝土层，由于对接杆采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构，比现有塔筒节省钢材40％左右，从而大大降低了企业的生产成本，且该结构的塔架可批量生产，分体式连接，因此运输比较方便；且本实用新型承载能力大，抗震、抗冲击和变形性能好，本实施例中为了避免对接杆被腐蚀，较佳的，在对接杆表面外设有防腐层，防腐层可为防腐涂层，也可由其他材料加工而成，主要起防腐作用，由于塔筒外设有防腐层，可对塔筒进行保护，避免受到腐蚀，从而极大的延长了使用寿命；其中位于最底端的对接杆通过底部固定的法兰与地面固定连接，且较佳的，对接杆为空心锥形杆，内径往上逐渐递减，每段对接杆之间内径相吻合，从而减少顶端风力的阻力，有利于减少塔体本体的晃动；当然此处的设置对于中小型的发电机组减少的摆动时还是较少的，进一步由于塔架本体100内部为具有空腔101且内径向上逐渐减小的筒体结构，且在空腔101内安装电力系统的排线，本实施例中该排线为多相铝箔排线102，其表面上套设置有绝缘管，其中多相是指在交流电力线路中具有频率相同而初相不同的若干个交流电动势，对外供电有两个以上的接头，风力发电机发出的电源都是三相发电机，三相电源的每一相与其中性点都可以构成一个单相回路为用户提供电力能源，并且三相电主要用于作为电动机的电源，即需要转动的负荷；因为三相电的三个相位差均为120度，从而转子不会发生卡住现象；其中铝箔为用金属铝直接压延成薄片或者导线，其质地柔软、延展性好；而绝缘管采用玻璃纤维绝缘套管,PVC套管、热缩套管或者铁弗龙套管。当塔架本体100受风力摆动时，排线也会跟着塔筒摇晃，排线摆动之力会在接头处释放，更加大连接头的负担，长期摆动，接头组件中的绝缘块会有所磨损，会对接头组件中的铝接头的接触点形成松动，影响铝接头接触效果，更加快了温升氧化，最终高温烧毁母线铝接头，影响了风电风机的正常运转，参照图3中，因此在空腔101还设置绝缘盘200，至少两个绝缘盘200平行设置于空腔101内，且绝缘盘200的内径与空腔101内径相适应，由绝缘硅橡胶材料制成，主链由硅氧原子交替组成，在硅原子上带有有机基团，耐高低温，耐臭氧，电绝缘性好；其包括通透开口201，通透开口201为贯穿绝缘盘200上、下表面的开口，且多相铝箔排线102通过插入通透开口201中固定，本实施例中若干个通透开口201呈十字型对称设置，将排线固定的同时将其分开，再通过绝缘盘200与塔架本体100之间的固定作用，将排线稳固在空腔101内，防止其晃动产生较大的摆动力，从而产生接头处的摩擦，提高发电系统的性能，延长使用的寿命。

如图2～3所示为本实用新型第二种实施例所述防雷及排线固定式风力发电塔架的整体结构示意图，为了实现绝缘盘200与塔架本体100之间的简便安装，本实施例与第一种实施例不同之处在于：绝缘盘200上还设置有滑块202以及设置于塔架本体100内壁的滑槽300，具体的，塔架本体100由至少两节对接杆通过连接法兰将两节对接杆200连接，此处的塔架本体100为分体式连接的结构，从而便于运输和安装，其由至少两节对接杆组成，其中对接杆采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构，钢砼是钢筋混凝土的简称，砼就是混凝土，是一种人工采用石料砂子水和结合料等材料制造的具有类似石料的建筑材料，钢砼把在浇筑混凝土之前把钢筋预先埋在其中，或者在浇筑混凝土之后(后张法，预应力钢砼)穿入钢筋，在结构中受力时由混凝土来承受压力，而由钢筋来承受拉力的可塑性高的高级建筑材料；钢砼是钢筋抗拉和混凝土抗压的结合，比混凝土有更高的承载力；且对接杆外还设置有防腐层，且作为本实施例的优化，对接杆包括钢管，钢管内填充混凝土，混凝土经高速离心而形成的内部空心混凝土层，由于对接杆采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构，比现有塔筒节省钢材40％左右，从而大大降低了企业的生产成本，且该结构的塔架可批量生产，分体式连接，因此运输比较方便；且本实用新型承载能力大，抗震、抗冲击和变形性能好，本实施例中为了避免对接杆被腐蚀，较佳的，在对接杆表面外设有防腐层，防腐层可为防腐涂层，也可由其他材料加工而成，主要起防腐作用，由于塔筒外设有防腐层，可对塔筒进行保护，避免受到腐蚀，从而极大的延长了使用寿命；其中位于最底端的对接杆通过底部固定的法兰与地面固定连接，且较佳的，对接杆为空心锥形杆，内径往上逐渐递减，每段对接杆之间内径相吻合，从而减少顶端风力的阻力，有利于减少塔体本体的晃动；当然此处的设置对于中小型的发电机组减少的摆动时还是较少的，进一步由于塔架本体100内部为具有空腔101且内径向上逐渐减小的筒体结构，且在空腔101内安装电力系统的排线，本实施例中该排线为多相铝箔排线102，其表面上套设置有绝缘管，其中多相是指在交流电力线路中具有频率相同而初相不同的若干个交流电动势，对外供电有两个以上的接头，风力发电机发出的电源都是三相发电机，三相电源的每一相与其中性点都可以构成一个单相回路为用户提供电力能源，并且三相电主要用于作为电动机的电源，即需要转动的负荷；因为三相电的三个相位差均为120度，从而转子不会发生卡住现象；其中铝箔为用金属铝直接压延成薄片或者导线，其质地柔软、延展性好；而绝缘管采用玻璃纤维绝缘套管,PVC套管、热缩套管或者铁弗龙套管。当塔架本体100受风力摆动时，排线也会跟着塔筒摇晃，排线摆动之力会在接头处释放，更加大连接头的负担，长期摆动，接头组件中的绝缘块会有所磨损，会对接头组件中的铝接头的接触点形成松动，影响铝接头接触效果，更加快了温升氧化，最终高温烧毁母线铝接头，影响了风电风机的正常运转，参照图3中，因此在空腔101还设置绝缘盘200，至少两个绝缘盘200平行设置于空腔101内，且绝缘盘200的内径与空腔101内径相适应，由绝缘硅橡胶材料制成，主链由硅氧原子交替组成，在硅原子上带有有机基团，耐高低温，耐臭氧，电绝缘性好；本实施例中其包括通透开口201和滑块202，通透开口201为贯穿绝缘盘200上、下表面的开口，至少两个滑块202均匀对称设置于绝缘盘200的边缘，作为优化，四个滑块202呈十字型对称设置于绝缘盘200的边缘，以及与滑块202对应的滑槽300，设置于塔架本体100的内壁表面，与滑块202对应配合在塔架本体100内滑动，二者之间过盈配合的方式产生挤压力实现绝缘盘200的固定，先将排线套设于通透开口201中后，再将绝缘盘200上滑块202对应滑槽300推入空腔101中，由于通透开口201与排线之间存在的摩擦力，拉动两端的排线将绝缘盘200带入空腔101中完成对排线的固定，便于安装和拆卸；本实施例中若干个通透开口201呈十字型对称设置，将排线固定的同时将其分开，再通过绝缘盘200与塔架本体100之间的固定作用，将排线稳固在空腔101内，防止其晃动产生较大的摆动力，从而产生接头处的摩擦，提高发电系统的性能，延长使用寿命。

如图4～6所示，在本实施例中位于塔架本体100的最顶端处还设置防雷组件400，通过导线与地面连接，将电击引入地面，其包括底座401、防护套402、连接件403和接闪器404，接闪器404通过导线与地面连接，防护套402套设于接闪器404的外表面，底座401固定于塔架本体100的最顶端上，且接闪器404纵向垂直设置于底座401上，防护套402为具有垫盘402a和管套402b的一体式结构，接闪器404纵向设置于底座401上表面，垫盘402a与底座401之间通过若干连接孔401a与连接件403固定，本实施例中此处的连接件403为螺栓杆，与连接孔401a设置有的螺纹相对应，通过旋转的方式固定，当管套402b套入接闪器404中后，垫盘402a与底座401相抵触，之后再通过对应的连接孔401a连接，套入的方式简单快捷，管套402b能够有效的防止接闪器404的晃动，且设有的若干组连接件403能够避免垫盘402a在底座401上的转动；其中接闪器404为金属材料制成的避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置，在被保护物顶端安装一根接闪件，即本实施例中的接闪器404，用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地；防护套402和底座401采用绝缘材料制成，例如绝缘橡胶，防护套402的绝缘性在恶劣的雷雨天气时，能够防止由于空气水分较多发生电流的泄露，提高避雷针的安全性，同时对接闪器404起保护作用。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种防雷及排线固定式风力发电塔架，包括塔架本体(100)，其特征在于：所述塔架本体(100)内部为具有空腔(101)且内径向上逐渐减小的筒体结构，还包括，

绝缘盘(200)，设置于所述空腔(101)内，其包括通透开口(201)和滑块(202)，所述通透开口(201)为贯穿所述绝缘盘(200)上、下表面的开口，至少两个所述滑块(202)均匀对称设置于所述绝缘盘(200)的边缘；

滑槽(300)，设置于所述塔架本体(100)的内壁表面，与所述滑块(202)对应配合在所述塔架本体(100)内滑动；以及，

防雷组件(400)，设置于所述塔架本体(100)的最顶端上，其包括底座(401)、防护套(402)、连接件(403)和接闪器(404)，所述防护套(402)为具有垫盘(402a)和管套(402b)的一体式结构，所述接闪器(404)纵向设置于所述底座(401)上表面，所述垫盘(402a)与所述底座(401)之间通过连接孔(401a)与所述连接件(403)固定，且所述管套(402b)套入所述接闪器(404)中。

2.如权利要求1所述的防雷及排线固定式风力发电塔架，其特征在于：所述滑块(202)为四个均匀对称分布于所述绝缘盘(200)的边缘，且所述滑块(202)具有一定的弹性。

3.如权利要求1或2所述的防雷及排线固定式风力发电塔架，其特征在于：所述塔架本体(100)还包括安装在所述空腔(101)内的多相铝箔排线(102)，所述多相铝箔排线(102)通过所述通透开口(201)固定。

4.如权利要求3所述的防雷及排线固定式风力发电塔架，其特征在于：所述绝缘盘(200)由绝缘硅橡胶材料制成。

5.如权利要求3所述的防雷及排线固定式风力发电塔架，其特征在于：所述多相铝箔排线(102)上套设置有绝缘管。

6.如权利要求4或5所述的防雷及排线固定式风力发电塔架，其特征在于：所述塔架本体(100)为多段式分体连接的组合结构。

7.如权利要求6所述的防雷及排线固定式风力发电塔架，其特征在于：所述塔架本体(100)采用钢管与混凝土层组合成的空心钢砼复合结构。

8.如权利要求7所述的防雷及排线固定式风力发电塔架，其特征在于：所述塔架本体(100)外表面还设置有防腐层。