CN207651798U - 接闪器、避雷装置、风力发电机组机舱及其发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种接闪器，包括具有导电性的接闪针主体，所述接闪针主体外壁包覆有屏蔽层，所述屏蔽层外壁包覆有绝缘层，所述屏蔽层具有导电性。通过本实用新型实现了接闪针保护不全的现象，避免周边其他金属上的电荷重新分布，实现有效地防止接闪器对周边金属放电，同时降低风速仪、风向标及其安装在机舱上设备对接闪器接闪过程中雷电的感应；又绝缘层与屏蔽层紧密贴合，使得屏蔽层能与外界空气隔绝，使得绝缘层内部金属没有腐蚀的基础，进而起到良好的防腐蚀作用，降低了接闪器的腐蚀速率，延长接闪器的使用寿命。

Description

接闪器、避雷装置、风力发电机组机舱及其发电机组

技术领域

本实用新型涉及电学、防雷以及风电技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种接闪器、避雷装置、风力发电机组机舱及其发电机组。

背景技术

传统的风力发电机组机舱接闪器材质为镀锌圆钢，该接闪器安装在机舱罩上方，用于保护机舱遭免受雷击，同时保护机舱罩上面的测风系统。由于机舱罩形状较小，导致安装接闪器、风速仪和风向标的空间缩小，以致于在接闪器、风速仪和风向标安装距离较近，导致在雷电过后，风力发电机组会经常出现不同程度的风速仪和风向标损坏以及故障的情况，甚至在雷电过程中，还会出现风速仪、风向标接闪的现象。另外，在将安装在机舱顶部的旧设备更换为新的设备(如更换的新的测风系统，航空灯等部件)后，会出现接闪器不能完全保护的现象，同时传统的接闪器不能减少接闪器接闪时对周边设备的电磁感应影响，也会出现对周围的金属部件放电现象。此外，由于我国在春季和冬季雨水较多，特别沿海地区，一年四季都较为潮湿，为金属腐蚀提供了基础，且镀锌钢材料长期暴露在腐蚀环境中，会出现较为严重的腐蚀现象。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是传统的接闪器不能减少接闪器接闪时对周边设备的电磁感应影响，并且对周围的金属部件放电现象的问题，同时解决接闪器易腐蚀的问题。

本实用新型提供了一种接闪器，包括具有导电性的接闪针主体，所述接闪针主体外壁包覆有屏蔽层，所述屏蔽层外壁包覆有绝缘层，所述屏蔽层具有导电性。

优选地，所述屏蔽层包括铜合金、铝合金、镍合金、坡莫合金、铁硅合金中的任意一种或者多种材料。

优选地，所述屏蔽层的厚度为2mm～5mm。

进一步地，还包括具有导电性的连接器，所述接闪针主体包括至少一段接闪针组件，所述接闪针组件之间通过连接器实现连接。

进一步地，所述接闪针组件至少一端为外螺纹连接段，所述连接器设有与所述外螺纹连接段相匹配的螺纹通孔。

优选地，所述外螺纹连接段的长度不超过所述连接器长度的一半。

优选地，所述连接器外径等于所述接闪针主体的外径，所述接闪针主体外径大于或等于10mm。

进一步地，所述连接器的材质与所述接闪针主体相同，所述连接器外壁设有绝缘层。

优选地，所述接闪针主体为具有导电性的金属材料。

一种避雷装置，包括上述任意一项技术方案所述的接闪器、底座，所述接闪器与所述底座固定连接。

进一步地，所述接闪器与所述底座连接的连接端设有外螺纹，所述底座设置有与所述外螺纹连接段相对应的螺纹孔。

一种风力发电机组机舱，包括机舱罩和所述的避雷装置，所述避雷装置固定连接在所述机舱罩外壁且背对地面的一侧。

优选地，所述避雷装置通过所述底座和所述机舱罩螺纹连接，所述底座设有安装孔，所述底座与所述机舱罩通过螺纹连接件连接。

进一步地，所述底座设有引下线接口及引下线通道。

一种风力发电机组，包括上述任意一项技术方案所述的一种风力发电机组机舱。

与现有技术相比，本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：

1、通过本实用新型避免了接闪针保护不全的现象，本实用新型的屏蔽层在接闪器接闪时，接闪针主体为一等势体，接闪针主体会向周围产生匀强电场，而屏蔽层内表面上会感应出电子，在电场作用下移动而重新分布，屏蔽层外表面与内表面分别产生异号电荷。如接闪针主体看作负电荷时，屏蔽层内表面分布正电荷，屏蔽层外表面分布负电荷，屏蔽层内表面正电荷的电场和接闪针主体上负电荷上电场叠加，使得屏蔽层内部的电场强度等于零，而屏蔽层外表面带电，在屏蔽层外表面还设置有绝缘层，该绝缘层阻挡屏蔽层外表面向外放电，避免周边其他金属上的电荷重新分布。同时在将接闪器安装在避雷装置上后，会将屏蔽层接地，使得屏蔽层外层的电子流向底面，使得屏蔽层外的电场强度等于零，进而在接闪器接闪时，实现有效地防止接闪器对周边金属放电，同时降低风速仪、风向标及其安装在机舱上设备对接闪器接闪过程中雷电的感应。又因为本实用新型的在屏蔽层远离所述接闪针主体的一侧设有绝缘层，该绝缘层与屏蔽层紧密贴合，使得屏蔽层能与外界空气隔绝，空气中的水分不能进入到绝缘层，使得绝缘层内部金属没有腐蚀的基础，进而起到良好的防腐蚀作用，降低了接闪器的腐蚀速率，延长接闪器的使用寿命。

2、通过本实用新型实现了可根据实际需要调整接闪器的高度，接闪器设置多个接闪组件，该组件至少一端设置有外螺纹连接段，即除去具有接闪针顶尖的接闪针组件在远离顶尖的一端设置有螺纹端，其他的接闪针组件两端均设置外螺纹连接段，并通过连接器实现将各接闪针组件连接在一起，从而实现接闪器长度可调节。

3、通过本实用新型实现了多个接闪针组件通过连接器连接在一起时，其相连接的两端在连接其中能够连接上，在延长接闪器长度的同时实现接闪针能够起到很好的传导雷电流的，避免相邻两接闪针组件之间产生电场，又因为连接器与接闪器的材质相同，使雷电流能够流畅流入地下，避免对测风系统的干扰。

4、通过本实用新型实现了接闪针主体和底座连接后，底座螺纹连接在机舱罩上，方便更换接闪器以及对接闪器的后期维护，同时底座上设置有引下线接口及引下线通道，便于将屏蔽性的引下线通过引下线通道与引下线接口连接，实现将接闪器传导的雷电引至大地，避免对测风系统(风向标以及风速仪等金属器件)产生雷电感应。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一种接闪器的典型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一种接闪器的实施例一中接闪针组件的结构示意图；

图3为本实用新型一种接闪器的实施例一中连接器的结构示意图；

图4为本实用新型一种避雷装置中底座的典型实施例的结构示意图；

图5为图4所示底座的仰视图；

图6为本实用新型一种风力发电机组机舱的典型实施例的结构示意图，主要示出避雷装置在机舱罩上的安装位置。

10接闪针主体；20屏蔽层；30绝缘层；101接闪针组件；102连接器；40避雷装置；50底座；501螺纹孔；502安装孔；503引下线接口；504引下线通道；60机舱罩。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本实用新型提供的一种接闪器，如图1所示，包括具有导电性的接闪针主体10，该接闪针主体10外壁包覆有屏蔽层20，该屏蔽层20外壁包覆有绝缘层30，该屏蔽层20具有导电性。

接闪器就是专门用来接收直接雷击(雷闪)的金属导体。接闪器位于防雷装置的顶部，其作用是利用其高出被保护物的突出部位把雷电引向自身，承接直击雷放电。因此，在本申请中的接闪器包括具有导电性的接闪针主体10，又为了降低接闪器周边金属导体接收雷击或者雷闪，在接闪针主体10的外壁包覆屏蔽层20，该屏蔽层20用于降低接闪针主体10传导雷电流时对周边金属导体的影响，避免接闪器接收到雷击或者雷闪后，引导周边的金属导体电荷重新分布，从而避免直接被雷击，同时避免周边金属物件由于雷击或雷闪导致的故障，减少接闪器被雷击后对周边金属物件产生的电磁干扰。由于本实用新型中屏蔽层20时用于屏蔽接闪针主体10传导雷电流，引起外界金属导体电荷重新分布，因此，本实用新型中屏蔽层20采用的是具有导电性的材料制作而成。进一步地，由于空气中含有水分子，特别是在有雷电时，空气中的水分子含量很高，空气较为潮湿，而本实用新型中接闪针主体10具有导电性且常采用金属材料，在湿润的环境中容易发生腐蚀，另外，本实用新型中的屏蔽层20同样也是采用具有导电性的材料制作而成，屏蔽层20常规的制作材料主要由金属制成，屏蔽层20为网状或者整面平面状，常规的屏蔽层可以由任意一种或者多种如下材料构成：如铜合金、铝合金、镍合金、坡莫合金、铁硅合金等，其中，铜合金、铝合金、镍合金具有较好的导电性，坡莫合金、铁硅合金具有较好的磁导率，采用其中一种或者多种材料组合在一起，能够在接闪器接闪时，屏蔽层20能够有效地降低对周边金属导体的电磁感应，优选地，在接闪针主体10外壁至少包覆有一层屏蔽层20。因此，为了提高接闪器的使用寿命，防止接闪器快速地发生腐蚀的现象，本实用新型中，在屏蔽层的外壁还包覆有绝缘层30，绝缘层30完全贴合在屏蔽层20上，实现绝缘层30隔绝空气(特别是空气中的水分子)，实现空气不能与屏蔽层20接触，从而不能为金属腐蚀提供基础，进而降低了接闪器的腐蚀速率，提高了接闪器的使用寿命，同时绝缘层30由于具有绝缘的作用，从而还能保证屏蔽层20或者接闪针主体10不对周边的金属导体放电，进而避免接闪器传导雷电流时对周边金属导体放电，以及对轴周边金属导体产生电磁感应，实现接闪器对周边金属导体的完全保护。在本实用新型提供的接闪器中，接闪针主体10还包括与其一体化制造的顶尖103，顶尖103未被屏蔽层20以及绝缘层30包裹，其主要作用使用于接收雷电或者雷闪。

优选地，本实用新型中的接闪针主体常采用钢材或者合金材料等制成，具体为：不锈钢、铜、热镀锌钢、电镀铜钢、铝、铅等。屏蔽层20优选材料为铜合金。屏蔽层20为了能够有效地实现屏蔽的作用，本实用新型中的屏蔽层20厚度为2mm至5mm，其中优选为2mm，且屏蔽层20的厚度不超过接闪针主体10的半径。

进一步地，本实用新型中的接闪针主体至少包括一段接闪针组件，相邻两接闪针组件之间通过连接器连接，进而构成接闪针主体，使得接闪针主体的长度可调。

实施例一

如图2和图3所示，接闪针组件101至少一端设置有一段外螺纹，且为外螺纹连接段，连接器102设置有与外螺纹连接段相对应的内螺纹通孔，以实现连接器102与接闪针组件101的连接，且连接器102的实体部分具有导电性，再接闪针组件101与连接器102相连接时，连接器102能够作为接闪针组件101的屏蔽层。同时实现扩大接闪器的保护范围，进一步地，一端设有顶尖的接闪针组件101只有一端设置有外螺纹连接段，且该顶尖与接闪针组件101通过一体化制作而成。为了实现接闪器引导雷电流的流畅性，避免接闪器将雷电流集中在其中一段接闪针组件101中，外螺纹连接段的长度为连接器102长度的一半，其具体为，外螺纹连接段的长度为内螺纹通孔孔深的一半，进而实现相邻两接闪针组件在连接器102的内螺纹通孔中能够相互接触，能够流畅的传导雷电流，避免接闪器将雷电流集中在其中一段时，或者由于接触棉面积小导致雷电流在接闪器中的传导速度过慢时，增加对接闪器周边金属导体的电磁干扰。

进一步地，如图3所示，连接器102采用与接闪针主体相同材质的具有导电性的金属材质，如钢材和合金钢。优选地，连接器102外壁还包括绝缘层30。进而实现整个接闪器的对周边金属导体的保护作用，降低雷电对周边金属导体的电磁干扰，同时防止接闪器对周边金属导体放电的作用，并进一步降低整个接闪器组件在空气中的腐蚀速率，延长整个接闪器的使用寿命。

实施例二

接闪针组件至少一端设置有内螺纹孔，连接器两端设置有与内螺纹孔相匹配的外螺纹连接段，且外螺纹连接段的长度等于螺纹孔的长度。优选地，连接器两外螺纹连接段之间设置有一端光滑段，光滑段的外径等于接闪针组件的外径，且在光滑段外壁设置有一层绝缘层，以使连接器包括绝缘层时的外径等于接闪针组件包括屏蔽层和绝缘层时的外径。更优选地，连接器的长度等于两外螺纹连接段的长度，可实现两接闪针组件恰好紧密连接。底座设置有与连接器外螺纹连接段相匹配的螺纹孔，以使接闪器通过连接器连接在底座上。

本实用新型还提供了一种避雷装置，如图4所示，包括上述任意一项技术方案的接闪器、底座50，接闪器与底座50固定连接。为了方便更换或者维护接闪器，接闪器与底座50连接的连接端设有外螺纹，底座50设置有与接闪针组件外螺纹连接段或者与连接器外螺纹连接段相对应的螺纹孔501。优选地，接闪器的主体包括至少一段接闪针组件时，接闪针组件至少一端设置有外螺纹连接段，底座50设有与接闪针组件的外螺纹连接段相对用的螺纹孔，以便于底座与接闪针组件螺纹连接。进而实现接闪器与底座的固定连接，并方便后期对接闪器的维护和更换。

本实用新型还提供了一种风力发电机组机舱，如图6所示，包括上述任意一项技术方案机舱罩60和的避雷装置40，避雷装置40固定连接在机舱罩60外壁且远离地面的一侧。具体为，避雷装置40固定在机舱罩60外壁的顶面，以使接闪器的顶尖垂直指向天空，进而实现接闪器能够接受雷电或者雷闪，且能保护机舱罩以及安装在机舱罩上与接闪器相近的测风系统、航空灯等具有金属导体的部件，避免接闪器传导雷电流时对测风系统(风速仪、风向标)的电磁干扰，避免在雷电后，风速仪和风向标发生不同程度故障，或者在雷电过程中，出现风速仪、风向标、航空灯等具有金属导体的部将接闪的现象。同时，接闪器上的绝缘层的设置有效避免接闪器对周边金属导体部件(风速仪、风向标、航空灯等)放电的现象。

优选地，如图5所示，避雷装置通过底座50和机舱罩60螺纹连接，底座50设有安装孔502，安装孔502可以为螺纹通孔，也可以是普通圆孔，底座50与机舱罩60螺纹件连接，螺纹连接件可以为螺栓或者螺钉。

优选地，如图4所示，底座50设有引下线接口503及引下线通道504，引下线通道504使得引下线通过其与引下线接口503连接，优选地，引下线可以为屏蔽电缆，引下线通过铜接线端子压紧在引下线接口503，引下线另一端与机舱内的接地排相连，实现将接闪器接收到的雷电流通过引下线流向地面，使得整个避雷装置与地面为等势体，从而实现放电的作用，并进一步实现保护安装在机舱罩60上且与距离接闪器较近的金属导体部件(风速仪、风向标、航空灯等)。

一种风力发电机组，包括的一种风力发电机组机舱，实现发电机组能够完整的避雷，保护发电机组正常发电并将电流输送出。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，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 (14)

1.一种接闪器，其特征在于，包括具有导电性的接闪针主体(10)，所述接闪针主体(10)外壁包覆有屏蔽层(20)，所述屏蔽层(20)外壁包覆有绝缘层(30)，所述屏蔽层(20)具有导电性。

2.根据权利要求1所述的接闪器，其特征在于，所述屏蔽层(20)的厚度为2mm～5mm。

3.根据权利要求1所述的接闪器，其特征在于，还包括具有导电性的连接器(102)，所述接闪针主体(10)包括至少一段接闪针组件(101)，所述接闪针组件(101)之间通过所述连接器(102)实现连接。

4.根据权利要求3所述的接闪器，其特征在于，所述接闪针组件(101)至少一端为外螺纹连接段，所述连接器(102)设有与所述外螺纹连接段相匹配的内螺纹通孔。

5.根据权利要求4所述的接闪器，其特征在于，所述外螺纹连接段的长度不超过所述连接器(102)长度的一半。

6.根据权利要求5所述的接闪器，其特征在于，所述连接器(102)外径等于所述接闪针主体(10)的外径，所述接闪针主体(10)外径大于或等于10mm。

7.根据权利要求6所述的接闪器，其特征在于，所述连接器(102)的材质与所述接闪针主体(10)相同，所述连接器(102)外壁设有绝缘层(30)。

8.根据权利要求1所述的接闪器，其特征在于，所述接闪针主体(10)为具有导电性的金属材料。

9.一种避雷装置(40)，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的接闪器、底座(50)，所述接闪器与所述底座(50)固定连接。

10.根据权利要求9所述的避雷装置(40)，其特征在于，所述接闪器与所述底座(50)连接的连接端设有外螺纹，所述底座(50)设置有与所述外螺纹连接段相对应的螺纹孔(501)。

11.一种风力发电机组机舱，其特征在于，包括机舱罩(60)和权利要求9或10所述的避雷装置(40)，所述避雷装置(40)固定连接在所述机舱罩(60)外壁且背对地面的一侧。

12.根据权利要求11所述的风力发电机组机舱，其特征在于，所述避雷装置(40)通过所述底座(50)和所述机舱罩(60)螺纹连接，所述底座(50)设有安装孔(502)，所述底座(50)与所述机舱罩(60)通过螺纹连接件连接。

13.根据权利要求12所述的风力发电机组机舱，其特征在于，所述底座(50)设有引下线接口(503)及引下线通道(504)。

14.一种风力发电机组，其特征在于，包括权利要求11至13中任一项所述的一种风力发电机组机舱。