CN207701299U - 一种防击穿型风电叶片避雷装置 - Google Patents

一种防击穿型风电叶片避雷装置 Download PDF

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许乔奇
张向东
张宁威
宋震洋
安俊虎
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Abstract

一种防击穿型风电叶片避雷装置，风电叶片包括一个叶片状的绝缘壳体，在该绝缘壳体的内部具有一个空腔，避雷装置包括设置在风电叶片叶尖部位的叶尖接闪器、设置在叶身部位的叶身接闪器和导电金属板，以及设置在叶根部位的接地线，其中，叶尖接闪器、叶身接闪器和导电金属板均设置在绝缘壳体的外表面上，叶身接闪器安装在导电金属板上，且叶尖接闪器、叶身接闪器和接地线均与导电金属板导电连接。本实用新型安装设置简单、不损伤叶片结构，且能够有效防止叶片壳体被雷电击穿。

Description

一种防击穿型风电叶片避雷装置
技术领域
本实用新型涉及风电叶片避雷技术领域，具体的说是一种风力发电叶片用的防击穿型避雷装置。
背景技术
现有的风力发电机组通常都是安装在空旷的平原地区或者沿海地区，由于风电叶片处于较高处，因此在雷雨天气经常容易遭受到雷击，因此需要在风力发电机叶片上安装避雷装置。传统风电叶片的避雷装置主要是在风电叶片上设置避雷接闪器，然后通过在叶片内部设置金属引下线，将雷电引导连接至叶片根部，之后，根部再接地，最终逐步将雷电引导入大地。
这种传统的避雷方式的雷电流路径为通过叶片内部的金属引下线，引导雷电传导至大地。故经常发生雷电流在传导过程中金属引下线的绝缘皮被击穿，进而叶片内部电弧放电造成叶片腔体损坏的情况。同时，叶片内部设置有金属引下线时，金属与雷电之间也会发生电场感应，从而引导雷电从外部非接闪器覆盖区域击穿壳体从而造成叶片损坏，造成巨大的经济损失。
目前，风电叶片损坏中相当一部分是由于雷击破坏。因此，改善和增强防雷系统中避雷装置的性能来有效防止大型风力发电叶片被雷电击穿破坏实为必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种安装设置简单、不损伤叶片结构，且能够有效防止叶片壳体被雷电击穿的风电叶片避雷装置。
本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种防击穿型风电叶片避雷装置，所述的风电叶片包括一个叶片状的绝缘壳体，在该绝缘壳体的内部具有一个空腔，所述的避雷装置包括设置在风电叶片叶尖部位的叶尖接闪器、设置在叶身部位的叶身接闪器和导电金属板，以及设置在叶根部位的接地线，其中，叶尖接闪器、叶身接闪器和导电金属板均设置在绝缘壳体的外表面上，叶身接闪器安装在导电金属板上，且叶尖接闪器、叶身接闪器和接地线均与导电金属板导电连接。
优选的，所述的叶尖接闪器为固定在绝缘壳体叶尖部位顶端的金属块，且该金属块通过铆接或者螺栓连接的方式连接在导电金属板上。
优选的，所述的叶身接闪器为固定在导电金属板上表面上的金属片，且该金属片通过铆接或者螺栓连接的方式固定在导电金属板上。
优选的，所述的导电金属板呈长条状，且沿绝缘壳体的长度方向布置。
优选的，所述的接地线通过接线鼻和螺栓与导电金属板连接。
优选的，所述叶身接闪器的个数至少为两个，且沿绝缘壳体长度方向均与分布。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的风电叶片避雷装置，通过在叶片外表面设置接闪器和导电金属板，使避雷装置能够在叶片外部连接成通路，来进行风电叶片雷电的传导。这种新型的避雷连接装置无需在叶片内部铺设金属引下线，安装设置简单易行。也有效避免了金属引下线的绝缘皮被击穿或内部电弧放电造成叶片内部壳体损坏情况的发生。叶片内部无金属材料的设置方式还避免了金属在叶片内部产生电场感应，从而大大降低了叶片壳体被击穿损坏的可能性。装置整体安全可靠性高，使用效果好。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图；
图中标记：1、绝缘壳体，2、空腔，3、叶尖接闪器，4、叶身接闪器，5、导电金属板，6、接地线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方案做进一步详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1和2所示，本实用新型的一种防击穿型风电叶片避雷装置，包括设置在风电叶片叶尖部位的叶尖接闪器3、设置在叶身部位的导电金属板5和多个叶身接闪器4，以及设置在叶根部位的接地线6，所述的风电叶片包括一个叶片状的绝缘壳体1，在该绝缘壳体1的内部具有一个空腔2，其中，叶尖接闪器3、叶身接闪器4和导电金属板5均设置在绝缘壳体1的外表面上，叶身接闪器4安装在导电金属板5上，且叶尖接闪器3、叶身接闪器4和接地线6均与导电金属板5导电连接。
所述的导电金属板5是由金属材料压延而成的金属薄板，其呈长条状，且沿绝缘壳体1的长度方向布置，安装在叶片外表面并延伸至叶根。导电金属板5的截面积不小于50mm2，传导雷电流能力不小于200KA。导电金属板5具备有效的雷电流传导能力而不需要在叶片内部安装金属引下线，导电金属板是传导雷电流至叶根接地线的唯一接地通道。
所述的叶尖接闪器3为固定在绝缘壳体1叶尖部位顶端的金属块，且该金属块通过铆接或者螺栓连接的方式连接在导电金属板5上。所述的叶身接闪器4可以是一处或者多处，且沿绝缘壳体1长度方向均与分布。叶身接闪器4是由金属材料机械加工而成的金属片，其通过铆接或者螺栓连接的方式固定在导电金属板5上。叶身接闪器4的截面积不小于50mm2，传导雷电流能力不小于200KA。所述的接地线6通过接线鼻和螺栓与导电金属板5连接。所述的金属块、金属片或者导电金属板由铜、铝、不锈钢等金属材料制成。
本实用新型的风电叶片避雷装置，在壳体内部无传导雷电的金属引下线，叶尖接闪器和叶身接闪器均在叶片外部与导电金属板相接形成接地通路，避免在叶片内部设置雷电传导通路，叶片内部无金属材料从而避免因叶片内部存在金属而产生电场感应形成雷电击穿通道，降低内部使用金属导线被击穿或者叶片壳体被击穿损坏的可能性。避免了雷击破坏造成的损失，提升了避雷系统整体的安全性。
以上实施例不应理解为对本实用新型的限定，本实用新型的保护以权力要求的记载为准，任何依据本专利说明书说作出的等效技术手段替换，均不脱离本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种防击穿型风电叶片避雷装置，所述的风电叶片包括一个叶片状的绝缘壳体（1），在该绝缘壳体（1）的内部具有一个空腔（2），其特征在于：所述的避雷装置包括设置在风电叶片叶尖部位的叶尖接闪器（3）、设置在叶身部位的叶身接闪器（4）和导电金属板（5），以及设置在叶根部位的接地线（6），其中，叶尖接闪器（3）、叶身接闪器（4）和导电金属板（5）均设置在绝缘壳体（1）的外表面上，叶身接闪器（4）安装在导电金属板（5）上，且叶尖接闪器（3）、叶身接闪器（4）和接地线（6）均与导电金属板（5）导电连接。
2.根据权利要求1所述的一种防击穿型风电叶片避雷装置，其特征在于：所述的叶尖接闪器（3）为固定在绝缘壳体（1）叶尖部位顶端的金属块，且该金属块通过铆接或者螺栓连接的方式连接在导电金属板（5）上。
3.根据权利要求1所述的一种防击穿型风电叶片避雷装置，其特征在于：所述的叶身接闪器（4）为固定在导电金属板（5）上表面上的金属片，且该金属片通过铆接或者螺栓连接的方式固定在导电金属板（5）上。
4.根据权利要求1所述的一种防击穿型风电叶片避雷装置，其特征在于：所述的导电金属板（5）呈长条状，且沿绝缘壳体（1）的长度方向布置。
5.根据权利要求1所述的一种防击穿型风电叶片避雷装置，其特征在于：所述的接地线（6）通过接线鼻和螺栓与导电金属板（5）连接。
6.根据权利要求1所述的一种防击穿型风电叶片避雷装置，其特征在于：所述叶身接闪器（4）的个数至少为两个，且沿绝缘壳体（1）长度方向均与分布。
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