CN221120190U - 叶片防雷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风力发电机防雷技术领域，公开了叶片防雷装置，包括：支架，适于与风力发电机变桨轴承安装螺栓连接；弹性压管，与所述支架连接；电刷，与所述弹性压管的一端连接，在所述弹性压管的弹力作用下，所述电刷适于与风力发电机叶片集电环抵接；接地线，所述接地线的一端与所述电刷连接，所述接地线的另一端适于与风力发电机轮毂连接。本实用新型通过设置弹性压管代替现有技术中的弹簧，从而利用弹性压管的弹力将电刷贴紧在叶片集电环上，提高了防雷组件防雷接地的稳定性，避免发生防雷失效造成的设备损坏以及人员受伤。

Description

叶片防雷装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电机防雷技术领域，具体涉及叶片防雷装置。

背景技术

风力发电机组通常设有接地装置，该装置是风力发电机组的“安全线”。如果接地装置出现问题，一旦遭遇雷击，轻则造成变桨驱动器、编码器等部件损坏，导致风力发电机组停机，损失发电量；严重时则可能造成整个风力发电机组发生火灾。叶片防雷装置是风力发电机组接地装置的关键一环，叶片防雷装置连接叶片和轮毂，发生雷击时，将叶片的雷击电流传递至轮毂，泄放至大地。传统叶片防雷组件利用弹簧弹力使碳刷与叶片防雷环接触，弹簧易腐蚀损坏，导致碳刷与防雷环之间间隙较大，防雷组件防雷接地失效。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种叶片防雷装置，以解决弹簧易腐蚀损坏导致电刷与防雷环之间间隙较大，防雷组件防雷接地失效的问题。

本实用新型提供了一种叶片防雷装置，包括：支架，适于与风力发电机变桨轴承安装螺栓连接；弹性压管，与所述支架连接；电刷，与所述弹性压管的一端连接，在所述弹性压管的弹力作用下，所述电刷适于与风力发电机叶片集电环抵接；接地线，所述接地线的一端与所述电刷连接，所述接地线的另一端适于与风力发电机轮毂连接。

有益效果：通过设置弹性压管代替现有技术中的弹簧，从而利用弹性压管的弹力将电刷贴紧在叶片集电环上，提高了防雷组件防雷接地的稳定性，避免发生防雷失效造成的设备损坏以及人员受伤。

在一种可选的实施方式中，所述电刷包括接触部和连接部，所述接触部与所述连接部连接，所述接触部位于所述弹性压管外，所述弹性压管开设有第一孔体，所述连接部贯穿所述第一孔体并插入至所述弹性压管内。

在一种可选的实施方式中，所述连接部开设有第二孔体，所述弹性压管还开设有第三孔体，所述第二孔体对应所述第三孔体通过螺栓连接。

在一种可选的实施方式中，所述接地线设置于所述弹性压管内。

有益效果：通过将接地线设置于弹性压管内，避免了现有技术中的接地线裸露在外，易受环境等因素影响对接地线自身造成损伤，从而造成防雷组件防雷失效，进而对设备以及人员造成损伤。

在一种可选的实施方式中，所述接地线的两端分别设置有第一接地线耳和第二接地线耳，所述第一接地线耳与所述电刷连接，所述第二接地线耳与所述风力发电机轮毂连接。

有益效果：通过在接地线的端部设置线耳从而使接地线与电刷的连接更加牢固与安全，接地线与风力发电机轮毂的连接更加牢固与安全。

在一种可选的实施方式中，所述连接部的端部还开设有第四孔体，所述第一接地线耳对应所述第四孔体通过螺栓连接。

在一种可选的实施方式中，所述接触部外套设有衬套，所述衬套内填充有润滑剂。

有益效果：通过设置衬套，从而减缓了电刷的磨损，延长了电刷的使用寿命。

在一种可选的实施方式中，所述支架包括第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体呈预定夹角，所述第一板体适于与所述风力发电机变桨轴承安装螺栓连接，所述第二板体与所述弹性压管螺栓连接。

有益效果：通过利用变桨轴承的固定螺栓将防雷组件固定，避免钻新的安装孔，安装简单，节省了正常运维的工作时间，解决了人员体力透支的问题。

在一种可选的实施方式中，所述弹性压管包括第一管体和第二管体，所述第一管体和所述第二管体呈预定夹角，所述第一管体适于朝向所述风力发电机轮毂方向延伸，所述第二管体与所述第二板体螺栓连接。

有益效果：通过将弹性压管设置成弯折结构，从而将连接电刷至风力发电机轮毂的接地线进行充分保护，避免了绝大部分的接地线裸露在外，减小对接地线的损伤。

在一种可选的实施方式中，所述弹性压管为玻璃钢管体。

有益效果：玻璃钢具有良好的耐腐蚀性、抗老性能、耐热性能，玻璃钢管体具有重量轻、强度高、电热绝缘性好的特点，因此能有效抵抗盐雾、潮湿和霉菌的腐蚀，适合在海上使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的叶片防雷装置在机组上的安装示意图；

图2为本实用新型实施例的叶片防雷装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的叶片防雷装置的弹性压管的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的叶片防雷装置的电刷的结构示意图。

附图标记说明：

1、支架；101、第一板体；102、第二板体；2、弹性压管；201、第一孔体；202、第三孔体；203、第一管体；204、第二管体；3、电刷；301、接触部；302、连接部；3021、第二孔体；3022、第四孔体；303、衬套；4、接地线；401、第一接地线耳；402、第二接地线耳；5、风力发电机变桨轴承安装螺栓；6、叶片集电环；7、风力发电机轮毂；701、风轮锁定盘线耳。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图4，描述本实用新型的实施例。

根据本实用新型的实施例，如图1所示，提供了一种叶片防雷装置，包括支架1、弹性压管2、电刷3和接地线4。支架1适于与风力发电机变桨轴承安装螺栓5连接。弹性压管2与支架1连接。电刷3与弹性压管2的一端连接，在弹性压管2的弹力作用下，电刷3适于与风力发电机叶片集电环6抵接。接地线4的一端与电刷3连接，接地线4的另一端适于与风力发电机轮毂7连接。

通过设置弹性压管2代替现有技术中的弹簧，从而利用弹性压管2的弹力将电刷3贴紧在叶片集电环6上，提高了防雷组件防雷接地的稳定性，避免发生防雷失效造成的设备损坏以及人员受伤。

具体地，由于叶片根部集电环不是标准的圆形，表面存在凹凸，弹性压管2具有弹性压力，因此摩擦过程中可将电刷3紧紧压在叶片集电环6上。

值得说明的是，本实施例的叶片防雷装置提升了防雷接地的稳定性，减少了机组停机，增加了发电量，甚至避免了火灾，避免了风力发电机组驱动器和编码器的损坏。

具体地，本实施例的叶片防雷装置的质量轻，结构简单，造价低，具有良好的市场竞争力。

具体地，实际测量叶片集电环6与铜刷接地线4之间的阻值为37.52mΩ，小于240mΩ，符合工作要求。

在一个实施例中，如图4所示，电刷3包括接触部301和连接部302，接触部301与连接部302连接，接触部301位于弹性压管2外，弹性压管2开设有第一孔体201，连接部302贯穿第一孔体201并插入至弹性压管2内。

具体地，电刷3为铜刷，相比于现有技术中的碳刷，铜刷磨损速度较慢，使用寿命更长，解决了碳刷需要频繁更换的问题，减小了人力物力的损耗。

具体地，连接部302的直径小于第一孔体201的直径，因此电刷3在摩擦过程中可上下活动，电刷3与叶片集电环6的接触更加稳定。

在一个实施例中，如图4所示，连接部302开设有第二孔体3021，弹性压管2还开设有第三孔体202，第二孔体3021对应第三孔体202通过螺栓连接。

具体地，在本实施例中，利用螺栓代替现有技术中的销轴进行连接，使电刷3与弹性压管2的固定连接更加牢固。

在一个实施例中，如图1所示，接地线4设置于弹性压管2内。通过将接地线4设置于弹性压管2内，避免了现有技术中的接地线4裸露在外，易受环境等因素影响对接地线4自身造成损伤，从而造成防雷组件防雷失效，进而对设备以及人员造成损伤。

在一个实施例中，如图1所示，接地线4的两端分别设置有第一接地线耳401和第二接地线耳402，第一接地线耳401与电刷3连接，第二接地线耳402与风力发电机轮毂7连接。通过在接地线4的端部设置线耳从而使接地线4与电刷3的连接更加牢固与安全，接地线4与风力发电机轮毂7的连接更加牢固与安全。

具体地，接地线4线耳的尺寸比第一孔体201的尺寸小，因此在安装接地线4时，可将接地线4从第一孔体201放入弹性压管2内并将接地线4耳与对应部件进行连接。

在一个实施例中，如图4所示，连接部302的端部还开设有第四孔体3022，第一接地线耳401对应第四孔体3022通过螺栓连接。

具体地，如图1所示，风力发电机轮毂7上设置有风轮锁定盘线耳701，第二接地线耳402对应风轮锁定盘线耳701通过螺栓连接。

在一个实施例中，如图4所示，接触部301外套设有衬套303，衬套303内填充有润滑剂。通过设置衬套303，从而减缓了电刷3的磨损，延长了电刷3的使用寿命。

具体地，衬套303的材质为PTFE(聚四氟乙烯)，在摩擦的过程中可产生润滑剂，减缓电刷3的磨损，延长了电刷3的使用寿命。

在一个实施例中，支架1包括第一板体101和第二板体102，第一板体101和第二板体102呈预定夹角，第一板体101适于与风力发电机变桨轴承安装螺栓5连接，第二板体102与弹性压管2螺栓连接。通过利用变桨轴承的固定螺栓将防雷组件固定，避免钻新的安装孔，安装简单，节省了正常运维的工作时间，解决了人员体力透支的问题。

具体地，如图1和图2所示，在本实施例中，支架1与弹性压管2通过三个螺栓固定连接。

在一个实施例中，如图3所示，弹性压管2包括第一管体203和第二管体204，第一管体203和第二管体204呈预定夹角，第一管体203适于朝向风力发电机轮毂7方向延伸，第二管体204与第二板体102螺栓连接。通过将弹性压管2设置成弯折结构，从而将连接电刷3至风力发电机轮毂7的接地线4进行充分保护，避免了绝大部分的接地线4裸露在外，减小对接地线4的损伤。

在一个实施例中，弹性压管2为玻璃钢管体。玻璃钢具有良好的耐腐蚀性、抗老性能、耐热性能，玻璃钢管体具有重量轻、强度高、电热绝缘性好的特点，因此能有效抵抗盐雾、潮湿和霉菌的腐蚀，适合在海上使用。

在使用本实施例的叶片防雷装置时，首先，将支架1通过螺栓固定在叶轮变桨轴承上，将弹性压管2与支架1螺栓连接，使弹性压管2呈预定角度设置；然后，将接地线4送入弹性压管2内并贯穿弹性压管2，接地线4的一端通过螺栓固定在风轮锁定盘的线耳上，接地线4的另一端通过螺栓与电刷3连接，电刷3与叶片集电环6抵接；最后，当风机发生雷击时，叶片防雷装置将雷击电流从叶片依次传递至叶片集电环6、铜刷、接地线4、风力发电机轮毂7，从而防止机组发生机械损坏和火灾。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种叶片防雷装置，其特征在于，包括：

支架(1)，适于与风力发电机变桨轴承安装螺栓(5)连接；

弹性压管(2)，与所述支架(1)连接；

电刷(3)，与所述弹性压管(2)的一端连接，在所述弹性压管(2)的弹力作用下，所述电刷(3)适于与风力发电机叶片集电环(6)抵接；

接地线(4)，所述接地线(4)的一端与所述电刷(3)连接，所述接地线(4)的另一端适于与风力发电机轮毂(7)连接。

2.根据权利要求1所述的叶片防雷装置，其特征在于，所述电刷(3)包括接触部(301)和连接部(302)，所述接触部(301)与所述连接部(302)连接，所述接触部(301)位于所述弹性压管(2)外，所述弹性压管(2)开设有第一孔体(201)，所述连接部(302)贯穿所述第一孔体(201)并插入至所述弹性压管(2)内。

3.根据权利要求2所述的叶片防雷装置，其特征在于，所述连接部(302)开设有第二孔体(3021)，所述弹性压管(2)还开设有第三孔体(202)，所述第二孔体(3021)对应所述第三孔体(202)通过螺栓连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的叶片防雷装置，其特征在于，所述接地线(4)设置于所述弹性压管(2)内。

5.根据权利要求2或3所述的叶片防雷装置，其特征在于，所述接地线(4)的两端分别设置有第一接地线耳(401)和第二接地线耳(402)，所述第一接地线耳(401)与所述电刷(3)连接，所述第二接地线耳(402)与所述风力发电机轮毂(7)连接。

6.根据权利要求5所述的叶片防雷装置，其特征在于，所述连接部(302)的端部还开设有第四孔体(3022)，所述第一接地线耳(401)对应所述第四孔体(3022)通过螺栓连接。

7.根据权利要求2或3所述的叶片防雷装置，其特征在于，所述接触部(301)外套设有衬套(303)，所述衬套(303)内填充有润滑剂。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的叶片防雷装置，其特征在于，所述支架(1)包括第一板体(101)和第二板体(102)，所述第一板体(101)和所述第二板体(102)呈预定夹角，所述第一板体(101)适于与所述风力发电机变桨轴承安装螺栓(5)连接，所述第二板体(102)与所述弹性压管(2)螺栓连接。

9.根据权利要求8所述的叶片防雷装置，其特征在于，所述弹性压管(2)包括第一管体(203)和第二管体(204)，所述第一管体(203)和所述第二管体(204)呈预定夹角，所述第一管体(203)适于朝向所述风力发电机轮毂(7)方向延伸，所述第二管体(204)与所述第二板体(102)螺栓连接。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的叶片防雷装置，其特征在于，所述弹性压管(2)为玻璃钢管体。