DE102007052525B4 - Device for dissipating a lightning in a wind turbine - Google Patents

Device for dissipating a lightning in a wind turbine Download PDF

Info

Publication number
DE102007052525B4
DE102007052525B4 DE102007052525A DE102007052525A DE102007052525B4 DE 102007052525 B4 DE102007052525 B4 DE 102007052525B4 DE 102007052525 A DE102007052525 A DE 102007052525A DE 102007052525 A DE102007052525 A DE 102007052525A DE 102007052525 B4 DE102007052525 B4 DE 102007052525B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tower
lightning
slip ring
flash
wind turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102007052525A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102007052525A1 (en
Inventor
Sönke PAULSEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INNOVATIVE WINDPOWER AG
Original Assignee
INNOVATIVE WINDPOWER AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INNOVATIVE WINDPOWER AG filed Critical INNOVATIVE WINDPOWER AG
Priority to DE102007052525A priority Critical patent/DE102007052525B4/en
Priority to DE112008002881T priority patent/DE112008002881A5/en
Priority to EP08845664A priority patent/EP2220368A2/en
Priority to PCT/DE2008/001781 priority patent/WO2009056121A2/en
Publication of DE102007052525A1 publication Critical patent/DE102007052525A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102007052525B4 publication Critical patent/DE102007052525B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/64Devices for uninterrupted current collection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/30Lightning protection
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum Ableiten eines Blitzes in einer Windenergieanlage, wobei die Windenergieanlage wenigstens ein Rotorblatt, welches an eine Nabe gekoppelt ist, eine langsame Welle, welche an die Nabe im Wesentlichen drehfest gekoppelt ist, ein Lager, welches die Welle drehbar bezüglich eines Hauptrahmens lagert, wobei der Hauptrahmen wenigstens ein Mittel zum Umwandeln von mechanischer Energie aufnimmt und einen Turm aufweist, wobei der Turm leitend mit dem Boden verbunden ist, wobei das Rotorblatt Mittel zum Einleiten des Blitzes und Mittel zum Leiten des Blitzes aufweist, wobei die Mittel zum Leiten des Blitzes im leitenden Kontakt mit einer leitenden Übertragungseinheit ausgestaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit als ein einen Schleifring und eine Bürste aufweisenden Gleitkontakt ausgebildet und mit dem Turm leitend verbunden ist, wobei der Schleifring des Gleitkontakts als Teil der Feststellbremse ausgestaltet ist.A device for dissipating a lightning in a wind turbine, the wind turbine comprising at least one rotor blade coupled to a hub, a slow shaft substantially rotationally fixed to the hub, a bearing supporting the shaft rotatable relative to a main frame the main frame accommodates at least one means for converting mechanical energy and has a tower, the tower being conductively connected to the ground, the rotor blade having means for initiating the flash and means for directing the flash, the means for directing the lightning in are configured as a conductive contact with a conductive transmission unit, characterized in that the transmission unit is formed as a sliding contact having a slip ring and a brush and is conductively connected to the tower, wherein the slip ring of the sliding contact is designed as part of the parking brake.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung offenbart eine Vorrichtung zum Ableiten eines Blitzes in einer Windenergieanlage, wobei die Windenergieanlage wenigstens ein Rotorblatt, welches an eine Nabe gekoppelt ist, eine langsame Welle, welche an die Nabe im Wesentlichen drehfest gekoppelt ist, ein Lager, welches die Welle drehbar bezüglich eines Hauptrahmens lagert, wobei der Hauptrahmen wenigstens ein Mittel zum Umwandeln von mechanischer Energie aufnimmt und einen Turm aufweist, wobei der Turm leitend mit dem Boden verbunden ist, wobei das Rotorblatt Mittel zum Einleiten des Blitzes und Mittel zum Leiten des Blitzes aufweist, wobei die Mittel zum Leiten des Blitzes im leitenden Kontakt mit einer leitenden Übertragungseinheit ausgestaltet sind, wobei die Übertragungseinheit als ein einen Schleifring und eine Bürste aufweisenden Gleitkontakt ausgebildet und mit dem Turm leitend verbunden ist.The Invention discloses a device for dissipating a flash in a wind turbine, the wind turbine at least a rotor blade which is coupled to a hub, a slow Shaft which is coupled to the hub substantially rotationally fixed, a bearing which rotatably supports the shaft with respect to a main frame, wherein the main frame at least one means for converting mechanical Absorbs energy and has a tower, the tower conducting is connected to the ground, wherein the rotor blade means for introducing of the flash and means for directing the flash, wherein the Means for directing the flash in conductive contact with a conductive transmission unit are configured, wherein the transmission unit as a sliding contact having a slip ring and a brush trained and conductively connected to the tower.

Moderne Windenergieanlagen können Turmhöhen von 140 m und Rotorblattdurchmesser von 120 m aufweisen. Dies führt insbesondere bei gewittrigen Wetterlagen dazu, dass sich Blitze bzw. elektrostatische Entladungen über die Windenergieanlagen entladen. Dabei wird der Strom des Blitzes durch bzw. über die Windenergieanlage in den Boden geleitet.modern Wind turbines can tower heights of 140 m and rotor blade diameter of 120 m. This leads in particular in thunderstorm weather conditions, lightning or electrostatic Discharges over unload the wind turbines. At the same time the current of the lightning becomes through or over the wind turbine is led into the ground.

Ein solcher Stromfluss kann nicht nur elektrische Bauteile zerstören, sondern auch mechanische Teile in Mitleidenschaft ziehen. Insbesondere können Lager durch Stromfluss in ihrer Lebensdauer beeinträchtigt werden (siehe SKF Product information 401 Pub.: 1994 Seite 26 ff.).One Such current flow can not only destroy electrical components, but also affect mechanical parts. In particular, bearings can affected by current flow in their lifetime (see SKF Product Information 401 Pub .: 1994 page 26 ff.).

Aus dem Stand der Technik sind Blitzschutzsysteme bekannt. Bei einem solchen Stand der Technik ist die Rotorblattspitze als Aluminiumformteil ausgebildet. Entlang der Vorder- und Hinterkante des Rotorblattes ist unmittelbar unter der Oberfläche je ein Aluminium-Profil eingearbeitet. Diese Profile verbinden das Aluminiumteil an der Blattspitze mit einem Aluminiumring, der in der Nähe des Blattflansches um die Blattwurzel gelegt ist. Der Ring befindet sich in ausreichendem Abstand zu den leitenden Teilen im Blattanschlußbereich, so dass die Isolation vom Blatt selbst übernommen wird. Da die Blitzableitung bereits an der Blattwurzel erfolgt und nicht über Nabe und Rotorlagerung, bleiben die Rotorlager vor evt. Folgeschäden verschont. Die Überleitung erfolgt über Fangstangen (Funkenstrecke), die wiederum den Blitzeinschlag direkt in den stehenden Teil der Anlage übertragen. Fangstangen befinden sich auf der Rotorverkleidung (jeweils einem der drei Blätter zugeordnet) sowie auf dem hinteren Teil der Gondelverkleidung. Die Ableitung des Blitzes erfolgt von dort über Statortragarme, Achszapfen, Maschinenträger und Turm ins Fundament der Anlage. Mit Hilfe dieser Anordnung wird ein Blitzeinschlag unabhängig von der momentanen Stellung des Rotors, sowie unabhängig vom momentanen Rotorblattwinkel zur tragenden Struktur übergeleitet.Out Lightning protection systems are known in the prior art. At a Such prior art is the rotor blade tip as an aluminum molding educated. Along the leading and trailing edges of the rotor blade is just below the surface each incorporated an aluminum profile. These profiles combine that Aluminum part at the blade tip with an aluminum ring in nearby of the blade flange is placed around the blade root. The ring is located at a sufficient distance from the conductive parts in the blade terminal area, so that the insulation is taken over by the sheet itself. Because the lightning discharge already done at the blade root and not via hub and rotor bearing, The rotor bearings are spared from any consequential damage. The transition over Air rods (spark gap), in turn, the lightning strike directly transferred to the stationary part of the system. Airbags are located located on the rotor fairing (each assigned to one of the three blades) and on the back of the nacelle cover. The derivative the flash is from there over Statortragarme, axle journal, machine carrier and tower in the foundation the plant. With the help of this arrangement, a lightning strike is independent of the current position of the rotor, as well as independent of the current rotor blade angle transferred to the supporting structure.

Aus der EP 1 568 883 A2 ist eine Windenergieanlage bekannt, welche einen Turm zur Befestigung in einem Untergrund und einer darauf angeordneten Gondel, an der ein Rotor mit einer Nabe und Rotorblätter drehbar angeordnet ist und einen in der Gondel angeordneten Generator antreibt, aufweist, wobei eine Blitzableiteranlage zur Ableitung elektrischer Energie eines eingeschlagenen Blitzes in den Untergrund vorgesehen ist, deren Blitzpfad von den Rotorblättern und die Narbe über die Gondel zum Turm führt und mindestens einen Blitzüberträger zur Überleitung zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Komponenten der Windenergieanlage aufweist.From the EP 1 568 883 A2 a wind turbine is known, which has a tower for mounting in a ground and a nacelle thereon, on which a rotor is rotatably mounted with a hub and rotor blades and drives a arranged in the nacelle generator, wherein a lightning arrester system for dissipating electrical energy lightning bolt is provided in the underground, whose lightning path leads from the rotor blades and the scar on the gondola to the tower and at least one flash carrier for the transfer between two relatively movable components of the wind turbine has.

Die EP 115 453 7 A2 offenbart eine Blitzableitereinrichtung für Windkraftanlagen, mit einer Kalotte aus Aluminium an der Außenseite jedes Propellers des Rotors und Einrichtung eines Profils ebenfalls aus Aluminium auf dem Längsrand des Propellers mit einem Leiter parallel zum Mast des Propellers, welcher mit mehreren äquipotentialen Verbindungen am Aluminiumprofil verbunden sind, derart dass das Profil und der Leiter parallel den Blitz entlang des Drehwerkkörpers zur Erde hin ableiten.The EP 115 453 7 A2 discloses a Blitzableitereinrichtung for wind turbines, with an aluminum cap on the outside of each propeller of the rotor and establishing a profile also aluminum on the longitudinal edge of the propeller with a conductor parallel to the mast of the propeller, which are connected to several equipotential connections on the aluminum profile, such that the profile and the ladder in parallel derive the lightning along the rotating body towards the earth.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Blitz in der Windenergieanlage so zu leiten, dass der Stromfluss unter Vermeidung der Verwendung einer Funkenstrecke abgeleitet wird.task the invention is to direct the lightning in the wind turbine so that the flow of current while avoiding the use of a spark gap is derived.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Ableiten eines Blitzes in einer Windenergieanlage, wobei die Windenergieanlage wenigstens ein Rotorblatt, welches an eine Nabe gekoppelt ist, eine langsame Welle, welche an die Nabe im Wesentlichen drehfest gekoppelt ist, ein Lager, welches die Welle drehbar bezüglich eines Hauptrahmens lagert, wobei der Hauptrahmen wenigstens ein Mittel zum Umwandeln von mechanischer Energie aufnimmt und einen Turm aufweist, wobei der Turm leitend mit dem Boden verbunden ist, wobei das Rotorblatt Mittel zum Einleiten des Blitzes und Mittel zum Leiten des Blitzes aufweist, wobei die Mittel zum Leiten des Blitzes im leitenden Kontakt mit einer leitenden Übertragungseinheit ausgestaltet sind, wobei die Übertragungseinheit als ein einen Schleifring und eine Bürste aufweisenden Gleitkontakt ausgebildet und mit dem Turm leitend verbunden ist, wobei der Schleifring des Gleitkontakts als Teil der Feststellbremse ausgestaltet ist.Is solved the object by a device for dissipating a lightning in a wind turbine, wherein the wind turbine at least a rotor blade which is coupled to a hub, a slow Shaft which is coupled to the hub substantially rotationally fixed, a bearing which rotatably supports the shaft with respect to a main frame, wherein the main frame at least one means for converting mechanical Absorbs energy and has a tower, the tower conducting is connected to the ground, wherein the rotor blade means for introducing of the flash and means for directing the flash, wherein the Means for directing the flash in conductive contact with a conductive transmission unit are configured, wherein the transmission unit as a sliding contact having a slip ring and a brush trained and conductively connected to the tower, wherein the slip ring the sliding contact is designed as part of the parking brake.

Insbesondere kann die Bremsscheibe dabei zusätzlich die Funktion des Schleifrings ausüben.Especially The brake disc can additionally exercise the function of the slip ring.

In einer besonderen Ausführungsform kann die Windenergieanlage zwei, drei oder mehr Rotorblätter umfassen.In a particular embodiment The wind turbine can comprise two, three or more rotor blades.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Mittel zum Umwandeln mechanischer Energie einen Generator und/oder ein Getriebe umfassen. Dabei wandelt das Getriebe die Drehzahl bzw. das Drehmoment in eine meist schnellere Drehzahl um. Der Generator erzeugt aus der mechanischen Energie (Drehmoment) elektrische Energie.In a further preferred embodiment can the means for converting mechanical energy a generator and / or include a transmission. The gearbox converts the speed or the torque in a usually faster speed around. The generator generates electrical energy from the mechanical energy (torque).

In einer bevorzugten Ausführungsform können die Mittel zum Einleiten des Blitzes als Aluminiumformteil ausgestaltet sein, wobei das Aluminiumformteil die Blattspitze bilden bzw. an der Blattspitze des Rotors verortet sein kann.In a preferred embodiment can the means for initiating the flash designed as an aluminum molding be, wherein the aluminum molding form the blade tip or on the blade tip of the rotor can be located.

In einer weiteren Ausführungsform können die Mittel zum Leiten des Blitzes als elektrisch leitfähiges Material ausgestaltet sein, welches mit den Mitteln zum Einleiten des Blitzes im leitenden Kontakt steht. Insbesondere können die Mittel zum Einleiten ein ummanteltes Kupferkabel umfassen.In a further embodiment can they Means for directing the flash as electrically conductive material be designed, which with the means to initiate the lightning is in direct contact. In particular, the means for initiating a Covered copper cable.

Durch die erfindungsgemäße Übertragungseinheit, welche im leitenden Kontakt mit den Mitteln zum Leiten des Blitzes steht, kann der Blitz von einer rotierenden zu einer dazu stehenden Vorrichtung bzw. umgekehrt geleitet werden. Insbesondere weist die Übertragungseinheit einen Gleitkontakt auf. Dieser Gleitkontakt kann als Schleifring und entsprechend zugeordneter Bürste ausgestaltet sein. Insbesondere können der Schleifring und die Bürste aus Metallen, Graphit oder sonstige leitende Materialien ausgebildet sein.By the transfer unit according to the invention, which are in conductive contact with the means for directing the lightning stands, the flash can be from a rotating to a standing Device or be conducted vice versa. In particular, the transmission unit a sliding contact on. This sliding contact can be used as a slip ring and correspondingly assigned brush be designed. In particular, the slip ring and the brush made of metals, graphite or other conductive materials be.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung kann der Schleifring in Bezug auf den Turm elektrisch isolierend ausgestaltet sein. Dadurch kann ein ungesteuertes Leiten des Blitzes vermeidbar sein.In a particularly preferred embodiment of the invention the slip ring with respect to the tower be configured electrically insulating. As a result, an uncontrolled directing of the lightning can be avoided.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform kann die Nabe elektrisch leitfähig und eine physische Verbindung zum Turm elektrisch isolierend ausgestaltet sein. Dadurch kann ein ungesteuertes Leiten des Blitzes zwischen Nabe und Turm vermeidbar sein.In According to another preferred embodiment, the hub can be electrically conductive and configured a physical connection to the tower electrically insulating be. This may cause an uncontrolled passing of lightning between Hub and tower be preventable.

In einer besonders ausgestalteten Ausführungsform können die Mittel zum Umwandeln von mechanischer Energie in Bezug auf den Turm elektrisch isolierend ausgestaltet sein. Dadurch kann ein ungesteuertes Leiten des Blitzes über die Mittel zum Umwandeln von mechanischer Energie vermeidbar sein.In a particularly configured embodiment, the Means for converting mechanical energy with respect to the tower be configured electrically insulating. This can be an uncontrolled Passing the lightning the means for converting mechanical energy be avoidable.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Gleitkontakt mittels eines Leitungskabels mit dem Turm eine elektrisch leitende Verbindung ausbilden. Somit kann der Blitz über das Leitungskabel auf den meist metallischen Turm geleitet werden. Insbesondere kann der Blitz auch direkt über das Leitungskabel in den Boden geleitet werden.In a further preferred embodiment can the sliding contact by means of a cable with the tower form an electrically conductive connection. Thus, the flash over the Conduit cables are routed to the mostly metallic tower. Especially the flash can also be directly over the Conduit cables are routed into the ground.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung kann der Schleifring in Kupfer und die Bürste in Graphit ausgestaltet sein.In In a very particularly preferred embodiment, the slip ring in copper and the brush in Graphite be configured.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigtThe Invention will be explained below with reference to an embodiment. there shows

1 eine typische Windenergieanlage mit skizziertem Blitzableiter, 1 a typical wind turbine with a sketched lightning rod,

2 den oberen Teil einer Windenergieanlage und 2 the upper part of a wind turbine and

3 eine erfindungsgemäße Ausgestaltungsform. 3 an embodiment of the invention.

Üblicher Weise schlägt ein Blitz in die metallische Blattspitze (nicht dargestellt) eines Rotors 107 ein. Von dort wird der Blitz über die Leitung 109, entlang des Gerätehauses 101 und Turm 103, in den Boden 105 abgeleitet.Conventionally, lightning strikes the metallic blade tip (not shown) of a rotor 107 one. From there, the lightning is over the line 109 , along the shed 101 and tower 103 , in the ground 105 derived.

In 2 ist der Übergang für den Blitz von einer rotierenden zu einer dazu stehenden Vorrichtung dargestellt. Die Rotorblätter 107 sind mit der Nabe 230 verbunden. Die Nabe 230 ist drehfest mit der langsamen Welle 207 verbunden. Die langsame Welle 207 ist im Hauptlager 209 drehbar gelagert und führt in das Getriebe 203, welches das Drehmoment der langsamen Welle in ein Drehmoment der schnellen Welle 205 umwandelt. Die schnelle Welle 205 ist mit dem Generator 201 verbunden, wobei der Generator 201 die Rotation der schnellen Welle 205 in elektrische Energie umwandelt. Sowohl das Getriebe 203 als auch der Generator 201 sind isolierend (215) mit dem Hauptrahmen (nicht dargestellt) verbunden (217). Der Hauptrahmen trägt sowohl das Gerätehaus 101 als auch das Hauptlager 209 und wird von dem Azimutlager 213 auf dem metallischen Turm 103 drehbar gelagert.In 2 is the transition for the flash from a rotating to a standing device shown. The rotor blades 107 are with the hub 230 connected. The hub 230 is non-rotatable with the slow wave 207 connected. The slow wave 207 is in the main camp 209 rotatably mounted and leads into the transmission 203 , which converts the torque of the slow shaft into a torque of the fast shaft 205 transforms. The fast wave 205 is with the generator 201 connected, the generator 201 the rotation of the fast wave 205 converted into electrical energy. Both the transmission 203 as well as the generator 201 are insulating ( 215 ) is connected to the main frame (not shown) ( 217 ). The main frame carries both the equipment shed 101 as well as the main camp 209 and is from the azimuth warehouse 213 on the metallic tower 103 rotatably mounted.

Über die Blitzleitung 109 wird der Strom des Blitzes über die Rotorblattspitze und dem Rotorblatt auf die Übertragungseinheit geleitet. Die in 3 dargestellte Übertragungseinheit umfasst einen Schleifring 303 und eine Bürste 305, welche mittels einer leitenden Feder 307 auf den Schleifring 303 gepresst wird. Somit bildet sich zwischen Schleifring 303 und Bürste 305 ein leitender Kontakt aus. Der Schleifring 303 ist drehfest mittels eines isolierenden Flansches 301 mit der langsamen Welle 207 verbunden. Die leitende Feder 307 ist mit dem Turm 103 verbunden. Für die Weiterleitung des Blitzes ist die leitende Feder mit dem Teil der Blitzleitung 109 leitend verbunden (309).About the lightning line 109 the current of the lightning is conducted via the rotor blade tip and the rotor blade to the transmission unit. In the 3 Transfer unit shown comprises a slip ring 303 and a brush 305 , which by means of a conductive spring 307 on the slip ring 303 is pressed. Thus forms between slip ring 303 and brush 305 a senior contact. The slip ring 303 is non-rotatable by means of an insulating flange 301 with the slow wave 207 connected. The conductive spring 307 is with the tower 103 connected. For the forwarding of the lightning is the conductive spring with the part of the lightning line 109 lei tend to be connected ( 309 ).

Durch diesen Aufbau dreht sich der Schleifring 303 mit der langsamen Welle 207, wobei die Feder 307 für die gesamte Rotation einen leitenden Kontakt mit der Bürste 305. ausbildet.By this construction, the slip ring rotates 303 with the slow wave 207 , where the spring 307 for the entire rotation a conductive contact with the brush 305 , formed.

Durch die Isolierungen sowohl des Schleifrings 303 als auch des Generators und Getriebes 215 wird der Blitz bevorzugt den Weg des geringsten Widerstandes, hier über den Schleifring 303 und Bürste 305, nehmen. Somit wird der Blitz von einer rotierenden (Nabe/Rotorblatt 230/107) zu einer dazu stehenden Vorrichtung 101 geleitet werden.Due to the insulation of both the slip ring 303 as well as the generator and transmission 215 the flash is preferred the path of least resistance, here on the slip ring 303 and brush 305 , to take. Thus, the flash of a rotating (hub / rotor blade 230 / 107 ) to a standing device 101 be directed.

Um den Blitz auch um das Azimutlager zu leiten, ist eine Schleife 221 vorgesehen. Dies wird hier durch ein ummanteltes mehradriges Kupferkabel (Bestandteil von 109) realisiert. Dieses Kupferkabel steht mit dem Turm 103 in leitender Verbindung 219. Somit kann eine Rotation des Maschinenhauses 101 über das Azimutlager 213 erfolgen, ohne dass Schäden im Azimutlager 213 auftreten, da das Kupferkabel eine mögliche Spannung aufgrund der Rotation des Maschinenhauses 101 durch zusätzliche nachführbare Kabellänge ausgleicht.To direct the flash around the azimuth bearing is a loop 221 intended. This is here by a sheathed multicore copper cable (part of 109 ) realized. This copper cable stands with the tower 103 in a conductive connection 219 , Thus, a rotation of the machine house 101 over the azimuth camp 213 done without causing damage in the azimuth bearing 213 occur because the copper cable is a possible voltage due to the rotation of the machine house 101 compensated by additional trackable cable length.

Von dem Turm 103 wird der Blitz in das Fundament abgeleitet. Insbesondere kann das Kupferkabel auch so ausgestaltet sein, dass das Kupferkabel direkt in den Boden ragt. Dies ist insbesondere für Gittermasttürme vorgesehen.From the tower 103 the lightning is diverted into the foundation. In particular, the copper cable can also be designed so that the copper cable protrudes directly into the ground. This is especially intended for lattice towers.

Claims (7)

Vorrichtung zum Ableiten eines Blitzes in einer Windenergieanlage, wobei die Windenergieanlage wenigstens ein Rotorblatt, welches an eine Nabe gekoppelt ist, eine langsame Welle, welche an die Nabe im Wesentlichen drehfest gekoppelt ist, ein Lager, welches die Welle drehbar bezüglich eines Hauptrahmens lagert, wobei der Hauptrahmen wenigstens ein Mittel zum Umwandeln von mechanischer Energie aufnimmt und einen Turm aufweist, wobei der Turm leitend mit dem Boden verbunden ist, wobei das Rotorblatt Mittel zum Einleiten des Blitzes und Mittel zum Leiten des Blitzes aufweist, wobei die Mittel zum Leiten des Blitzes im leitenden Kontakt mit einer leitenden Übertragungseinheit ausgestaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit als ein einen Schleifring und eine Bürste aufweisenden Gleitkontakt ausgebildet und mit dem Turm leitend verbunden ist, wobei der Schleifring des Gleitkontakts als Teil der Feststellbremse ausgestaltet ist.A device for dissipating a lightning in a wind turbine, the wind turbine comprising at least one rotor blade coupled to a hub, a slow shaft substantially rotationally fixed to the hub, a bearing supporting the shaft rotatable relative to a main frame the main frame accommodates at least one means for converting mechanical energy and has a tower, the tower being conductively connected to the ground, the rotor blade having means for initiating the flash and means for directing the flash, the means for directing the lightning in are configured as a conductive contact with a conductive transmission unit, characterized in that the transmission unit is formed as a sliding contact having a slip ring and a brush and is conductively connected to the tower, wherein the slip ring of the sliding contact is designed as part of the parking brake. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifring in Bezug auf den Turm elektrisch isolierend ausgestaltet ist.Device according to claim 1, characterized in that that the slip ring with respect to the tower electrically insulating is designed. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe elektrisch leitfähig und eine Verbindung zum Turm elektrisch isolierend ausgestaltet ist.Device according to claim 1, characterized in that that the hub is electrically conductive and configured a connection to the tower electrically insulating is. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Umwandeln von mechanischer Energie in Bezug auf den Turm elektrisch isolierend ausgestaltet sind.Device according to claim 1, characterized in that that the means of converting mechanical energy with respect are configured electrically insulating on the tower. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitkontakt mittels eines Leitungskabels mit dem Turm eine elektrisch leitende Verbindung ausbildet.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sliding contact by means of a cable line forms an electrically conductive connection with the tower. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitkontakt mittels des Leitungskabels mit dem Boden eine elektrisch leitende Verbindung ausbildet.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sliding contact by means of the line cable forms an electrically conductive connection with the ground. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifring in Kupfer und die Bürste in Graphit ausgestaltet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the slip ring in copper and the brush in Graphite is configured.
DE102007052525A 2007-11-01 2007-11-01 Device for dissipating a lightning in a wind turbine Expired - Fee Related DE102007052525B4 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007052525A DE102007052525B4 (en) 2007-11-01 2007-11-01 Device for dissipating a lightning in a wind turbine
DE112008002881T DE112008002881A5 (en) 2007-11-01 2008-11-03 Device for dissipating a lightning in a wind turbine
EP08845664A EP2220368A2 (en) 2007-11-01 2008-11-03 Device for arresting a lightning in a wind power plant
PCT/DE2008/001781 WO2009056121A2 (en) 2007-11-01 2008-11-03 Device for arresting a lightning in a wind power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007052525A DE102007052525B4 (en) 2007-11-01 2007-11-01 Device for dissipating a lightning in a wind turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007052525A1 DE102007052525A1 (en) 2009-05-07
DE102007052525B4 true DE102007052525B4 (en) 2009-08-27

Family

ID=40514342

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007052525A Expired - Fee Related DE102007052525B4 (en) 2007-11-01 2007-11-01 Device for dissipating a lightning in a wind turbine
DE112008002881T Withdrawn DE112008002881A5 (en) 2007-11-01 2008-11-03 Device for dissipating a lightning in a wind turbine

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112008002881T Withdrawn DE112008002881A5 (en) 2007-11-01 2008-11-03 Device for dissipating a lightning in a wind turbine

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2220368A2 (en)
DE (2) DE102007052525B4 (en)
WO (1) WO2009056121A2 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112012013822A2 (en) * 2009-12-09 2016-05-03 Siemens Ag lightning protection system for a wind turbine and wind turbine with a lightning protection system
EP2336559A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-22 Vestas Wind Systems A/S Lightning current transfer unit for a wind turbine
EP2395238B1 (en) * 2010-06-10 2014-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine with a lightning protection system
CN102623895B (en) * 2011-01-31 2013-03-20 华锐风电科技(集团)股份有限公司 Lightning protection device and wind turbine generator system
EP2520796B1 (en) 2011-05-03 2015-08-12 Siemens Aktiengesellschaft Lightning protection system for a wind turbine and method for protecting components of a wind turbine against lightning strikes
CN102918262A (en) 2011-12-09 2013-02-06 三菱重工业株式会社 Windmill blade
CN103174603A (en) * 2011-12-23 2013-06-26 新疆金风科技股份有限公司 Lightning protection device of wind generating set and wind generating set
CN102619706A (en) * 2012-04-27 2012-08-01 东方电气集团东方汽轮机有限公司 Offshore wind power generation unit
DE102012113075A1 (en) * 2012-12-22 2014-06-26 2-B Energy B.V. Method for deriving the electrical energy of a lightning strike in a wind turbine and wind turbine
CN103603775B (en) 2013-11-22 2016-06-01 北京金风科创风电设备有限公司 Lightning protection device, direct-drive wind generating set and lightning protection method thereof
CN104495656B (en) * 2014-12-16 2017-12-15 太原重工股份有限公司 A kind of crane and its lightning arrester
EP3234352B1 (en) * 2014-12-18 2018-09-19 Vestas Wind Systems A/S A lightning current transfer unit for a wind turbine
CN108869201B (en) * 2018-06-29 2019-08-30 北京金风科创风电设备有限公司 Lightning protection device and wind generating set
CN108799017B (en) * 2018-06-29 2019-08-23 北京金风科创风电设备有限公司 Lightning protection device and wind generating set
EP3628864B1 (en) * 2018-09-27 2021-07-21 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine
EP3923423A1 (en) 2020-06-09 2021-12-15 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Electric circuit and wind turbine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1154537A2 (en) * 2000-05-09 2001-11-14 M. Torres Disenos Industriales, S.A. Lightning-conductor device for Wind Turbine Generators
EP1568883A2 (en) * 2004-02-27 2005-08-31 REpower Systems AG Lightning protection system for wind turbines

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000265938A (en) * 1999-03-17 2000-09-26 Hitachi Ltd Thunder protection system of wind power generation
DE10022128C1 (en) * 2000-05-06 2001-12-20 Aloys Wobben Wind turbine
DK177270B1 (en) * 2002-11-12 2012-09-10 Lm Wind Power As Lightning protection of pitch-regulated wind turbine wings
DE102004022299A1 (en) * 2004-05-04 2005-12-01 Stemmann-Technik Gmbh Wind turbine generator is protected against lightning strikes by a conductor system coupled to ground
DE102004012946B4 (en) * 2004-03-17 2006-03-23 Stemmann-Technik Gmbh Wind turbine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1154537A2 (en) * 2000-05-09 2001-11-14 M. Torres Disenos Industriales, S.A. Lightning-conductor device for Wind Turbine Generators
EP1568883A2 (en) * 2004-02-27 2005-08-31 REpower Systems AG Lightning protection system for wind turbines

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SKF: Productinformation 401 Pub.: 1994, S.26 ff. *

Also Published As

Publication number Publication date
DE112008002881A5 (en) 2010-07-29
EP2220368A2 (en) 2010-08-25
WO2009056121A3 (en) 2010-04-22
WO2009056121A2 (en) 2009-05-07
DE102007052525A1 (en) 2009-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007052525B4 (en) Device for dissipating a lightning in a wind turbine
EP1522725B2 (en) Win power installation
EP1568883B1 (en) Lightning protection system for wind turbines
DE102012108124A1 (en) Integrated lightning sensor system and trailing edge noise reducer for a wind turbine rotor blade
DE102011055478A1 (en) Anti-erosion coating for wind turbine blades
DE102011015970B4 (en) Wind turbine with a data transmission system
EP2619447A1 (en) Blade connection of a rotor blade of a wind turbine
CN1662743A (en) Lightning protection means for a wind turbine
DE102008045939B4 (en) Wind energy plant with lightning protection device
EP3093487A1 (en) Lightning protection system for wind turbine rotor blades
DE102004012946B4 (en) Wind turbine
EP2997256B1 (en) Wind turbine and a lightning protection unit for a wind turbine
US11499533B2 (en) Rotor for a wind turbine and wind turbine
EP2831415B1 (en) Connecting device for a lightning protection system of a wind turbine
US11378064B2 (en) Brush arrangement
EP2935880B1 (en) Method for arresting the electric energy of a lightning striking a wind turbine, and wind turbine
DE102015216931B4 (en) Method for operating a wind turbine
DE102011050462A1 (en) Wind turbine
EP3737860A1 (en) Wind turbine rotor blade
DE202010016941U1 (en) Slip ring unit for a wind turbine
EP3615792B1 (en) Wind-turbine rotor blade and method for producing a wind-turbine rotor blade
DE102015221553A1 (en) Overhead transmission system and method for extending the electrical transmission capacity of an overhead transmission system
EP3690238A1 (en) Current transfer arrangement of a wind turbine lightning protection system
WO2015039650A1 (en) Rotor blade for a wind turbine, rotor hub, drive train, nacelle, wind turbine and wind turbine farm
DE4447942B4 (en) Wind energy plant with lightning protection device

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110601

Effective date: 20110531