DE112020007455T5

DE112020007455T5 - Blitzschutzsystem für ein modulares rotorblatt und verfahren zur herstellung eines stapels

Info

Publication number: DE112020007455T5
Application number: DE112020007455.2T
Authority: DE
Inventors: Eneko Sanz Pascual; Javier Callen Escartin; Javier MONREAL LESMES; Arantxa Esparza Zabalza; Ion Arocena De La Rúa
Original assignee: Nabrawind Technologies SL
Current assignee: Nabrawind Technologies SL
Priority date: 2020-07-27
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2023-07-13
Also published as: WO2022023586A1; GB2612273B; ES2955381R2; DK202370098A1; DK202370098A9; ES2955381A2; US20230272782A1; CN116547453A; GB202302619D0; GB2612273A

Abstract

Blitzschutzsystem für die Verbindung eines modularen Rotorblattes. Die Verbindung weist eine Reihe von beschichteten Metallelementen von Xpacer (15) auf, die mit einer Reihe von Stapeln (9), die an den Seiten der oberen Kappe (4) und der unteren Kappe (5) angeordnet sind, und mit der Blitzableitung (17) äquipotentiell verbunden sind. Die Vorformlinge der Verbindung weisen zwei Stapel (9) an der Angriffskante (7) und zwei weitere Stapel (9) an der Austrittskante (8) auf. Die Stapel (9) bestehen aus Lagen von Kohlenstofffasern (21) und Lagen von Glasfasern (22), die ab der Potentialausgleichslinie (23) durch Kupferlagen (24) ersetzt sind. Der Stapel (9) enthält seitlich einen Metallstreifen (12), der mit dem Metallstreifen (13) verbunden ist, der die Spitzenkappe (2) und die Wurzelkappe (3) verbindet, und ist mit einer Glasfaserschicht überzogen. Eine Anzahl von Metallstreifen (14) wird über alle Xpacer (15) verriegelt, und mit den Metallstreifen (13) und der entsprechenden Platte, die die Stege (18) zusammenhält, verbunden.Das Verfahren zur Bildung eines Stapels umfasst die Schritte des Faltens der Kupferlage (24), einschließlich eines Metallstreifens (12), des Beschichtens mit Glasfasern (27, 28) und der Infusion der gesamten Anordnung.

Description

Gebiet der Erfindung
Blitzschutzsystem für die Verbindung eines modularen Rotorblattes, das zwei miteinander verbundene modulare Teile aufweist, den Wurzelbereich oder Innenbereich und die Blattspitze oder Außenbereich, und Verfahren zur Bildung eines Stapels, der die Metallelemente der Rotorblattverbindung enthält.
Hintergrund
Damit das Schutzsystem gegen Blitzeinschläge in einem Windturbinenrotorblatt wirksam ist, müssen alle leitfähigen Elemente, die keinen Strom führen, im Potentialausgleich elektrisch mit dem Blitzübertragungskabel verbunden sein. Die Kohlenstofffaser als leitendes Material muss mit dem Blitzableitersystem äquipotentiell verbunden sein. Das Problem bei der Isolierung leitfähiger Elemente ist der hohe Potentialunterschied, der durch die Induktionserscheinungen des Blitzes beim Durchgang durch das Blitzschutzsystem zwischen ihnen erzeugt wird.
Die Stapelung, in der die Metallelemente der Verbindung untergebracht sind, ist sehr dick. Da es konstruktiv sehr schwierig ist, solch große Dicken einzubringen, wird auf die Einbindung von Glasfaserschichten oder -geweben zurückgegriffen, die zwischen den Kohlenstofffaserschichten oder -geweben liegen. Das so gebildete Laminat verteilt das Harz während der Infusion und ermöglicht die Verwendung großer Dicken. Was passiert, ist, dass durch die Zugabe von Glasfasern eine isolierende Wirkung erzielt wird. Dieser Potenzialunterschied kann zu einem Lichtbogensprung führen, der vermieden werden muss.
Hierfür gibt es im Stand der Technik verschiedene Lösungen, die sowohl für integrale als auch für modulare Rotorblätter gelten. Zur ersten Gruppe gehören die folgenden:

Die Patentanmeldung EP1826402A1 verwendet eine in Kohlenstofffaser integrierte Platte als Bypass des Hauptblitzkabels. Diese Platte wird während des Laminierungs- und Aushärtungsprozesses angebracht. Beschrieben wird auch ein Nanokomposit auf der Basis eines leitfähigen Harzes, das während des Bauprozesses des Blattträgers laminiert wird.

Die Patentanmeldung EP1692752A1 verbindet die Kohlenstofffaser mit der Blitzschutzleitung durch ein Potentialausgleichselement, das ein elektrischer Leiter ist. Bei diesem elektrischen Leiter handelt es sich um ein flexibles Metallband oder ein flexibles Netz, das über die Kohlenstofffaser gelegt wird, um deren Leitfähigkeit zu verbessern (da die Leitfähigkeit in Längsrichtung der Fasern nicht sehr gut ist).
Die Patentanmeldung EP1664528A1 stellt ein Schutzverfahren mit einer faserverstärkten Hauptschicht vor, die mit einem Empfänger und einer Blitzschutzleitung verbunden ist. Bei den Fasern kann es sich um Kohlenstofffasern, Stahlfasern usw. handeln. In einer Ausführungsform wird ein Stapel aus Glasfasern und Kohlenstofffasern (Verhältnis 7:1) beschrieben, bei dem zum Ausgleich des Mangels an leitfähigen Glasfasern ein geklebter Empfänger (mit leitfähigem Silberkleber) zu einer Schicht aus Stahlfasern hinzugefügt wird, um die Äquipotentialdifferenz der Baugruppe zu erhalten.
Bei den modularen Rotorblättern schlägt der Blitz in den Empfänger an der Spitze des Rotorblatts ein und wandert durch das interne Kabel zur Wurzel des Rotorblatts, um schließlich in den Boden zu gelangen. Wenn das Rotorblatt eine Unterbrechung in seiner Struktur aufweist, müssen alle Elemente, die die Unterbrechung bilden, äquipotentiell verbunden sowie mit dem Kabel, das den Blitzschlag überträgt, verbunden werden.
In der Patentanmeldung EP1561947A1 wird eine Metallplatte zwischen den beiden Teilen des modularen Rotorblatts und einem elektrischen Leitungskabel im Inneren des Rotorblatts angebracht. Wenn der Blitz einschlägt, kann der Strom durch die Metallplatte und den elektrischen Leitungsdraht zur Außenseite des Rotorblattes geleitet werden. Die Verbindung wird durch eine Mutter, eine Schraube und die dazugehörige Platte vervollständigt.
Die Patentanmeldung EP1950414A1 stellt ein modulares Rotorblatt aus faserverstärktem Kunststoff (FVK) vor. Dabei werden die nichtleitenden Teile mit Hilfe von Fixierelementen bestehend aus Befestigungsmitteln, die auf der Innenseite des Rotorblatts angeordnet sind, verbunden und das Ganze wird durch ein leitfähiges Blitzableiterkabel ergänzt. Die Fixierelemente sind in ihren entsprechenden Löchern angeordnet und mit einer nicht leitenden Abdeckung versehen, die jedoch von einigen vorstehenden Befestigungsmitteln durchdrungen wird. Eine Verlängerung des Blitzableiterkabels ist mit jedem der Befestigungsmittel verbunden.
Die Patentanmeldung EP2282057A1 stellt ein Geflecht zum äquipotentiellen Verbinden und Verstärken von Faserblättern vor, dessen Kabel an verjüngten Enden gruppiert sind, um einen Verbindungspunkt zu erreichen. Die verschiedenen Anordnungen der Kabel führen zu unterschiedlichen praktischen Umsetzungen: Bei einem modularen Rotorblatt sind die Querkabel miteinander verflochten und bilden das verjüngte Ende (das ihre freien Enden verbindet). Längsdrähte bilden die Verbindung, jedoch mit mehreren verjüngten Enden. In einer anderen Ausführungsform für ein modulares Rotorblatt wird ein L-förmiger Kontaktstreifen verwendet, der die physische Verbindung herstellt.
In der Patentanmeldung WO2020094633A1 wird ein innerer Kohlenstofffaserträger beschrieben, dem ein leitendes Element hinzugefügt wird, um die Baugruppe äquipotentiell zu verbinden. Das leitende Element erstreckt sich entlang der Außenseite der Hauptträgerstruktur oder entlang einer Ecke der Außenseite der Hauptträgerstruktur. Der Träger kann aus einem Doppelträger oder einem Einzelträger bestehen. Auch die Modularität des Rotorblatts durch den Zusammenbau der vorgenannten Balken wird in Betracht gezogen.
Diese untersuchten Lösungen stellen den Stand der Technik dar, wobei jedoch unterschiedliche Formen der Integration zwischen den Faserstapeln und den Metallelementen des vorliegenden Vorschlags gewählt wurden. Die wichtigsten Unterschiede in der vorliegenden Erfindung sind der sektorielle Potenzialausgleich der an die metallischen Verbindungselemente angrenzenden Schichten gemeinsam mit der Verbindung der Metallelemente selbst und des Blitzableiters. Diese technische Lösung, wie sie im Hauptanspruch dargestellt ist, ist in keinem früheren Patent enthalten.
Beschreibung
Die Erfindung zielt ab auf:

- eine äquipotentielle Verbindung der Schichten aus Verbundmaterial, einer Kombination aus Kohlenstoff und Glas, die die Metallelemente der Verbindung aufnehmen, und
- das äquipotentielle Verbinden der Metallelemente der Verbindung eines modularen Rotorblattes. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, dass die Kohlenstofffaser- und Glasfaserschichten, die Teil des Verbindungsbereichs des modularen Rotorblatts sind, sowie die Metallelemente, aus denen die Verbindung besteht, äquipotentiell verbunden sind, wenn sie mit der Blitzschutzableitung verbunden sind, so dass sie durch den Blitzeinschlag nicht beschädigt werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die nicht leitenden Glasfaserschichten durch ein Kupfergewebe oder ein Aluminiumgewebe zu ersetzen, die beide leitende Materialien sind. Die Kohlenstofffaserschichten, die leitend sind und mit den Glasfaserschichten vermischt sind, werden ab einem bestimmten Punkt nur noch mit mehreren Kupferlagen vermischt, wodurch die gesamte Anordnung äquipotentiell verbunden wird.
Der erfindungsgemäße Schichtstapel besteht aus mehreren Lagen aus Kohlenstofffasern, die mit mehreren Kupfergeflechten durchsetzt und von einer Glasfaser bedeckt sind, die den gesamten Aufbau abdeckt. Außerdem enthält er im Inneren einen Metallstreifen für:

- die Verbindung mit den metallischen Verbindungselementen und
- die Verbindung mit der Blitzschutzableitung.

Das Blitzschutzsystem befindet sich auf der Kappe oder dem Flügel des Rotorblattes und erstreckt sich über die gleiche Breite wie der Vorformling, der die Verbindung bildet. Die Potentialausgleichsverbindung wird gleichzeitig mit der Bildung der Kappe eingebracht. Es handelt sich nicht um eine Verkleidung, die an der Seite der Kappe nach deren Herstellung angebracht wird.
Aus dem oben Beschriebenen ergeben sich die folgenden Vorteile. Der gebildete Stapel hat eine solche Dicke, dass er die Handhabung des Kupfergitters bei der Herstellung, das Falten und das schnelle und einfache Einlegen des Metallstreifens in das Innere des Stapels fördert. Die Bedeckung der gesamten Außenseite des Stapels mit Glasfasern begünstigt den anschließenden Infusionsprozess und bietet der Baugruppe einen angemessenen Schutz.
Figurenliste
Im Folgenden wird eine Reihe von Zeichnungen kurz beschrieben, die dem besseren Verständnis der Erfindung dienen und sich ausdrücklich auf eine Ausführungsform der Erfindung beziehen, die als nicht einschränkendes Beispiel dargestellt ist.

1 zeigt den Umriss eines modularen Rotorblatts, in deren Inneren sich zwei Vorformlinge überlappen.
2a zeigt einen Teil der unteren Kappe des Vorformlings aus 1 mit der Anordnung der äquipotentiellen Verbindung des Stapels.
2b zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der die Stapelanordnung hinter den Blöcken liegt, die von Zentrierstiften verwendet werden .
3 zeigt ein Detail der Verbindung eines modularen Rotorblatts.
4 zeigt ein Detail aus 2b mit allen elektrischen Anschlüssen des Blitzschutzsystems.
5a zeigt einen Profilquerschnitt des Rotorblattes, der die obere und untere Kappe zeigt.
5b zeigt die Verbindung der Metallverbindung mit dem Steg von der Austrittskante.
5c zeigt die Verbindung der Metallverbindung mit dem Steg durch die Angriffskante.
6 zeigt ein Detail der Kappe mit den Löchern, in die die Verbindungselemente und die Zentrierstifte eingesetzt werden.
7 a, b, c, d und e zeigen das Verfahren zum äquipotentiellen Verbinden eines Stapels aus Verbundwerkstoff Schritt für Schritt.

Ausführliche Beschreibung
Das Rotorblatt einer Windkraftanlage hat eine Spitze und eine Wurzel. Wenn das Rotorblatt außerdem modular aufgebaut ist, wie das in 1 dargestellte, werden zwei Teile durch den Verbindungsbereich (1) gebildet, der Spitzenbereich (2) von der Verbindung zur Spitze und der Wurzelbereich (3) von der Verbindung zur Wurzel. Das Rotorblatt hat eine innere Struktur, die aus zwei Kappen und zwei Stegen aus Verbundwerkstoff besteht, die einen inneren Träger bilden, auf dem die Ober- und Unterschalen angeordnet sind. Die Metallelemente, die das Gelenk dieses modularen Rotorblatts bilden, sind in der oberen Kappe (4) und in der unteren Kappe (5) angeordnet. Die Kappen (4 und 5) und ihre entsprechenden Stege bilden, zusammen mit dem Verbindungsbereich (1), zwei Vorformlinge, einen oberen und einen unteren, die sich auf der ursprünglichen Trägerstruktur des Rotorblattes überlappen. Je weiter sie sich von der Verbindungsstelle (1) entfernen, desto mehr verschmälert und verdünnt sich die Kappe, so dass die Überlappung mit dem Rest des Rotorblattinneren effektiver ist. Als Material für die Kappe werden Glasfasern und Kohlenstofffasern in einem Verhältnis von 20 % zu 80 % verwendet.
2a zeigt den Verbindungsbereich (1) der unteren Kappe (5) mit seiner Spitzenseite (2) und seiner Wurzelseite (3). Diese Metallverbindung liegt auf der unteren Schale des Rotorblatts auf und aufgrund der aerodynamischen Ausbildung ist der Vorformling der Verbindung näher an der Angriffskante (7) und weiter entfernt von der Austrittskante (8). Auf beiden Seiten der unteren Kappe (5) ist der Stapel (9) angeordnet, der das Verbundmaterial, in dem die Metallelemente der Verbindung untergebracht sind, äquipotentiell verbindet. Das in den 2a und 2b dargestellte Blitzschutzsystem der unteren Kappe (5) hat zwei Stapel (9) an der Angriffskante (7) und zwei weitere Stapel (9) an der Austrittskante (8).
In einer zweiten praktischen Ausführungsform, die in 2b dargestellt ist, befinden sich an den Seiten der unteren Kappe (5) einige Zentrierstifte (10), die dazu beitragen, den in-situ Zusammenbau des modularen Rotorblatts zu ergänzen, und die anschließend entfernt werden. Wenn das Gelenk (1) mit diesen Stiften (10) versehen ist, verschiebt sich der Stapel (9) zum Inneren des Spitzenbereichs (2) bzw. des Wurzelbereichs (3), behält aber in beiden Fällen seine Abmessungen bei.
Der Stapel (9) ist etwa 150 mm oder 250 mm lang und 50 mm oder 80 mm breit. Gemessen vom Verbindungsbereich (1) und genauer gesagt vom letzten Metallelement, das die Verbindung bildet.
3 zeigt einen Schnitt durch das erfindungsgemäße modulare Rotorblatt. Er umfasst den Spitzenbereich (2), den Wurzelbereich (3), die Angriffskante (7), die Austrittskante (8) und den Verbindungsbereich (1), der von den Metallelementen abgedeckt wird, die die Verbindung selbst bilden: Die Xpacer ^®, die die Verbindungsbolzen abdecken und vorspannen, die ihrerseits in ihre entsprechenden Einsätze geschraubt sind, die mit der laminierten Kombination aus Kohlenstofffasern und Glasfasern verklebt sind, die äquipotentiell verbunden sein müssen. Die Xpacer sind die Metallelemente, die nach Fertigstellung der Verbindung sichtbar sind. Die Schalen, die das Rotorblatt bedecken, haben im Verbindungsbereich (1) Löcher (11), die den Zugang während der Montage ermöglichen. Anschließend werden diese Löcher (11) mit einer Hülle abgedeckt.
Wie in der praktischen Ausführungsform von 4 gezeigt, weisen die mit der Austrittskante (8) versehenen Stapel (9) einen Metallstreifen (12) auf, der aus ihrem Inneren herausragt. Dieser Streifen (12) ist zur Verbindung mit anderen Elementen mit einem Loch versehen. Der Stapel (9) der Spitze (2) und der Stapel (9) der Wurzel (3), die der unteren Kappe (5) entspricht, sind mit einem weiteren Metallstreifen (13) verbunden, der durch die entsprechenden Verbindungslöcher des oben genannten Metallstreifens (12) geschraubt ist. Diese Verbindung wird durch den Metallstreifen (14) ergänzt, der alle Xpacer (15) abdeckt. Dieser Metallstreifen (14) wird mit jedem einzelnen der im Verbindungsbereich (1) enthaltenen Xpacer (15) verschraubt. Schließlich dient die Verbindung (16), die die Metallstreifen (12) der Stapel (9), die dem Spitzenbereich (2) und dem Wurzelbereich (3) entsprechen, mit dem Metallstreifen (14) des Xpacers (15) verbindet, auch als Verbindung mit dem Blitzschutzableitung (17), wo die gesamte Baugruppe äquipotentiell verbunden ist. Diese Verbindung (16) ist, wie auch die übrigen Verbindungen, vorzugsweise eine Schraubverbindung.
Wie in den 5a, 5b und 5c dargestellt, ist die Kappe für die Aufnahme der Elemente der Metallverbindung zuständig. Die Xpacer (15) haben eine obere und eine untere Fläche. In diese Flächen werden die entsprechenden Metallstreifen (14) geschraubt, sowohl auf ihren oberen als auch auf ihren unteren Teil.
Die obere Kappe (4) ist mit einer Metallplatte versehen, die die Stege (18) der Austrittskante (8) durch ein Band verbindet, das mit dem Metallstreifen (14) des Xpacers (15) verschraubt ist. Die untere Kappe (5) ist mit dem Metallblech versehen, das die Stege (18) der Angriffskante (7) durch seine Verbindung mit einem anderen Band verbindet, das mit dem entsprechenden Metallstreifen (14) des Xpacers (15) verschraubt ist. Die Anordnung der Metallstreifen (14) an der Oberseite und/oder an der Unterseite der Xpacer (15) und ihre Verbindung mit der Platte, die die Stege (18) der Angriffskante (7) oder der Austrittskante (8) verbindet, sind Konstruktionslösungen, die auf der Länge des Rotorblatts und der Anzahl der Xpacer (15), die die Verbindung bilden, basieren.
6 zeigt die Konfiguration einer Kappe und ihre verschiedenen Schichten. Die Linie (19) markiert, wo die Schicht vom vorderen Teil (19') zum hinteren Teil (19") übergeht. Der vordere Teil (19') besteht aus Schichten konstanter Dicke, die sich aus Kohlenstofffasern und Glasfasern in einem Verhältnis von etwa 80-20 zusammensetzen. An dieser Stelle werden die Hohlräume gebohrt, in die später die Einsätze eingesetzt und geklebt werden. Die Verbindung wird durch das Eindrehen der Bolzen in die Einsätze und die Ausrichtung der Baugruppe auf die Gegenkappe vervollständigt. Durch Herausdrehen der Schrauben der ersten Kappe werden sie in die Gegenkappe eingebracht. Schließlich werden sie mit den Xpacern abgedeckt und vorgespannt. Der hintere Teil (19") besteht aus Schichten, die sich verjüngen und an Dicke verlieren, um die Überlappung des Vorformlings mit dem Rest der Blattkappe zu erleichtern.
Zwei praktische Ausführungsformen mit einem Zentrierstift (10) und ohne Zentrierstift (10) sind in den 2a und 2b beschrieben. In der vorliegenden 6 ist auf beiden Seiten der Kappe ein Loch (20) für den Zentrierstift dargestellt. Dies führt dazu, dass der äquipotentielle Stapel (9) zurückgesetzt ist und der Metallstreifen (12) sich vom Stapel (9) bis zur Spitze der Verbindungszone (1) erstreckt. Der Metallstreifen (12) kann kürzer sein, wenn es keinen Zentrierstift (10) gibt.
Die 7a, 7b, 7c, 7d und 7e beschreiben das Verfahren zur Bildung des Stapels (9) aus äquipotentiell miteinander verbundenen Schichten. Zu Referenzzwecken ist das dem Stapel (9) am nächsten liegende Loch dargestellt, bei dieser praktischen Ausführungsform ist es der Hohlraum eines Einsatzes, der länger ist als der Hohlraum des Zentrierstifts. Die bestehenden Schichten ab dem Loch sind Stapel aus Kohlenstofffaser (21) und Glasfaser (22), und diese Kombination wiederholt sich bis zu einer Potenzialausgleichslinie (23). Von dieser Linie aus sind die Glasfasern (22) durch ein Kupfergewebe (24) ersetzt, das sich über das Ende des Stapels (9) hinaus erstreckt, wobei seine Enden herausragen. Die untere Kupferlage (25) ist länger als die übrigen Lagen (24).
Wie in 7b dargestellt, werden die Kupferlagen (24) zur Oberseite des Stapels (9) hin gefaltet, oben beginnend und unten hin fortsetzend. Die überstehenden Enden der Kupferlagen (24) überlappen einen kleineren Bereich des Stapels, der aus einer Kombination von Kohlenstofffasern (21) und entsprechenden Glasfasern (22) gebildet ist. Die zweite Kupferlage bedeckt bis zur Hälfte der ersten.
Durch die Überlappung der Kupferlagen (24) wird eine Wand auf der Seite des Stapels (9) gebildet. Auf dieser Oberfläche ist der Metallstreifen (12) angeordnet, der in einem Loch (26) endet, um mit dem Metallstreifen (13) verschraubt werden zu können, der den Stapel (9) der Spitze (2) und den Stapel (9) der Wurzel (3) verbindet, wie in 4 dargestellt, wo auch die Potenzialausgleichslinie (23) zu sehen ist. Nach der Anordnung des Metallstreifens (12) wird das untere Kupfergewebe (25) gefaltet, das, aufgrund seiner größeren Länge, den Metallstreifen (12) überlappt und oben am Stapel (9) endet, wie in den 6c und 6d zu sehen ist.
Der in allen 7a, 7b, 7c, 7d und 7e dargestellte Stapel (9) hat eine längere untere Glasfaserschicht (27), die aus der Seitenwand des Stapels (9) herausragt. Sobald die untere Glasfaser (27) gefaltet ist, wird ihr letztes Ende mit der letzten oberen Glasfaserschicht (28) bedeckt, die die Kohlenstofffaser (21) und die Kupfergewebefalten (24) des Stapels (9) abdeckt. Dadurch wird die finale Überlappung der beiden Glasfaserschichten (27 und 28) vervollständigt, was die Infusion des Ganzen begünstigt. Diese Abdeckung kann auch aus einer einzigen Lage bestehen.
Nach der Infusion der Stapel (9) und dem Zusammenbau des modularen Rotorblattes wird der Potentialausgleich durch Verschraubung der Metallstreifen (12, 13 und 14) miteinander und der Leitung der Blitzschutzableitung (17) hergestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1826402 A1 [0004]
EP 1692752 A1 [0005]
EP 1664528 A1 [0006]
EP 1561947 A1 [0008]
EP 1950414 A1 [0009]
EP 2282057 A1 [0010]
WO 2020094633 A1 [0011]

Claims

System zum Schutz gegen Blitzschlag für ein modulares Rotorblatt, wobei die Metallelemente der Verbindung an der oberen Kappe (4) und der unteren Kappe (5) angeordnet sind und zusammen mit den Stegen des Trägers und der Metallplatte, die sie verbindet, einen Vorformling bilden, der in den Rotorblattträger integriert ist, wobei die Metallverbindungselemente eine Anzahl von Xpacern (15) aufweisen, die eine Anzahl von Bolzen vorspannen, die in gebohrte Einsätze geschraubt sind, und eine Kombination von Kohlenstoffschichten (21) mit Glasschichten (22) sind im Inneren des Verbundmaterials verklebt, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst - einen Stapel (9) der Angriffskante (7) und einen Stapel (9) der Austrittskante (8), die an den Seiten der oberen Kappe (4) angeordnet sind, und zwei weitere Stapel (9), die an den Seiten der unteren Kappe (5) angeordnet sind, - einen Metallstreifen (12), der aus jedem Stapel (9) herausragt und sich verbindet mit: der Platte, die den Steg (18) verbindet, einem Metallstreifen (14), der die Xpacer (15) verbindet, dem Blitzkabel (17) und mit dem Metallstreifen (13), der die Spitzenkappe (2) und die Wurzelkappe (3) verbindet, -jeden Stapel (9) bestehend aus Lagen von Kohlenstofffasern (21) und Lagen von Glasfasern (22), die von einer Potentialausgleichslinie (23) an durch ein Kupfergewebe (24) ersetzt sind, wobei die Kupfergewebe (24) aus der Seitenwand des Stapels (9) herausragen, sich auf sich selbst falten und eine Oberfläche bilden, an der das Metallband (12) befestigt ist, und -jeden Stapel (9) ergänzt mit einer Glasfaserschicht (27 und 28), die ihn vollständig bedeckt.
Blitzschutzsystem für ein modulares Rotorblatt nach Anspruch 1, wobei die Schicht der Verbindung aus einem Verhältnis von 20-80 Glasfasern und Kohlenstofffasern und ab dem Potentialausgleichspunkt (23) aus einem Kupfergewebe (24) und Kohlenstofffasern (21) im gleichen Verhältnis gebildet ist.
System zum Schutz gegen Blitzschlag für ein modulares Rotorblatt nach Anspruch 1, bei dem die Konfiguration der Verbindung einen Zentrierstift (10) und die Anordnung der Stapel (9), die an den Seiten der Kappen (4, 5) befestigt sind, um einen Abstand, der der Größe des Zentrierstifts (10) entspricht, zurückgesetzt und von der Verbindungszone (1) entfernt ist, und das Metallband (12) verlängert ist, diesen Abstand zu überdecken.
System zum Schutz gegen Blitzeinschlag für ein modulares Rotorblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stapel (9) bei Nichtverwendung eines Zentrierstiftes (10) eine Länge von 200 bis 250 mm und eine Breite von 50 bis 80 mm, gemessen von der Verbindungsfläche (1), aufweist.
Blitzschutzsystem für ein modulares Rotorblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Xpacer (15), die die Verbindung der Spitzenkappen (2) und der Wurzelkappen (3) bilden, mit einem Metallstreifen (14) verbunden sind, der am oberen Teil und/oder am unteren Teil des Xpacers (15) angeordnet ist und auch mit dem Verbindungsplatte der Stege (18) verbunden ist.
Verfahren zur Bildung eines Stapels (9), dadurch gekennzeichnet, dass: -die vorhandenen Lagen Stapel aus Kohlenstofffasern (21) und Glasfasern (22) sind und ab der Potentialausgleichslinie (23) die Glasfasern (22) durch ein Kupfergeflecht (24) ersetzt werden, das sich über das Ende des Stapels (9) hinaus erstreckt und überstehende Enden aufweist, wobei die untere Kupferlage (25) länger ist als die übrigen Lagen (24), - die vorstehenden Enden der Kupferlagen (24) zum oberen Ende des Stapels (9) hin gefaltet sind und eine Seitenwand des Stapels (9) bilden, - auf dieser Seitenwand das Metallband (12) angeordnet ist, -nach der Anordnung des Metallstreifens (12) die untere Kupferlage (25) gefaltet wird, so dass es die Metallstreifen (12) überlappt und an der Oberseite des Stapels (9) endet, -eine untere Glasfaserschicht (27) und eine obere Glasfaserschicht (28) die Kohlenstofffaser (21) und die Kupfergewebefalten (24) des Stapels (9) bedecken, und schließlich - der Aufbau infundiert wird.
Verfahren zur Bildung eines Stapels (9) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der Faltung der Kupferlagen (24) mit der oberen begonnen und mit der unmittelbar darunter liegenden fortgefahren wird, so dass die zweite Kupferlage bis zur Hälfte der ersten bedeckt.
Verfahren zur Bildung eines Stapels (9) nach Anspruch 6, bei dem die untere Glasfaserschicht (27) länger ist und aus der Seitenwand des Stapels (9) herausragt, während die letzte obere Glasfaserschicht (28) diejenige ist, die die vorhergehende überlappt und die Kohlenstofffaser (21) und die Kupferlagenfalten (24) des Stapels (9) bedeckt, so dass die gesamte Anordnung von Glasfasern bedeckt ist, was ihre spätere Infusion begünstigt.
Verfahren zur Bildung eines Stapels (9) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Infusion und der Fertigstellung der Verbindung an der durch die Überlappung der Kupferlagen (24) gebildeten Seitenwand ein Metallstreifen (12) angeordnet wird, der mit einem Loch (26) endet, das mit dem Metallstreifen (13) verschraubt wird, der die Spitze (2) des Stapels (9) und die Wurzel (3) des Stapels (9) verbindet, und mit dem Metallstreifen (14) der Xpacer und der Blitzschutzableitung (17) verschraubt wird.