DE4445899A1 - Windkraftanlage mit Blitzstromableitung - Google Patents

Windkraftanlage mit Blitzstromableitung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage mit einem Turm, in deren von diesem getragenen Turmkopf ein von einem Rotor angetriebener Generator angeordnet ist, wobei der Rotor um eine vom Turmkopf gehalterte Nabe drehbar und mit Rotorblättern versehen ist, wobei die Windkraftanlage eine Blitzschutzeinrichtung aufweist.
Eine Windkraftanlage mit den vorgenannten Merkmalen ist in der WO 94/25752 beschrieben; die bei der bekannten Windkraftanlage vorgesehene Blitzschutzeinrichtung setzt in ihren unterschiedlichen beschriebenen Ausführungsformen im Falle eines Gewitters jeweils ein Stillsetzen der Windkraftanlage voraus. Somit ist mit der bekannten Windkraftanlage der Nachteil verbunden, daß zunächst ein sicher arbeitendes Gewitter-Warnsystem vorhanden sein muß, damit das Stillsetzen des Rotors rechtzeitig erfolgen kann, wobei aber mit Blick auf die Betriebszeit der Windkraftanlage das Stillsetzen nicht ohne Not erfolgen soll.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Windkraftanlage die Blitzschutzeinrichtung derart auszubilden, daß die Blitzschutzwirkung auch bei laufendem Rotor gegeben ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die Rotorblätter über ihren Verlauf wenigstens eine Leiterbahn aus einem leitenden Material aufweisen und daß die Leiterbahnen im Normalbetrieb zum Erdpotential galvanisch getrennt und bei durch atmosphärische Entladung gegebener Blitzstrombeanspruchung eine niederohmige Verbindung zwischen den Leiterbahnen der Rotorblätter und der Erde über durch die Beanspruchung gezündete Entladungsstrecken mit nachfolgender Erdleitung geschaltet ist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß bei der gegebenen galvanischen Trennung der Rotorblätter von der Kraftwerkserde bei einem Gewitter die Windkraftanlage nicht abgebremst und in eine Parkstellung mit einer definierten Lage der Rotorblätter überführt werden muß, weil bei der erfindungsgemäßen Blitzschutzeinrichtung auch bei laufendem Rotor der erst bei einem Blitzeinschlag auftretende Blitzstrom vom Rotorblatt bis in das Erdreich niederimpedant abgeleitet wird und keine Anlagenteile durch einen direkten Blitzeinschlag beschädigt werden. Erst bei einer Blitz­ einwirkung kann der dabei auftretende Blitzstrom die der galvanischen Trennung dienenden Entladungsstrecken überbrücken und über die dadurch dynamisch hergestellte niederimpedante Verbindung zur Kraftwerkserde abfließen, ohne Beschädigungen der Teile der Windkraftanlage zu verursachen.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen die in jedem Rotorblatt eingebrachten Leiterbahnen aus einem Geflecht von Einzelleitern aus gut leitendem Material, wobei durch das Geflecht beim Eintritt des Blitzstromes in die Spitze eines Rotorblatts eine Reduzierung der Stromdichte ermöglicht ist.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in jedem Rotorblatt mehrere längs laufende Leiterbahnen angeordnet, zwischen denen mehrfache niederimpedante Verbindungen bestehen, womit der Vorteil verbunden ist, daß auch beim Eintreffen einer Blitzentladung in die Seite eines Rotorblattes eine rasche Stromaufteilung und somit eine geringe Stromdichte bei der Ableitung des Blitzstromes zu verzeichnen sind.
In Ergänzung dazu kann es vorgesehen sein, daß die Spitze eines Rotorblattes mit einer an die Leiterbahnen angeschlossenen Kappe aus einem gut leitenden Material versehen ist.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Entladungsstrecken zwischen den Leiterbahnen der Rotorblätter und der Erdleitung unter Umgehung der jeweiligen Lagerteile von Rotorblättern an der Nabe und/oder der Nabe am Turmkopf und/oder Turmkopf am Turm mittels abbrandfester an den einander zugeordneten Bauteilen angeordneten Elektroden mit jeweils einem konstanten Elektrodenabstand ausgebildet sind. In vorteilhafter Weise ist dadurch der Blitzstrom von allen Lagern der Windkraftanlage ferngehalten, indem diese optional mit als Funkenstrecken ausgebildeten Entladungsstrecken beschaltet sind; damit besteht nicht nur eine galvanische Trennung zwischen der Rotorblattanordnung und den in der Windkraftanlage wirksamen Lagern, sondern auch in Reihe hierzu zwischen den Lagern und der Kraftwerkserde. Erst im Fall eines Blitzeinschlages zünden die in Reihe liegenden Funkenstrecken durch und stellen eine niederimpedante Verbindung parallel zu der Nabe des Rotors und den in Reihe dazu liegenden Lagern der Windkraftanlage her. Dabei ist vorgesehen, die Schlagweite der Entladungsstrecken kleiner als 10 mm einzustellen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Elektroden an Rotorblättern, Nabe, Turmkopf und Turm derart anzuordnen, daß der erforderliche konstante Elektrodenabstand auch bei einer Lageveränderung der jeweiligen Bauteile gegeneinander gegeben ist, wie diese Lageveränderung bei Windkraftanlagen mit verstellbaren Rotorblättern und einer Pendellagerung für den Rotor gegenüber dem Turmkopf sowie mit einem um die Turmachse drehbaren Turmkopf erforderlich ist.
Im Hinblick auf die Anordnung mit verstellbaren Rotorblättern kann vorgesehen sein, daß zum Schutz des Rotorblattlagers die Leiterbahnen der einzelnen Rotorblätter an einen über den Umfang des betreffenden Rotorblatts verlaufenden Rotorblattring aus leitendem Material als Elektrode angeschlossen sind und daß dem Rotorblattring unter Zwischenschaltung einer Funkenstrecke ein die Nabe des Rotors umschließender Nabenring aus leitendem Material als Gegenelektrode zugeordnet ist. Dabei kann auch vorgesehen sein, daß zwischen dem Rotorblattring und den Befestigungs­ bolzen für das Rotorblatt am Flansch der Nabe eine Isolierung vorgesehen ist, die beispielsweise dadurch ausgeführt sein kann, daß die Befestigungsbolzen mit einem Kragen aus einem isolierenden Material versehen sind. Es ist aber alternativ auch vorgesehen, zwischen dem Befestigungsbolzen und dem Rotorblattring parallel zu letzterem einen Isolierring anzuordnen und auf diese Weise die Befestigungsbolzen aus einem eventuellen Blitzstromübertragungsweg zu isolieren.
Zur Ableitung des Blitzstromes bei einem gegenüber dem Turmkopf pendelnd aufgehängten Rotor kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dem als Elektrode wirkenden Nabenring eine am Turmkopf angeordnete und sich über einen Umfangsabschnitt erstreckende Gegenplatte als Gegenelektrode zuzuordnen, die einen eine Funkenstrecke ermöglichenden Abstand zum Nabenring aufweist; dabei kann die am Turmkopf angeordnete Gegenplatte einen den Nabenring in jeder Neigungslage des Rotors zum Turmkopf mit gleichem Abstand umschließenden gebogenen Abschnitt aufweisen. Entsprechend ist nach einem Vorschlag der Erfindung die längs des Turmkopfes bis in die Nähe des Turmes verlaufende Gegenplatte gegen das Gehäuse des Turmkopfes über Isolatoren gehalten.
Zum Anschluß des drehbar auf dem Turm gelagerten Turmkopfes weist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Turm auf seinem Umfang einen als Gegenelektrode zur Gegenplatte des Turmkopfes wirkenden Turmring aus einem leitenden Material auf. Hierbei endet die Gegenplatte des Turmkopfes in einer Spitze, welche einen eine Funkenstrecke ermöglichenden konstanten Abstand zum Turmring aufweist.
Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung können die Leiterbahnen der Rotorblätter aus Kupfergewebe oder aus einem flammgespritzten Kupfer/Glas-Gewebe bestehen, ebenso wie der Rotorblattring und/oder der Nabenring aus Metallrohr, beispielsweise Kupfer, Aluminium, Eisen oder einer Legierung wie zum Beispiel Messing, ausgebildet sein können. Besonders zweckmäßig sind abbrandfeste Werkstoffe wie zum Beispiel Kupfer-Wolfram-Legierungen oder Kupfer- Chrom-Legierungen.
Durch kapazitive Steuerungen der einzelnen Funkenstrecken kann sichergestellt werden, daß selbst bei mehreren in Reihe geschalteten Entladungsstreckenanordnungen eine Durchzündspannung eingestellt werden kann, die deutlich unter der Isolationsfestigkeit der zu schützenden Anlageteile liegt, so daß die einzelnen Anlageteile der Windkraftanlage vor einer zu hohen Spannungsbeanspruchung geschützt sind.
Der Blitzschutz kann nach einem Ausführungsbeispiel dadurch noch verbessert werden, daß auf dem Turmkopf eine Fangstange mit niederimpedanter Verbindung zur Erde mittels einer an sämtlichen Lagern und Anlagenteilen vorbeiführenden Erdleitung aufgesetzt ist; es kann ferner vorgesehen sein, daß die auf dem Turmkopf angebrachte Fangstange zur Erzeugung pulsierender Koronaentladungen eingerichtet ist, wodurch eine fiktive Fangstangenerhöhung bewirkt ist. Soweit nämlich bekannterweise ein Entladungskanal zwischen einer Wolke und in exponierter Lage auf der Erde befindlichen Gebäuden dadurch auftritt, daß dem Leitblitzkanal eine Fangentladung von der exponierten Anlage entgegenwächst, kann aufgrund der vorstehenden Blitzschutzeinrichtung die Ausbildung von Fangentladungen nur eingeschränkt genutzt werden. Dagegen kann eine auf dem Turmkopf aufgesetzte Fangstange, welche auch im stationären Betrieb niederimpedant mit dem Erdreich beziehungsweise der Ortserde verbunden ist, die Ausbildung von Fangentladungen bewirken und dem Leitkanal des Blitzes einfangen.
Der auf dem Turmkopf befindliche Generator, dessen Stromzuführungen beziehungsweise -Abgänge mit den Erd- und Potentialleitungen des Stromnetzes verbunden sind, ist nach einem Ausführungsbeispiel gegenüber hohen Impulsspannungen infolge direkter Blitzeinwirkung ebenfalls geschützt; dieses ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung über Längs- und teilweise auch Querschutzbausteine verwirklicht, wobei die Längsschutzbausteine blitzstromtragfähig und netzfolgestromlöschend ausgebildet sind.
Am Fußpunkt des Turmes beziehungsweise in den Schaltschränken und/oder Klemmenkästen der Windkraftanlage sind blitzstromtragfähige und netzfolgestromlöschende Längsschutzkomponenten vorgesehen, wobei die Verbindungsleitungen zwischen dem Generator und der Erde ebenfalls blitzstromtragfähig ausgeführt sind.
Schließlich ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß die längs des Turmes verlaufenden Steuerleitungen mit spannungsbegrenzenden Schutzkomponenten versehen sind, um infolge Induktion mögliche Überkopplungen zwischen den blitzstromableitenden Strompfaden im Turm und den in deren Nähe angeordneten Steuerleitungen auszuschließen. Diese spannungsbegrenzenden Bausteine können ebenfalls als Entladungsstrecken und/oder Varistorbausteine ausgebildet sein, um den Überspannungsschutz dieser Steuerleitungen zu gewährleisten.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist.
Es zeigen:
Fig. 1 eine ausschnittsweise Darstellung des Turmes mit Turmkopf und Rotor einer Windkraftanlage,
Fig. 2 den Turmkopf mit Rotor in einer Frontansicht,
Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung.
Auf einem Turm 10 einer Windkraftanlage sitzt ein Turmkopf 11, der an seinem vorderen Ende einen Pendelrahmen 12 trägt, in welchem eine Nabe 13 eines Rotors derart gelagert ist, daß eine Verschwenkung des Rotors in Richtung des Pfeiles 34 zum Turmkopf möglich ist. An die Nabe 13 sind über deren Flansch 15 durchgreifende Schraubbolzen 16 Rotorblätter 14 angeschlossen, wobei die Rotorblätter 14 gegenüber der Nabe 13 durch eine im einzelnen nicht weiter dargestellte Lagerung in Richtung der Doppelpfeile 32 verstellbar sind. Die Rotorblätter 14 laufen in Richtung des Pfeils 33 um.
Zur Einrichtung eines Ableitweges für den Blitzstrom sind die Rotorblätter 14 mit mehreren parallel über die Länge der Rotorblätter 14 verlaufenden Leiterbahnen 17 aus einem Gewebe von beispielsweise Kupferdrähten versehen, wobei die längslaufenden Leiterbahnen 17 über die Länge der Rotorblätter 14 mehrfach durch quer dazu angeordnete Leiterbahnen 18 verbunden sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann in einem Rotorblatt 14 auch eine einzige entsprechend breit ausgeführte Leiterbahn 17 angeordnet sein. Die Leiterbahnen 17 enden in einem Rotorblattring 19, der beispielsweise aus Kupferrohr besteht, wobei dieser Rotorblattring 19 gegenüber den Schraubbolzen 16 durch einen dazwischenliegenden Isolierring 20 isoliert ist, so daß ein auftretender Blitzstrom nicht bis an die Schraubverbindung und von dort bis in das zugeordnete Lager für die beweglichen Rotorblätter sowie den Nabenkörper gelangen kann.
Dem insoweit als Elektrode wirkenden Rotorblattring 19 ist turmkopfseitig ein als Gegenelektrode wirkender, von der Nabe 13 über Halter 22 getragener Nabenring zugeordnet, der einen solchen Abstand zum Rotorblattring 19 aufweist, daß sich bei entsprechender Blitzstrombeanspruchung eine Funkenstrecke als Entladungsstrecke 23 ausbildet.
Der Ableitweg für den Blitzstrom wird im Bereich des Turmkopfes 11 weiter vervollständigt durch eine an dem Turmkopf 11 über Isolatoren 27 gehalterte Gegenplatte 24, die an ihrem dem Nabenring 21 zugeordneten Ende in einem gebogenen Abschnitt 25 endet, welcher den Nabenring 21 in jeder Neigungslage des Rotors zum Turmkopf 11 mit gleichem Abstand umschließt; damit ist auch bei unterschiedlichen Neigungsstellungen in dem mit Pfeil 34 angeordneten Bereich die Ausbildung einer als Funkenstrecke wirkenden Entladungsstrecke 30 gewährleistet. An ihrem turmseitigen Ende weist die Gegenplatte 24 eine Spitze 26 auf, und diese Spitze 26 liegt in einem eine Funkenstrecke als Entladungsstrecke 31 ermöglichenden Abstand zu einem auf dem äußeren Umfang des Turmes 10 angeordneten Turmring 28 aus einem leitenden Material, welcher mit dem Erdpotential 29 leitend verbunden ist.
Beim Auftreten eines Blitzeinschlages in ein Rotorblatt 14 wird der dadurch bewirkte Blitzstrom über die Leiterbahnen 17, 18, den Rotorblattring 19, den Nabenring 21, die Gegenplatte 24 und den Turmring 28 zum Erdpotential 29 abgeleitet, wobei die in Reihe liegenden Entladungsstrecken 23, 30, 31 durchgezündet werden. Bei Normalbetrieb dagegen sind die Entladungsstrecken 23, 30, 31 unwirksam, so daß die Rotorblätter 14 zum Erdpotential galvanisch getrennt sind.
Aufgrund der vorbeschriebenen Ausführung der konstruktiven Elemente des Ableitweges für den Blitzstrom ist gegeben, daß bei einem Gewitter die Windkraftanlage nicht stillzusetzen ist, weil der Ableitweg bei laufendem Rotor und in jeder Stellung der beteiligten Bauteile zueinander gegeben ist.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (24)

1. Windkraftanlage mit einem Turm, in deren von diesem getragenen Turmkopf ein von einem Rotor angetriebener Generator angeordnet ist, wobei der Rotor um eine vom Turmkopf gehalterte Nabe drehbar und mit Rotorblättern versehen ist, wobei die Windkraftanlage eine Blitzschutzeinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorblätter (14) über ihren Verlauf wenigstens eine Leiterbahn (17) aus einem leitenden Material aufweisen und daß die Leiterbahnen (17) im Normalbetrieb zum Erdpotential (29) galvanisch getrennt und bei durch atmosphärische Entladung gegebener Blitzstrombeanspruchung eine niederohmige Verbindung zwischen den Leiterbahnen (17) der Rotorblätter (14) und der Erde über durch die Beanspruchung gezündete Entladungsstrecken (23, 30, 31) mit nachfolgender Erdleitung (29) geschaltet ist.
2. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in jedes Rotorblatt (14) eingebrachten Leiterbahnen (17) aus einem Geflecht von Einzelleitern aus einem gut leitenden Material bestehen.
3. Windkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Rotorblatt (14) mehrere längslaufende Leiterbahnen (17) nebeneinander angeordnet sind, zwischen denen mehrfache niederimpedante Leiterverbindungen (18) bestehen.
4. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der Rotorblätter (14) mit einer an deren Leiterbahnen (17) angeschlossenen Kappe aus einem gut leitenden Material versehen ist.
5. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsstrecken (23, 30, 31) zwischen den Leiterbahnen (17) der Rotorblätter (14) und der Erdleitung (29) unter Umgehung der jeweiligen Lagerteile von Rotorblättern (14) an der Nabe (13) und/oder der Nabe (13) am Turmkopf (11) und/oder Turmkopf (11) am Turm (10) mittels abbrandfester an den einander zugeordneten Bauteilen (10, 11, 13, 14) angeordneten Elektroden (19, 21, 24, 28) mit jeweils einem konstanten Elektrodenabstand ausgebildet sind.
6. Windkraftanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagweite der Entladungsstrecken (23, 30, 31) weniger als 50 mm beträgt.
7. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (19, 21, 24, 28) von Rotorblättern (14), Nabe (13), Turmkopf (11) und Turm (10) derart angeordnet sind, daß der konstante Elektrodenabstand auch bei einer Lageveränderung der jeweiligen Bauteile gegeneinander gegeben ist.
8. Windkraftanlage nach Anspruch 7 mit verstellbaren Rotorblättern, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz des Rotorblattlagers die Leiterbahnen (17) der einzelnen Rotorblätter (14) an einen über den Umfang des betreffenden Rotorblatts (14) verlaufenden Rotorblattring (19) aus leitendem Material als Elektrode angeschlossen sind und daß dem Rotorblattring (19) unter Zwischenschaltung einer Funkenstrecke (23) ein die Nabe (13) des Rotors umschließender Nabenring (21) aus leitendem Material als Gegenelektrode zugeordnet ist.
9. Windkraftanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rotorblattring (19) und den Befestigungsschrauben (16) des einzelnen Rotorblatts (14) am Flansch (15) der Nabe (13) eine Isolierung (20) vorgesehen ist.
10. Windkraftanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsbolzen (16) mit einem Kragen aus einem isolierenden Material versehen sind.
11. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einer Pendellagerung für den Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß dem als Elektrode wirkenden Nabenring (21) eine am Turmkopf (11) angeordnete und sich über einen Umfangsabschnitt erstreckende Gegenplatte (24) als Gegenelektrode in einem eine Funkenstrecke (30) ermöglichenden Abstand zugeordnet ist.
12. Windkraftanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die am Turmkopf (11) angeordnete Gegenplatte (24) einen den Nabenring (21) in jeder Neigungslage des Rotors zum Turmkopf (11) mit gleichem Abstand umschließenden gebogenen Abschnitt (25) aufweist.
13. Windkraftanlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die längs des Turmkopfes (11) bis in Nähe des Turmes (10) verlaufende Gegenplatte (24) gegen das Gehäuse des Turmkopfes über Isolatoren (27) gehalten ist.
14. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Turm (10) auf seinem Umfang einen als Gegenelektrode zur Gegenplatte (24) des Turmkopfes (11) wirkenden Turmring (28) aus einem leitenden Material aufweist, und daß die Gegenplatte (24) des Turmkopfes (11) in einer einen eine Funkenstrecke (31) ermöglichenden konstanten Abstand zum Turmring (28) aufweisenden Spitze (26) endet.
15. Windkraftanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (26) der Gegenplatte als einstellbare Schraube ausgebildet ist.
16. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (17, 18) der Rotorblätter (14) aus Kupfergewebe bestehen.
17. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (17, 18) der Rotorblätter (14) aus einem flammgespritzten Kupfer/Glas-Gewebe bestehen.
18. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß Rotorblattring (19) und/oder Nabenring (21) aus einem Metallrohr bestehen.
19. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenplatte (24) in ihrem Bereich zwischen dem gebogenen Abschnitt (25) und der Spitze (26) aus einer Kabelverbindung besteht.
20. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Turmkopf (11) eine Fangstange mit niederimpedanter Verbindung zur Erde mittels einer an sämtlichen Lagern und Anlagenteilen vorbeiführenden Erdleitung aufgesetzt ist.
21. Windkraftanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Turmkopf (11) aufgesetzte Fangstange zur Erzeugung von pulsierenden Koronaentladungen eingerichtet ist.
22. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz des im Turmkopf (11) angeordneten Generators blitzstromtragfähige und netzfolgestromlöschende Schutzbausteine vorgesehen sind.
23. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz der elektrischen Anlagenteile in dem Turm (10) zugeordneten Schaltschränken und/oder Klemmenkästen blitzstrom­ tragfähige und netzfolgestromlöschende Längsschutzkomponenten vorgesehen sind.
24. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 23, daß die längs des Turmes (10) verlaufenden Steuerleitungen mit spannungsbegrenzenden Schutzkomponenten versehen sind.
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Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19748716C1 (de) * 1997-11-05 1998-11-12 Aerodyn Eng Gmbh Rotorblatt-Heizung und Blitzableiter
WO2001086144A1 (de) 2000-05-06 2001-11-15 Aloys Wobben Windenergieanlage
ES2161196A1 (es) * 2000-05-09 2001-11-16 Torres Disenos Ind S A M Instalacion de pararrayos para aerogeneradores.
EP1036937A3 (de) * 1999-03-17 2002-01-23 Hitachi, Ltd. Blitzschlagschutz für windturbine
WO2005026538A1 (en) * 2003-09-15 2005-03-24 Lm Glasfiber A/S A method of lightning-proofing a blade for a wind-energy plant
WO2005050808A1 (en) * 2003-10-31 2005-06-02 Vestas Wind Systems A/S Member for potential equalising
DE102004010104A1 (de) * 2004-02-27 2005-09-29 Repower Systems Ag Blitzschutzeinrichtung für Windenergieanlagen
US7377750B1 (en) 2004-03-19 2008-05-27 Northern Power Systems, Inc. Lightning protection system for a wind turbine
WO2009130143A2 (de) * 2008-04-22 2009-10-29 Christoph Lucks Funkenstrecke für blitzableitung in windenergieanlagen
DE102008051329A1 (de) 2008-10-15 2010-04-22 Suzlon Energy Gmbh Windenergieanlage mit erhöhtem Überspannungsschutz
WO2012016568A3 (en) * 2010-08-02 2012-03-29 Vestas Wind Systems A/S Discharge apparatus for a wind turbine
WO2013041742A1 (es) * 2011-04-08 2013-03-28 Antonio Claveria Canal Pararrayos desionizante de carga electrostática para protección de las palas de aerogeneradores eólicos
WO2013182202A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Vestas Wind Systems A/S A lightning current transfer unit for a wind turbine
US8659867B2 (en) 2009-04-29 2014-02-25 Wilic S.A.R.L. Wind power system for generating electric energy
US8937398B2 (en) 2011-03-10 2015-01-20 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
US8957555B2 (en) 2011-03-10 2015-02-17 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
US9006918B2 (en) 2011-03-10 2015-04-14 Wilic S.A.R.L. Wind turbine
WO2015051800A1 (en) * 2013-10-07 2015-04-16 Vestas Wind Systems A/S Lightning current transfer system and wind turbine using the lightning current transfer system
WO2015058771A1 (en) * 2013-10-21 2015-04-30 Vestas Wind Systems A/S Lightning current transfer system with spark gap and wind turbine using the lightning current transfer system
EP2110552B1 (de) 2008-04-15 2015-10-28 Siemens Aktiengesellschaft Windturbinenschaufel mit integriertem Blitzableiter und Verfahren zu seiner Herstellung
EP2963289A1 (de) * 2014-06-30 2016-01-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Windturbinenblatt und Reparaturverfahren dafür
EP1746284B1 (de) 2001-07-19 2016-04-20 Vestas Wind Systems A/S Windturbinenflügel
EP3255274A1 (de) * 2016-06-07 2017-12-13 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Blitzschutzsystem für windturbinenschaufeln mit optimierten mitteln zur injektion von blitzströmen in leitende komponenten ihrer schalen
DE102017114151A1 (de) * 2017-06-26 2018-12-27 Eno Energy Systems Gmbh Blitzschutzsystem für ein Rotorblatt

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994025752A1 (de) * 1993-05-05 1994-11-10 Autoflug Energietechnik Gmbh + Co. Windkraftanlage mit blitzschutz

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994025752A1 (de) * 1993-05-05 1994-11-10 Autoflug Energietechnik Gmbh + Co. Windkraftanlage mit blitzschutz

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hasse Dr. Ing., P.: Handbuch f. Blitzschutz u. Erdung München, Berlin-Offenbach, 1982, S.121 *
Hau, Erich: Windkraftanlagen Springer-Verlag 1988,S.471 *

Cited By (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19748716C1 (de) * 1997-11-05 1998-11-12 Aerodyn Eng Gmbh Rotorblatt-Heizung und Blitzableiter
EP1036937A3 (de) * 1999-03-17 2002-01-23 Hitachi, Ltd. Blitzschlagschutz für windturbine
WO2001086144A1 (de) 2000-05-06 2001-11-15 Aloys Wobben Windenergieanlage
DE10022128C1 (de) * 2000-05-06 2001-12-20 Aloys Wobben Windenergieanlage
ES2161196A1 (es) * 2000-05-09 2001-11-16 Torres Disenos Ind S A M Instalacion de pararrayos para aerogeneradores.
EP3219981B1 (de) 2001-07-19 2021-09-01 Vestas Wind Systems A/S Windturbinenschaufel
EP1746284B1 (de) 2001-07-19 2016-04-20 Vestas Wind Systems A/S Windturbinenflügel
EP1520983B1 (de) 2001-07-19 2017-04-12 Vestas Wind Systems A/S Windturbinenflügel
WO2005026538A1 (en) * 2003-09-15 2005-03-24 Lm Glasfiber A/S A method of lightning-proofing a blade for a wind-energy plant
CN100425828C (zh) * 2003-09-15 2008-10-15 Lm玻璃纤维有限公司 用于风能设备的叶片的防雷电方法
US7494324B2 (en) 2003-10-31 2009-02-24 Vestas Wind Systems A/S Member for potential equalising
WO2005050808A1 (en) * 2003-10-31 2005-06-02 Vestas Wind Systems A/S Member for potential equalising
DE102004010104A1 (de) * 2004-02-27 2005-09-29 Repower Systems Ag Blitzschutzeinrichtung für Windenergieanlagen
US7377750B1 (en) 2004-03-19 2008-05-27 Northern Power Systems, Inc. Lightning protection system for a wind turbine
EP2110552B1 (de) 2008-04-15 2015-10-28 Siemens Aktiengesellschaft Windturbinenschaufel mit integriertem Blitzableiter und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2009130143A2 (de) * 2008-04-22 2009-10-29 Christoph Lucks Funkenstrecke für blitzableitung in windenergieanlagen
WO2009130143A3 (de) * 2008-04-22 2010-10-21 Christoph Lucks Funkenstrecke für blitzableitung in windenergieanlagen
DE102008051329A1 (de) 2008-10-15 2010-04-22 Suzlon Energy Gmbh Windenergieanlage mit erhöhtem Überspannungsschutz
DE102008051329B4 (de) * 2008-10-15 2011-04-21 Suzlon Energy Gmbh Windenergieanlage mit erhöhtem Überspannungsschutz
EP3284948A1 (de) 2009-04-29 2018-02-21 Windfin B.V. Windkraftsystem zur erzeugung von elektrischer energie
US8659867B2 (en) 2009-04-29 2014-02-25 Wilic S.A.R.L. Wind power system for generating electric energy
US9759199B2 (en) 2010-08-02 2017-09-12 Vestas Wind Systems A/S Lightning current transfer arrangement of a wind turbine
US10151303B2 (en) 2010-08-02 2018-12-11 Vestas Wind Systems A/S Lightning current transfer arrangement of a wind turbine
US9019682B2 (en) 2010-08-02 2015-04-28 Vestas Wind Systems A/S Discharge apparatus for a wind turbine
WO2012016568A3 (en) * 2010-08-02 2012-03-29 Vestas Wind Systems A/S Discharge apparatus for a wind turbine
US8937398B2 (en) 2011-03-10 2015-01-20 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
US8957555B2 (en) 2011-03-10 2015-02-17 Wilic S.Ar.L. Wind turbine rotary electric machine
US9006918B2 (en) 2011-03-10 2015-04-14 Wilic S.A.R.L. Wind turbine
WO2013041742A1 (es) * 2011-04-08 2013-03-28 Antonio Claveria Canal Pararrayos desionizante de carga electrostática para protección de las palas de aerogeneradores eólicos
US9709039B2 (en) 2012-06-08 2017-07-18 Vestas Wind Systems A/S Lightning current transfer unit for a wind turbine
WO2013182202A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Vestas Wind Systems A/S A lightning current transfer unit for a wind turbine
CN105793564B (zh) * 2013-10-07 2019-03-12 维斯塔斯风力系统有限公司 闪电电流传输系统和使用闪电电流传输系统的风轮机
CN105793564A (zh) * 2013-10-07 2016-07-20 维斯塔斯风力系统有限公司 闪电电流传输系统和使用闪电电流传输系统的风轮机
WO2015051800A1 (en) * 2013-10-07 2015-04-16 Vestas Wind Systems A/S Lightning current transfer system and wind turbine using the lightning current transfer system
JP2016538451A (ja) * 2013-10-07 2016-12-08 ヴェスタス ウィンド システムズ エー/エス 雷電流伝達システム及び雷電流伝達システムを用いる風力タービン
US10066607B2 (en) 2013-10-07 2018-09-04 Vestas Wind Systems A/S Lightning current transfer system and wind turbine using the lightning current transfer system
CN105829710B (zh) * 2013-10-21 2019-01-01 维斯塔斯风力系统有限公司 具有火花隙的雷电电流传输系统及利用雷电电流传输系统的风轮机
CN105829710A (zh) * 2013-10-21 2016-08-03 维斯塔斯风力系统有限公司 具有火花隙的雷电电流传输系统及利用雷电电流传输系统的风轮机
US10215163B2 (en) 2013-10-21 2019-02-26 Vestas Wind Systems A/S Lightning current transfer system with spark gap and wind turbine using the lightning current transfer system
WO2015058771A1 (en) * 2013-10-21 2015-04-30 Vestas Wind Systems A/S Lightning current transfer system with spark gap and wind turbine using the lightning current transfer system
EP2963289A1 (de) * 2014-06-30 2016-01-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Windturbinenblatt und Reparaturverfahren dafür
CN107476943A (zh) * 2016-06-07 2017-12-15 歌美飒创新技术公司 具有向壳体导电组件中注入雷电电流的优化组件的风力涡轮机叶片防雷电系统
EP3255274A1 (de) * 2016-06-07 2017-12-13 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Blitzschutzsystem für windturbinenschaufeln mit optimierten mitteln zur injektion von blitzströmen in leitende komponenten ihrer schalen
US10753341B2 (en) 2016-06-07 2020-08-25 Siemens Gamesa Renewable Energy Innovation & Technology, S.L. Lightning system for wind turbine blades with optimized means for injecting lightning currents in conductive components of their shells
CN107476943B (zh) * 2016-06-07 2020-12-11 歌美飒创新技术公司 具有向壳体导电组件中注入雷电电流的优化组件的风力涡轮机叶片防雷电系统
DE102017114151A1 (de) * 2017-06-26 2018-12-27 Eno Energy Systems Gmbh Blitzschutzsystem für ein Rotorblatt

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