ES2400100B1 - Sistema de pararrayos para palas de turbinas eólicas - Google Patents

Sistema de pararrayos para palas de turbinas eólicas Download PDF

Info

Publication number
ES2400100B1
ES2400100B1 ES201130347A ES201130347A ES2400100B1 ES 2400100 B1 ES2400100 B1 ES 2400100B1 ES 201130347 A ES201130347 A ES 201130347A ES 201130347 A ES201130347 A ES 201130347A ES 2400100 B1 ES2400100 B1 ES 2400100B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
blade
gas
shell
dielectric
receivers
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
ES201130347A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2400100R1 (es
ES2400100A2 (es
Inventor
Angel ILLA ARNAU
Joan Montanya Puig
Victor MARCH NOMEN
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.)
Dena Desarrollos SL
Original Assignee
Dena Desarrollos SL
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 Dena Desarrollos SL filed Critical Dena Desarrollos SL
Priority to ES201130347A priority Critical patent/ES2400100B1/es
Publication of ES2400100A2 publication Critical patent/ES2400100A2/es
Publication of ES2400100R1 publication Critical patent/ES2400100R1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2400100B1 publication Critical patent/ES2400100B1/es
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/30—Lightning protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Abstract

Sistema de pararrayos para palas de turbinas eólicas.#Sistema que comprenden en la superficie de la concha (5) exterior de una pala hueca una pluralidad de receptores (1) de los rayos, estando estos receptores (1) conectados con un conductor (2) de bajada de la corriente eléctrica producida por el impacto del rayo a tierra. La concha (5) de la pala es estanca y presenta en su interior un gas o fluido de aislamiento dieléctrico (3) de mejora de la rigidez dieléctrica respecto aire ambiente. El sistema minimizar la aparición de descargas eléctricas en el interior de la pala, aumentando la eficacia de los receptores (1) situadas en el exterior de dicha pala.

Description

DESCRIPCIÓN
SISTEMA DE PARARRAYOS PARA PALAS DE TURBINAS EÓLICAS.
5
Objeto de la invención La presente invención se refiere a un sistema de pararrayos para palas de turbinas eólicas, que permite la protección contra el rayo de las palas asegurando la eficiencia de las partes receptoras de impactos de rayos.
1 O
Campo de aplicación de la invención. La presente invención tiene su campo protección contra el rayo para palas de turbinas eólicas. de aplicación en la
15 20 25 30
Antecedentes de la invención. En los últimos años los generadores eólicos o turbinas eólicas han aumentado su capacidad de potencia casi al mismo tiempo en que aumenta su tamaño. Es bien conocido que las estructuras elevadas son más vulnerables a los impactos de rayos e incluso son capaces de iniciar el rayo. El aumento de producción de energía de las turbinas eólicas precisa palas más largas y voluminosas. Debido a las solicitaciones mecánicas, existen varios diseños con distintos materiales como las fibras de vidrio, resinas, madera e incluso la utilización de fibras de carbono. Las primeras palas que aparecieron para turbinas de menos de 1 MW no incluían sistema de pararrayos, ya que se suponía que al ser aislantes no recibirían impactos. La experiencia demostró que numerosas palas eran dañadas por los impactos de rayos. Posteriormente se añadió a las palas un sistema de pararrayos basado en uno o varios receptores o superficies receptoras de los impactos de rayos y uno o varios conductores bajantes que permiten derivar la corriente al suelo. Éste es el tipo actual de sistema de pararrayos. No obstante, la experiencia también muestra que, aún
disponiendo de receptores, las palas sufren impactos de rayos que esquivan
los receptores. Estos impactos de rayos que afectan a la concha y otros
elementos pueden dañar seriamente la pala e incluso producir el colapso. Por
ejemplo, un impacto de rayo fuera del receptor puede provocar arcos
5
eléctricos internos en la pala y, solamente por el incremento de temperatura y
onda de presión, producir rupturas e incluso explosiones.
Un caso muy delicado son las palas que utilizan fibras de
carbono que son conductoras eléctricas pero no tan buenas como otros
conductores metálicos, y con mucha menos capacidad de soportar el impacto
1o
de un arco eléctrico.
Asi, se pone de manifiesto que aunque las palas lleven
incorporados receptores para captar el impacto del rayo, existen muchos
casos en que el rayo impacta en otras partes de la pala no preparadas para
tal finalidad.
15
El solicitante de la presente invención desconoce la existencia
de antecedentes que resuelvan de forma satisfactoria la problemática
expuesta.
Descripción de la invención
20
El sistema de pararrayos para palas de turbinas eólicas, objeto
de esta invención, presenta unas particularidades técnicas destinadas a
facilitar la estabilidad dieléctrica de la pala frente al impacto de un rayo,
reduciendo sus efectos nocivos en el interior de dicha pala.
El sistema de pararrayos es del tipo de los que comprenden en
25
la superficie de la concha exterior de una pala hueca de turbina eólica una
pluralidad de receptores de los rayos, estando estos receptores conectados
con un conductor de bajada de la corriente eléctrica producida por el impacto
del rayo a tierra.
De acuerdo con la invención, la concha de la pala es estanca y
30
presenta en su interior un gas o fluido de aislamiento dieléctrico de mejora de
la rigidez dieléctrica respecto al aire ambiente, operativamente apto para
minimizar la aparición de descargas eléctricas en el interior de la pala, aumentando la eficacia de los receptores o superficies receptoras situadas en el exterior de dicha pala.
Así, el control del gas o fluido dieléctrico en el interior en las palas mejora dicho aislamiento. De esta manera se asegura la eficacia de los receptores o de las zonas conductoras destinadas a recibir los impactos de rayos. Así, se dificulta la aparición y formación de descargas eléctricas en el interior de la pala, evitando riesgo de deterioros de componentes e incluso de explosiones o colapso.
Por ejemplo, un posible candidato de gas de aislamiento dieléctrico a ser utilizado es el hexafluoruro de azufre (SF6), el cual es ampliamente utilizado en interruptores eléctricos. No obstante, cualquier gas o fluido que mejore la rigidez dieléctrica del aire a presión ambiente puede ser utilizado, tal como el aceito u otros.
En una realización, el gas o fluido de aislamiento dieléctrico es aire presurizado por encima de la presión ambiente, con lo que mejora su rigidez dieléctrica y dificulta la formación de arcos eléctricos en el interior de la pala.
El sistema comprende unos medios de llenado y control de la cantidad de gas o fluido de aislamiento dieléctrico en el interior de la pala, manteniendo controladas las condiciones interiores. Estos medios son útiles cuando, por construcción, la estanqueidad de la pala no está permanentemente garantizada. Así, estos medios de llenado proporcionan más gas o fluido de aislamiento dieléctrico desde un depósito o compresor, con el fin de mantener siempre las condiciones óptimas de funcionamiento.
En una realización, el sistema comprende una cámara neumática de alojamiento del gas o fluido aislante dieléctrico en el interior de la concha para la mejora de la estanqueidad. Esta cámara es útil en palas con la concha exterior definida en varias piezas ensambladas, y que por las uniones puede producirse algún tipo de fuga.

En una realización el gas o fluido dieléctrico queda alojado en una fina capa o película en la cara interior de la concha o carcasa exterior de la pala. El volumen de gas o fluido de aislamiento dieléctrico es menor que el total del volumen de la pala, y por lo tanto se reducen los costes de fabricación y mantenimiento.
En una alternativa de realización, el gas o fluido dieléctrico está confinado en al menos una porción determinada de la pala, tal como el extremo de la pala por ejemplo, por ser la zona de mayores impactos. También se contempla que el gas o fluido aislante dieléctrico esté en cualquier otra sección o parte crítica de la pala.
Descripción de las figuras.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista esquematizada en alzado del sistema de pararrayos instalado en una pala. La figura 2 muestra una vista esquematizada en alzado de una variante del sistema de pararrayos instalado en una pala, estando el gas
o fluido aislante dieléctrico alojado en una película o fina capa adyacente a la concha o carcasa exterior de la pala.
La figura 3 muestra una vista esquematizada en alzado de una variante, donde la cámara de alojamiento del gas comprende sólo el extremo de la pala, al ser la zona de mayores impactos directos.
Realización preferente de la invención

Como se puede observar en las figuras referenciadas el sistema de pararrayos de esta invención está instalado en una pala hueca, de la cual está representada de forma esquematizada la concha (5) o carcasa exterior, la cual es totalmente estanca y que comprende en su interior un gas o fluido de aislamiento dieléctrico (3) a presión, que aumenta la rigidez dieléctrica de
la pala frente a los impactos de rayos. El sistema comprende unos medios de
llenado (4) y de control del gas o fluido de aislamiento dieléctrico (3)
manteniendo la cantidad y presión del mismo frente a posibles fugas.
El sistema de pararrayos comprende sobre la superficie de la
5
concha (5) o carcasa exterior de la pala un receptor (1) de rayos conectado
con un conductor (2) de bajada de la corriente eléctrica del rayo que impacta
a tierra. El gas o fluido de aislamiento dieléctrico (3) optimiza el
funcionamiento de dichos receptores ( 1) evitando el impacto de rayos en otros
puntos de la superficie de la concha (5) de la pala no protegidos.
1o
En la figura 2 se observa una alternativa de realización, donde el
gas o fluido aislante dieléctrico (3) está alojado en un espacio reducido o
película adyacente a la cara interior de la concha (5) de la pala, requiriendo
menor cantidad del mismo.
En la figura 3, se describe otra alternativa de realización, donde
15
el gas o fluido de aislamiento llena parcialmente la pala en zonas
determinadas, en este caso una porción del extremo de la pala, u otras zonas
críticas de impacto de rayos.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención,
así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos
20
oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos
descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una
alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican
a continuación.

Claims (6)

  1. RElVI N DICACION ES
    1.-Sistema de pararrayos para palas de turbinas eólicas, del tipo de las que comprenden en la superficie de la concha ( 5) exterior de una pala hueca una pluralidad de receptores (1) de los rayos, estando estos receptores 5 (1) conectados con un conductor (2) de bajada de la corriente eléctrica producida por el impacto del rayo a tierra, caracterizado porque la concha (5) de la pala es estanca y presenta en su interior un gas o fluido de aislamiento dieléctrico (3) de mejora de la rigidez dieléctrica respecto al aire ambiente, operativamente apto para minimizar la aparición de descargas eléctricas en el
    1
    o
    interior de la pala, y aumentar la eficacia de los receptores (1) situados en el exterior de dicha pala.
  2. 2.-Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado porque el gas
    RElVI N DICACION ES
    1o interior de la pala, y aumentar la eficacia de los receptores (1) situados en el exterior de dicha pala.
    o fluido de aislamiento dieléctrico (3) es aire presurizado por encima de la 15 presión ambiente.
  3. 3.-Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos medios de llenado (4) y de control de la cantidad de gas o fluido de aislamiento dieléctrico (3) en el interior de la
    20 concha (5) de la pala, manteniendo controladas las condiciones interiores.
  4. 4.-Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una cámara neumática de alojamiento del gas o fluido aislante dieléctrico (3) en el interior de la concha (5) para la
    25 mejora de la estanqueidad.
  5. 5.-Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el gas o fluido de aislamiento dieléctrico (3) está alojado en una cámara o película adyacente a la cara interior de la concha (5)
    30 de la pala.
  6. 6.-Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el gas o fluido dieléctrico está confinado en al menos una porción determinada de la pala.
ES201130347A 2011-03-14 2011-03-14 Sistema de pararrayos para palas de turbinas eólicas Expired - Fee Related ES2400100B1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201130347A ES2400100B1 (es) 2011-03-14 2011-03-14 Sistema de pararrayos para palas de turbinas eólicas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201130347A ES2400100B1 (es) 2011-03-14 2011-03-14 Sistema de pararrayos para palas de turbinas eólicas

Publications (3)

Publication Number Publication Date
ES2400100A2 ES2400100A2 (es) 2013-04-05
ES2400100R1 ES2400100R1 (es) 2013-09-27
ES2400100B1 true ES2400100B1 (es) 2014-07-30

Family

ID=47890754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201130347A Expired - Fee Related ES2400100B1 (es) 2011-03-14 2011-03-14 Sistema de pararrayos para palas de turbinas eólicas

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES2400100B1 (es)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK176335B1 (da) * 2001-11-13 2007-08-20 Siemens Wind Power As Fremgangsmåde til fremstilling af vindmöllevinger
JP2007082441A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Ajinomoto Co Inc 呈味、風味の良好な速醸型味噌様食材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
ES2400100R1 (es) 2013-09-27
ES2400100A2 (es) 2013-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2297818T3 (es) Penetracion electrica para elemento supraconductor.
ES2377669T3 (es) Pala de turbina eólica con receptor de rayos y método para proteger la superficie de una pala de turbina eólica
ES2624208T3 (es) Pala de turbina eólica y método de fabricación de una pala de turbina eólica
ES2569978T3 (es) Aislador de alta tensión
JP2020074296A5 (es)
JP2018502417A5 (es)
CN102200411A (zh) 电子设备的室外罩和用于提供电子设备的室外罩的方法
CN101438055A (zh) 用于风轮机转子叶片的雷电保护系统及制造该叶片的方法
WO2011042576A1 (es) Sistema de protección de aerogeneradores frente a descargas atmosféricas
CN103296334B (zh) 一种钠硫电池模块
ES2719051T3 (es) Pala de rotor de turbina eólica con un sistema de protección de rayos
ES2400100B1 (es) Sistema de pararrayos para palas de turbinas eólicas
CN203895942U (zh) 电缆中间接头玻璃钢防火防爆盒
CN105826893B (zh) 一种带有观测口的电缆绝缘防爆盒
ES2296272T3 (es) Estructura de conexion electrica para elemento superconductor.
KR101134990B1 (ko) 인증 방폭형 등기구를 적용하여 방열성능을 향상시킨 ｌｅｄ광원 방폭등
CN201623935U (zh) 带防爆防火功能的电子器件
CN104466053A (zh) 阻燃电池包及提高电池包阻燃性的方法
CN218940308U (zh) 一种保护风机叶片的雷电强度衰减装置
ES2718544T3 (es) Receptor de rayos para una pala de rotor de turbina eólica
CN103943344B (zh) 半封闭防爆油浸式电流互感器
CN203941811U (zh) 电容器
KR20180136441A (ko) 서지 방호 소자
MX2012015272A (es) Estructura de pararrayos para aspa generadora de viento.
CN206364455U (zh) 一种电缆保护管管口封套

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2400100

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20140730

FD2A Announcement of lapse in spain

Effective date: 20210915