ES2637183T3 - Pala de rotor de aerogenerador con un dispositivo calefactor eléctrico y varios conductores de protección contra rayos - Google Patents
Pala de rotor de aerogenerador con un dispositivo calefactor eléctrico y varios conductores de protección contra rayos Download PDFInfo
- Publication number
- ES2637183T3 ES2637183T3 ES13002688.3T ES13002688T ES2637183T3 ES 2637183 T3 ES2637183 T3 ES 2637183T3 ES 13002688 T ES13002688 T ES 13002688T ES 2637183 T3 ES2637183 T3 ES 2637183T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- rotor blade
- lightning protection
- heating device
- electric heating
- lightning
- 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.)
- Active
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
- F03D80/40—Ice detection; De-icing means
-
- 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
-
- 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
Abstract
Pala de rotor de aerogenerador (10) con una raíz de pala de rotor (14), una punta de pala de rotor (12), un dispositivo calefactor eléctrico (18), un receptor de rayos (16) en la zona de la punta de pala de rotor (12) y varios conductores de protección contra rayos (24, 30) que se extienden del receptor de rayos (16) a la raíz de pala de rotor (14), caracterizada por que: - están presentes exactamente dos de los conductores de protección contra rayos (24, 30), - está presente al menos otro receptor de rayos (52) dispuesto a una distancia de la punta de pala de rotor (12) y unido a uno de los conductores de protección contra rayos (24, 30) y - cada uno de los conductores de protección contra rayos (24, 30) está unido en una pluralidad de puntos entre la raíz de pala de rotor (14) y la punta de pala de rotor (12) al dispositivo calefactor eléctrico (18) de manera que conduce electricidad, por lo que al impactar un rayo se produce una compensación de potencial entre los dos conductores de protección contra rayos (24, 30) mediante el dispositivo calefactor eléctrico (18).
Description
en una gran parte de la longitud de la pala de rotor 10, hasta cerca de la punta de pala de rotor 12.
La figura 1 muestra además un primer conductor de protección contra rayos 24 que presenta un conductor metálico. Éste se extiende de la raíz de pala de rotor 14 hasta la punta de pala de rotor 12 y está unido aquí al receptor de
5 protección contra rayos 16. Como muestra la figura, el primer conductor de protección contra rayos 24 discurre esencialmente de manera contigua a un borde del dispositivo calefactor eléctrico 18, que está situado en el lado de presión 26. Aquí se encuentra unido de manera conductora al dispositivo calefactor eléctrico 18 en una pluralidad de puntos.
Un segundo conductor de protección contra rayos 30 se extiende asimismo de la raíz de pala de rotor 14 a la punta de pala de rotor 12 y está unido aquí al receptor de rayos 16. Dicho conductor discurre en el lado de succión 28 de la pala de rotor de aerogenerador 10 y está situado en la zona del dispositivo calefactor eléctrico 18 de manera contigua a un borde del dispositivo calefactor eléctrico 18, que está situado en el lado de succión 28, y está unido aquí de manera conductora al dispositivo calefactor eléctrico 18 en una pluralidad de puntos.
15 En el lado de presión 26 a una distancia de 10 % aproximadamente de la longitud total de la pala de rotor respecto a la punta de pala de rotor 12 se encuentra otro receptor de rayos 52 que está unido al primer conductor de protección contra rayos 24 para conducir electricidad. En el lado de succión 28 se encuentra también un receptor de rayos en la misma posición, que está unido al segundo conductor de protección contra rayos (no representado).
Otros detalles se derivan de las representaciones en corte transversal de las figuras 2 a 5. La figura 2 muestra el lado de presión 26 y el lado de succión 28 de la pala de rotor de aerogenerador 10 de la figura 1 en corte transversal. Se observa el borde de salida de perfil 54 y el borde de ataque de perfil 32. La posición del espesor máximo de perfil 34 está indicada con una línea discontinua 34. El dispositivo calefactor eléctrico 18 se extiende del 25 primer conductor de protección contra rayos 24 en el lado de presión 26 hacia adelante alrededor del borde de ataque de perfil 32 y desde aquí en el lado de succión 28 hacia el segundo conductor de protección contra rayos 30.
Las zonas marginales del dispositivo calefactor eléctrico 18, situadas en el área del primer conductor de protección contra rayos 24 y del segundo conductor de protección contra rayos 30, están unidas respectivamente a uno de los conductores de protección contra rayos. Éstas se abastecen de una corriente calefactora eléctrica por medio de estos conductores de protección contra rayos 24, 30. El dispositivo calefactor eléctrico 18 produce simultáneamente una compensación de potencial en caso de impactar un rayo debido a la unión eléctrica mencionada con los dos conductores de protección contra rayos 24, 30. El dispositivo calefactor eléctrico 18 está unido a los dos conductores de protección contra rayos 24, 30 no solo en la posición de sección transversal mencionada, sino de manera 35 continua a todo lo largo del dispositivo calefactor eléctrico 18. Los dos conductores de protección contra rayos 24, 30 están fabricados a partir de conductores de cobre con una superficie de sección transversal total de al menos 50
2
mm.
En el ejemplo de realización de la figura 3, la pala de rotor presenta dos largueros principales 36, 38 conductores de electricidad, que están fabricados esencialmente de un material de plástico reforzado con fibras de carbono. En el lado de presión 26 está dispuesto un primer larguero principal 36 y en el lado de succión 28, un segundo larguero principal 38. Los demás elementos, mostrados con una línea continua más gruesa, de las semiconchas ensambladas para formar la pala de rotor están fabricados esencialmente de un material de plástico reforzado con fibras de carbono que es un aislante eléctrico. El dispositivo calefactor eléctrico 18 se extiende en la misma zona de
45 la sección transversal como se explica por medio de la figura 2. Sin embargo, a diferencia de la figura 2 no hay conductores metálicos que formen los dos conductores de protección contra rayos. En su lugar, el larguero principal 36 en el lado de presión forma el primer conductor de protección contra rayos 24 y el larguero principal 38 en el lado de succión forma el segundo conductor de protección contra rayos 30.
Cada uno de los dos largueros principales 36, 38 presenta un lado exterior, dirigido hacia una superficie aerodinámica de la pala de rotor de aerogenerador. Una primera sección 40 de este lado exterior respectivamente está en contacto eléctrico con una sección marginal del dispositivo calefactor eléctrico 18 y una segunda sección 42 de este lado exterior respectivamente está aislada eléctricamente del dispositivo calefactor eléctrico 18 por medio del material de plástico, reforzado con fibras de carbono, de la semiconcha de pala de rotor. De este modo, al
55 suministrarse una corriente calefactora eléctrica, la corriente calefactora eléctrica circula a través del dispositivo calefactor eléctrico 18 a través de los dos largueros principales 36, 38 respectivamente a partir de sus secciones marginales que están en contacto en las primeras secciones 40.
En el ejemplo de realización de la figura 4 están presentes asimismo dos largueros principales 36, 38 conductores de electricidad. Tales largueros están combinados con conductores metálicos 44, 46, cuya disposición corresponde a los conductores metálicos del primer conductor de protección contra rayos 24 y del segundo conductor de protección contra rayos 30 de la figura 2. La combinación del larguero principal 36 en el lado de presión y del conductor metálico 44 forma un primer conductor de protección contra rayos 24. La combinación del larguero principal 38 en el lado de succión y del conductor metálico 46 forma el segundo conductor de protección contra 65 rayos 30. Por tanto, en este ejemplo de realización hay también exactamente dos conductores de protección contra rayos 24, 30. Otros elementos conductores de electricidad, que contribuyan a descargar una corriente de rayo de
7
una manera no insignificante, no están presentes al igual que en los demás ejemplos de realización.
En el ejemplo de realización de la figura 5 se muestra esencialmente una disposición, correspondiente a la figura 4, de dos largueros principales 36, 38 conductores de electricidad y de conductores metálicos 44, 46 unidos a los 5 mismos. Para conseguir un contacto de los largueros principales 36, 38 en una mayor superficie está dispuesta en cada caso una rejilla metálica 48, 50 entre estos elementos.
Es evidente que en los ejemplos de realización 4 y 5, el contacto eléctrico entre el dispositivo calefactor 18 y los conductores de protección contra rayos combinados a partir de los elementos mencionados se puede llevar a cabo
10 exclusivamente mediante los conductores metálicos 44, 46. Las secciones del dispositivo calefactor eléctrico, situadas de manera contigua al respecto, por encima o por debajo de los largueros principales 36, 38 o de las rejillas metálicas 48, 50 pueden estar separadas en este caso por una capa de aislamiento eléctrico.
En la figura 5, las estructuras conductoras de electricidad, es decir, el dispositivo calefactor eléctrico 18, los
15 conductores metálicos 44, 46, los largueros principales 36, 38 y las rejillas metálicas 50 en el ejemplo, configuran conjuntamente un tipo de jaula de Faraday, en la que incluso al impactar un rayo se presentan solo pequeñas diferencias de potencial. El espacio sin tensión 56, resultante en caso de una consideración idealizada, aparece representado en la figura. Éste es adecuado particularmente para alojar otras líneas eléctricas que son necesarias, por ejemplo, para la conexión de unidades instaladas en la pala de rotor, tales como sensores o actuadores, porque
20 las líneas dispuestas en el espacio sin tensión 56 y las unidades unidas a las mismas no se dañan a causa de la inducción electromagnética al impactar un rayo.
Lista de los números de referencia usados
25 10 Pala de rotor de aerogenerador 12 Punta de pala de rotor 14 Raíz de pala de rotor 16 Receptor de rayos 18 Dispositivo calefactor eléctrico
30 20 Extremo en el lado de la punta de pala de rotor 22 Extremo en el lado de la raíz de pala de rotor 24 Primer conductor de protección contra rayos 26 Lado de presión 28 Lado de succión
35 30 Segundo conductor de protección contra rayos 32 Borde de ataque de perfil 34 Espesor máximo de perfil 36 Larguero principal en el lado de presión 38 Larguero principal en el lado de succión
40 40 Primera sección 42 Segunda sección 44 Conductor metálico 46 Conductor metálico 48 Rejilla metálica
45 50 Rejilla metálica 52 Otro receptor de rayos 54 Borde de salida de perfil 56 Espacio sin tensión
8
Claims (1)
-
imagen1 imagen2
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP13002688.3A EP2806160B1 (de) | 2013-05-23 | 2013-05-23 | Windenergieanlagenrotorblatt mit einer elektrischen Heizeinrichtung und mehreren Blitzschutzleitern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2637183T3 true ES2637183T3 (es) | 2017-10-11 |
Family
ID=48576680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES13002688.3T Active ES2637183T3 (es) | 2013-05-23 | 2013-05-23 | Pala de rotor de aerogenerador con un dispositivo calefactor eléctrico y varios conductores de protección contra rayos |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9689377B2 (es) |
| EP (1) | EP2806160B1 (es) |
| CA (1) | CA2852598C (es) |
| DK (1) | DK2806160T3 (es) |
| ES (1) | ES2637183T3 (es) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2930356B1 (de) * | 2014-04-10 | 2019-01-30 | Nordex Energy GmbH | Windenergieanlagenrotorblatt mit einem Blitzschutzsystem |
| ES2589185B1 (es) * | 2015-05-08 | 2017-09-18 | Gamesa Innovation & Technology, S.L. | Sistema pararrayos para palas de aerogeneradores con componentes estructurales conductores |
| ES2718531T3 (es) * | 2015-08-10 | 2019-07-02 | Nordex Energy Gmbh | Pala de rotor de turbina eólica con una distancia de las chispas |
| ES2667501T3 (es) | 2015-08-10 | 2018-05-11 | Nordex Energy Gmbh | Pala de rotor de instalación de energía eólica con un descargador de chispa |
| ES2742524T3 (es) | 2015-11-03 | 2020-02-14 | Nordex Energy Gmbh | Pala de rotor de instalación de energía eólica con un dispositivo calefactor eléctrico |
| WO2018095649A1 (en) * | 2016-11-28 | 2018-05-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Blade for a wind turbine and connection arrangement |
| KR101954775B1 (ko) * | 2016-11-30 | 2019-05-17 | 두산중공업 주식회사 | 멀티 다운 컨덕터가 적용된 풍력 발전기용 카본 블레이드. |
| DE102017108818A1 (de) * | 2017-04-25 | 2018-10-25 | Wobben Properties Gmbh | Windenergieanlagen-Rotorblatt und Verfahren zum Herstellen eines Windenergieanlagen-Rotorblattes |
| CN110662898B (zh) * | 2017-05-30 | 2022-02-01 | 西门子歌美飒可再生能源公司 | 风力涡轮机叶片的加热垫的绝缘 |
| CN107201994B (zh) * | 2017-06-12 | 2019-05-21 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种风电机组等电位连接方法及系统 |
| CN107905962A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-13 | 浙江运达风电股份有限公司 | 一种热鼓风电热膜混合加热的风力发电桨叶除冰系统 |
| CN107956650B (zh) * | 2017-11-21 | 2020-02-11 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 具有抑制振动功能的围护结构及抑制围护结构振动的方法 |
| US10669033B2 (en) * | 2017-12-21 | 2020-06-02 | The Boeing Company | Integrated lightning protection and electrical de-icing for aerodynamic structures |
| CN110198576A (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-03 | 吴金珠 | 电热芯片结构、安装方法、成型方法及风力发电机组 |
| CN110469463A (zh) * | 2018-05-10 | 2019-11-19 | 王昆生 | 与风叶气动性互补的消雷阵列及无源等离子拒雷系统 |
| PT3719312T (pt) * | 2019-04-03 | 2022-06-28 | Siemens Gamesa Renewable Energy As | Pá de turbina eólica e turbina eólica |
| EP3730778B1 (en) * | 2019-04-25 | 2021-11-10 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Spar cap, wind turbine blade, wind turbine and method for manufacturing a spar cap |
| EP4010591A1 (en) * | 2019-08-05 | 2022-06-15 | Vestas Wind Systems A/S | Heating a wind turbine blade |
| FI3848572T3 (fi) * | 2020-01-08 | 2023-12-11 | Siemens Gamesa Renewable Energy As | Tuuliturbiinin siipi |
| JP7406454B2 (ja) * | 2020-06-01 | 2023-12-27 | 三菱重工業株式会社 | 風車翼、及び、風車 |
| WO2023111183A1 (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Lm Wind Power A/S | Lightning protection system for a wind turbine blade |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19748716C1 (de) * | 1997-11-05 | 1998-11-12 | Aerodyn Eng Gmbh | Rotorblatt-Heizung und Blitzableiter |
| DK173607B1 (da) | 1999-06-21 | 2001-04-30 | Lm Glasfiber As | Vindmøllevinge med system til afisning af lynbeskyttelse |
| DK200300882A (da) * | 2003-06-12 | 2004-12-13 | Lm Glasfiber As | Registrering af lynnedslag, herunder i vindenergianlæg |
| US7729100B2 (en) | 2004-11-11 | 2010-06-01 | Gamesa Innovation & Technology, S.L. | Lightning conductor system for wind generator blades comprising carbon fibre laminates |
| US7896616B2 (en) * | 2007-01-29 | 2011-03-01 | General Electric Company | Integrated leading edge for wind turbine blade |
| US7895745B2 (en) * | 2007-03-09 | 2011-03-01 | General Electric Company | Method for fabricating elongated airfoils for wind turbines |
| US20100119370A1 (en) * | 2009-11-17 | 2010-05-13 | Modi Vivendi As | Intelligent and optimized wind turbine system for harsh environmental conditions |
| EP2365218A1 (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-14 | Lm Glasfiber A/S | Wind turbine blade with lightning protection system |
| CN102822515A (zh) | 2010-04-12 | 2012-12-12 | 西门子公司 | 在叶片上呈环形布置的加热垫 |
| FI20105594L (fi) | 2010-05-26 | 2011-11-27 | Meteco Oy | Lapa ja menetelmä sen valmistamiseksi |
| JP5726860B2 (ja) * | 2011-12-09 | 2015-06-03 | 三菱重工業株式会社 | 風車翼 |
-
2013
- 2013-05-23 ES ES13002688.3T patent/ES2637183T3/es active Active
- 2013-05-23 DK DK13002688.3T patent/DK2806160T3/en active
- 2013-05-23 EP EP13002688.3A patent/EP2806160B1/de active Active
-
2014
- 2014-05-20 US US14/282,955 patent/US9689377B2/en active Active
- 2014-05-21 CA CA2852598A patent/CA2852598C/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9689377B2 (en) | 2017-06-27 |
| CA2852598A1 (en) | 2014-11-23 |
| EP2806160A1 (de) | 2014-11-26 |
| DK2806160T3 (en) | 2017-10-16 |
| CA2852598C (en) | 2021-03-16 |
| EP2806160B1 (de) | 2017-07-05 |
| US20140348654A1 (en) | 2014-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2637183T3 (es) | Pala de rotor de aerogenerador con un dispositivo calefactor eléctrico y varios conductores de protección contra rayos | |
| ES2660872T3 (es) | Sistema de protección frente a rayos con sistema antihielo integrado para palas de aerogenerador | |
| ES2554386T3 (es) | Sistema de protección de rayos para palas seccionales de aerogenerador | |
| ES2952612T3 (es) | Mejoras en relación con los sistemas de protección contra rayos para palas de aerogenerador | |
| KR20130093530A (ko) | 풍력 터빈 블레이드 | |
| ES2689673T3 (es) | Pala de rotor de turbina eólica con un conductor de protección de rayos y un elemento de compensación de potencia | |
| ES2742524T3 (es) | Pala de rotor de instalación de energía eólica con un dispositivo calefactor eléctrico | |
| ES2699443T3 (es) | Sistema de protección contra rayos con conductores transversales | |
| EP2633186B1 (en) | A wind turbine lightning protection system and wind turbine blade | |
| ES2901496T3 (es) | Tapa de larguero, pala de turbina eólica, turbina eólica y método para fabricar una tapa de larguero | |
| US7377750B1 (en) | Lightning protection system for a wind turbine | |
| ES2396839B1 (es) | Sistema pararrayos para pala de aerogenerador con laminados de fibra de carbono. | |
| ES2667501T3 (es) | Pala de rotor de instalación de energía eólica con un descargador de chispa | |
| CA2772211C (en) | A partial pitch wind turbine blade with lightning protection | |
| ES2645666T3 (es) | Junta de conductor y elemento de junta de conductor | |
| BR102012011618B1 (pt) | Turbina eólica com sistema de proteção contra raios e método para proteger componentes de uma turbina eólica contra descargas atmosféricas | |
| ES2864002T3 (es) | Pala de turbina eólica y turbina eólica | |
| ES2718531T3 (es) | Pala de rotor de turbina eólica con una distancia de las chispas | |
| ES2694429T3 (es) | Pala de rotor de turbina eólica con un elemento de compensación del potencial | |
| ATE416976T1 (de) | Gegen blitzeinschlag geschützter teleskopischer betankungsmast für flugzeuge | |
| ES2947594T3 (es) | Pala de rotor para una central eólica, procedimiento para contactar un revestimiento eléctricamente conductor sobre una pala de rotor de una central eólica y central eólica | |
| JP2010059813A (ja) | 被落雷物 | |
| ES2626287T3 (es) | Pala de rotor de aerogenerador con un dispositivo de calefacción eléctrico y un pararrayos | |
| ES2718544T3 (es) | Receptor de rayos para una pala de rotor de turbina eólica | |
| ES2728749T3 (es) | Pala de rotor de turbina eólica con una disposición de compensación del potencial |