JP2005534845A

JP2005534845A - 風力タービン用避雷器手段

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Publication number: JP2005534845A
Application number: JP2004514583A
Authority: JP
Inventors: ベント・ハーセ・ペダセン
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Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2005-11-17
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Abstract

本発明は、風力タービンのブレードに誘起された電流が、電流により損傷または破壊されるかも知れない風力タービンの部品に通電するのを防止することができる手段に関する。本発明は、風力タービンのハブを風力タービンの主軸に取り付けるための風力タービンのフランジに関連して、風力タービンのブレードから固定部に延在する導電体により電流が導通され、導電体は風力タービンの取付フランジを介し、または、通過して導通されるという事実により、利点がある。

Description

本発明は避雷器手段を有する風力タービンに関し、該手段は雷により誘起される電流を伝導するための手段を有すると共に、該手段は風力タービンのブレードから風力タービンのナセルに電流を伝導可能である風力タービンに関する。

風力タービンの電気的に壊れやすい部分の避雷器用の種々の手段が知られている。ある種の手段は、風力タービンのブレードへの落雷による電流が発電機と風力タービンの頂部に配置された他の電気及び電子部品に進入することを防止するように意図されている。これは、風力タービンのタワーのブレードからの電流を地面に伝えることにより成されている。

国際出願WO 01/86144号公報はこのような避雷器システムを有する風力タービンが開示している。この避雷器システムは風力タービンのブレードに搭載されるロッド（避雷針）を備える。ブレードの基底部にスティックが設けられている。ロッドは、落雷をブレードの基底部からナセルのハウジングの外部で主軸の回りに同軸に設けられた導電リングに伝える落雷導電手段として意図されている。電流は、この導電リングからナセル内に設けられた機械搬送素子を介して、ヨーイングギアに設けられた滑り手段に沿ってタワー上に伝えられる。これにより、電流の導通は、タワーに対してナセルの機械搬送素子の実際の回転位置からは独立している。

上記国際公報で記載された装置は、雷による電流が電気及び電子部品を確実に損傷することがないようにできるといわれている。しかし、この発明は、当業者がこの目的を達成できる程度に詳細には記載されていない。また、避雷がなされる手段も不都合がある。第１に、分離した導電リングをナセル全体に沿ってその外部に設けることは、非常に大きなリングが必要であり、非常に困難であるが、搭載時に、風力タービンのナセルの空気力学的特性を低下させる。また、大きな導電リングがナセルの機械搬送素子に関してどのように吊り下げられているかについては記載されていない。よって、前述のように装置の１つの主要な問題点である導電リングを搭載することについては記述されていない。従って、当業者は記述から明らかな問題点、即ち、大きな導電リングの問題に直面するだけでなく、どのようにして大きな導電リングを搭載するかの問題を克服するために、非常に発明性のある技術を適用しなければならないであろう。

本発明の目的は風力タービン用の避雷器手段を提供することであり、該手段は風力タービンの電気及び電子部品の必要な保護を提供すると共に、避雷器手段は陸地面または海面上高く、風力タービンのナセル内に配置・敷設されるという観点から、熟練技術者が必要であるとともに、使用される部品の種類の数の意味において配置が容易である手段を提供することである。

上記目的は、雷により誘起された電流を、風力タービンのブレードから風力タービンの基底部に伝導することが可能である手段と、風力タービンの主軸に装着するためのフランジを通過して導くことにより、前記ブレードのベース部に沿って、ハブを介して風力タービンの固定部に延びる導電手段とを備え、前記風力タービンの固定部は、風力タービンの運転中は前記取付フランジに対して静止していることを特徴とする風力タービン用避雷器手段により達成される。

電流をハブを介して導電体に沿って導通することにより、全ての避雷器システムはハブの境界内に維持され、これにより避雷器手段をハブまたはナセルに吊すための特別な手段を用いる必要がなく、また、風力タービンの空気力学的性能を害したり妨げたりすることもない。しかし、ハブを介して導電体を通過させることは、導電体をハブからタワーに通過させねばならないときに問題が起こる。これは、導電体をハブの取付フランジの周縁部を通過させるか、または、導電体を取付フランジの穴を介して通過させることにより達成される。

電流を取付フランジからナセルに通電することは、任意の好適な方法で行うことができる。しかし、風力タービンの動作時には、取付フランジは主軸及びハブと共に回転しているという事実のために、好ましい実施形態では、本発明は、電流を取付フランジから風力タービンの固定部に通電させるための特別な手段を利用している。

第１の実施形態では、電気導電部材は風力タービンの主軸の周りに設けられた環状部材を備え、該環状部材は取付フランジと主軸から電気的に絶縁され、環状部材は取付フランジに取り付けられ、これにより、風力タービンの運転中に取付フランジと主軸とハブと共に回転し、また、滑り手段が環状部材と風力タービンの固定部との間に設けられ、該滑り手段は電流を環状部材から固定部に伝導する。

第２の実施形態では、電気導電部材は風力タービンの主軸の周りに設けられた環状部材を備え、該環状部材は取付フランジと主軸から電気的に絶縁され、環状部材は風力タービンの固定部に取り付けられ、これにより、風力タービンの運転中に取付フランジと主軸とハブと共に回転することはなく、また、滑り手段が環状部材と取付フランジとの間に設けられ、該滑り手段は電流を取付フランジから環状部材に伝導する。

基本的には、取付フランジに関する風力タービンの固定部を介して取付フランジからタワーに電流を通電するための第１の実施形態と第２の実施形態とでは、個々の部品及び機能における相違点はない。唯一の相違点としては、環状部材が取付フランジに取り付けられ、風力タービンの運転中にフランジと共に回転し、静止した雷電流レセプターを備えるか、または、環状部材は取付フランジに対する風力タービンの固定部に装着され、雷電流レセプターが取付フランジに取り付けられ、風力タービンの運転中に取付フランジと共に回転するかどうかである。

雷電流レセプターと環状部材間の滑り部はまた異なった方法で実現可能である。「滑り」は広い意味での滑りを意味し、厳密な電気的な意味に理解されるべきではなく、従って、「滑り」は環状部材と固定部間を相互に移動可能であることを意味し、風力タービンの１つ以上のブレードへの落雷により誘起された電流を伝導し、滑り手段に通電することができることを意味している。

本発明に係る一実施形態は、雷電流レセプターの先端部を構成する金属ブラシを利用している。第２の実施形態は、電気発電機や電気モータなどでよく用いられているような、雷電流レセプターの先端部を構成するカーボンブラシを利用している。

風力タービンのブレードから取付フランジに対する固定部に電流を伝導するための本発明に係る異なる可能な実施形態の全ての目的は、電流がナセル内の敏感な部品及び要素に通電されて風力タービンの他の可能な部品に通電されるのを防止することである。これにより、ベアリングなどの部品や発電機などの構成要素が、雷により誘起された電流により影響を受けて取付フランジに対する固定部に通電されることがないように確実にすることは重要である。取付フランジに対する固定部はブレード、ハブ及び主軸から離間した風力タービンのどの部分であってもよい。

図１は避雷器手段が配置されている風力タービンの一部を示す図である。図示の風力タービンの部分は、風力タービンのタワー（図示せず）に連結されたナセル１と、主軸２と、主軸用の前ベアリング３と、主軸の一部を構成し、ハブ（図示せず）を主軸の前端部に取り付けるための取付フランジ４である。ベアリング３はナセル１に固定されている。

避雷器手段は、ハブの棚部の内部を通過するように設計された導電体５と、電気導線が取付フランジ４内に特別に適用された穴７（図２参照）を通過するように構成された絶縁スリーブ６と、ブッシング（套管）９により取付フランジに装着されて、風力タービンが動作時に取付フランジ４と共に回転するように構成された環状部材８（図２参照）を備える。

このように、電気導線は、風力タービンのブレード（図示せず）の基底部からハブ（図示せず）内に導通し、さらに、取付フランジ内に特別に形成された穴７内で取付フランジの反対側、即ち、取付フランジの前面側に対して取付フランジの裏面側に装着された環状部材８に通じており、該前面側にはハブが取付フランジの外周近傍に形成された図示の取付穴により装着されている。

他の実施の形態では、電気導線は取付フランジの穴を通過するのではなく、取付フランジの周縁部を通過し、特別に形成された穴を取付フランジに設ける必要性をなくしている。このような実施の形態では、取付フランジの周縁部に切り欠きを形成するか、または、より簡単に、クランプを取付フランジ内に取り付け、クランプが電線または他の電気導電手段を取付フランジの円周部に締め付ける構成としてもよい。

図２と図３は、避雷器手段が相互に関連して、また、風力タービンの部品とに関してどのように配置されているかを示す、それぞれ、側方および後方から見たときの拡大図である。前述のように、導電体５はハブ（図示せず）から取付フランジ４内に特別に形成された穴７を通過する。上述のように、電気絶縁スリーブ（図１参照）が穴７内に設けられ、取付フランジ４から導電体５を電気的に絶縁している。しかし、電気導線自体が充分に厚い絶縁性を備える場合は、電気絶縁スリーブは省略してもよい。

図示の実施形態では、従来の風力タービンの各ブレードから１つの電気導線、即ち、合計３つの電気導線が示され、これに対応して３つの穴が取付フランジ内に設けられている。しかし、風力タービンは、３個以外の他の個数の、ブレード、電気導線および対応する穴を備える構成としてもよい。しかし、３枚のブレードを備えた風力タービンは、３枚全部のブレードが１つの導線に接続され、同一の導線が取付フランジの１つだけの穴を通過する構成としてもよい。

導電体５が穴７を介して取付フランジ４を通過すると、電気導線は環状部材８に到達する。環状部材は、取付フランジと環状部材間のある軸方向の距離をもって設置された電気絶縁ブッシング９を用いて取付フランジに装着されることにより、取付フランジから電気絶縁されている。環状部材に対向して多数の雷電流レセプター１０が設けられている。

雷電流レセプター１０は、タワー自体に沿うか、または、タワーを介して基底部に通じるワイヤーに沿ってリング１１内に設けられ、該リング１１はタワー基底部、即ち、海水の地面に接続されている。電気接触子を主軸２のベアリング３を介して設けてもよく、または、ベアリングから離間して設けてもよい。雷電流レセプターの個数は任意である。雷電流レセプターは尖鋭頭部を有し、雷電流レセプターの尖鋭頭部と環状部材間には小さな間隙が形成されている。間隙の幅は雷電流レセプターの個数および電流値によって決まり、該電流値は雷中に予測されるか、または風力タービンのブレードから地面または海水に伝えられるように設計されている。好ましくは、間隙の幅は１ｍｍ〜１０ｍｍであり、より好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍの範囲である。

他の実施の形態では、前記尖鋭頭部の代わりに雷電流レセプターの先端を環状部材に当接する金属製またはカーボン製ブッシュを用いて形成して電流を環状部材から雷電流レセプターに伝える構成であり、これにより、スパークを発生することなく電流を環状部材から雷電流レセプターに流している。

図４〜図７は避雷器システムの他の可能な実施の形態を示す異なる図である。図４は、取付フランジ４の裏面側４Ｂから見た、風力タービンの主軸２及び主軸の前ベアリング３を示す。図示の主軸の取付フランジ４は、風力タービンのハブ（図示せず）を主軸２に装着するための複数の穴を有している。電気導線ケーブル５はハブ（図示せず）から絶縁スリーブ６に通じており、更に、電気導線が取付フランジ４に特別に適用された穴７（図示せず）に挿入されている。取付フランジ４を通過後、導電体５は環状部材８に達する。

図５は導電体５の取付フランジ４を介して環状部材８に至る導通の更に詳細を示す断面図である。通電アースリングと金属線ワイヤを有する標準ケーブルグランドＰＧ２９などの電気的に絶縁されたケーブル５がハブ内に配置されて、ハブに装着されたブレードの１つから連通している。前述のように、特別に適用された穴７が取付フランジ内に設けられている。穴７を介して、絶縁スリーブ６を構成する標準ＡＰＥが穴７を介して環状部材８に連通されている。電線５はケーブルプラグ１２によりＡＰＥの直近端部６Ａに接続されている。環状部材８は小ボルト１３によりＡＰＥの遠方端部６Ｂに装着されている。図示のように可能な実施形態では、ボルト１３は、同一平面にあって雷電流レセプター（図８−１１参照）に面する環状部材の面８Ｂを少なくとも超えては延在しないボルト頭部を有する。環状部材８は電気絶縁体９により取付フランジ４の裏面側に固定されている。

電気絶縁体９は一端がねじ切りされたボルト（図７参照）を有する標準の絶縁体であり、該絶縁体の本体の回りに絶縁体を回転させるための手段、例えば、レンチ６で絶縁体を回転させるための図示のような６端部構成の周縁部１４が設けられている。絶縁体を回転させると、絶縁体の一端のねじ切り端部（図７参照）は取付フランジの裏面の対応するねじ穴（図示せず）にねじ止めされる。絶縁体の他端部のねじ穴は、環状部材４の穴（図示せず）を介してねじ穴（図示せず）内にねじ止めされる対応するねじボルトを収容するのに使用される。

または、絶縁体９は両端にねじ切りされたボルトを備え、環状部材は対応するねじ穴を備える構成としてもよい。絶縁体９を回転させることで、各ねじ切りされたボルトは取付フランジ及び環状部材の対応するねじ穴内にそれぞれねじ止めされる。上記二通りの取付可能な手段のいずれかにより、環状部材を取付フランジの裏面側に簡単でかつ確実に取り付けることができる。代わりに、環状部材がベアリングに装着可能であれば、上記と同様の取付が容易に採用可能である。

図６は図４とは異なる図を示すもので、取付フランジ４の前面側４Ａから見た避雷器システムを示す。しかし、簡潔明瞭のために取付フランジ４は図示していない。また、主軸２も図示していないが、主軸の前ベアリング３は図示している。

図から判るように、本実施の形態は、ケーブル線などの導電体５を、好ましい風力タービンの各ブレードに１つずつ備えている。しかし、各ブレードに１つよりも多くの導電体を適用することも可能であり、１つのブレード、２つのブレードまたは３つ以上のブレードなど、他の個数のブレードを備えた風力タービンを用いた避雷器システムを適用することもできる。結局、電気導線を各ブレードからハブ内部の１つの共有導体に接続することができ、１つの導線を取付フランジに連通し、さらに環状部材に連通させることも可能であろう。

環状部材４は円形周縁部全体に沿って延在している。好ましくはないが、環状部材を複数の部分、例えば３つに分割し、その１つの部分が各導電体に対応させることも可能であろう。雷光中にブレード１つだけに落雷した場合、当該ブレードからの電気導線だけ、即ち、当該電気導線が接続された環状部材の分割部だけが電流を固定部に流すであろう。環状部材の他の部分はその該当する１つのブレードからの電流を導通するようには機能しないであろう。

図７は環状部材８とナセルの固定部間に発生される静電気を放電できる装置１５の可能な実施の形態を示し、電流が環状部材８から該装置上に通電される。図示の実施形態では、電流は環状部材８から主軸の前ベアリングの前面カバープレートに伝えられる。よって、静電放電装置１５は前面カバープレートに取り付けられている。静電放電装置１５は電気絶縁体９を介してベアリングの前面プレートに取り付けられたブラシ（刷子）よりなり、その直近端部はボルトまたはナットで放電ブラシ１５を保持し、遠方端部はベアリングの前面プレートに固定されている。

ねじ切りされたボルト１６は絶縁体９の一端から延在し、その機能は図５を参照して記載される。図示の実施形態（図６参照）では、１つだけの静電放電装置１５が設けられている。しかし、１つより多くの静電放電装置１５を設けることもでき、また１つ以上の静電放電装置１５を主軸の前ベアリングの前面プレート以外のナセル内の素子に取り付けることもできる。また、図５に示す静電放電装置とは別に、環状部材を取付フランジに取り付けている絶縁体上に抵抗を設けることもできる。

図８−１１はいわゆる雷電流レセプター１０の異なる実施の形態を示す。雷電流レセプターは環状部材４と主軸の前ベアリング間の滑り接続を設定するように構成され、図示の実施形態では、ナセル内部の固定部には最初は電流が通電され続ける。

図８は、図１−３に示す雷電流レセプターと同様の雷電流レセプター１０の第１の実施形態を示す。雷電流レセプターはベース１７と尖鋭頭部１８よりなり、先端部は環状部材４の方向に向いている。ベース１７はボルト１９で主軸の前ベアリング３に固定されている。環状部材４と尖鋭頭部１８の先端点との間にある距離間隙が形成されている。

風力タービンの１つ以上のブレードに落雷が発生した場合、電流が環状部材に流れる。環状部材と雷電流レセプターの１つ以上の尖鋭ピンの先端との間にスパークが発生される。雷電流レセプターから電流は更に主軸の前ベアリングに沿ってタワーなどの風力タービンの固定部に流れ続け、更にタワーの下方の地面に流れ続けるであろう。

図９は図１−３に示す雷電流レセプターと僅かに異なる構成の雷電流レセプターの第２の実施形態を示す。雷電流レセプターは、先端が尖鋭フォーク状の歯２１より成る板部材２０で構成され、該尖鋭フォーク状の歯２１は環状部材４の方向に向いている。板部材はボルト１９で主軸の前ベアリング３に固定されている。間隙により環状部材４と尖鋭フォーク状の歯２１間が離間されている。板部材は、環状部材の内周部と雷電流レセプターのフォーク状の歯の間の半径方向の距離が環状部材４の面４Ｂと雷電流レセプターのフォーク状の歯２１間の軸方向の距離よりも小さくなるようにすると共に、ベアリング３に対面するように、曲げられる。

風力タービンの１つ以上のブレードへの落雷により電流が発生されると、電流は環状部材に導通される。環状部材の内周部と雷電流レセプターを形成する１つ以上の板部材の尖鋭端部間にスパークが発生されるであろう。雷電流レセプターからは、更に、主軸の前ベアリングに沿ってタワーやタワーから、さらに下方の地面など、風力タービンの固定部に、電流が通電され続けるであろう。

図９は図１−３に示す雷電流レセプターと僅かに異なる構成の雷電流レセプターの第２の実施形態を示す。雷電流レセプターは、先端が尖鋭フォーク状の歯２１より成る板部材２０で構成され、該尖鋭フォーク状の歯２１は環状部材４の方向に向いている。板部材はボルト１９で主軸の前ベアリング３に固定されている。間隙により環状部材４と尖鋭フォーク状の歯２１間が離間されている。板部材は、図９に示す雷電流レセプターの板部材のようには曲げられずに、環状部材の方向に真っ直ぐに向いている。これにより、環状部材と雷電流レセプターのフォーク状の歯の間の距離は、ベアリング３に対面する環状部材の面４Ｂと雷電流レセプターのフォーク状の歯の間の軸方向の距離となる。

風力タービンの１つ以上のブレードへの落雷により電流が発生されると、電流は環状部材に導通される。環状部材の表面と雷電流レセプターを形成する１つ以上の板部材の尖鋭端部間にスパークが発生されるであろう。雷電流レセプターからは、更に、主軸の前ベアリングに沿って、タワーやタワーから更に下方の地面など、風力タービンの固定部に、電流が通電され続けるであろう。

図８−１０に示すものとは別の実施形態を下記に示す。即ち、雷電流レセプターの先端が尖鋭形状である必要はなく、それに代わって、円筒状の先端など、尖鋭形状でない先端部を有してもよい。雷電流レセプターは多数の雷電流レセプターに関して単一の独立した部材を構成する必要はない。レセプターの尖鋭または尖鋭でない先端部はベアリングの前板を取り囲むリング部により形成可能であり、該リング部はリング周縁部に沿った選択された位置に先端部を備え、該先端部はリング部から環状部材方向に軸方向に延在している。環状部材と雷電流レセプターの尖鋭または尖鋭でない先端部間に形成される間隙は、内周部に沿うか、または、レセプターに面する表面に沿った構成とは異なり、環状部材の外周部に沿って形成可能である。

図１１は図１０に示す実施形態の断面図である。電線が風力タービンのハブから入力され、ケーブルプラグにより、電流導通用コアを備えたＡＰＥなどの絶縁スリーブに装着されている。電気絶縁スリーブは風力タービンの主軸にハブを取り付けるための取付フランジに形成された穴内に支持されている。導体コアを有する絶縁スリーブは環状部材に装着されている。環状部材は電気絶縁体により取付フランジの裏面側に固定されている。

風力タービンの運転中には、取付フランジは主軸と共に回転するであろう。従って、電気ケーブル線、導体コアを有する絶縁スリーブ、環状部材、環状部材を取付フランジの後方面に装着する絶縁体もまた、取付フランジ、主軸、風力タービンのハブおよび風力タービンのブレードと共に、すべて、回転するであろう。

しかしながら、運転中は、主軸の前ベアリングは回転しないであろう。よって、ベアリングに固定された雷電流レセプターもまた回転しないであろう。従って、環状部材と雷電流レセプターの尖鋭先端部または先端部間に間隙が形成される。雷電流レセプターの位置を調整することにより、環状部材と雷電流レセプターの先端部間の距離、即ち、間隙の大きさを調整することができる。上記距離を調整することにより、環状部材と雷電流レセプターの先端部間の間隙において、スパークが形成される電位差を調整することができる。

一般に、雷光中は風力タービンのブレードは落雷を受けるかも知れない。ブレードはブレードの長さ方向に延在する一般に公知の形態の電気導線を備える。ブレードの電気導線はブレードのベース部まで延び、電流が本発明の部分を構成する電気導線に通電される。次に、電流はハブ内部のブレードのベース部から本発明の電気導線に沿って、取付フランジを介して環状部材に伝えられる。

電流が環状部材に到達すると、電流は、環状部材から１つ以上の雷電流レセプターの先端部に向かうスパークとして小間隙を横断することにより、雷電流レセプターの先端部に流れ続ける。雷電流レセプターからの電流は、恐らくタワーに吊されたワイヤ線を伝わって、ベアリングと恐らくタワーの金属部を介するか、または、電流を雷電流レセプターから地面に導通させるために特別に適用された手段を介して、地面に伝えられる。

また別の実施形態では、取付フランジに取り付けられた環状部材と取付フランジに対する固定部に固定された雷電流レセプターの構成に代えて、雷電流レセプターは取付プレートに装着され、環状部材が固定部に固定される構成としてもよい。これにより、環状部材が取付フランジと共に回転するのではなく、雷電流レセプターが取付フランジと共に回転する。しかし、雷電流レセプターがその先端部に、スパーク用間隙を形成するために尖鋭形状とするのではなく、金属ブラシまたはカーボンブラシを備えた場合もまた、雷電流レセプターと環状部材の機能は全く同じである。

本発明に係る避雷器手段および風力タービンの他の部分を備えた実施の形態の斜視図である。電流がハブからタワーに伝わるときの電流経路を示す、側部から見た実施の形態の斜視図である。電流がハブからタワーに伝わるときの電流経路を示す、背後から見た実施の形態の斜視図である。本発明に係る避雷器手段および風力タービンの他の部分を備えた他の実施の形態の斜視図である。本発明に係る避雷器手段の他の実施の形態の部分断面斜視図である。本発明に係る避雷器手段および風力タービンの他の部分を備えたその他の実施の形態の斜視図である。本発明に係る避雷器手段に追加補充された静電放電素子の斜視図である。本発明に係る避雷器システムの雷電流レセプター構成部の可能な実施の形態の斜視図である。本発明に係る避雷器システムの雷電流レセプター構成部の他の可能な実施の形態の斜視図である。本発明に係る避雷器システムの雷電流レセプター構成部の更に他の可能な実施の形態の斜視図である。本発明に係る避雷器システムの雷電流レセプター構成部の更に他の可能な実施の形態の断面図である。

符号の説明

１ナセル、２主軸、３ベアリング、４取付フランジ、５導電体、６絶縁スリーブ６、７穴、８環状部材

Claims

雷により誘起された電流を、風力タービンのブレードから伝導することが可能である電流伝導手段と、
風力タービンの主軸に装着するためのフランジを通過して導くことにより、前記ブレードのベース部に沿って、ハブを介して風力タービンの固定部に延びる導電手段とを備え、
前記風力タービンの固定部は、風力タービンの運転中は前記取付フランジに対して静止していることを特徴とする風力タービン用避雷器手段。
前記取付フランジを通過して導かれた前記導電手段は、該取付フランジから電気的に絶縁された請求項１記載の風力タービン用避雷器システム。
前記取付フランジを通過して前記導電手段を導くことは、前記導電手段を前記取付フランジの周縁部を通過して導くことにより成される請求項１または２に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記導電手段と前記取付フランジの周縁部の間に電気絶縁を施した請求項３記載の風力タービン用避雷器システム。
前記取付フランジを通過して前記導電手段を導くことは、前記導電手段を前記取付フランジに貫通させることにより成される請求項１または２に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記導電手段と前記取付フランジの穴との間に電気絶縁を施した請求項５記載の風力タービン用避雷器システム。
前記導電手段は前記風力タービンの主軸の周囲に設けられた環状部材を備え、該環状部材は前記取付フランジおよび前記主軸から電気的に絶縁されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記環状部材は、前記取付フランジに装着されて、前記風力タービンの運転中は前記取付フランジ、主軸、ハブと共に回転し、前記環状部材と前記風力タービンの固定部との間に滑り手段が設けられ、該滑り手段は電流を前記環状部材から前記固定部に伝導することを特徴とする請求項７記載の風力タービン用避雷器手段。
前記環状部材は前記風力タービンの固定部に装着されて、前記風力タービンの運転中は前記取付フランジ、主軸、ハブと共に回転せず、前記環状部材と前記取付フランジとの間に滑り手段が設けられ、該滑り手段は電流を前記取付フランジから前記環状部材に伝導することを特徴とする請求項７記載の風力タービン用避雷器手段。
前記滑り手段は、前記取付フランジが風力タービンの運転中に回転するときに、前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数の金属ブラシである請求項８または９に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数の金属ブラシである前記滑り手段は、前記風力タービンの固定部に固定されたことを特徴とする請求項８及び１０に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数の金属ブラシである前記滑り手段は、前記取付フランジに固定されたことを特徴とする請求項９及び１０に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記滑り手段は、前記取付フランジが風力タービンの運転中に回転するときに、前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数のカーボンブラシである請求項８または９に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数のカーボンブラシである前記滑り手段は、前記風力タービンの固定部に固定されたことを特徴とする請求項８及び１３に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数のカーボンブラシである前記滑り手段は、前記取付フランジに固定されたことを特徴とする請求項９及び１３に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記滑り手段は多数の空間的なギャップであり、該ギャップは電流を前記環状部材からスパークの状態で通過させるためのスパークギャップを形成する請求項８または９に記載の風力タービン用避雷器手段。
多数のギャップである前記滑り手段は、前記環状部材と多数の雷電流レセプター間に設けられ、該レセプターは前記風力タービンの固定部に固定されたことを特徴とする請求項８及び１６に記載の風力タービン用避雷器手段。
多数のギャップである前記滑り手段は、前記環状部材と多数の雷電流レセプター間に設けられ、該レセプターは前記取付フランジに固定されたことを特徴とする請求項９及び１６に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記レセプターは、前記主軸の回転軸心に垂直な平面内に実質的に存在する前記環状部材の表面に隣接する尖鋭端部により構成される請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器システム。
前記レセプターは、前記主軸の回転軸心を囲む前記環状部材の内周に隣接する尖鋭端部により構成される請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器システム。
前記レセプターは、前記主軸の回転軸の周りの周縁部であって前記環状部材の外周に隣接する尖鋭端部により構成される請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器システム。
前記環状部材と各雷電流レセプターの前記尖鋭端部の間で前記主軸の回転軸心に対する半径方向距離は、前記環状部材と前記各雷電流レセプターの残りの部分との間で前記主軸の回転軸心に対する軸方向距離よりも短いことを特徴とする請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器システム。
前記環状部材と各雷電流レセプターの前記尖鋭端部の間で前記主軸の回転軸心に対する軸方向距離は、前記環状部材と前記各雷電流レセプターの残りの部分との間で前記主軸の回転軸心に対する半径方向距離よりも短いことを特徴とする請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器システム。
前記雷電流レセプターの尖鋭先端部は円筒状に形成されると共に、円筒状の尖鋭端部が前記環状部材の方に向いことを特徴とする請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器システム。
前記雷電流レセプターの尖鋭先端部は円錐状に形成されると共に、円錐形状の尖鋭端部が前記環状部材の方に向いたことを特徴とする請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器システム。
前記雷電流レセプターの尖鋭先端部は円錐台状に形成されると共に、円錐台形状の尖鋭端部が前記環状部材の方に向いたことを特徴とする請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器システム。
前記雷電流レセプターの尖鋭先端部は角錐状に形成されると共に、角錐形状の尖鋭端部が前記環状部材の方に向いたことを特徴とする請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器システム。
前記雷電流レセプターの尖鋭先端部は三角形状に形成されると共に、三角形状の尖鋭端部が前記環状部材の方に向いたことを特徴とする請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器システム。
前記雷電流レセプターの尖鋭先端部は多数の歯を有するフォーク状に形成されると共に、多数の歯を有する尖鋭端部が前記環状部材の方に向いたことを特徴とする請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器システム。
前記環状部材は前記風力タービンの固定部に装着されて、前記風力タービンの運転中は前記取付フランジ、主軸、ハブと共に回転せず、前記環状部材と前記取付フランジとの間に滑り手段が設けられ、該滑り手段は、雷電流とは別に生成された静電気を前記取付フランジから前記環状部材に伝導することを特徴とする請求項７〜２９のいずれか一項に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記滑り手段は、前記取付フランジが風力タービンの運転中に回転するときに、前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数の金属ブラシである請求項３０記載の風力タービン用避雷器手段。
前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数の金属ブラシである前記滑り手段は、前記風力タービンの固定部に固定されたことを特徴とする請求項３０記載の風力タービン用避雷器手段。
前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数の金属ブラシである前記滑り手段は、前記取付フランジに固定されたことを特徴とする請求項３１及び３２に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記滑り手段は、前記取付フランジが風力タービンの運転中に回転するときに、前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数のカーボンブラシである請求項３０記載の風力タービン用避雷器手段。
前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数のカーボンブラシである前記滑り手段は、前記風力タービンの固定部に固定されたことを特徴とする請求項３０記載の風力タービン用避雷器手段。
前記環状部材に当接して前記環状部材に沿って滑動する多数のカーボンブラシである前記滑り手段は、前記取付フランジに固定されたことを特徴とする請求項３４及び３５に記載の風力タービン用避雷器手段。
前記滑り手段は多数の空間的なギャップであり、該ギャップは前記静電気を前記環状部材からスパークの状態で通過させるためのスパークギャップを形成する請求項３０記載の風力タービン用避雷器手段。
多数のギャップである前記滑り手段は、前記環状部材と多数の静電放電素子との間に設けられ、該静電放電素子は前記風力タービンの固定部に固定されたことを特徴とする請求項３０記載の風力タービン用避雷器手段。
多数のギャップである前記滑り手段は、前記環状部材と多数の静電放電素子との間に設けられ、該静電放電素子は前記取付フランジに固定されたことを特徴とする請求項３０記載の風力タービン用避雷器手段。
雷により誘起された電流を、風力タービンのブレードから該風力タービンの取付フランジに対する該風力タービンの固定部に伝導する方法であって、
電流を、前記取付フランジを通過して前記取付フランジの前方側から前記取付フランジの後方側に流すと共に、前記取付フランジの周縁部を通過させて、導電体に沿って通過させる工程を備えたことを特徴とする方法。
雷により誘起された電流を、風力タービンのブレードから該風力タービンの取付フランジに対する該風力タービンの固定部に伝導する方法であって、
前記電流を、前記取付フランジを介して前記取付フランジの前方側から前記取付フランジの後方側に、導電体に沿って通過させる工程を備えたことを特徴とする方法。
雷により誘起された電流を、風力タービンのブレードから延在する導電体に沿って伝導するための、風力タービンの取付フランジの使用方法。