JP2017227209A - 風力発電装置用ブレード - Google Patents
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Abstract
Description
この風力発電エネルギーを生成する風力発電装置は、高い支柱と、この支柱の上部に装着され、発電機が内装されたナセルと、このナセルに装着されて前記発電機を回転駆動する多数のブレードとを備えている。
また、発電量を大きくするために、ブレードも長く大きくしている。
そして、ブレードへ落雷すると、その雷撃によってブレードが破損し、発電が行なえなくなってしまう。
この状態でブレードへ向けて落雷が発生した場合、この落雷を、定位置にある受雷部に誘導して受け、その雷撃を、接地線を通して地面へ放出することができる。
ステップトリーダが大地とある程度の距離になると大地または建築物(避雷針)、木などからステップトリーダに向かって、微弱電流の上向きストリーマ(お迎え放電)が伸びてくる。
このストリーマとステップトリーダが結合すると、その経路を通って、雷雲と大地間に大電流(帰還電流)が流れる。これが落雷現象である。
この作用により、前記ブレードの先端部分を除いた基部側とその周辺における上向きストリーマの発生を起こりにくくして、このブレードの基部側への落雷を抑制し、落雷を前記ブレード先端部の誘導電極へ誘導することができる。
これによって、このブレード先端以外の部位において、前述した上向きストリーマの発生を起こりにくくして落雷を抑制し、この落雷を前記ブレードの先端部に導いて、その雷撃を地面に放出することができる。
図1において、符号1は、本実施形態が適用される風力発電装置を示し、この風力発電装置1は、地面Gに立設された支柱2と、この支柱2の上部に装着されたナセル3と、図3に示すように、このナセル3の内部に配置されたボス4に装着される、3本の本実施形態に係わるブレード5とを備えている。
この誘導電極7は、その内側において、前記内部電極6と一体化されて、相互に電気的に接続されている。
したがって、前記ブレード5が停止している状態であっても回転している状態であっても、落雷を安全な位置に誘導させることができる。
これは、前記ブレード5の軽量化に適する。
2 支柱
3 ナセル
4 ボス
5 ブレード
6 内部電極
7 誘導電極
8 外部電極
9 絶縁層
C 雷雲
G 地面
Claims (10)
- 風力発電装置に用いられるブレードであって、内部に、導電性材料によって形成された内部電極が挿着され、前記ブレードの先端部表面に、導電性材料によって形成され、前記内部電極に電気的に接続された誘導電極が設けられ、前記ブレードの表面で、前記誘導電極から離間した部位から前記ブレードの基部近傍に至る範囲に、導電性材料によって形成された外部電極が設けられ、この外部電極と前記内部電極および前記誘導電極との間に、これらを電気的に絶縁する絶縁層が設けられ、かつ、前記内部電極が接地され、前記ブレードの主体が電気絶縁材料によって形成され、このブレードの主体部分が前記外部電極と前記内部電極および前記誘導電極との間に介在させられて前記絶縁層とされていることを特徴とする風力発電装置用ブレード。
- 前記内部電極が、前記ブレードを支持する強度部材であることを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置用ブレード。
- 前記誘導電極と前記外部電極の少なくとも一方が導電性塗料からなる塗膜であることを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置用ブレード。
- 前記誘導電極と前記外部電極の少なくとも一方が金属板であることを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置用ブレード。
- 前記誘導電極と前記外部電極の少なくとも一方が金属メッシュであることを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置用ブレード。
- 前記誘導電極と前記外部電極の少なくとも一方がカーボンファイバーシートであることを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置用ブレード。
- 前記誘導電極と前記外部電極の少なくとも一方がカーボンファイバーメッシュであることを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置用ブレード。
- 前記絶縁層が、前記ブレード内に形成された空気層であることを特徴とする請求項1ないし請求項7の何れかに記載の風力発電装置用ブレード。
- 前記絶縁層が、前記外部電極と前記内部電極および誘導電極との間に介装された電気絶縁材料からなるスペーサーであることを特徴とする請求項1ないし請求項7の何れかに記載の風力発電装置用ブレード。
- 前記スペーサーが無機材料の焼成体であることを特徴とする請求項9に記載の風力発電装置用ブレード。
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