JP4099208B1 - 風力発電施設用防雷システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 タワー1の頂部に回動可能に取付けられたナセル2を介して設けられ風力により回転するブレード3を備えた風力発電施設Fの防雷を行なうもので、ブレード3の先端3aの軌道のうち最上位点が描く経路13(14)の上方に、この経路13を通るブレード3の先端3aに対し雷撃が生じないように、落雷を捕獲する主架空地線11を複数本設け、各主架空地線11の下側に、各主架空地線11に夫々対応した従架空地線12を並設し、互いに対応する主架空地線11及び従架空地線12間を所定間隔で列設した複数の連結杆16を介して連結した。
【選択図】 図1
Description
本発明はこの問題点に鑑みて為されたもので、落雷の捕獲確率を向上させ、ブレードへの落雷の直撃を確実に回避して、防雷効果の向上を図った風力発電施設用防雷システムを提供することを目的とする。
そして、上記の目的を達成するため、本発明の風力発電施設用防雷システムは、タワー頂部に回動可能に取付けられたナセルを介して設けられ風力により回転するブレードを備えた風力発電施設の防雷を行なう風力発電施設用防雷システムにおいて、
上記ブレードの先端の軌道のうち最上位点が描く経路の上方に、該経路を通るブレードの先端に対し雷撃が生じないように、落雷を捕獲する主架空地線を複数本設けた構成とした。
ここで、主架空地線が3本以上ある場合、各主架空地線の間隔は、風力発電施設の立地条件や環境によって、必ずしも等間隔でなくても良いが、できるだけ、等間隔に設定することが望ましい。
また、各主架空地線の下側に従架空地線を並設した場合には、万一、主架空地線が落雷により切断しても、従架空地線があるので、この従架空地線により落雷を捕獲できるようになり、より一層確実に、ブレードへの雷撃を防止することができる。
図1乃至図5に示すように、本発明の実施の形態に係る風力発電施設用防雷システムSは、風力発電施設Fの防雷を行なう。風力発電施設Fは、障害物のない平坦地に数十メートルのタワー1を設置し、タワー1の頂部に発電機等を内蔵したナセル2を略垂直軸周りに回動可能に設け、ナセル2の前部には略水平軸周りに風力で回転させられる例えば3枚のブレード3を設け、このブレード3の回転駆動により発電機を駆動して発電を行なう。
また、図5(b)に示すように、横から見た正面図上、円14の中心Pから真上にある主架空地線11の下縁までの距離Yを、Y=(0.05〜11.1)D、最適値としては、Y=(0.3〜3.9)Dに設定してある。
実施の形態では、D=1.8mの場合で、X=4m,Y=7mに定めた。
連結杆16は、例えば、外層をウレタン樹脂で覆われた、アラミド繊維を内層、ポリエステル繊維を中層として構成される引張強さ37.6kN、外径9mmの非導電性ロープの両端に係止め金具を取付けして形成されている。
実施の形態においては、上記した、X=4m,Y=7mのとき、主架空地線11及び従架空地線12間の距離ZをZ=2mに定め、連結杆16の間隔LをL=1mと定めている。
なお、ポール10を介さずに直接、主架空地線11及び従架空地線12とタワー1を電線などで地中接続する方法もあるがポール10を介した方が効果は同じでもコストダウンになる。
S 風力発電施設用防雷システム
F 風力発電施設
1 タワー
2 ナセル
3 ブレード
3a 先端
10 ポール
11 主架空地線
12 従架空地線
13 経路(ブレード先端が描く軌跡)
14 円
P 中心
D 円の直径
15 エリア
X 主架空地線の間隔
Y 円の中心から真上にある主架空地線の下縁までの距離
Z 主架空地線及び従架空地線間の距離
16 連結杆
L 連結杆の間隔
Claims (6)
- タワー頂部に回動可能に取付けられたナセルを介して設けられ風力により回転するブレードを備えた風力発電施設の避雷を行なう風力発電施設用防雷システムにおいて、
上記ブレードの先端の軌道のうち最上位点が描く経路の上方に、該経路を通るブレードの先端に対し雷撃が生じないように、落雷を捕獲する主架空地線を複数本設け、
上記複数の主架空地線を水平方向に沿って互いに平行配置し、
上記ブレードの先端の軌道のうち最上位点が描く経路が、上から見て上記ナセルの回動中心を中心とする円で構成され、上から見て上記複数の主架空地線を上記円の中心に対して対称配置し、
上記円の直径をDとしたとき、上から見て上記主架空地線の間隔Xを、X=(0.005〜13.0)D、横から見て上記円の中心から真上にある主架空地線の下縁までの距離Yを、Y=(0.05〜11.1)Dに設定したことを特徴とする風力発電施設用防雷システム。 - X=(0.5〜2.2)D、Y=(0.3〜3.9)Dに設定したことを特徴とする請求項1記載の風力発電施設用防雷システム。
- 上記各主架空地線の下側に、該各主架空地線に夫々対応した従架空地線を並設し、互いに対応する主架空地線及び従架空地線間を、所定間隔で列設した複数の連結杆を介して連結したことを特徴とする請求項1または2記載の風力発電施設用防雷システム。
- 上記主架空地線が切断して上記連結杆を介して上記従架空地線より下側に垂れ下がったとき、該切断した主架空地線から上記ブレードに雷放電しないように、上記連結杆の間隔を定めたことを特徴とする請求項3記載の風力発電施設用防雷システム。
- 上記タワーを挟んで、一対のポールを立設し、上記主架空地線及び従架空地線を上記一対のポール間に架設したことを特徴とする請求項3または4記載の風力発電施設用防雷システム。
- 上記主架空地線及び従架空地線は、それぞれのポールを介して上記タワーと互いに地中で短絡させて接地したことを特徴とする請求項5記載の風力発電施設用防雷システム。
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