JP4451726B2 - Split blade for windmill and lightning protection device for windmill - Google Patents

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Description

本発明は、風車用分割型ブレード及び風車の耐雷装置に関する。   The present invention relates to a split blade for a windmill and a lightning protection device for the windmill.

現在、風車を用いた風力発電システムが実用化されている。近年においては、風車の山岳地等への設置事例が増加することに伴い、落雷から風車のブレードを保護する技術が種々提案されている。   Currently, wind power generation systems using windmills are in practical use. In recent years, as wind turbines are installed in mountainous areas and the like, various techniques for protecting wind turbine blades from lightning strikes have been proposed.

例えば、風車のブレードの翼端部に受雷部を設けるとともに、この受雷部からブレードの翼根部まで延在する導電線をブレード内部やブレード表面に配し、これら受雷部及び導電線を介して雷の電流をハブに誘導する技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
IEC/TC88、“Wind turbine generator systems-Part24:Lightning protection for wind turbines”、IEC61400-24,Ed.1、IEC、１９９９年１０月２２日、p.３４ For example, a lightning-receiving portion is provided at the blade tip of a wind turbine blade, and a conductive wire extending from the lightning-receiving portion to the blade root portion of the blade is disposed inside the blade or on the blade surface. A technique for inducing a lightning current to the hub via the hub has been proposed (for example, see Non-Patent Document 1).
IEC / TC88, “Wind turbine generator systems-Part24: Lightning protection for wind turbines”, IEC61400-24, Ed.1, IEC, October 22, 1999, p.34

一方、近年における風車の大型化の要請に伴い、風車のブレードの輸送が困難となるという問題が顕在化している。かかる問題を解消するために、長大なブレードを長さ方向に分割して輸送し、バレルナットやテンションボルト等の金属製の連結部材を使用することにより、分割されたブレードを設置場所で連結する技術が提案されている。   On the other hand, with the recent demand for larger windmills, the problem of difficulty in transporting windmill blades has become apparent. In order to solve such a problem, a long blade is divided and transported in the length direction, and the divided blade is connected at the installation place by using a metal connecting member such as a barrel nut or a tension bolt. Technology has been proposed.

しかし、このような分割型のブレードを採用すると、前記した金属製の連結部材への落雷によって、連結部材やブレードが破損してしまうという問題が新たに発生していた。   However, when such a split type blade is employed, there is a new problem that the connecting member and the blade are damaged by the lightning strike on the metal connecting member.

本発明の課題は、風車用の分割型ブレードにおいて使用される金属製の連結部材への落雷を未然に防ぐことにより、連結部材及び分割型ブレードの破損を防止することである。   An object of the present invention is to prevent damage to the connecting member and the split blade by preventing lightning strikes to the metal connecting member used in the split blade for a windmill.

また、本発明の課題は、前記した分割型ブレードを備えた風車を落雷から保護することである。   Moreover, the subject of this invention is protecting the windmill provided with the above-mentioned division | segmentation type | mold blade from a lightning strike.

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、長さ方向中央部で翼根側の内翼部と翼端側の外翼部とに分割され、これら内翼部と外翼部とが金属製の連結部材で連結されてなる風車用分割型ブレードにおいて、前記内翼部と前記外翼部との間に介設され、前記連結部材に対して電気的に絶縁された金属板と、前記金属板から前記内翼部の翼根部を経由してブレード外部へと延在するように配された翼内導電線と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is divided into an inner wing portion on the blade root side and an outer wing portion on the blade tip side at the central portion in the length direction. In the split blade for a wind turbine in which the wing portion is connected by a metal connecting member, the blade is interposed between the inner wing portion and the outer wing portion, and is electrically insulated from the connecting member. It is characterized by comprising: a metal plate; and an in-blade conductive wire arranged so as to extend from the metal plate to the outside of the blade via the blade root portion of the inner wing portion.

請求項１に記載の発明によれば、ブレードを構成する内翼部と外翼部との間に金属板が介設され、この金属板が金属製の連結部材に対して電気的に絶縁されている。また、金属板から内翼部の翼根部を経由してブレード外部へと延在するように翼内導電線が配されている。従って、連結部材が配置されたブレードの長さ方向中央部で金属板を「受雷部」として機能させることができるので、連結部材への落雷を未然に防ぐことができるとともに、金属板及び翼内導電線を介して落雷の電流をブレード外部へと誘導することができる。この結果、落雷に起因する連結部材の破損やブレードの破損を防止することができる。   According to the first aspect of the present invention, the metal plate is interposed between the inner wing portion and the outer wing portion constituting the blade, and the metal plate is electrically insulated from the metal connecting member. ing. Further, the blade conductive wires are arranged so as to extend from the metal plate to the outside of the blade via the blade root portion of the inner blade portion. Therefore, since the metal plate can function as a “lightning receiving portion” at the central portion in the longitudinal direction of the blade on which the connecting member is disposed, it is possible to prevent lightning strikes on the connecting member and to prevent the metal plate and blade Lightning current can be induced to the outside of the blade through the inner conductive wire. As a result, it is possible to prevent damage to the connecting member and blade due to lightning.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の風車用分割型ブレードにおいて、前記金属板は、前記内翼部と前記外翼部との接続部分における断面形状と略同一の平面形状を有し、前記内翼部及び前記外翼部に作用する荷重を担うことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the split blade for a wind turbine according to the first aspect, the metal plate has a planar shape substantially the same as a cross-sectional shape at a connection portion between the inner wing portion and the outer wing portion. And having a load acting on the inner wing portion and the outer wing portion.

請求項２に記載の発明によれば、金属板は、内翼部と外翼部との接続部分における断面形状と略同一の平面形状を有し、これら内翼部及び外翼部に作用する荷重（捩り荷重等）を担う「リブ」としても機能する。従って、ブレードの座屈を防止することができる。   According to the invention described in claim 2, the metal plate has a planar shape substantially the same as the cross-sectional shape at the connection portion between the inner wing portion and the outer wing portion, and acts on the inner wing portion and the outer wing portion. It also functions as a “rib” that bears loads (torsional loads, etc.). Therefore, buckling of the blade can be prevented.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の風車用分割型ブレードにおいて、前記金属板は、前記内翼部の翼端側端面に固定された内翼側金属板と、前記外翼部の翼根側端面に固定されるとともに前記内翼側金属板に電気的に接続される外翼側金属板と、から構成されることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the split blade for a wind turbine according to the first or second aspect, the metal plate includes an inner blade side metal plate fixed to a blade end side end surface of the inner blade portion, and the outer blade. The outer wing side metal plate is fixed to the blade root side end surface of the wing portion and is electrically connected to the inner wing side metal plate.

請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の風車用分割型ブレードを備える風車の耐雷装置であって、接地金属板と、この接地金属板と前記風車用分割型ブレードの前記翼内導電線とを電気的に接続する接地用導電手段と、を備えることを特徴とする。   Invention of Claim 4 is a lightning-proof device of a windmill provided with the division | segmentation type | mold blade for windmills as described in any one of Claim 1 to 3, Comprising: A ground metal plate, this ground metal plate, and said windmill And a grounding conductive means for electrically connecting the in-blade conductive wire of the split blade.

請求項４に記載の発明によれば、接地金属板と、ブレードの内部に配された翼内導電線と、が接地用導電手段によって電気的に接続されている。従って、ブレードの長さ方向中央部で「受雷部」として機能する金属板に落雷した場合に、翼内導電線、接地用導電手段及び接地金属板を順次経由させて落雷の電流を地中に誘導することができる。この結果、落雷に起因する風車の破損を防止することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the ground metal plate and the in-blade conductive wire disposed inside the blade are electrically connected by the grounding conductive means. Therefore, when a lightning strikes a metal plate that functions as a “lightning-receiving part” at the center in the longitudinal direction of the blade, the current of the lightning strikes through the wing conductive wire, grounding conductive means, and grounding metal plate in sequence. Can be guided to. As a result, it is possible to prevent the windmill from being damaged due to lightning.

請求項１〜３に記載の発明によれば、ブレードの内翼部と外翼部との間に金属板が介設され、この金属板がブレードの連結部材に対して電気的に絶縁され、この金属板からブレード外部へと延在する翼内導電線が配されているので、連結部材への落雷を未然に防止することができるとともに、落雷の電流をブレード外部へと誘導することができる。この結果、落雷に起因する連結部材の破損やブレードの破損を防止することができる。   According to the first to third aspects of the present invention, a metal plate is interposed between the inner wing portion and the outer wing portion of the blade, and the metal plate is electrically insulated from the connecting member of the blade. Since the in-blade conductive wire extending from the metal plate to the outside of the blade is arranged, it is possible to prevent lightning strike to the connecting member and to induce the lightning current to the outside of the blade. . As a result, it is possible to prevent damage to the connecting member and blade due to lightning.

請求項４に記載の発明によれば、接地金属板と、ブレードの内部に配された翼内導電線と、が接地用導電手段によって電気的に接続されているので、ブレードの長さ方向中央部に配置された金属板に落雷した場合に、落雷の電流を地中に誘導することができる。この結果、落雷に起因する風車の破損を防止することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the ground metal plate and the in-blade conductive wire disposed inside the blade are electrically connected by the grounding conductive means, the center in the longitudinal direction of the blade When a lightning strikes on a metal plate arranged in the area, a lightning current can be induced into the ground. As a result, it is possible to prevent the windmill from being damaged due to lightning.

以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、図１〜図３を用いて、本実施の形態に係る分割型ブレード４を備えた水平軸風車１の構成について説明する。   First, the structure of the horizontal axis windmill 1 provided with the split-type blade 4 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

水平軸風車１は、図１に示すように、地上に設置されるタワー２、タワー２の頂部に取り付けられたナセル３、ナセル３の内部の（図示されていない）主軸に取り付けられた２枚の分割型ブレード４、等から構成されている。   As shown in FIG. 1, the horizontal axis windmill 1 includes a tower 2 installed on the ground, a nacelle 3 attached to the top of the tower 2, and two pieces attached to a main shaft (not shown) inside the nacelle 3. The divided blades 4 and the like.

タワー２の設置場所近傍の地中には、図１に示すように接地金属板１０が埋設されており、この接地金属板１０とタワー２の接地端子２ａとの間に接地用避雷銅線１１が配されている。また、タワー２の内部には、図１に示すようにタワー内避雷銅線１２が配されている。タワー内避雷銅線１２の下端はタワー２の下部に設けられた接地端子２ａに接続されており、これによってタワー内避雷銅線１２と接地金属板１０とが電気的に接続されている。また、タワー内避雷銅線１２の上端はナセル３の内部に配されたナセル内避雷銅線１３（後述）に接続されている。   As shown in FIG. 1, a ground metal plate 10 is buried in the ground near the place where the tower 2 is installed, and a grounding lightning copper wire 11 is interposed between the ground metal plate 10 and the ground terminal 2 a of the tower 2. Is arranged. In addition, inside the tower 2, as shown in FIG. The lower end of the lightning arrester copper wire 12 in the tower is connected to a ground terminal 2a provided in the lower part of the tower 2, whereby the lightning arrester copper wire 12 in the tower and the ground metal plate 10 are electrically connected. Further, the upper end of the lightning copper wire 12 in the tower is connected to a lightning copper wire 13 in the nacelle (described later) arranged inside the nacelle 3.

ナセル３の内部には、図１に示すようにナセル内避雷銅線１３が配されている。ナセル内避雷銅線１３の一端は前記したタワー内避雷銅線１２に接続され、ナセル内避雷銅線１３の他端は分割型ブレード４の内部に配されたブレード内避雷銅線１４（後述）に接続される。また、ナセル３の後方には、図１に示すように避雷針５が設けられている。この避雷針５も、ナセル内避雷銅線１３を介してタワー内避雷銅線１２に接続されている。   Inside the nacelle 3, as shown in FIG. One end of the lightning copper wire 13 in the nacelle is connected to the above-described lightning copper wire 12 in the tower, and the other lightning copper wire 13 in the nacelle is connected to the inside of the split blade 4. Connected to. In addition, a lightning rod 5 is provided behind the nacelle 3 as shown in FIG. The lightning rod 5 is also connected to the lightning copper wire 12 in the tower via the lightning copper wire 13 in the nacelle.

分割型ブレード４は、図２に示すように、繊維強化プラスチック製の外皮４Ｓと、この外皮４Ｓの内側に配置される（図示されていない）主桁と、を備えて構成されている。分割型ブレード４は、図１及び図２に示すように、長さ方向中央部において翼根側の内翼部４Ｒと翼端側の外翼部４Ｔとに分割される分割構造を有している。そして、図２に示すように、外翼部４Ｔの主桁の翼根側端部には金属製のバレルナット６が、内翼部４Ｒの主桁の翼端側端部には金属製のテンションボルト７が、各々取り付けられており、バレルナット６にテンションボルト７を螺入することにより、内翼部４Ｒと外翼部４Ｔとを連結している。バレルナット６及びテンションボルト７は、本発明における連結部材である。   As shown in FIG. 2, the split blade 4 includes an outer skin 4S made of fiber reinforced plastic and a main girder (not shown) arranged inside the outer skin 4S. As shown in FIGS. 1 and 2, the split blade 4 has a split structure that is divided into a blade root side inner wing portion 4R and a blade tip side outer wing portion 4T at the center in the length direction. Yes. As shown in FIG. 2, a metal barrel nut 6 is provided at the blade root side end of the main spar of the outer wing portion 4T, and a metal barrel nut 6 is provided at the wing tip side end of the main spar of the inner wing portion 4R. Tension bolts 7 are respectively attached, and the inner wing portion 4R and the outer wing portion 4T are connected by screwing the tension bolt 7 into the barrel nut 6. The barrel nut 6 and the tension bolt 7 are connecting members in the present invention.

分割型ブレード４の内翼部４Ｒと外翼部４Ｔとの間には、図２に示すように金属板８が介設されている。金属板８は、分割型ブレード４の長さ方向中央部において「受雷部」として機能するものである。金属板８には、図３に示すような円形の貫通孔８ａが複数穿設されており、各貫通孔８ａの内周面には絶縁層８ｂが設けられている。内翼部４ａと外翼部４ｂとを連結する際には、内翼部４ａに設けられたテンションボルト７を金属板８の貫通孔８ａに挿通した上でバレルナット６に螺入するが、この際、金属板８は絶縁層８ｂによってテンションボルト７及びバレルナット６に対して電気的に絶縁されることとなる。本実施の形態においては、金属板８としてステンレス板を採用し、絶縁層８ｂをゴム材料で構成している。   A metal plate 8 is interposed between the inner blade portion 4R and the outer blade portion 4T of the split blade 4 as shown in FIG. The metal plate 8 functions as a “lightning receiving portion” at the center in the length direction of the split blade 4. A plurality of circular through holes 8a as shown in FIG. 3 are formed in the metal plate 8, and an insulating layer 8b is provided on the inner peripheral surface of each through hole 8a. When connecting the inner wing portion 4a and the outer wing portion 4b, the tension bolt 7 provided on the inner wing portion 4a is inserted into the through hole 8a of the metal plate 8 and then screwed into the barrel nut 6. At this time, the metal plate 8 is electrically insulated from the tension bolt 7 and the barrel nut 6 by the insulating layer 8b. In the present embodiment, a stainless steel plate is employed as the metal plate 8, and the insulating layer 8b is made of a rubber material.

また、金属板８は、図３に示すように、内翼部４Ｒと外翼部４Ｔとの接続部の断面形状と略同一の平面形状を有しており、内翼部４Ｒの外皮４Ｓの翼端側端面が金属板８に当接するとともに、外翼部４Ｔの外皮４Ｓの翼根側端面が金属板８に当接する。このため、金属板８は、内翼部４Ｒ及び外翼部４Ｔに作用する捩り荷重を担う「リブ」としても機能することとなり、分割型ブレード４の座屈を防止することができる。   Further, as shown in FIG. 3, the metal plate 8 has a planar shape substantially the same as the cross-sectional shape of the connecting portion between the inner wing portion 4R and the outer wing portion 4T, and the outer skin 4S of the inner wing portion 4R is formed. The blade end side end surface contacts the metal plate 8, and the blade root side end surface of the outer skin 4 </ b> S of the outer wing portion 4 </ b> T contacts the metal plate 8. For this reason, the metal plate 8 also functions as a “rib” that bears a torsional load acting on the inner wing portion 4R and the outer wing portion 4T, and can prevent the split blade 4 from buckling.

また、分割型ブレード４の外翼部４Ｔの翼端部には、図１及び図２に示すように金属片からなる受雷部９が設けられている。また、分割型ブレード４の内部には、図１及び図２に示すように、翼端部から翼根部にいたるブレード内避雷銅線１４が配されている。ブレード内避雷銅線１４の一端は前記した受雷部９に接続され、ブレード内避雷銅線１４の他端は前記したナセル内避雷銅線１３に接続されている。また、図３に示すように、ブレード内避雷銅線１４と金属板８とは電気的に接続されている。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a lightning receiving portion 9 made of a metal piece is provided at the blade tip portion of the outer blade portion 4T of the split blade 4. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, an in-blade lightning copper wire 14 extending from the blade tip to the blade root is arranged inside the split blade 4. One end of the in-blade lightning copper wire 14 is connected to the above-described lightning receiving portion 9, and the other end of the in-blade lightning copper wire 14 is connected to the above-described in-nacelle lightning copper wire 13. Further, as shown in FIG. 3, the in-blade lightning protection copper wire 14 and the metal plate 8 are electrically connected.

本実施の形態に係る水平軸風車１の耐雷装置は、前記した接地金属板１０と、接地用避雷銅線１１と、タワー内避雷銅線１２と、ナセル内避雷銅線１３と、ブレード内避雷銅線１４と、によって構成されることとなる。本実施の形態においては、接地金属板１０としてステンレス板を採用している。また、ブレード内避雷銅線１４は本発明における翼内導電線である。また、接地用避雷銅線１１、タワー内避雷銅線１２及びナセル内避雷銅線１３は、接地金属板１０とブレード内避雷銅線１４とを電気的に接続するものであり、本発明における接地用導電手段を構成する。   The lightning protection device for the horizontal axis wind turbine 1 according to the present embodiment includes the above-described ground metal plate 10, grounding lightning copper wire 11, tower lightning copper wire 12, nacelle lightning copper wire 13, and blade lightning protection. And the copper wire 14. In the present embodiment, a stainless steel plate is employed as the ground metal plate 10. Further, the in-blade lightning protection copper wire 14 is an in-blade conductive wire in the present invention. The grounding lightning copper wire 11, the tower lightning copper wire 12, and the nacelle lightning copper wire 13 electrically connect the ground metal plate 10 and the blade lightning copper wire 14 to each other. Constituting a conductive means.

次に、本実施の形態に係る水平軸風車１の耐雷装置の落雷電流誘導機能について説明する。   Next, the lightning current induction function of the lightning protection device of the horizontal axis wind turbine 1 according to the present embodiment will be described.

水平軸風車１の分割型ブレード４の翼端部に設けられた受雷部９に落雷した場合には、落雷の電流は、ブレード内避雷銅線１４、ナセル内避雷銅線１３、タワー内避雷銅線１２、接地用避雷銅線１１及び接地金属板１０を順次経由して地中に誘導される。また、水平軸風車１のナセル３に設けられた避雷針５に落雷した場合には、落雷の電流は、ナセル内避雷銅線１３、タワー内避雷銅線１２、接地用避雷銅線１１及び接地金属板１０を順次経由して地中に誘導される。また、水平軸風車１の分割型ブレード４の長さ方向中央部に設けられた金属板８に落雷した場合には、落雷の電流は、ブレード内避雷銅線１４、ナセル内避雷銅線１３、タワー内避雷銅線１２、接地用避雷銅線１１及び接地金属板１０を順次経由して地中に誘導されることとなる。   When a lightning strike occurs on a lightning striker 9 provided at the tip of the split blade 4 of the horizontal axis wind turbine 1, the current of the lightning strike is as follows: a lightning copper wire 14 in the blade, a lightning copper wire 13 in the nacelle, a lightning in the tower. It is guided to the ground through the copper wire 12, the grounding lightning copper wire 11 and the ground metal plate 10 in order. When lightning strikes the lightning rod 5 provided in the nacelle 3 of the horizontal axis windmill 1, the lightning current is generated by the lightning protection wire 13 in the nacelle, the lightning protection wire 12 in the tower, the lightning protection wire 11 for grounding, and the grounding metal. It is guided to the ground via the board 10 sequentially. When lightning strikes on the metal plate 8 provided in the center in the length direction of the split blade 4 of the horizontal axis wind turbine 1, the current of the lightning strike is as follows: the lightning copper wire 14 in the blade, the lightning copper wire 13 in the nacelle, The lightning copper wire 12 in the tower, the lightning copper wire 11 for grounding, and the grounding metal plate 10 are sequentially guided to the ground.

以上説明した実施の形態に係る水平軸風車１においては、分割型ブレード４を構成する内翼部４Ｒと外翼部４Ｔとの間に金属板８が介設され、この金属板８が連結部材（バレルナット６及びテンションボルト７）に対して電気的に絶縁されている。また、金属板８から内翼部４Ｒの翼根部を経由して分割型ブレード４の外部へと延在するようにブレード内避雷銅線１４が配されている。従って、分割型ブレード４の長さ方向中央部において、金属板８を「受雷部」として機能させることができるので、連結部材への落雷を未然に防ぐことができる。また、金属板８及びブレード内避雷銅線１４を介して落雷の電流を分割型ブレード４の外部へと誘導することができる。この結果、落雷に起因する連結部材の破損や分割型ブレード４の破損を防止することができる。   In the horizontal axis wind turbine 1 according to the embodiment described above, the metal plate 8 is interposed between the inner wing portion 4R and the outer wing portion 4T constituting the split blade 4, and the metal plate 8 is a connecting member. It is electrically insulated from (barrel nut 6 and tension bolt 7). In-blade lightning protection copper wires 14 are arranged so as to extend from the metal plate 8 to the outside of the split blade 4 via the blade root portion of the inner blade portion 4R. Accordingly, since the metal plate 8 can function as a “lightning receiving portion” in the central portion in the length direction of the split blade 4, it is possible to prevent a lightning strike to the connecting member. Further, it is possible to induce a lightning current to the outside of the split blade 4 through the metal plate 8 and the in-blade lightning copper wire 14. As a result, it is possible to prevent the connection member and the split blade 4 from being damaged due to lightning.

また、以上説明した実施の形態に係る水平軸風車１においては、分割型ブレード４の金属板８が、内翼部４Ｒと外翼部４Ｔとの接続部分における断面形状と略同一の平面形状を有し、これら内翼部４Ｒ及び外翼部４Ｔに作用する捩り荷重を担う「リブ」としても機能する。従って、分割型ブレード４の座屈を防止することができる。   Further, in the horizontal axis wind turbine 1 according to the embodiment described above, the metal plate 8 of the split blade 4 has a planar shape substantially the same as the cross-sectional shape at the connecting portion between the inner wing portion 4R and the outer wing portion 4T. And function as a “rib” that bears a torsional load acting on the inner wing portion 4R and the outer wing portion 4T. Therefore, buckling of the split blade 4 can be prevented.

また、以上説明した実施の形態に係る水平軸風車１の耐雷装置においては、接地金属板１０と、分割型ブレード４の内部に配されたブレード内避雷銅線１４と、が接地用導電手段（接地用避雷銅線１１、タワー内避雷銅線１２及びナセル内避雷銅線１３）によって電気的に接続されている。従って、分割型ブレード４の長さ方向中央部で「受雷部」として機能する金属板８に落雷した場合に、ブレード内避雷銅線１４、接地用導電手段及び接地金属板１０を順次経由させて落雷の電流を地中に誘導することができる。この結果、分割型ブレード４への落雷に起因する水平軸風車１の破損を防止することができる。   Further, in the lightning protection device of the horizontal axis wind turbine 1 according to the embodiment described above, the ground metal plate 10 and the in-blade lightning copper wire 14 arranged inside the split blade 4 are electrically conductive means for grounding ( It is electrically connected by a grounding lightning copper wire 11, a tower lightning copper wire 12, and a nacelle lightning copper wire 13). Therefore, when lightning strikes the metal plate 8 functioning as a “lightning receiving portion” at the center in the longitudinal direction of the split blade 4, the lightning arrester copper wire 14, the grounding conductive means and the grounding metal plate 10 are sequentially passed through. The lightning current can be induced into the ground. As a result, it is possible to prevent the horizontal axis wind turbine 1 from being damaged due to lightning strikes on the split blades 4.

なお、以上の実施の形態においては、分割型ブレード４の内翼部４Ｒと外翼部４Ｔとの間に１枚の金属板８を介設した例を示したが、金属板は１枚に限られるものではない。例えば、分割型ブレード４の内翼部４Ｒの翼端側端面に内翼側金属板を固定し、外翼部４Ｔの翼根側端面に外翼側金属板を固定し、これら２枚の金属板を導電線で電気的に接続することもできる。   In the embodiment described above, an example in which one metal plate 8 is interposed between the inner wing portion 4R and the outer wing portion 4T of the split blade 4 has been shown. It is not limited. For example, the inner blade side metal plate is fixed to the blade end side end surface of the inner blade portion 4R of the split blade 4, the outer blade side metal plate is fixed to the blade root side end surface of the outer blade portion 4T, and these two metal plates are attached. It can also be electrically connected by a conductive wire.

また、以上の実施の形態においては、分割型ブレード４内に介設する金属板８や接地金属板１０として「ステンレス板」を採用し、タワー２の内部や分割型ブレード４の内部に配される導電線として「銅線」を採用した例を示したが、これら金属板や導電線をアルミ等の他の金属で構成することもできる。   In the above embodiment, a “stainless steel plate” is adopted as the metal plate 8 or the ground metal plate 10 interposed in the split blade 4 and is arranged in the tower 2 or in the split blade 4. Although the example which employ | adopted "copper wire" as a conductive wire which showed was shown, these metal plates and conductive wires can also be comprised with other metals, such as aluminum.

また、以上の実施の形態においては、分割型ブレード４の内翼部４Ｒと外翼部４Ｔとを連結する金属製の連結部材として「バレルナット６及びテンションボルト７」を採用した例を示したが、内翼部４Ｒと外翼部４Ｔとを連結することができるものであれば、必ずしもこれに限られるものではない。   Moreover, in the above embodiment, the example which employ | adopted "the barrel nut 6 and the tension bolt 7" as a metal connection member which connects the inner wing | blade part 4R and the outer wing | blade part 4T of the split-type blade 4 was shown. However, as long as the inner wing portion 4R and the outer wing portion 4T can be connected, the configuration is not necessarily limited thereto.

また、以上の実施の形態においては、分割型ブレード４の内翼部４Ｒと外翼部４Ｔとの接続部分における断面形状と略同一の平面形状を有する金属板８を採用した例を示したが、金属板８の平面形状はこれに限定されるものではない。また、重量低減や材料節減を目的として、金属板８の一部を切り欠いたりすることもできる。   Moreover, in the above embodiment, although the example which employ | adopted the metal plate 8 which has the planar shape substantially the same as the cross-sectional shape in the connection part of the inner wing | blade part 4R and the outer wing | blade part 4T of the split-type blade 4 was shown. The planar shape of the metal plate 8 is not limited to this. Further, for the purpose of weight reduction and material saving, a part of the metal plate 8 can be cut out.

また、以上の実施の形態においては、金属製の連結部材（バレルナット６及びテンションボルト７）に対して金属板８を電気的に絶縁するための絶縁層８ｂを「ゴム材料」で構成した例を示したが、ガラス、エボナイト、塩化ビニル、ポリエチレン等の他の絶縁体で絶縁層８ｂを構成することもできる。   Moreover, in the above embodiment, the example which comprised the insulating layer 8b for electrically insulating the metal plate 8 with respect to metal connection members (barrel nut 6 and tension bolt 7) with "rubber material". However, the insulating layer 8b can be made of other insulators such as glass, ebonite, vinyl chloride, and polyethylene.

本発明の実施の形態に係る分割型ブレードを備えた水平軸風車及び耐雷装置の構成を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the horizontal axis windmill provided with the split-type blade which concerns on embodiment of this invention, and a lightning-proof device. 図１に示した水平軸風車の分割型ブレード（図１のII部分）の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a split blade (part II in FIG. 1) of the horizontal axis wind turbine shown in FIG. 図２に示した分割型ブレードの長さ方向中央部に配置された金属板を矢印IIIの方向から見た図である。It is the figure which looked at the metal plate arrange | positioned at the center part of the length direction of the split blade shown in FIG. 2 from the direction of arrow III.

符号の説明Explanation of symbols

１ 水平軸風車
４ 分割型ブレード
４Ｒ 内翼部
４Ｔ 外翼部
６ バレルナット（金属製の連結部材）
７ テンションボルト（金属製の連結部材）
８ 金属板
１０ 接地金属板
１１ 接地用避雷銅線（接地用導電手段）
１２ タワー内避雷銅線（接地用導電手段）
１３ ナセル内避雷銅線（接地用導電手段）
１４ ブレード内避雷銅線（翼内導電線） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Horizontal axis windmill 4 Split type | mold blade 4R Inner wing | blade part 4T Outer wing | blade part 6 Barrel nut (metal connection member)
7 Tension bolt (metal connecting member)
8 Metal plate 10 Ground metal plate 11 Grounding lightning copper wire (conductive means for grounding)
12 Lightning protection copper wire in the tower (conductive means for grounding)
13 Lightning protection copper wire in nacelle (grounding conductive means)
14 Lightning copper wire in the blade (conductive wire in the wing)

Claims (4)

長さ方向中央部で翼根側の内翼部と翼端側の外翼部とに分割され、これら内翼部と外翼部とが金属製の連結部材で連結されてなる風車用分割型ブレードにおいて、
前記内翼部と前記外翼部との間に介設され、前記連結部材に対して電気的に絶縁された金属板と、
前記金属板から前記内翼部の翼根部を経由してブレード外部へと延在するように配された翼内導電線と、
を備えることを特徴とする風車用分割型ブレード。 A split type for a wind turbine, which is divided into an inner wing portion on the blade root side and an outer wing portion on the blade tip side at the central portion in the length direction, and these inner wing portion and outer wing portion are connected by a metal connecting member. In the blade
A metal plate interposed between the inner wing portion and the outer wing portion and electrically insulated from the connecting member;
In-wing conductive wires arranged to extend from the metal plate to the outside of the blade via the blade root of the inner wing,
A split blade for a windmill characterized by comprising: 前記金属板は、
前記内翼部と前記外翼部との接続部分における断面形状と略同一の平面形状を有し、前記内翼部及び前記外翼部に作用する荷重を担うことを特徴とする請求項１に記載の風車用分割型ブレード。 The metal plate is
2. It has a plane shape substantially the same as a cross-sectional shape at a connection portion between the inner wing portion and the outer wing portion, and bears a load acting on the inner wing portion and the outer wing portion. The split blade for wind turbines as described. 前記金属板は、
前記内翼部の翼端側端面に固定された内翼側金属板と、
前記外翼部の翼根側端面に固定されるとともに前記内翼側金属板に電気的に接続される外翼側金属板と、
から構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の風車用分割型ブレード。 The metal plate is
An inner wing side metal plate fixed to the wing tip side end face of the inner wing part;
An outer wing side metal plate fixed to the blade root side end face of the outer wing portion and electrically connected to the inner wing side metal plate;
The split type blade for wind turbines according to claim 1 or 2, wherein 請求項１から３の何れか一項に記載の風車用分割型ブレードを備える風車の耐雷装置であって、
接地金属板と、
前記接地金属板と前記風車用分割型ブレードの前記翼内導電線とを電気的に接続する接地用導電手段と、
を備えることを特徴とする風車の耐雷装置。 A lightning protection device for a windmill comprising the split blade for a windmill according to any one of claims 1 to 3,
A ground metal plate,
A grounding conductive means for electrically connecting the ground metal plate and the conductive wire in the blade of the split blade for windmill;
A windmill lightning protection device, comprising:
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