JP4595086B2 - Wind turbine generator having a lightning protection system for windmill blades - Google Patents

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Description

本発明は、風力発電装置の避雷システム、特に、風車ブレードに対する落雷の影響を軽減するための避雷システムを有する風力発電装置に関する。   The present invention relates to a lightning protection system for a wind power generation device, and more particularly to a wind power generation device having a lightning protection system for reducing the effects of lightning strikes on a wind turbine blade.

風力発電設備における風車は、障害物のない平坦地に高く設置されるため、落雷を受ける可能性が高く、十分な避雷対策が必要とされる。例えば、大型風力発電設備においては、風車のハブの高さが60m、風車ブレード半径が30mを超えるものも開発されている。その形状および寸法に起因して、付近に雷雲が接近した際には落雷する確率が非常に高い構造物であると言える。   Since wind turbines in wind power generation facilities are installed high on flat land without obstacles, there is a high possibility of lightning strikes, and sufficient lightning protection measures are required. For example, in a large-scale wind power generation facility, a wind turbine hub having a height of 60 m and a wind turbine blade radius exceeding 30 m has been developed. Due to its shape and dimensions, it can be said that the structure has a very high probability of lightning strike when a thundercloud approaches in the vicinity.

従来の大型風力発電設備の避雷対策としては、1)ナセル上部に避雷針を設置する方法、2)風車近傍に避雷鉄塔を建設する方法、などが採用されてきた。しかし、いずれの方法も、風車ブレードへの雷撃を防ぐ効果は十分ではないことが指摘されている。すなわち、1)の方法の場合、構造上・強度上の理由により、30mもの風車ブレード半径を上回る高さに及ぶ避雷針を、ナセル上部に接地することは困難であり、現状では高々数mの避雷針を接地しているに過ぎない。また、2)の方法の場合、技術的には不可能ではないが、数基〜数十基もの風車からなるウィンドファームを全て保護するためには、風車とほぼ同数の避雷鉄塔を建設せねばならず、採算性の点から現実的ではない。   As lightning protection measures for conventional large wind power generation facilities, 1) a method of installing a lightning rod above the nacelle, and 2) a method of constructing a lightning protection tower near the wind turbine have been adopted. However, it has been pointed out that none of the methods is sufficient to prevent lightning strikes on the windmill blades. In other words, in the case of the method 1), it is difficult to ground a lightning rod having a height exceeding 30 m of the windmill blade radius to the top of the nacelle for structural and strength reasons. Is simply grounded. In the case of method 2), although not technically impossible, in order to protect all wind farms consisting of several to tens of windmills, it is necessary to construct lightning towers of the same number as windmills. It is not realistic in terms of profitability.

さらに、3)風車ブレードにレセプタ(受雷器)や雷電流導電線などを取付けて、風車ブレードに雷撃があった際に、雷電流導電線及びスリップリングを通じて風車タワー内の接地線へ雷撃電流を導く方法も知られている(例えば特許文献1参照)。   3) When a lightning strike is applied to the windmill blade by attaching a receptor (lightning striker) or a lightning current conducting wire to the windmill blade, the lightning current is sent to the ground line in the windmill tower through the lightning current conducting wire and slip ring. There is also known a method for deriving (see Patent Document 1, for example).

特許文献1に記載の風力発電の雷保護システムについて、図3を参照して説明する。図3は、風力発電設備の全体構造を示す断面図である。21は風車タワーであり、上部にナセル22が設置されている。ナセル22にはロータ軸23が回転自在に支持され、ナセル22の外部に設置された風車ブレード24の回転が伝達される。ナセル22内部には発電機25が配置され、その回転子にロータ軸23の回転が伝達されて発電が行われる。ナセル22内部にはさらに、発電機制御装置26等の電力設備や電子機器が設置されている。発電機25により発電された電力は、風車タワー21の内部を通る電力線34により、外部へ供給される。   The lightning protection system for wind power generation described in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the entire structure of the wind power generation facility. 21 is a windmill tower, and a nacelle 22 is installed on the top. A rotor shaft 23 is rotatably supported by the nacelle 22, and the rotation of the windmill blade 24 installed outside the nacelle 22 is transmitted. A generator 25 is disposed inside the nacelle 22, and the rotation of the rotor shaft 23 is transmitted to the rotor to generate power. Further, power facilities such as a generator control device 26 and electronic equipment are installed in the nacelle 22. The electric power generated by the generator 25 is supplied to the outside through a power line 34 that passes through the inside of the wind turbine tower 21.

風車ブレード24はアルミにより作られ、低抵抗導体をなし、その先端にレセプタ(受雷器)である金属チップ27が設けられている。風車ブレード24におけるナセル22に近接した基端部には、放電電極28が設けられている。ナセル22には、風車ブレード24の放電電極28に対向させて、他方の放電電極29が配置されている。放電電極28と放電電極29の間には、適度な長さのギャップ30が設けられている。放電電極29は、酸化亜鉛素子などの非直線抵抗体31を介してスリップリング32に接続されている。スリップリング32により、ナセル22と風車タワー21の相互に回転する箇所を経由して、接地線33に対する電気的な接続がなされている。接地線33から接地リングを経由して大地への接地が行われている。   The windmill blade 24 is made of aluminum, forms a low-resistance conductor, and has a metal tip 27 serving as a receptor (lightning receiver) at its tip. A discharge electrode 28 is provided at a proximal end portion of the windmill blade 24 adjacent to the nacelle 22. In the nacelle 22, the other discharge electrode 29 is disposed so as to face the discharge electrode 28 of the windmill blade 24. A gap 30 having an appropriate length is provided between the discharge electrode 28 and the discharge electrode 29. The discharge electrode 29 is connected to the slip ring 32 via a non-linear resistor 31 such as a zinc oxide element. The slip ring 32 makes an electrical connection to the ground line 33 via the mutually rotating locations of the nacelle 22 and the wind turbine tower 21. Grounding is performed from the grounding wire 33 through the grounding ring to the ground.

雷撃電流は、金属チップ7から風車ブレード24を流れ、放電電極28、29の間のスパークオーバ(気中放電)によりナセル22内部に至り、さらに非直線抵抗体31を経由して、スリップリング32によりナセル22内部から風車タワー21内部に至り、接地線33を流れて大地へ放電される。
特開2000−265938号公報
The lightning current flows from the metal tip 7 through the windmill blade 24, reaches the inside of the nacelle 22 by a sparkover (air discharge) between the discharge electrodes 28 and 29, and further passes through the non-linear resistor 31 to the slip ring 32. As a result, the inside of the nacelle 22 reaches the inside of the wind turbine tower 21, flows through the ground wire 33, and is discharged to the ground.
JP 2000-265938 A

しかしながら、上記従来例における避雷システムは、ナセル22及び風車タワー内部に接地されている電力設備や電子機器などの絶縁破壊事故を防止するためには、必ずしも万全ではないことが指摘されている。   However, it has been pointed out that the lightning protection system in the above-mentioned conventional example is not always perfect in order to prevent dielectric breakdown accidents of power facilities and electronic equipment grounded inside the nacelle 22 and the windmill tower.

上述のように、風車ブレード24から、ナセル22を介して風車タワー21側に雷撃電流を導くためには、相互に回転運動する風車ブレード24とナセル22との間、及びナセル22と風車タワー21の間で電流を伝達しなければならない。そのため、火花放電ギャップや、スリップリング等を介して、ナセル内部及びタ風車ワー内部を通して雷撃電流を導いている。従って、雷撃電流の経路が、ナセル内部や風車タワー内部の電力線34や電気設備の極めて近傍を通過することになり、電力設備や電子機器に対する影響を回避することは困難である。   As described above, in order to guide the lightning strike current from the windmill blade 24 to the windmill tower 21 side via the nacelle 22, between the windmill blade 24 and the nacelle 22 that rotate relative to each other, and between the nacelle 22 and the windmill tower 21. Must carry current between them. Therefore, the lightning current is guided through the inside of the nacelle and the inside of the wind turbine via the spark discharge gap and the slip ring. Therefore, the lightning stroke current path passes through the power line 34 and the electrical equipment in the nacelle and the wind turbine tower, and it is difficult to avoid the influence on the power equipment and the electronic equipment.

本発明は、風車ブレードが雷撃を受けた場合に、雷撃電流を大地に導くための経路が、ナセル内部を経由ことなく構成され、構造的に簡素であるとともに、ナセル内部に収容された電子機器に対する雷撃電流による影響を確実に防止することが可能な、風車ブレード用避雷システムを有する風力発電装置を提供することを目的とする。   In the present invention, when a windmill blade is subjected to a lightning stroke, a path for guiding a lightning current to the ground is configured without going through the nacelle and is structurally simple, and an electronic device housed in the nacelle An object of the present invention is to provide a wind turbine generator having a lightning protection system for windmill blades that can reliably prevent the influence of lightning strike current on the wind turbine blade.

本発明の、風車ブレード用避雷システムを有する風力発電装置は、風車タワーと、前記風車タワーの上部に回転可能に設置されたナセルと、前記ナセル内に設置された発電機及びその発電機能に係る電子機器と、前記ナセルに支持された風車と、前記風車の回転を前記発電機に伝達する回転伝達機構と、前記発電機により発電された電力を前記風車タワーの内部を通して外部に導くための電力線とを備える。   A wind turbine generator having a lightning arrester system for windmill blades according to the present invention relates to a windmill tower, a nacelle installed rotatably on the windmill tower, a generator installed in the nacelle, and a power generation function thereof An electronic device, a windmill supported by the nacelle, a rotation transmission mechanism for transmitting rotation of the windmill to the generator, and a power line for guiding the power generated by the generator to the outside through the inside of the windmill tower With.

上記課題を解決するために、前記風車のブレードの避雷システムとして、前記風車のブレードに設けられたレセプタ及び雷電流導電線と、前記風車の回転軸と同心状に絶縁体を介して前記風車に固定され、前記雷電流導電線と接続された風車側リング電極と、前記ナセルの回転軸と同心状に絶縁体を介して前記風車タワーに固定され、その一部において前記風車側リング電極とギャップを介して対向するタワー側リング電極と、前記タワー側リング電極と接続され、前記風車タワーの壁面に沿って設置された接地線とを備え、前記風車側リング電極と前記タワー側リング電極の間の前記ギャップは、前記レセプタへの雷撃により気中放電が発生可能な範囲に設定されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, as a lightning arresting system for the windmill blade, a receptor and a lightning current conducting wire provided on the blade of the windmill, and the windmill via an insulator concentrically with the rotating shaft of the windmill. A windmill side ring electrode fixed and connected to the lightning current conducting wire, and fixed to the windmill tower via an insulator concentrically with the rotation axis of the nacelle, and in part, the windmill side ring electrode and the gap Between the windmill side ring electrode and the tower side ring electrode, the tower side ring electrode facing each other, and a ground wire connected to the tower side ring electrode and installed along the wall surface of the windmill tower. The gap is set in a range where an air discharge can be generated by a lightning strike on the receptor.

上記構成の風力発電装置によれば、雷撃電流はレセプタから雷電流導電線を通り、風車側リング電極と風車側リング電極の間隙をスパークオーバ(気中放電)により経由して、タワー側リング電極から風車タワー外部の接地線を通って大地に放出される。従って、雷撃電流は、風車からナセル内部を経由することなく、直接風車タワー側に導かれる。従って、避雷システムが構造的に簡素になるとともに、ナセル内部に収容された電子機器に対する雷撃電流による影響を、確実に防止することができる。   According to the wind turbine generator having the above-described configuration, the lightning current passes from the receptor through the lightning current conductive line, and passes through the gap between the windmill side ring electrode and the windmill side ring electrode by sparkover (air discharge), so that the tower side ring electrode Is discharged to the ground through the ground wire outside the windmill tower. Therefore, the lightning strike current is directly guided from the windmill to the windmill tower without passing through the nacelle. Therefore, the lightning protection system is structurally simplified, and the influence of the lightning strike current on the electronic device accommodated in the nacelle can be reliably prevented.

さらに、雷撃電流はすべて風車タワーの外部を流れるため、風車タワー内部の電力線を介して電子機器が絶縁破壊事故を発生する危険性が低減される。   Furthermore, since all the lightning strike currents flow outside the windmill tower, the risk that the electronic device will cause a dielectric breakdown accident through the power line inside the windmill tower is reduced.

本発明の風力発電装置において、好ましくは、前記風車側リング電極と前記タワー側リング電極の間の前記ギャップは、前記ナセル及び前記風車の回転に際して、前記風車側リング電極と前記タワー側リング電極が相互に接触しない範囲に設定される。   In the wind turbine generator according to the present invention, preferably, the gap between the windmill side ring electrode and the tower side ring electrode is such that the windmill side ring electrode and the tower side ring electrode are in rotation when the nacelle and the windmill are rotated. The range is set so that they do not touch each other.

また好ましくは、前記風車側リング電極と前記タワー側リング電極の間の前記ギャップは、10cm〜100cmの範囲内で設定する。   Preferably, the gap between the windmill side ring electrode and the tower side ring electrode is set within a range of 10 cm to 100 cm.

以下、本発明の実施の形態における風力発電装置について、図面を参照して具体的に説明する。図1は、風力発電装置の全体構造を示す斜視図であり、図2は、その要部を示す正面図である。但し、ナセル2の部分のみ断面で示されている。   Hereinafter, a wind power generator according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of the wind turbine generator, and FIG. 2 is a front view showing the main part thereof. However, only the portion of the nacelle 2 is shown in cross section.

風車タワー1の上部に、ナセル2が回転可能に設置されている。ナセル2の回転軸3は垂直であり、従ってナセル2は水平面内で回転する。ナセル2に隣接して風車4が支持されている。風車4は水平方向の回転軸5を有し、従って、風車4に設けられたブレード6は垂直面内で回転する。ナセル2の回転軸3と風車4の回転軸5は、直交している。但し、ナセル2の回転軸3と風車4の回転軸5が直交していることは、必須ではない。   A nacelle 2 is rotatably installed above the windmill tower 1. The rotation axis 3 of the nacelle 2 is vertical, so the nacelle 2 rotates in a horizontal plane. A windmill 4 is supported adjacent to the nacelle 2. The windmill 4 has a horizontal rotation shaft 5, and therefore the blade 6 provided on the windmill 4 rotates in a vertical plane. The rotating shaft 3 of the nacelle 2 and the rotating shaft 5 of the windmill 4 are orthogonal. However, it is not essential that the rotating shaft 3 of the nacelle 2 and the rotating shaft 5 of the windmill 4 are orthogonal.

図2に示すように、ナセル2内には、発電機7、及び風車4の回転を発電機7に伝達するための回転伝達部8が配置されている。発電機7からは、ナセル2及び風車タワー1の内部を通して電力線9が付設され、発電された電力を風車タワー1の外部に導くために用いられる。また、ナセル2及び風車タワー1の内部には、発電機制御装置10や、その他の電力設備、電子機器等が、必要に応じて配置されている。   As shown in FIG. 2, the nacelle 2 is provided with a generator 7 and a rotation transmission unit 8 for transmitting the rotation of the windmill 4 to the generator 7. A power line 9 is attached from the generator 7 through the inside of the nacelle 2 and the windmill tower 1, and is used to guide the generated power to the outside of the windmill tower 1. Further, inside the nacelle 2 and the windmill tower 1, a generator control device 10, other electric power equipment, electronic equipment, and the like are arranged as necessary.

次に、この風力発電装置における風車4のブレード6に対する避雷システムについて説明する。風車4のブレード6の先端部には、レセプタ11が設けられている(図1参照)。ブレード6の基端部に隣接して、風車4の本体部には風車側リング電極12が設置されている。風車側リング電極12は、雷電流導電線13により、レセプタ11と接続されている。風車側リング電極12は、風車4の回転軸5と同心状に、絶縁部材14を介して風車4に固定されている。風車側リング電極12に近接させて、風車タワー1の上端部には、タワー側リング電極15が設けられている。タワー側リング電極15は、ナセル2の回転軸3と同心状に、絶縁部材16を介して固定されている。タワー側リング電極15には接地線17が接続されている。接地線17は、風車タワー1の壁面に沿って絶縁部材18により支持されている。   Next, a lightning protection system for the blade 6 of the windmill 4 in this wind power generator will be described. A receptor 11 is provided at the tip of the blade 6 of the windmill 4 (see FIG. 1). A windmill side ring electrode 12 is installed on the main body of the windmill 4 adjacent to the base end of the blade 6. The windmill side ring electrode 12 is connected to the receptor 11 by a lightning current conductive wire 13. The windmill side ring electrode 12 is fixed to the windmill 4 via an insulating member 14 concentrically with the rotating shaft 5 of the windmill 4. A tower-side ring electrode 15 is provided at the upper end of the windmill tower 1 so as to be close to the windmill-side ring electrode 12. The tower side ring electrode 15 is fixed concentrically with the rotating shaft 3 of the nacelle 2 via an insulating member 16. A ground line 17 is connected to the tower side ring electrode 15. The ground wire 17 is supported by an insulating member 18 along the wall surface of the wind turbine tower 1.

風車側リング電極12とタワー側リング電極15は、その円周の一部において対向し、相互間に所定範囲の長さに設定されたギャップ19を設けて配置されている。風車側リング電極12は風車4の回転軸5と同心であり、タワー側リング電極15はナセル2の回転軸3と同心であるため、風車4及びナセル2の一方、あるいは双方が回転している状態でも、両者間のギャップ19は一定に保たれる。   The windmill-side ring electrode 12 and the tower-side ring electrode 15 are opposed to each other at a part of the circumference of the windmill-side ring electrode 12 and are arranged with a gap 19 set to a predetermined length between them. Since the windmill side ring electrode 12 is concentric with the rotating shaft 5 of the windmill 4 and the tower side ring electrode 15 is concentric with the rotating shaft 3 of the nacelle 2, one or both of the windmill 4 and the nacelle 2 are rotating. Even in the state, the gap 19 between the two is kept constant.

風車側リング電極12とタワー側リング電極15間のギャップ長さは、レセプタ11への雷撃に伴い、導かれた雷撃電流によりギャップ19においてスパークオーバ(気中放電)が発生可能な範囲の短さに設定されている。具体的に適用可能なギャップ長さは、各部の寸法や配置の条件によって変動するが、通常の実用上は、ギャップ長さは、10cm〜100cmの範囲とすることが望ましい。100cm以下であれば、風車側リング電極12とタワー側リング電極15が互いに十分に近接して、雷撃に際して確実にスパークオーバが発生する。また10cm以上であれば、互いに非接触を保ち、ブレード6の回転やナセル2の回転が妨げられない状態を確保できる。   The gap length between the windmill-side ring electrode 12 and the tower-side ring electrode 15 is short enough to cause a spark over (air discharge) in the gap 19 due to a lightning strike to the receptor 11 due to the lightning strike current. Is set to Although the gap length that can be specifically applied varies depending on the dimensions and arrangement conditions of each part, it is desirable that the gap length be in the range of 10 cm to 100 cm in normal practical use. If it is 100 cm or less, the windmill side ring electrode 12 and the tower side ring electrode 15 are sufficiently close to each other, and a sparkover is surely generated during a lightning strike. Moreover, if it is 10 cm or more, the state which does not contact each other and the rotation of the braid | blade 6 and the rotation of the nacelle 2 can be ensured.

上記構成において、風車ブレード6の先端に雷撃があった場合、雷撃電流は(正極性雷の場合)レセプタ11から雷電流導電線13を通り、風車側リング電極12に到達する。風車側リング電極12とタワー側リング電極15の間のギャップ19では、雷撃による電位上昇により、容易にスパークオーバ(気中放電)が発生する。従って、雷撃電流は速やかにタワー側リング電極15へ導かれる。その後、タワー側リング電極15から風車タワー外部の接地線17を通って、風車タワー1の基礎部から十分に離れた接地電極へ導かれる。   In the above configuration, when a lightning strike occurs at the tip of the windmill blade 6, the lightning strike current (in the case of positive lightning) passes from the receptor 11 through the lightning current conductive line 13 and reaches the windmill side ring electrode 12. In the gap 19 between the windmill-side ring electrode 12 and the tower-side ring electrode 15, sparkover (air discharge) easily occurs due to a potential increase due to lightning strike. Therefore, the lightning strike current is promptly guided to the tower side ring electrode 15. Thereafter, the light is guided from the tower-side ring electrode 15 through the ground wire 17 outside the wind turbine tower to the ground electrode sufficiently separated from the foundation of the wind turbine tower 1.

以上のように、雷撃電流は、風車4から直接、風車タワー1側に導かれる。すなわち、図3の従来例に示したような、風車ブレード24から放電電極28、29を介してスパークオーバによりナセル22内部に至り、さらに、スリップリング32を介して接地線33に至る経路と比較すると、ナセル22内部を通過する経路部分が存在しない。従って、構造的に簡素になるとともに、ナセル2内部に収容された電子機器に対する影響を、確実に防止することができる。   As described above, the lightning strike current is directly guided from the windmill 4 to the windmill tower 1 side. That is, as shown in the conventional example of FIG. 3, it is compared with the path from the windmill blade 24 to the inside of the nacelle 22 by the spark over via the discharge electrodes 28 and 29, and further to the ground line 33 via the slip ring 32. Then, there is no path portion passing through the nacelle 22. Therefore, the structure is simplified and the influence on the electronic device accommodated in the nacelle 2 can be surely prevented.

さらに、雷撃電流はすべて風車タワー1の外部を流れ、ナセル2及び風車タワー内部を雷撃電流が流れることはないため、風車タワー1内部の電力設備や電子機器が絶縁破壊事故を発生する危険性が極めて低減される。   Furthermore, since all lightning currents flow outside the windmill tower 1 and no lightning current flows inside the nacelle 2 and the windmill tower, there is a risk that the power equipment and electronic equipment inside the windmill tower 1 will cause an insulation breakdown accident. Extremely reduced.

本発明の風車ブレード用避雷システムは、雷撃電流を大地に導くための経路が、ナセル内部を経由ことなく構成され、構造的に簡素であるとともに、ナセル内部の電子機器に対する雷撃電流による影響を確実に防止することが可能であり、風力発電装置の運転の安全性確保に有用である。   In the lightning arrester system for wind turbine blades of the present invention, the path for guiding the lightning current to the ground is configured without going through the nacelle, and is structurally simple, and the influence of the lightning current on the electronic devices inside the nacelle is ensured. This is useful for ensuring the safety of the operation of the wind turbine generator.

本発明の実施の形態における風車ブレード用避雷システムを有する風力発電装置を示す斜視図The perspective view which shows the wind power generator which has the lightning arrester system for windmill blades in embodiment of this invention 同風力発電装置の要部を示す正面図Front view showing the main part of the wind turbine generator 従来例の風車ブレード用避雷システムを有する風力発電装置を示す断面図Sectional drawing which shows the wind power generator which has a lightning protection system for windmill blades of a prior art example

符号の説明Explanation of symbols

1、21 風車タワー
2、22 ナセル
3、5 回転軸
4 風車
6、24 ブレード
7、25 発電機
8 回転伝達部
9、34 電力線
10、26 発電機制御装置
11 レセプタ
12 風車側リング電極
13 雷電流導電線
14、16、18 絶縁部材
15 タワー側リング電極
17、33 接地線
19 ギャップ
23 ロータ軸
27 金属チップ
28、29 放電電極
30 ギャップ
31 非直線抵抗体
32 スリップリング

1, 2 1 Windmill tower 2, 22 Nacelle 3, 5 Rotating shaft 4 Windmill 6, 24 Blade 7, 25 Generator 8 Rotation transmission unit 9, 34 Power line 10, 26 Generator control device 11 Receptor 12 Windmill side ring electrode 13 Lightning current Conductive wires 14, 16, 18 Insulating member 15 Tower side ring electrodes 17, 33 Ground wire 19 Gap 23 Rotor shaft 27 Metal tip 28, 29 Discharge electrode 30 Gap 31 Non-linear resistor 32 Slip ring

Claims (3)

風車タワーと、前記風車タワーの上部に回転可能に設置されたナセルと、前記ナセル内に設置された発電機及びその発電機能に係る電子機器と、前記ナセルに支持された風車と、前記風車の回転を前記発電機に伝達する回転伝達機構と、前記発電機により発電された電力を前記風車タワーの内部を通して外部に導くための電力線とを備えた風力発電装置において、
前記風車のブレードの避雷システムとして、
前記風車のブレードに設けられたレセプタ及び雷電流導電線と、
前記風車の回転軸と同心状に絶縁体を介して前記風車に固定され、前記雷電流導電線と接続された風車側リング電極と、
前記ナセルの回転軸と同心状に絶縁体を介して前記風車タワーに固定され、その一部において前記風車側リング電極とギャップを介して対向するタワー側リング電極と、
前記風車タワーの壁面に沿って設置され前記タワー側リング電極と接続された接地線とを備え、
前記風車側リング電極と前記タワー側リング電極の間の前記ギャップは、前記レセプタへの雷撃により気中放電が発生可能な範囲に設定されていることを特徴とする風車ブレード用避雷システムを有する風力発電装置。
A windmill tower, a nacelle rotatably installed at the top of the windmill tower, a generator installed in the nacelle and an electronic device related to the power generation function, a windmill supported by the nacelle, and the windmill In a wind turbine generator comprising a rotation transmission mechanism for transmitting rotation to the generator, and a power line for guiding the power generated by the generator to the outside through the inside of the windmill tower,
As a lightning protection system for the windmill blade,
A receptor and a lightning current conducting wire provided on the blade of the windmill;
A windmill-side ring electrode fixed to the windmill via an insulator concentrically with the rotating shaft of the windmill, and connected to the lightning current conductive line;
A tower-side ring electrode fixed to the windmill tower through an insulator concentrically with the rotation axis of the nacelle, and facing a part of the windmill-side ring electrode via a gap,
A ground wire installed along the wall surface of the wind turbine tower and connected to the tower-side ring electrode;
The gap between the windmill side ring electrode and the tower side ring electrode is set in a range in which an air discharge can be generated by a lightning strike on the receptor. Power generation device.
前記風車側リング電極と前記タワー側リング電極の間の前記ギャップは、前記ナセル及び前記風車の回転に際して、前記風車側リング電極と前記タワー側リング電極が相互に接触しない範囲に設定されている請求項1に記載の風車ブレード用避雷システムを有する風力発電装置。   The gap between the windmill side ring electrode and the tower side ring electrode is set in a range in which the windmill side ring electrode and the tower side ring electrode do not contact each other when the nacelle and the windmill rotate. A wind turbine generator having the lightning protection system for windmill blades according to Item 1. 前記風車側リング電極と前記タワー側リング電極の間の前記ギャップは、10cm〜100cmである請求項1に記載の風車ブレード用避雷システムを有する風力発電装置。

The wind turbine generator having a lightning arrester system for wind turbine blades according to claim 1, wherein the gap between the wind turbine ring electrode and the tower ring electrode is 10 cm to 100 cm.

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