KR101215507B1 - 풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치 - Google Patents

풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치 Download PDF

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Abstract

풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치는, 풍력 발전기의 허브에 회전가능하게 설치되는 블레이드의 일측에 형성된 피뢰침, 피뢰침에 연결되며 허브측 방향으로 연장된 제 1 도선, 블레이드와 허브 사이에 설치되는 피치 베어링의 내주면 일측에 설치되며 제 1 도선에 연결된 연결 도선을 포함하는 케이블베이어 및 일측이 연결 도선의 일단에 연결되며 타측이 접지와 연결되는 제 2 도선 및 허브의 일측에 형성되며 제 2 도선의 일단과 연결 도선의 일단부를 전기적으로 연결하는 바 형태의 연결부를 포함하며, 바 형태의 연결부의 일측은 피치 베어링이 설치된 평면 상에 위치될 수 있다.

Description

풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치{Lightning Protection System for Wind Turbine}
본 발명은 풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치에 관한 것이다.
도 1은 풍력 발전기의 개략도이다.
자연 에너지인 풍력을 이용해서 발전하는 풍력 발전기(1)는, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 타워(2) 상에 설치된 나셀(3: nacelle), 나셀(3)의 전방 측에 설치되는 허브(4) 및 상기 허브(4)에 설치되는 로터 블레이드(5: rotor blade)를 구비한다.
나셀(3)은 상기 허브(4)와 일체로 회전하도록 형성된 메인 샤프트(도 2의 14)에 의하여 상기 허브(4)와 연결되며, 상기 나셀(3)의 내부에는 상기 메인 샤프트와 연결된 증속기 및 상기 증속기의 축 출력에 의해 구동되는 발전기가 설치된다.
이와 같은 풍력 발전기는, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 낙뢰(7)에 의한 파손을 방지하기 위하여 블레이드(5)의 선단부(6)에 피뢰침(8)을 구비하고 있다. 이와 같은 피뢰침(8)은 블레이드(5) 내부에 설치된 제 1 도선(9)에 연결된다.
제 1 도선은 블레이드(5)와 허브(4) 사이의 피칭 시스템(16)에서 제 2 도선(11)과 연결되며, 제 2 도선(11)은 허브(4)의 내부와 주축(14)을 지나 접지(12)와 연결되도록 형성된다.
이와 같은 피뢰침, 제 1 도선 및 제 2 도선을 포함하는 풍력 발전기의 낙뢰 보호 장치에 있어서, 종래의 낙뢰 보호 장치에서는, 제 1 도선(9)과 제 2 도선(11)이 연결되도록 피칭 시스템(16)에 형성된 연결부가 브러쉬 타입으로 이루어져 블레이드(5)로부터 전달된 낙뢰 전류가 피치 베어링의 조립면을 타고 브러쉬 타입의 낙뢰 보호 장치를 통하여 낙뢰 전류를 허브로 유도하거나, 브러쉬 타입의 연결부 없이 피치 베어링 자체 만으로 허브로 전류를 유도하였다.
이 때, 낙뢰 보호 장치에 연결부가 없이 피치 베어링 만으로 낙뢰가 유도되는 경우 낙뢰 전류로 인하여 피치 베어링 내부의 손상 가능성이 존재하기 때문에 낙뢰 전류를 용이하게 접지까지 연결하기 위한 연결부를 설치하는 것이 바람직하다.
그런데, 종래의 낙뢰 보호 장치에서 사용되는 브러쉬 타입 연결부는 블레이드의 피칭 제어에 따른 회전시 브러쉬가 닳기 때문에 주기적으로 교체해야 하는 불편함이 있었다.
본 발명의 일 실시예는 교체할 필요가 없는 풍력 발전기의 낙뢰 보호 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 피뢰침으로부터 접지까지 전기적 연결이 잘 이루어질 수 있는 풍력 발전기의 낙뢰 보호 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력 발전기의 허브에 회전가능하게 설치되는 블레이드의 일측에 형성된 피뢰침; 상기 피뢰침에 연결되며 상기 허브측 방향으로 연장된 제 1 도선; 상기 블레이드와 상기 허브 사이에 설치되는 피치 베어링의 내주면 일측에 설치되며 상기 제 1 도선에 연결된 연결 도선을 포함하는 케이블베이어; 일측이 상기 연결 도선의 일단에 연결되며 타측이 접지와 연결되는 제 2 도선 및 허브의 일측에 형성되며 제 2 도선의 일단과 연결 도선의 일단부를 전기적으로 연결하는 바 형태의 연결부를 포함하며, 바 형태의 연결부의 일측은 피치 베어링이 설치된 평면 상에 위치되는 풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치가 제공된다.
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이 때, 상기 케이블베이어는, 일단이 상기 피치 베어링의 내주면 일측에 고정되며 타단이 상기 연결부의 일측에 고정되는 이동 체인을 포함하고, 상기 연결 도선은 상기 이동 체인의 연장 방향을 따라 상기 이동 체인의 내측에 설치될 수 있다.
상기 연결부의 일측의 위치는 상기 블레이드가 시계 또는 반시계 방향으로 피치 회전 하지 않은 기준 위치에서 상기 이동 체인의 상기 일단과 상기 타단이 서로 나란하게 배열되는 위치에 형성될 수 있다.
상기 이동 체인의 길이는 상기 블레이드의 피치 방향 최대 회전각에 따른 피치 베어링의 내주면 원호 길이와 대응할 수 있다.
상기 연결부의 일측과 상기 피치 베어링의 내주면 사이의 거리는 케이블베이어의 이동 체인이 움직일 때 굽힘 반경의 두 배에 대응하는 거리일 수 있다.
상기 이동 체인의 길이는 상기 블레이드의 피치 방향 최대 회전각에 따른 피치 베어링의 내주면 원호 길이의 1/2와 같거나 그보다 크도록 형성될 수 있다.
이 때, 상기 제 1 도선, 상기 케이블베이어 및 상기 제 2 도선은 상기 블레이드 내부에 1개 이상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치는 케이블베이어를 피치 베어링의 내주면 일측에 설치하여 블레이드가 피칭 회전하더라도 케이블베이어에 설치된 연결도선이 손상되지 않으며, 블레이드 회전에 따라 소모되는 소모품을 포함하지 않으므로, 낙뢰 보호 장치를 교체할 필요가 없다.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치는 피뢰침과 연결된 제 1 도선과 접지와 연결된 제 2 도선이 케이블베이어에 설치된 연결도선에 의하여 전기적으로 연결되기 때문에 낙뢰 전류를 원활하게 접지까지 전달할 수 있다.
도 1은 풍력 발전기의 개략도이다.
도 2는 풍력 발전기에 낙뢰가 발생한 경우 풍력 발전기 내부에서 낙뢰의 전달 경로를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치가 설치된 풍력 발전기의 내부를 도시한 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치의 케이블베이어의 사시도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치가 설치된 풍력 발전기의 블레이드가 기준 위치(A)에 위치된 상태에서 케이블베이어의 배열 상태를 도시한 개략도이다.
도 6은 도 5에서 블레이드가 기준 위치로부터 반시계 방향(I)으로 회전된 상태에서 케이블베이어의 배열 상태를 도시한 개략도이다.
도 7은 도 5에서 블레이드가 기준 위치로부터 시계 방향(II)으로 회전된 상태에서 케이블베이어의 배열 상태를 도시한 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 풍력 발전기의 개략도이고, 도 2는 풍력 발전기에 낙뢰가 발생한 경우 풍력 발전기 내부에서 낙뢰의 전달 경로를 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치(10)가 설치된 풍력 발전기(1)의 내부를 도시한 부분 사시도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기(1)의 낙뢰 보호 장치(10)는 피뢰침(8), 제 1 도선(9), 케이블베이어(20) 및 제 2 도선(11)을 포함할 수 있다.
피뢰침(8)은 도 1에 도시된 바와 같이 풍력 발전기(1)의 블레이드(5) 선단부(6)에 돌출된 도전체로 이루어질 수 있다. 피뢰침(8)의 위치는 블레이드(5) 선단부(6) 이외에 블레이드(5)로 떨어지는 낙뢰(7)를 방지할 수 있는 위치라면 어떠한 위치에 위치되는 것도 가능하다.
제 1 도선(9)은 블레이드(5) 내부에 설치된 전선으로서, 피뢰침(8)으로 들어온 낙뢰 전류를 접지(12)까지 연결하기 위한 구성요소이다. 이를 위하여 제 1 도선(9)의 일측은 피뢰침(8)에 연결되며, 타측이 허브 측으로 연장되어 후술하는 제 2 도선(11)에 전기적으로 연결되도록 형성된다.
제 1 도선(9)의 타측은 피치 베어링(18)의 내주면 중 일 위치에 연결된다. 제 1 도선(9)의 타측이 연결된 일 위치에서 제 1 도선(9)은 후술하는 케이블베이어(20)의 이동단(24)에 위치된 연결 도선(26)에 전기적으로 연결된다. 케이블베이어(20)에 대한 보다 상세한 구성은 후술한다.
한편, 제 2 도선(11)은 도 1 및 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 일측단이 제 1 도선(9)에 전기적으로 연결되도록 허브(4)의 내부에 위치되며, 타측단은 접지(12)와 연결될 수 있다. 이를 위하여 제 2 도선(11)의 적어도 일부는 주축(14)의 내부 또는 외부를 지나도록 형성될 수 있다.
제 2 도선(11)의 허브측 단부는 허브의 일측에 형성된 연결부(30)에 전기적으로 연결된다.
연결부(30)는 허브(4)의 일측으로부터 피치 베어링(18)이 설치된 평면 측으로 돌출된 바 형태의 도전성 부재로 이루어질 수 있다. 이 때 연결부(30)의 일측이 피치 베어링(18)이 설치된 평면측으로 돌출되도록 하는 것은 피치 베어링(18)의 내주면(19)에 설치되는 케이블베이어(20)의 고정단(22)이 연결부(30)에 용이하게 결합될 수 있도록 하기 위함이다.
그리고, 허브(4)에 설치되는 연결부(30)는 블레이드(5)가 회전하더라도 위치가 고정된 상태를 유지하도록 형성된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치(10)는 허브(4)와 블레이드(5) 사이의 피칭 시스템을 구성하기 위한 피치 베어링(18)의 내주면(19) 일측에 케이블베이어(20)가 설치된다. 피치 베어링(18)의 내주면 일측에 설치되는 케이블베이어(20)의 일단부인 고정단(22)은 연결부(30)의 일측에 고정되며, 타단부인 이동단(24)은 피치 베어링(18)의 내주면 일 위치에서 고정된다.
이 때, 허브(4)와 블레이드(5) 사이에 설치되는 피칭 시스템(16)은 나셀(3)의 전방측에서 주축(14)을 중심으로 회전하는 허브(4)를 중심으로 블레이드(5)의 피치를 조절하기 위한 시스템으로서, 블레이드(5)의 허브측 단부에 설치된 피치 베어링(18) 및 상기 피치 베어링(18)에 연결된 내접 기어 및 구동 모터(미도시) 등으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 피칭 시스템의 구성은 이미 공지된 구성이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하고, 케이블베이어(20) 및 케이블베이어(20)가 블레이드(5)의 피치 베어링에 설치된 구성에 대하여 보다 상세히 살펴보도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치(10)의 케이블베이어(20)가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치(10)의 일 구성요소인 케이블베이어(20)는 두 지점 사이를 전기적으로 연결하기 위한 케이블을 보호하기 위한 것으로, 두 지점 사이의 거리가 변하더라도 안정적으로 두 지점 사이의 전기적 연결이 유지되도록 하기 위한 구성요소이다.
이를 위하여 케이블베이어(20)는 복수의 단위 체인이 서로 연결되어 형성되는 이동 체인(21)의 내측에 연결 도선(26)이 배치된 형태로 이루어질 수 있다.
이 때, 케이블베이어(20)의 일단은 이동단(24)으로서 이동하는 일 위치, 즉 본 실시예에서 피치 베어링(18)의 내주면 일 위치에 위치 고정되며, 타단은 고정단(22)으로서 고정된 일 위치, 즉 본 실시예에서는 허브(4)로부터 돌출된 연결부(30)의 단부(33)에 위치 고정된다. 이 때, 이동 체인(21)은 플라스틱 또는 스틸(steel)로 이루어질 수 있다.
또한 케이블베이어(20)를 형성하는 이동 체인(21)의 적어도 일부는 피치 베어링(18)의 내주면 상에 접하도록 형성된다.
이 때, 피치 베어링(18)이 설치된 평면 측으로 돌출된 연결부(30)의 일측은 피치 베어링(18)의 내주면에 설치되는 케이블베이어(20)가 용이하게 연결부의 일단에 연결될 수 있도록 피치 베어링(18)의 내주면에 인접하게 위치된다.
보다 상세히, 연결부(30)의 일측, 즉 케이블베이어(20)의 고정단(22)이 연결되는 연결부(30)의 단부(33)와 피치 베어링(18)의 내주면 사이의 거리는 케이블베이어(20)가 움직일 때 굽힘 반경(R)의 두 배에 대응하거나 그보다 약간 먼 거리인 것이 바람직하다.
만일 케이블베이어(20)의 일단이 연결되는 연결부(30)의 단부(33)가 피치 베어링(18)의 내주면(19)과 너무 먼 거리에 위치된 경우에는 케이블베이어(20)의 작동이 원활하지 않을 수 있으며, 굽힘 반경의 두 배보다 좁은 거리에 위치된 경우 케이블베이어(20)가 작동하지 못하게 된다.
한편, 케이블베이어(20)의 이동 체인(21)의 길이는 상기 블레이드(5)의 피치 방향 최대 회전각에 따른 피치 베어링(18)의 내주면 원호 길이와 대응하도록 형성될 수 있다.
블레이드(5)는 피치 방향 회전을 할 때 360도로 완전히 원을 그리며 회전하는 것이 아니라 소정의 기준 위치를 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 소정의 각도 예를 들어 90도 각도 이내로 회전하여 블레이드(5)의 피치를 조절한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치(10)에 사용되는 케이블베이어(20)의 길이도 블레이드(5)의 피치 베어링(18)의 내주면의 원주 길이와 동일한 정도로 길게 형성될 필요가 없으며, 블레이드(5)가 피치 회전하는 것을 방해하지 않는 최소의 길이 이상으로 형성되기만 하면 원활하게 낙뢰를 접지 측으로 전달할 수 있도록 작동할 수 있다.
한편, 케이블베이어(20)의 길이가 블레이드(5)의 피치 베어링(18) 내주면에 설치된 상태에서 블레이드(5)의 피치 회전시 최대 회전 각도에 대응하는 길이의 1/2보다 작으면 블레이드(5)가 회전할 때 케이블베이어(20)가 파손되거나, 연결 도선이 단절될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치(10)에서 케이블베이어(20)의 길이는 블레이드(5)의 피치 회전시 최대 회전 각도에 대응하는 피치 베어링(18) 내주면의 원호 길이의 1/2보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치가 설치된 풍력 발전기의 블레이드가 기준 위치(A)에 위치된 상태에서 연결부의 위치 및 케이블베이어의 배열 상태를 도시한 개략도이다. 도 6은 도 5에서 블레이드가 기준 위치로부터 반시계 방향(I)으로 회전된 상태에서 케이블베이어의 배열 상태를 도시한 개략도이다. 도 7은 도 5에서 블레이드가 기준 위치로부터 시계 방향(II)으로 회전된 상태에서 케이블베이어의 배열 상태를 도시한 개략도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서 연결부(30)의 위치는 블레이드(5)가 시계 또는 반시계 방향으로 피치 회전 하지 않은 기준 위치(A)에서 상기 이동 체인(21)의 고정단과 이동단이 서로 나란하게 배열된다. 이 때, 기준 위치(A)란 풍력 발전기의 블레이드가 시계 또는 반시계 방향으로 회전하지 않은 중립 상태에서에서 블레이드의 시계 및 반시계 방향 회전 각도가 동일하게 이루어질 수 있는 위치를 의미한다.
이와 같은 기준 위치(A)에 연결부(30)가 형성되어야 소정의 케이블베이어(20)를 이용하여 이동단(24)과 연결부(30)가 연결된 상태에서 블레이드(5)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 동일한 각도만큼 회전할 수 있다.
보다 상세히, 도 6을 참조하면, 블레이드(5)의 피치 조절을 위하여 블레이드(5)를 반시계 방향(I)으로 회전시키면 블레이드가 회전가능한 최대 각도(α)만큼 회전된 상태에서 케이블베이어는 블레이드(5)의 피치 베어링 내주면에 이동 체인(21)이 최대한 접하도록 형성되며, 고정단이 위치된 단부측에서 케이블베이어가 반원 형태로 굽어진 상태를 이룬다.
한편, 도 7을 참조하면, 블레이드를 시계 방향(II)으로 최대 각도(α)만큼 회전시키면 케이블베이어(20)의 이동 체인(21)의 대부분이 피치 베어링(18)의 내주면(19)에 접하지 않은 상태로 풀리게 되고, 이동단(24)이 위치된 단부측에서 케이블베이어(20)가 반원 형태로 굽어진 상태로 유지된다.
이 때, 도 6 및 도 7에서 알 수 있는 바와 같이 기준 위치(A)로부터 시계 및 반시계 방향으로 블레이드가 회전된 각도(α)는 동일하게 이루어질 수 있다.
만일 기준 위치(A)에서 벗어난 위치에 연결부(30)가 위치되면 시계 방향(I)으로 블레이드가 회전가능한 각도와 반시계 방향(II)으로 블레이드가 회전가능한 각도가 서로 달라지게 되는 바, 본 실시예에서와 같이 연결부(30)는 고정단(22)의 위치와 이동단(24)의 위치가 서로 나란하게 배열되는 기준 위치에 위치되어야 소정의 길이를 갖는 케이블베이어를 이용하여 최대의 블레이드 회전각을 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치(10)는 하나의 블레이드(5)에 하나 또는 그 이상으로 설치되어 될 수 있다. 예를 들어, 피치 베어링(18)의 내주면(19)에 회전 중심을 중심으로 서로 대향되도록 180도 간격으로 두 개의 케이블베이어(20)를 설치하여 낙뢰 전류를 접지측으로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 장치(10)는 피뢰침과 연결되도록 블레이드(5)에 설치되는 제 1 도선(9)과 허브(4)측에 설치되어 접지(12)와 연결되는 제 2 도선(11)을 전기적으로 연결하기 위하여 연결 도선(26)이 설치된 이동 체인(21)을 구비한 케이블베이어(20)를 이용하였다.
이와 같이 케이블베이어를 사용하면 종래 기술에 따른 낙뢰 보호 장치에서 브러쉬 형태의 연결부를 사용하던 구성과 비교할 때 연결 도선이 마모되지 않기 때문에 주기적으로 교체할 필요가 없기 때문에 케이블베이어의 파손 또는 연결 도선의 단락과 같은 심각한 낙뢰 방지 장치의 손상이 발생한 경우가 아니라면 주기적으로 소모품을 교체하지 않아도 되므로, 풍력 발전 장치에 설치되는 낙뢰 방지 장치의 사용 수명이 연장될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 풍력 발전기 2 타워
3 너셀 4 로터
5 블레이드 6 선단부
7 낙뢰 8 피뢰침
9 제 1 도선 10 낙뢰 보호 장치
11 제 2 도선 12 접지
14 주축 16 피칭 시스템
18 피치 베어링 20 케이블베이어
21 이동 체인 22 고정단
24 이동단 26 연결 도선
30 연결부 31 몸체

Claims (8)

  1. 풍력 발전기의 허브에 회전가능하게 설치되는 블레이드의 일측에 형성된 피뢰침;
    상기 피뢰침에 연결되며 상기 허브측 방향으로 연장된 제 1 도선;
    상기 블레이드와 상기 허브 사이에 설치되는 피치 베어링의 내주면 일측에 설치되며 상기 제 1 도선에 연결된 연결 도선을 포함하는 케이블베이어; 및
    일측이 상기 연결 도선의 일단에 연결되며 타측이 접지와 연결되는 제 2 도선 및
    상기 허브의 내부 일측에 형성되며 상기 제 2 도선의 일단과 상기 연결도선의 일단부를 전기적으로 연결하는 바 형태의 연결부를 포함하며,
    상기 바 형태의 연결부의 일측은 상기 피치 베어링이 설치된 평면 상에 위치되는, 풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이블베이어는,
    일단이 상기 피치 베어링의 내주면 일측에 고정되며 타단이 상기 연결부의 일측에 고정되는 이동 체인을 포함하고,
    상기 연결 도선은,
    상기 이동 체인의 연장 방향을 따라 상기 이동 체인의 내측에 설치되는, 풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 연결부의 일측의 위치는 상기 블레이드가 시계 또는 반시계 방향으로 피치 회전 하지 않은 기준 위치에서 상기 이동 체인의 상기 일단과 상기 타단이 서로 나란하게 배열되는 위치에 형성되는, 풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 연결부의 일측과 상기 피치 베어링의 내주면 사이의 거리는 케이블베이어의 이동 체인이 움직일 때 굽힘 반경의 두 배에 대응하는 거리인, 풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동 체인의 길이는 상기 블레이드의 피치 방향 최대 회전각에 따른 피치 베어링의 내주면 원호 길이의 1/2와 같거나 그보다 크도록 형성되는, 풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치.
  8. 제 1 항, 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 도선, 상기 케이블베이어 및 상기 제 2 도선은 상기 블레이드 내부에 1 개 또는 2 개로 형성되는, 풍력 발전기용 낙뢰 보호 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101497451B1 (ko) * 2013-11-29 2015-03-02 삼성중공업 주식회사 풍력발전기의 낙뢰 보호장치
CN105545615A (zh) * 2015-12-22 2016-05-04 北京金风科创风电设备有限公司 风电机组叶片的防雷结构及风力发电机叶片

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3744972B1 (en) * 2019-05-27 2023-01-11 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Rotor for a wind turbine and wind turbine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007100658A (ja) 2005-10-06 2007-04-19 Ebara Corp 風車ブレードの誘雷方法及び誘雷装置、風力発電装置の避雷方法及び避雷装置
JP2007511690A (ja) * 2003-11-20 2007-05-10 ヴェスタス,ウィンド,システムズ エー/エス 風力タービン、雷接続手段、方法及びその使用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007511690A (ja) * 2003-11-20 2007-05-10 ヴェスタス,ウィンド,システムズ エー/エス 風力タービン、雷接続手段、方法及びその使用
JP2007100658A (ja) 2005-10-06 2007-04-19 Ebara Corp 風車ブレードの誘雷方法及び誘雷装置、風力発電装置の避雷方法及び避雷装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101497451B1 (ko) * 2013-11-29 2015-03-02 삼성중공업 주식회사 풍력발전기의 낙뢰 보호장치
CN105545615A (zh) * 2015-12-22 2016-05-04 北京金风科创风电设备有限公司 风电机组叶片的防雷结构及风力发电机叶片
CN105545615B (zh) * 2015-12-22 2019-02-15 北京金风科创风电设备有限公司 风电机组叶片的防雷结构及风力发电机叶片

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