KR20230019045A - 헬리콥터 호이스팅 플랫폼 - Google Patents

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KR20230019045A
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로드리게스 헤수스 하비에르 로리타
프릭스 조르디 파브레가
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제너럴 일렉트릭 레노바블레스 에스빠냐 에스.엘.유.
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Abstract

본 발명은 풍력 터빈 나셀 커버를 위한 헬리콥터 호이스팅 플랫폼을 개시하고, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼은, 복합재 층과 복합재 층의 외부 표면 상에 배치되는 복수의 금속 플레이트를 포함하며, 복수의 금속 플레이트는 접지 연결부에 전기적으로 연결되는 전도성 네트워크를 형성한다.

Description

헬리콥터 호이스팅 플랫폼{HELICOPTER HOISTING PLATFORM}
본 개시는, 풍력 터빈에 관한 것으로, 보다 구체적으로 풍력 터빈의 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(helicopter hoisting platform)에 관한 것이다. 본 개시는, 추가적으로 헬리콥터 호이스팅 플랫폼을 포함하는 나셀 커버 조립체(nacelle cover assembly) 및 이 나셀 커버 조립체를 제공하는 방법에 관한 것이다.
풍력 터빈은 풍력을 전기로 전환하는데 널리 사용된다. 생성된 전기는 전력망(electrical grid)에 공급되어 전기 소비자(electrical customers)에게 보내질 수 있다. 풍력 터빈은 일반적으로 상단에 나셀(nacelle)이 장착되는 타워를 포함한다. 로터 허브와 복수의 블레이드를 포함하는 로터가, 일반적으로 상기 나셀에 장착되어, 로터와 나셀 사이에 회전 가능한 커플링을 형성한다. 복수의 블레이드는 바람으로 생성된 공기역학적 힘(aerodynamic forces)을 사용하여 회전하는 샤프트에 순 양의 토크(net positive torque)를 생성함으로써, 기계적 동력을 생성하고, 그 동력은 그 후 일반적으로 풍력 터빈 나셀에 수용되는 발전기에서 전기로 변환된다.
풍력 터빈은 지난 수십 년간 급속하게 발전해 왔으며, 풍력 터빈 구성요소는 보다 높은 부하 및 열악한 기후 조건에 견뎌내도록 변경되어 왔다. 풍력 터빈 나셀은, 구동 트레인(drive train)과 기타 타워 상부 구성요소(uptower components)를 수용하여, 이들을 강수, 먼지, 자외선 복사선 및 낙뢰와 같은 외부의 위험요소로부터 보호한다. 또한, 풍력 터빈 나셀은, 일반적으로 발전기 내에 공기 흐름을 위한 유입구와 유출구를 제공하고; 블레이드에 의해 겪는 풍력과 구동 트레인에 의해 생성되는 열을 견뎌내며, 유자격 직원(qualified personnel)을 위한 작업 플랫폼(working platform)을 제공한다. 나셀은, 일반적으로 로터를 풍향과 정렬된 상태로 유지하도록 나셀을 회전시킬 수 있게 하는 요 베어링(yaw bearing)의 상단에 안착한다.
해상 풍력 에너지의 세계적 성장으로 인해, 헬리콥터가 풍력 터빈, 보다 정확하게는 풍력 터빈 나셀에 도달하기 위한 가장 편리한 운송 형태 중 하나가 되고 있다. 육지로부터 해상 장소까지의 먼 거리는, 헬리콥터가 운송, 구조 및 유지보수 작업을 위한 매우 신뢰할 수 있고, 비용-효율적이며, 안전한 해결책이 되게 한다. 또한, 해상 풍력 터빈에 도달하기 위해 헬리콥터를 사용하는 것은, 바다가 거칠 때 상당한 절약을 가져올 수 있다. 해상 풍력 터빈은 선박에 의해 접근이 불가능할 수 있으나, 헬리콥터는 모든 필요한 운송을 수행할 수 있어, 수익 손실(loss of revenue)을 방지한다.
일반적으로, 헬리콥터가 풍력 터빈 나셀에 착륙할 수 없기 때문에, 풍력 터빈 나셀은 통상 직원 및/또는 제품의 적하(loading) 및 하역(unloading)이 가능하도록 헬리콥터 호이스팅 플랫폼이 구비된다. 따라서, 헬리콥터는, 호이스트 케이블에 의해 직원 또는 화물(loads)을 들어올리거나 내리는 동안, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼 위를 맴돌 것이다.
이러한 상황에서, 헬리콥터는 전하(electrical charge)를 축적할 것이고; 따라서, 임의의 사람이 헬리콥터와 풍력 터빈 사이에 접촉하기 전에, 헬리콥터의 정전기(static electricity)는 안전하게 방전되어야 한다. 이를 위해, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼은, 나셀 베드프레임 또는 임의의 다른 구조물 등의 지지 구조물을 통해 접지되며, 또한 접지에 대한 전기적 경로의 일부인 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 헬리콥터 승무원은 전도성 와이어를 호이스트 후크에 연결할 수 있고; 전도성 와이어는 헬리콥터 호이스팅 플랫폼 상의 전기 전도성 재료에 도달하여, 풍력 터빈 상의 직원이 그 후크를 잡기 전, 또는 헬리콥터 상의 직원이 접지에 닿기 전에 정전기를 방전하기에 충분히 길게 이루어진다. 정전기를 안전 기준치(safe level)까지 방전하기 위해서, 정전기 방전 와이어 접촉 지점(static discharge wire contact point)으로부터 접지까지의 전기 회로 저항을, 예를 들면 15kOhms 이하로 줄이는 것이 추가적으로 요구된다.
헬리콥터 호이스팅 플랫폼 상에 전기 전도성 재료를 포함시키기 위한 공지의 기법은, 그 플랫폼의 외부 표면에 전도성 클래딩 또는 페인트를 도포하거나, 접지에 연결되게 헬리콥터 호이스팅 플랫폼의 상단에 전도성 부품(conductive components)을 제공하는 것을 포함한다. 그러나, 종래 기술의 기법은, 헬리콥터 방전 작업의 성공을 위태롭게 할 수 있는 몇 가지 문제점이 있다.
반면에, 표면 처리 및/또는 전도성 페인트 또는 클래딩과 같은 표면 피복을 수반하는 기법은, 전기 저항 범위의 측면에서 제한적이며, 대부분의 경우 높은 저항을 제공하여, 헬리콥터에서의 방전을 방해한다. 또한, 표면 처리는, 스크래치 및 기타 표면 열화를 겪을 수 있어, 불연속적인 전도성 매체를 유발하여, 비전도성 절연 패치를 생성한다. 이는, 헬리콥터로부터 시작하는 전도성 와이어가 접지에 전기적으로 커플링되지 않을 수 있어, 적절한 방전이 일어나지 않는 지점에서, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼에 접촉할 수 있음을 의미할 수 있다. 게다가, 전도성 표면 처리는, 습한 기후 조건 동안 직원이 안전하게 작업하기 위해 충분한 그립(grip)을 갖는 표면 마감을 제공하지 못할 수 있다. 해상 풍력 터빈은, 본질적으로 매우 습도가 높은 환경에서 작동되며, 따라서 호이스팅 작업 동안 미끄럼 방지(non-slip) 표면 마감이 매우 중요할 수 있다.
반면에, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼의 상단에 전도성 플레이트 또는 스트립의 배치를 수반하는 기법은, 발이 걸려 넘어질 잠재적인 위험(potential trip hazard)을 의미하는 불균일한 표면 마감을 초래한다.
본 개시는 몇가지의 전술한 문제점을 적어도 부분적으로 극복하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다.
본 개시의 일 양태에서, 풍력 터빈 나셀 커버를 위한 헬리콥터 호이스팅 플랫폼이 제공된다. 헬리콥터 호이스팅 플랫폼은, 적어도 외부 표면과 내부 표면을 포함하는 복합재 층을 포함한다. 헬리콥터 호이스팅 플랫폼은, 복합재 층의 외부 표면에 배치되어 서로 이격되는 복수의 금속 플레이트를 더 포함한다. 복수의 금속 플레이트는, 복합재 층의 아래에 위치된 접지 연결부에 전기적으로 연결되는 전도성 네트워크(conductive network)를 형성한다.
이 양태에 따르면, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼이 복합재 층의 외부 표면에 배치되어 서로 이격되는 복수의 금속 플레이트를 포함하는 것은, 헬리콥터가 정전기를 방전하도록 플랫폼이 접지에 안전하고 견고한 연결을 제공하게 한다는 것이다. 또한, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼은, 헬리콥터 정전기 방전을 위해 접지에 신뢰할 수 있는 전기 연결을 제공한다. 복수의 금속 플레이트는, 전도성 와이어가 전도성 네트워크와 접지에 접촉하지 않을 가능성을 줄이기 위해 상이한 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 복수의 개별 금속 플레이트의 존재는, 필요하다면 매우 적은 비용과 빠르고 효과적인 방식으로, 그 금속 플레이트의 교체를 용이하게 한다.
뿐만 아니라, 이 양태에 따르면, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼은, 기존 나셀 커버에 직접적으로 조립될 수 있으며, 접지에 연결을 개선하고 나셀 커버의 견고성을 향상시킨다.
추가의 양태에서, 나셀 커버 조립체를 제공하는 방법이 제공된다. 그 방법은, 외부 표면과 내부 표면을 적어도 포함한 복합재 층을 포함하는 나셀 커버 조립체를 제공하는 단계를 포함하며, 외부 표면은 하나 이상의 개구를 포함한다. 그 방법은, 복합재 층의 외부 표면 상에 복수의 금속 플레이트를 제공하는 단계; 나셀 커버 조립체 내부에 접지 연결부를 제공하는 단계; 및 금속 플레이트 중 적어도 하나에 접지 연결부를 연결하는 단계를 더 포함한다. 그 방법은, 접지 연결부에 전기적으로 연결된 복수의 금속 플레이트들 사이에 전도성 네크워크를 제공하는 단계를 더 포함한다.
본 개시의 실시예의 추가적인 목적, 이점 및 특징은 상세한 설명의 검토 시에 당업자에게 명백해지거나 실시에 의해 학습될 수 있다.
본 개시 내용 전반에 걸쳐, 그리고 본 명세서에 개시된 다양한 예시들과 관련하여, 금속 플레이트라는 용어는, 그 길이 및 폭과 관련하여 상대적으로 작은 두께를 갖는 전도성 요소를 지칭하는데 사용되며; 보다 구체적으로 폭보다 훨씬 큰 길이를 갖는 전도성 요소를 지칭하는데 사용된다는 점을 유의하여야 한다. 또한, 금속 플레이트와 관련하여 전도성 네트워크라는 용어는, 복수의 금속 플레이트의 임의 지점이 접지에 대한 전기 전도성 경로를 형성하도록 하는 식으로 금속 플레이트들이 서로 상호 연결되는 것을 의미한다.
도 1은 풍력 터빈의 일 예시의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 풍력 터빈의 허브와 나셀의 예시를 도시한다.
도 3은 헬리콥터 호이스팅 플랫폼의 일 예시를 포함하는 풍력 터빈 나셀의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 헬리콥터 호이스팅 플랫폼의 다른 예시의 위에서 본 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 도 4의 평면 A-A'를 통한 종방향 절단을 포함하는 나셀 커버 헬리콥터 호이스팅 플랫폼의 위에서 본 상세 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 6은 헬리콥터 호이스팅 플랫폼의 또 다른 예시의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 7 및 8은 헬리콥터 호이스팅 플랫폼을 포함하는 나셀 커버 조립체의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 9는 나셀 조립체를 제공하는 방법의 일 예시의 흐름도를 보여준다.
이하 하나 이상의 예시가 도면에 도시된 본 개시의 실시예를 상세히 설명한다. 각각의 예시는 본 개시를 제한하는 것이 아니라, 본 개시의 설명을 위해 제공된다. 실제로, 본 개시에서 다양한 수정 및 변형이 그 교시의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 점은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들면, 하나의 실시예의 일부로서 도시되거나 설명된 특징은 다른 추가 실시예를 생성하기 위해 다른 실시예와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 본 개시는 첨부된 청구범위의 보호 범위 및 그 등가물에 포함되는 그러한 수정 및 변형을 커버하고자 한 것이다.
도 1은 풍력 터빈(10)의 일 예시의 사시도를 도시한다. 본 예시에서, 풍력 터빈(10)은 수평축 풍력 터빈이다. 대안적으로, 풍력 터빈(10)은 수직축 풍력 터빈일 수 있다. 본 예시에서, 풍력 터빈(10)은 지면(12) 상의 지지 시스템(14)으로부터 연장하는 타워(15), 타워(15)에 장착된 나셀(16), 및 나셀(16)에 커플링된 로터(18)를 포함한다. 로터(18)는 회전 가능 허브(20) 및 이 허브(20)에 커플링되어 허브(20)로부터 외측으로 연장하는 적어도 하나의 로터 블레이드(22)를 포함한다. 본 예시에서, 로터(18)는 세개의 로터 블레이드(22)를 구비한다. 대안적인 실시예에서, 로터(18)는 세개보다 많거나 적은 로터 블레이드(22)를 포함할 수 있다. 타워(15)는 지지 시스템(14)과 나셀(16) 사이에 공동(도 1에 도시 생략)을 형성하기 위해 관형의 스틸로 제작될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 타워(15)는 임의의 적절한 높이를 갖는 임의의 적절한 유형의 타워이다. 대안에 따르면, 타워는 콘크리트로 만들어진 부분과 관형의 스틸 부분을 포함하는 하이브리드 타워(hybrid tower)일 수 있다. 또한, 타워는 부분적 또는 전체 격자 타워(lattice tower)일 수 있다.
로터 블레이드(22)는 로터(18)의 회전이 용이하도록 허브(20) 주위에 이격되어, 운동 에너지가 바람으로부터 사용 가능한 기계적 에너지, 및 나아가서는 전기 에너지로 전달될 수 있게 한다. 로터 블레이드(22)는 복수의 부하 전달 영역(26)에서 블레이드 루트 부분(24)을 허브(20)에 커플링함으로써 허브(20)에 결합될 수 있다. 부하 전달 영역(26)은 허브 부하 전달 영역과 블레이드 부하 전달 영역(둘 다 도 1에 도시 생략)을 가질 수 있다. 로터 블레이드(22)에 유도된 부하는 부하 전달 영역(26)을 경유하여 허브(20)에 전달된다.
예시들에서, 로터 블레이드(22)는 약 15미터(m) 내지 약 90m 또는 그 이상의 길이를 가질 수 있다. 로터 블레이드(22)는 풍력 터빈(10)이 본 명세서에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있도록 임의의 적절한 길이를 가질 수 있다. 예를 들면, 블레이드 길이의 비제한적인 예는 20m 이하, 37m, 48.7m, 50.2m, 52.2m 또는 91m보다 긴 길이를 포함한다. 바람이 풍향(28)으로부터 로터 블레이드(22)에 부딪침에 따라, 로터(18)는 로터 축선(30)을 중심으로 회전된다. 로터 블레이드(22)가 회전되어 원심력을 받음에 따라, 로터 블레이드(22)에도 다양한 힘과 모멘트가 작용된다. 따라서, 로터 블레이드(22)는 중립 또는 편향되지 않은 위치에서 편향된 위치로 편향 및/또는 회전할 수 있다.
더욱이, 로터 블레이드(22)의 피치각, 즉 풍향에 대한 로터 블레이드(22)의 배향을 결정하는 각도는 풍력 터빈(10)에 의해 생성되는 부하 및 전력을 제어하도록 피치 시스템(32)에 의해 바람 벡터에 대한 적어도 하나의 로터 블레이드(22)의 각도 위치를 조정함으로써 변경될 수 있다. 로터 블레이드(22)의 피치 축선(34)이 도시되어 있다. 풍력 터빈(10)의 작동 동안, 피치 시스템(32)은 특히, 로터 블레이드(22)의 (일부 영역의) 받음각(angle of attack)이 감소되어, 로터(18)의 회전 속도의 감소를 용이하게 및/또는 로터(18)의 정지(stall)를 용이하게 하도록 로터 블레이드(22)의 피치각을 변경할 수 있다.
본 예시에서, 각 로터 블레이드(22)의 블레이드 피치는 풍력 터빈 제어기(36) 또는 피치 제어 시스템(80)에 의해 개별적으로 제어된다. 대안적으로, 모든 로터 블레이드(22)를 위한 블레이드 피치는 상기 제어 시스템들에 의해 동시에 제어될 수 있다.
또한, 본 예시에서, 풍향(28)이 변경됨에 따라, 풍향(28)에 대응되게 로터 블레이드(22)를 위치시키기 위해 나셀(16)의 요 방향(yaw direction)은 요 축선(38)을 중심으로 회전될 수 있다.
본 예시에서, 풍력 터빈 제어기(36)는 나셀(16) 내부 중앙에 있는 것으로 도시되어 있으나, 풍력 터빈 제어기(36)는 풍력 터빈(10) 전체에 걸쳐, 지지 시스템(14) 상에, 풍력 발전 단지(wind farm) 내에, 및/또는 원격-제어 센터(remote-control center)에 분산된 시스템일 수 있다. 풍력 터빈 제어기(36)는, 본 명세서에 설명된 방법 및/또는 단계를 수행하도록 구성된 프로세서(40)를 포함한다. 또한, 본 명세서에 설명하는 기타 구성요소 중 다수가 프로세서를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, “프로세서"라는 용어는 당업계에서 컴퓨터로 지칭하는 집적 회로에 한정되는 것이 아니라, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 마이크로컴퓨터, 프로그래머블 논리 컨트롤러(PLC), 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit), 및 기타 프로그래밍 가능한 회로를 광범위하게 지칭하며, 이러한 용어들은 본 명세서에서 호환 가능하게 사용된다. 프로세서 및/또는 제어 시스템은 또한 메모리, 입력 채널 및/또는 출력 채널을 포함할 수 있음은 이해해야 한다.
도 2는 풍력 터빈(10)의 일부의 확대 단면도이다. 본 예시에서, 풍력 터빈(10)은 나셀(16)과 이 나셀(16)에 회전 가능하게 커플링되는 로터(18)를 포함한다. 보다 구체적으로, 로터(18)의 허브(20)는, 메인 샤프트(44), 기어박스(46), 고속-샤프트(48), 및 커플링(50)에 의해 나셀(16) 내에 위치된 전기 발전기(42)에 회전 가능하게 커플링된다. 본 예시에서, 메인 샤프트(44)는 나셀(16)의 종방향 축선(도시 생략)에 적어도 부분적으로 동축으로 배치된다. 메인 샤프트(44)의 회전은 기어박스(46)를 구동하고, 이 기어박스(46)는, 이어서 로터(18) 및 메인 샤프트(44)의 상대적으로 느린 회전 운동을 고속 샤프트(48)의 상대적으로 빠른 회전 운동으로 변환하여 고속 샤프트(48)를 구동한다. 고속 샤프트(48)는 전기 에너지를 생성하는 발전기(42)에 커플링(50)에 의해 연결된다. 뿐만 아니라, 변압기(90) 및/또는 적절한 전자장치, 스위치, 및/또는 인버터가 발전기(42)에 의해 생성된 400V 내지 1000V 사이의 전압을 갖는 전기 에너지를 중간 전압(10 - 35 KV)을 갖는 전기 에너지로 변환하기 위하여 나셀(16) 내에 배치될 수 있다. 그러한 전기 에너지는 전력 케이블을 통해 나셀(16)로부터 타워(15)에 전도된다.
기어박스(46), 발전기(42) 및 변압기(90)는 선택적으로 메인 프레임(52)으로 구현되는 나셀(16)의 메인 지지 구조물에 의해 지지될 수 있다. 기어박스(46)는 하나 이상의 토크 암(103)에 의해 메인 프레임(52)에 연결되는 기어박스 하우징을 포함할 수 있다. 본 예시에서, 나셀(16)은 또한 메인 전방 지지 베어링(60)과, 메인 후방 지지 베어링(62)을 포함할 수 있다. 또한, 발전기(42)는 특히 상기 메인 프레임(52)에 도입되어 소음 발생원을 야기하는 발전기(42)의 진동을 방지하기 위하여, 지지 수단(54)을 디커플링(decoupling)함으로써 메인 프레임(52)에 장착될 수 있다.
선택적으로, 메인 프레임(52)은 로터(18)와 나셀(16)의 구성요소들의 무게와 바람과 회전 부하에 의해 야기되는 전체 부하를 지탱하도록 구성될 뿐만 아니라, 이러한 부하를 풍력 터빈(10)의 타워(15)에 도입하도록 구성된다. 로터 샤프트(44), 발전기(42), 기어박스(46), 고속 샤프트(48), 커플링(50), 그리고 지지부(52), 전방 지지 베어링(60) 및 후방 지지 베어링(62)을 비롯하여 이에 한정되지 않는 임의의 관련 결착, 지지, 및/또는 고정 장치는, 때로는 구동 트레인(64)으로 지칭된다.
일부 예시들에서, 풍력 터빈은 기어박스(46)가 없는 직접 구동식 풍력 터빈일 수 있다. 발전기(42)는, 직접 구동식 풍력 터빈에서 로터(18)와 동일한 회전 속도로 작동할 수 있다. 따라서 그 발전기는, 일반적으로 기어박스를 갖는 풍력 터빈과 유사한 양의 전력을 제공하기 위해, 기어박스(46)를 갖는 풍력 터빈에 사용되는 발전기보다 큰 직경을 가진다.
나셀(16)은 또한 풍향(28)에 대한 로터 블레이드(22)의 각도를 제어하기 위하여 요 축선(38)을 중심으로 나셀(16)을 회전시키고 그에 따라 로터(18)를 회전시킬 수 있는 요 구동 메커니즘(56)을 포함할 수 있다.
풍향(28)에 대해 적절하게 나셀(16)을 위치시키기 위하여, 나셀(16)은 또한 풍향계와 풍속계를 포함할 수 있는 적어도 하나의 기상 측정 시스템(58)을 포함할 수 있다. 기상 측정 시스템(58)은 풍향(28) 및/또는 풍속을 포함할 수 있는 정보를 풍력 터빈 제어기(36)에 제공할 수 있다. 본 예시에서, 피치 시스템(32)은 피치 조립체(66)로서 적어도 부분적으로 허브(20) 내에 배치된다. 피치 조립체(66)는 하나 이상의 피치 구동 시스템(68)과 적어도 하나의 센서(70)를 포함한다. 각 피치 구동 시스템(68)은 피치 축선(34)을 따라 로터 블레이드(22)의 피치각을 조절하기 위하여 해당 로터 블레이드(22)(도 1에 도시)에 커플링된다. 3개의 피치 구동 시스템(68) 중 하나만이 도 2에 도시된다.
본 예시에서, 피치 조립체(66)는 피치 축선(34)을 중심으로 해당 로터 블레이드(22)를 회전시키기 위하여 허브(20)와 해당 로터 블레이드(22)(도 1에 도시)에 커플링된 적어도 하나의 피치 베어링(72)을 포함한다. 피치 구동 시스템(68)은 피치 구동 모터(74), 피치 구동 기어박스(76), 및 피치 구동 피니언(78)을 포함한다. 피치 구동 모터(74)는 피치 구동 모터(74)가 피치 구동 기어박스(76)에 기계적인 힘을 부여하도록 피치 구동 기어박스(76)에 커플링된다. 피치 구동 기어박스(76)는 피치 구동 피니언(78)이 피치 구동 기어박스(76)에 의해 회전되도록 피치 구동 피니언(78)에 커플링된다. 피치 베어링(72)은 피치 구동 피니언(78)의 회전이 피치 베어링(72)의 회전을 야기하도록 피치 구동 피니언(78)에 커플링된다.
피치 구동 시스템(68)은, 상기 풍력 터빈 제어기(36)로부터 하나 이상의 신호를 수신 시, 로터 블레이드(22)의 피치각을 조절하기 위하여 풍력 터빈 제어기(36)에 커플링된다. 본 예시에서, 피치 구동 모터(74)는 피치 조립체(66)가 본 명세서에서 설명하는 바와 같이 기능할 수 있게 하는 전력 및/또는 유압 시스템에 의해 구동되는 임의의 적절한 모터이다. 대안적으로, 피치 조립체(66)는 임의의 적절한 구조, 구성, 배치, 및/또는 유압 실린더, 스프링, 및/또는 서보 메커니즘(servomechanisms) 등을 비롯하여 이에 한정되지 않는 구성요소를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 피치 구동 모터(74)는, 허브(20)의 회전 관성으로부터 추출된 에너지 및/또는 풍력 터빈(10)의 구성요소에 에너지를 공급하는 저장된 에너지원(미도시)에 의해 구동된다.
피치 조립체(66)는 또한 특정 우선 순위 상황의 경우 및/또는 로터(18)가 과속하는 동안 풍력 터빈 제어기(36)로부터의 제어 신호에 따라 피치 구동 시스템(68)을 제어하기 위해 하나 이상의 피치 제어 시스템(80)을 포함할 수 있다. 본 예시에서, 피치 조립체(66)는 풍력 터빈 제어기(36)로부터 독립적으로 피치 구동 시스템(68)을 제어하기 위하여 해당 피치 구동 시스템(68)에 통신 가능하게 커플링되는 적어도 하나의 피치 제어 시스템(80)을 포함한다. 본 예시에서, 피치 제어 시스템(80)은 피치 구동 시스템(68)과 센서(70)에 커플링된다. 풍력 터빈(10)의 정상 작동 동안, 풍력 터빈 제어기(36)는 로터 블레이드(22)의 피치 각을 조정하기 위해 피치 구동 시스템(68)을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 예컨대 배터리와 전기 캐퍼시터를 포함하는 전력 발생기(84)는, 허브(20)에 또는 그 내부에 배치되고, 센서(70), 피치 제어 시스템(80), 및 피치 구동 시스템(68)에 커플링되어, 이들 구성요소에 전력원을 제공한다. 본 예시에서, 전력 발생기(84)는 풍력 터빈(10)의 작동 중에 피치 조립체(66)에 지속적인 전력원을 제공한다. 대안적인 실시예에서, 전력 발생기(84)는 풍력 터빈(10)의 전력 손실 이벤트 동안에만 피치 조립체(66)에 전력을 제공한다. 전력 손실 이벤트는 전력망 손실 또는 급강하, 풍력 터빈(10)의 전기 시스템의 오작동, 및/또는 풍력 터빈 제어기(36)의 고장을 포함할 수 있다. 전력 손실 이벤트 동안, 전력 발생기(84)는 피치 조립체(66)가 전력 손실 이벤트 동안 작동할 수 있도록 하기 위해 피치 조립체(66)에 전력을 제공하도록 작동된다.
본 예시에서, 피치 구동 시스템(68), 센서(70), 피치 제어 시스템(80), 케이블, 및 전력 발생기(84)는 허브(20)의 내부 표면(88)에 의해 획정되는 공동(86)에 각각 위치된다. 대안적인 실시예에서, 상기 구성요소는 허브(20)의 외부 표면에 대해 위치되고, 외부 표면에 직접적으로 또는 간접적으로 커플링될 수 있다.
도 3은 풍력 터빈의 나셀(16)의 개략적인 사시도이다. 도 4는 풍력 터빈 나셀 커버(161)를 위해 도 3에 도시된 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)을 보다 상세히 도시한다. 나셀(16)은 복합재 층(101)을 포함하는 지붕을 포함한다. 복합재 층(101)은, 나셀(16) 외부의 외부 표면과 나셀(16) 내부의 내부 표면을 적어도 포함한다. 추가적으로, 나셀(16)은, 복합재 층(101)의 외부 표면에 배치되어 서로 이격되는 복수의 금속 스트립(102)을 포함한다. 금속 스트립(102)의 적어도 일부는 나셀(16)의 내부에서 서로 전기적으로 연결되고, 적어도 하나의 접지 연결부가 금속 스트립(102) 중 하나에 연결된다.
도 3은 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)을 포함하는 나셀 커버 조립체(161)를 보여준다. 도 3의 예시에서 볼 수 있는 나셀(16)은, 또한 예컨대 안전한 보행자 구역을 형성하는 핸드레일(170)과 같이, 기타 구성요소를 포함할 수 있다. 본 예시에서 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)은 나셀 커버 외부 표면에 통합되어 있다는 점에 유의한다. 그러나, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)이 승강되는 전용 플랫폼으로서 또는 나셀 커버 조립체(161)와 별개 플랫폼으로서 형성되는 다른 구성 또한 가능하다.
앞서 언급한 바와 같이, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)은, 외부 표면과 내부 표면을 적어도 포함하는 복합재 층(101), 및 복합재 층(101)의 외부 표면에 배치되어 서로 이격되는 복수의 금속 플레이트(102)를 포함한다. 복수의 금속 플레이트(102)는, 복합재 층의 아래에 위치된 접지 연결부에 전기적으로 연결되는 전도성 네트워크를 형성한다. 이 전도성 네트워크는, 전도성 플레이트 또는 케이블에 의한 복수의 금속 플레이트들의 상호 연결에 의해 형성될 수 있다. 이는 헬리콥터 전도성 와이어와 임의의 복수의 금속 플레이트 사이에서의 접촉이 헬리콥터로부터 접지로 정전기를 방전시킬 수 있음을 의미한다.
일부 예시들에서, 도 4와 같이, 복수의 미끄럼 방지 표면은, 금속 전도성 플레이트들 사이에서 배치될 수 있다. 이러한 미끄럼 방지 표면은, 유지보수 작업과 적하/하역 작업을 수행하는 직원을 위한 안전한 보행자 구역을 제공할 수 있다.
일부 예시들에서, 접지 연결부는 복합재 층을 관통할 수 있으며, 즉 접지 연결부는, 접지 연결부가 금속 플레이트(102) 중 하나 이상에 전기적으로 연결되는 곳에서, 복합재 층의 내부 표면으로부터 외부 표면까지 연장될 수 있다.
금속 플레이트(102)는 길이가 긴 금속 스트립일 수 있다.
추가적으로, 도 4는 복수의 금속 플레이트(102)의 배치의 일 예시를 보여주며, 여기서 금속 플레이트(102)들은 실질적으로 서로 평행하다. 보다 정확하게는, 복수의 금속 플레이트(102)들은 서로 일정한 거리를 두고 평행하게 놓일 수 있다. 그 거리는, 금속 플레이트(102)들 사이에 자유 클리어런스를 남길 수 있다. 예시들에서, 금속 플레이트들은 서로 25 내지 60 센티미터의 클리어런스(금속 플레이트의 가장자리 사이의 자유 간격)를 두고 배치될 수 있다. 금속 플레이트들 사이의 거리가 멀어질수록, 전도성 와이어가 복수의 금속 플레이트 중 임의의 플레이트에 접촉하도록 헬리콥터 또는 와이어를 조종할 필요성을 야기할 수 있는 반면, 거리가 짧아질수록 헬리콥터 호이스팅 플랫폼의 가시성을 다소 감소시킬 수 있다. 그러한 플랫폼은 쉽게 식별될 수 있어야 하므로, 보통 노란색으로 페인트 칠해진다.
미끄럼 방지 표면을 갖는 예시들에서, 미끄럼 방지 표면에 대한 금속 플레이트 표면의 상대적으로 높은 비율은 미끄럼 위험을 증가시킬 수 있다. 25 내지 60cm의 범위가, 직원이 보다 나은 그립을 위해 서로 인접한 미끄럼 방지 표면들에 적어도 부분적으로 발을 디딜 수 있도록 금속 플레이트(102)들 사이에 충분한 공간을 허용하는 동시에, 호이스팅 작업 전에 헬리콥터 방전 와이어가 금속 플레이트 중 적어도 하나에 접촉할 수 있도록 보장하기 위해 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)에 분산된 다수의 접촉 영역을 제공한다.
금속 플레이트는, 1.5 내지 5mm 범위의 두께를 가질 수 있고, 3 내지 8cm 범위의 폭을 가질 수 있다. 적절한 폭은, 특히 금속 플레이트에 인접한 미끄럼 방지 표면에 의해 제공되는 미끄러질 위험의 감소 요구사항을 고려하여 선택될 수 있다. 예컨대, 금속 플레이트 사이에 직교 격자(cartesian grid) 또는 직각이 아닌(non-straight angle) 격자를 형성하는 것과 같이, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)을 형성하는 금속 플레이트의 다른 배치 또한 가능할 수 있다.
도 5는 도 4의 평면 A-A'를 통한 종방향 절단을 포함하는 헬리콥터 호이스팅 플랫폼의 상세도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 금속 플레이트(102)는, 복합재 층(101)의 외부 표면(101')에 형성된 오목부(102')에 위치될 수 있다. 이러한 오목부(102')는, 외부 표면(101')에 금속 플레이트(102)의 통합을 허용한다. 이는, 금속 플레이트(102)가 인접한 표면과 실질적으로 같은 높이가 될 수 있거나, 또는 어쨌든 인접한 표면과의 높이 차이가 감소되는 것을 의미한다. 본 예시에서, 오목부(102')는 인접한 미끄럼 방지 표면(104)들 사이에 형성된다. 오목부(102')는, 금속 플레이트가 오목부(102')에 실질적으로 정확하게 들어 맞도록 하는 형상 및 크기를 가질 수 있다.
본 예시에서, 복수의 미끄럼 방지(104) 표면 중 적어도 하나는 샌드 페인팅 표면(sand painted surface)이다. 따라서, 모래의 질감(texture)이 페인트에 통합되고, 페인팅된 표면은 모래에 의해 제공된 표면 거칠기(surface roughness)를 획득한다. 상이한 형태의 모래를 사용하여, 표면에 소정 범위의 거칠기 프로파일(roughness profile)을 제공할 수 있으며, 석영(quartz), 실리카(silica) 또는 산화 알루미늄(aluminium oxdide) 등의 기타 골재(aggregates) 또한 페인트에 첨가되어 그립을 향상시킬 수 있다. 표면 거칠기가 증가함에 따라 표면 마찰이 증가하므로, 상대적으로 거친 표면은 습하고 건조한 대기 조건 하에서 직원이 플랫폼 상에 안전하게 걸을 수 있도록 향상된 그립을 제공한다. 그러므로, 돌기가 있거나(knobbed), 리브가 형성되거나 또는 주름진 상부 표면 등의 다른 미끄럼 방지 표면이 동일한 목적으로 사용될 수 있다.
추가 예시들에서, 미끄럼 방지 표면은, 또한 나셀 지붕의 전체 또는 상당 부분에 걸쳐 헬리콥터 호이스팅 플랫폼을 넘어 연장될 수 있다.
또한, 본 예시에서, 미끄럼 방지 표면(104)의 높이(또는 두께)와 금속 플레이트(102)의 높이(또는 두께)는, 미끄럼 방지 표면의 평균 높이와 복수의 금속 플레이트의 외부 표면 사이의 상대적인 높이 차이가 4mm 이하, 구체적으로 3mm 이하, 보다 구체적으로 1.5mm 이하일 수 있도록 선택될 수 있다. 금속 플레이트(102)와 미끄럼 방지 표면(104)의 줄어든 높이 차이는 보다 균질한 표면을 초래하고, 사람이 걸려 넘어질 위험 및 헬리콥터 호이스팅 플랫폼 부근에서 작업하는 직원에 대한 기타 관련 위험을 완화시킨다.
도 4에서 종방향 절단은, 복수의 금속 플레이트 중 적어도 하나가 적어도 하나의 내향 돌출 요소(105)를 포함하는 것을 보여준다. 도시된 예시에서, 금속 플레이트(102)는, 하기에 설명될 두개의 내향 돌출 요소(105, 106)를 포함한다. 또한, 도 4의 예시는, 복합재 층(101)이 금속 플레이트(102)의 적어도 하나의 내향 돌출 요소(105, 106)를 수용하여, 금속 플레이트의 돌출 요소(105, 106)가 복합재 층(101)의 내부 표면으로부터 돌출되도록 하는 적어도 하나의 개구를 포함하는 것을 도시한다. 돌출 요소는, 하나 이상의 금속 플레이트에 용접되거나, 압입되거나, 나사 결합되거나 또는 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 이는 도 6에 도시된 예시에서 보다 분명해질 것이다.
도 6은 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)의 단면도를 보여주며, 여기서 금속 플레이트(102)는 외부 표면(101')과 내부 표면(101")을 포함하는 복합재 층(101)의 상단에 위치된다. 본 예시의 금속 플레이트(102)는, 두개의 내향 돌출 요소(105, 106)를 포함한다. 내향 돌출 요소(105, 106)는, 금속 플레이트(102)와 일체로 형성되거나, 또는 금속 플레이트에 부착될 수 있다.
제1 내향 돌출 요소(105)는 접지 연결부(108)를 수용하기 위한 전도성 돌출 요소인 반면, 제2 내향 돌출 요소는 금속 플레이트(102)를 복합재 층(101)에 고정하기 하기 위한 체결구(106')를 포함한다. 본 예시에서, 체결구(106')는, 제2 내향 돌출 요소의 나사와 맞물리는 나사형성 너트이지만, 다른 대안 또한 가능하다. 제1 내향 돌출 요소(105)는, 접지(108)측의 수 커넥터(105')를 수용하기 위한 암 커넥터(105)를 포함하거나, 또는 접지(108)측의 암 커넥터를 수용하기 위한 수 커넥터를 포함할 수 있다. 게다가, 상기 암-수 커넥터 사이에서 연결은, 나사 연결이거나, 또는 푸시핏 연결(push fit connection) 등의 신속 연결일 수 있다. 따라서, 복합재 층(101)은, 커넥터 또는 내향 돌출 요소(105, 106)만큼 많은 수의 개구(107)를 포함할 수 있다. 오로지 제1 내향 돌출 요소(105)만 포함되는 예시들도 가능하다.
다른 예시들에서, 금속 플레이트(102)는, 대안적으로 또는 추가적으로 접착 물질, 예컨대 에폭시(epoxy)에 의해 복합재 층에 고정될 수 있다. 이는 복합재 층(101)에서 개구(107)를 효율적이고 효과적으로 밀봉할 수 있게 하고, 나셀(16) 내부로의 누출을 방지한다.
도 7 및 8은 나셀 커버 조립체(161)를 위쪽 및 아래쪽에서 본 사시도를 각각 도시하며, 여기서 나셀 커버 조립체(161)는 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)을 포함한다. 나셀 커버 조립체(161)는, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)을 형성하며, 또한 적어도 외부 표면(101')과 내부 표면(101")을 포함하는 복합재 층(101); 복합재 층(101)의 외부 표면(101')에 배치되어 서로 이격되는 복수의 금속 플레이트(102); 금속 플레이트(102)들 사이에 배치되는 복수의 미끄럼 방지 표면(104); 및 적어도 하나의 접지 연결부(108)를 포함한다. 따라서, 복합재 층(101)의 외부 표면(101')은, 복수의 금속 플레이트(102) 및 복수의 금속 플레이트(102)들 사이에 개재된 복수의 미끄럼 방지 표면(104)을 포함하는 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)을 형성한다. 복수의 금속 플레이트(102)는, 복합재 층(101)의 내부 표면 아래에 위치된 접지 연결부(108)에 전기적으로 연결되는 전도성 네트워크를 형성한다.
도 7 및 8에 도시된 예시에서, 복합재 층(101)은 유리 섬유 및/또는 폴리에스터 수지를 포함할 수 있다. 복합재 층(101)은, 대안적으로 또는 추가적으로 탄소, 현무암, 또는 아라미드 섬유뿐만 아니라, 그 중에서도 에폭시 또는 비닐에스테르 수지 등의 기타 섬유 및 레진을 포함할 수 있다. 도 7 및 8에는 도시되어 있지 않으나, 나셀 커버는, 강성을 제공하여 나셀 커버에 작용하는 외력에 견딜 수 있도록, 내부 나셀 프레임 위에 놓일 수 있다.
헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)과 관련하여 앞서 개시한 바와 같이, 다른 예시들에서, 나셀 커버 조립체(161)는, 샌드 페인팅된 미끄럼 방지 표면(104)을 포함하며, 미끄럼 방지 표면(104)은 복수의 금속 플레이트(102)를 수용하기 위해 오목부(102')를 형성하고, 미끄럼 방지 표면(104)의 평균 높이와 복수의 금속 플레이트(102)의 외부 표면 사이의 상대적인 높이는, 4mm 이하, 및 구체적으로 3mm 이하이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)(점선으로 도시)은, 복수의 금속 플레이트(101)를 전기적으로 연결하기 위해 복합재 층(101)의 내부 표면(101") 아래에 위치되는 하나 이상의 전도성 요소(109)를 포함하는 전도성 연결 조립체를 더 포함할 수 있다. 이 예시에 도시된 전도성 연결 요소는, 금속 플레이트 또는 금속 바일 수 있으며, 와이어 또는 케이블과 같은 다른 전도성 연결 요소 또한 유효하다.
또한, 도 8은 접지 연결부(108)가 대안적으로 전도성 연결 요소(109)에 커플링되며, 이와 동시에 전도성 연결 요소(109)가 모든 금속 플레이트(102)에 전기적으로 커플링되는 것을 보여준다. 전도성 연결 조립체는, 복수의 금속 플레이트에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
본 개시의 다른 양태에서, 방법(600)이 제공된다. 방법(600)은 나셀 조립체(161)를 제공하기에 적절하다. 방법(600)이 도 9에 개략적으로 도시되어 있다.
그 방법은, 블록 601에서, 적어도 외부 표면(101')과 내부 표면(101")을 포함한 복합재 층(101)을 포함하는 나셀 커버 조립체(161)를 제공하는 단계를 포함하며, 외부 표면(101')이 하나 이상의 개구(107)를 포함한다. 그 방법(600)은, 또한 블록 602에서, 복합재 층(101)의 외부 표면(101')에 복수의 금속 플레이트(102)를 제공하는 단계를 포함한다.
또한, 그 방법(600)은, 나셀 커버 조립체의 내부에 접지 연결부(108)를 제공하고, 접지 연결부(108)를 금속 플레이트 중 적어도 하나에 연결하는 단계를 포함한다. 게다가, 그 방법(600)은, 접지 연결부(108)에 전기적으로 연결된 복수의 금속 플레이트(102)들 사이에 전도성 네크워크를 제공하는 단계를 포함한다. 이는 전기적으로 연결된 금속 플레이트 중 임의의 플레이트로부터 접지까지 전기 경로를 형성하고, 이 전기 경로는, 전도성 와이어의 접촉 시, 헬리콥터의 축적된 정전기를 방전하거나 배출하도록 구성된다.
일부 예시들에서, 금속 플레이트(102) 중 적어도 하나는, 복합재 층의 개구(107)로 삽입될 적어도 하나의 내향 돌출 요소(105, 106)를 포함할 수 있다. 그 방법(600)은, 블록 603에서, 복수의 금속 플레이트(102)들 사이의 공간에서 외부 표면(101') 상에 복수의 미끄럼 방지 표면(104)을 제공하는 단계를 포함한다. 이 단계는, 뒤따르는 순서에 관계없이, 금속 플레이트(102)의 외부 표면과 미끄럼 방지 표면 사이의 상대적인 높이 또는 두께를 감소시키는 것을 허용하고, 직원이 발이 걸려 넘어질 위험을 감소시킨다.
예시들에서, 나셀 조립체(161)를 제공하는 방법(600)은, 실질적으로 서로 평행한 복수의 금속 플레이트(102)를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 다른 예시들에서, 그 방법(600)은, 금속 플레이트(102)를 제공하는 단계를 더 포함하고, 금속 플레이트의 적어도 하나의 내향 돌출 요소(105, 106)가 나사형성 로드이며, 그 방법(600)은, 나사형성 로드에 상응하는 나사를 갖는 체결 요소를 통해, 적어도 하나의 금속 플레이트(102)를 복합재 층(101)에 체결하는 단계를 더 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 복합재 층(101)에 금속 플레이트(102)를 체결하는 단계는, 에폭시와 같은 접착 요소를 도포함으로써 수행될 수 있다.
추가 예시들에서, 그 방법(600)은, 또한 금속 플레이트의 상호 연결을 위해 복합재 층(101)의 내부 표면(101")에 위치되는 전도성 요소(109)를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
뿐만 아니라, 그 방법(600)은, 또한 샌드 페인팅된 미끄럼 방지 표면(104)을 제공하는 단계를 포함할 수 있으며, 다른 예시들에서 금속 플레이트(102)는 두께를 갖고, 샌드 페인팅 표면(104)은, 금속 플레이트(102)와 샌드 페인팅 표면(104) 사이의 상대적인 높이의 변화가 3mm 이하이도록 하는, 평균 두께를 갖는다.
또 다른 예시들에서, 그 방법(600)은, 앞서 제시한 기술적 특징 중 임의의 특징에 따른 나셀 조립체를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 교시에서 기술한 설명은 바람직한 실시예를 비롯한 발명을 개시함과 아울러, 임의의 장치 또는 시스템을 제조 및 사용하고 임의의 포함된 방법을 수행하는 것을 비롯하여 어떠한 당업자라도 본 교시를 실시할 수 있도록 하기 위해 일례들을 이용하고 있다. 특허 가능한 범위는 청구 범위에 의해서 정해지고, 당업자에게 일어나는 다른 예들을 포함할 수도 있다. 그러한 다른 예들은 그들 예가 청구항들의 문자 언어와 상이하지 않은 구조적인 요소를 갖는 경우, 또는 그들 예가 청구항들의 문자 언어와 별 차이가 없는 등가의 구조적인 요소를 포함하는 경우 청구항들의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 전술한 다양한 실시예로부터의 양태들은 물론, 그러한 양태들에 대한 기타 공지의 등가물이 당업자에 의해 혼합 및 매칭되어, 본 출원의 사상에 따른 추가적 실시예 및 기법을 구성할 수도 있다. 도면과 관련한 참조 부호들을 청구 범위에서 괄호 내에 표기하는 경우, 그 참조 부호는 청구 범위의 이해도를 증가시키고자 하는 것이지 청구 범위의 보호 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.

Claims (15)

  1. 풍력 터빈 나셀 커버를 위한 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)으로서,
    외부 표면(101')과 내부 표면(101")을 적어도 포함하는 복합재 층(101); 및
    상기 복합재 층(101)의 상기 외부 표면에 배치되어 서로 이격되는 복수의 금속 플레이트(102)
    를 포함하고,
    상기 복수의 금속 플레이트(102)는, 상기 복합재 층(101)의 아래에 위치된 접지 연결부(108)에 전기적으로 연결되는 전도성 네트워크를 형성하는, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 플레이트(102)들 사이에 배치되는 복수의 미끄럼 방지 표면(104)을 더 포함하는, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 미끄럼 방지 표면(104) 중 적어도 하나는 샌드 페인팅 표면(sand painted surface)인, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 미끄럼 방지 표면(104)의 평균 높이와 상기 복수의 금속 플레이트(102)의 외부 표면 사이의 상대적인 높이 차이는 4mm 이하인, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 금속 플레이트(102)들은 실질적으로 서로 평행한, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 금속 플레이트(102)들은 서로 25 내지 60 센티미터의 클리어런스를 두고 배치되는, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 금속 플레이트(102)는 상기 복합재 층(101)의 외부 표면(101')에 형성된 오목부(102')에 위치하는, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오목부(102')는 인접한 미끄럼 방지 표면(104)들 사이에 형성되는, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접지 연결부(108)는 상기 복합재 층(101)을 관통하는, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 금속 플레이트(102) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 내향 돌출 요소(105, 106)를 포함하고, 상기 복합재 층(101)은 상기 금속 플레이트(102)의 상기 적어도 하나의 내향 돌출 요소(105, 106)를 수용하는 적어도 하나의 개구(107)를 포함하는, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 내향 돌출 요소(105, 106)는 접지 연결부(108)를 수용하기 위한 전도성 돌출 요소(105)인, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)은, 상기 복수의 금속 플레이트(102)들을 전기적으로 연결하기 위해 상기 복합재 층(101)의 상기 내부 표면(101") 아래에 위치되는 전도성 연결 조립체를 더 포함하는, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전도성 연결 조립체는 하나 이상의 전도성 플레이트(109) 및/또는 전도성 케이블을 포함하는, 헬리콥터 호이스팅 플랫폼.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 헬리콥터 호이스팅 플랫폼(100)을 포함하는, 풍력 터빈(10)의 나셀(16).
  15. 제14항의 나셀(16)을 포함하는, 풍력 터빈(10).
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EP2520798B1 (en) * 2011-05-06 2022-06-08 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Cooling arrangement of a wind turbine
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