MX2012015272A

MX2012015272A - Estructura de pararrayos para aspa generadora de viento.

Info

Publication number: MX2012015272A
Application number: MX2012015272A
Authority: MX
Inventors: Atsutoshi Muto; Suzukijun
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2013-02-07
Also published as: DK2589803T3; JP2012031848A; JP5158730B2; KR101760540B1; US9136685B2; EP2589803B1; CA2803751C; CN102985688A; US20130098651A1; EP2589803A1; ES2692153T3; CN102985688B; KR20130113963A; CA2803751A1; WO2012002230A1; EP2589803A4; BR112012033749A2

Abstract

En un aspa generadora de viento que tiene un receptor de rayo, se previene tanto como sea posible que el rayo impacte el límite entre el aspa y el receptor de rayo. Un receptor de rayo (31), que se proporciona de tal manera para formar una parte de la superficie del aspa generadora de viento (3), y una protuberancia receptora de rayo (4) que sobresale hacia afuera desde la superficie del receptor de rayo, están presentes. La protuberancia receptora de rayo (4) se proporciona al límite de superficie (32) entre el aspa (30) y el receptor de rayo (31). Un límite de superficie (32a) que protege contra rayos está colocado dentro del radio de un círculo (5) que está centrado en la punta de la protuberancia receptora de rayo (4) y tiene un radio de dos veces la longitud de la protuberancia receptora de rayo (4), el punto en donde la concentración de campo eléctrico sobre la superficie del receptor de rayo es mayor se mueve desde el límite hacia la punta de la protuberancia, y cuando el rayo impacta el aspa, se reduce significativamente la posibilidad de daño de aspa asociado con el rayo que impacta la región de límite.

Description

ESTRUCTURA DE PARARRAYOS PARA ASPA GENERADORA DE VIENTO Campo de la Invención La presente invención se refiere a una estructura de pararrayos de un aspa para de generación de energía eólica para prevenir que el aspa, que se utiliza para la generación de energía eólica, se dañe por el impacto de un rayo.

Antecedentes de la Invención Las aspas para generación de energía eólica actualmente utilizadas están hechas principalmente de plástico reforzado de fibra de vidrio (GFRP, por sus siglas en inglés) , y la misma aspa es un aislante y no tiene conductividad eléctrica. Por consiguiente, en un aire de un generador de energía eólica pequeño se consideró que el aspa no se impactó por un rayo. Sin embargo, a medida que el generador de energía eólica crece en tamaño, aumenta el daño del aspa impactada por el rayo. Por consiguiente, ha sido generalizado un método para unir un miembro (receptor de rayo) hecho de metal al aspa y conectar una línea guía (conductor descendente) al miembro metálico y a la tierra. Se han propuesto varias formas o tipos de los receptores de rayo y se ha puesto en uso práctico.

Por ejemplo, en PTL 1, se describe un sistema de pararrayos de generación de energía eólica que incluye un anillo conductor proporcionado sobre un aspa, y un cuerpo de Ref. 237886 resistencia lineal o un elemento de rayo de tipo óxido de zinc proporcionado en un estuche rotor que está equipado con un generador de energía eólica ahí, en donde el cuerpo de resistencia no lineal del elemento de rayo de tipo óxido de zinc está orientado al anillo conductor.

En PTL 2, se describe una estructura de pararrayos capaz de mejorar un efecto de protección de rayos al instalar un conductor de rayos de tipo lanzamiento de luz previo sobre el aparato, además de las aspas de turbina eólica que están eléctricamente aisladas.

También, con el fin de prevenir que el aspa hecha del GFRP, en PTL 3, se describe un equipo de pararrayos para una turbina eólica capaz de eliminar a un aspa del impacto de rayo, en donde una o varias placas de electrodo están unidas entre puntas y raíces de aspas para hacer el flujo de corriente de rayo de una placa de electrodo a una placa de electrodo o descarga de arrastre directamente sobre una superficie de aspa desde la placa de electrodo. La corriente de rayo recolectada en un concentrador se lleva a la tierra desde el concentrador a través de una góndola y una torre, para que pueda prevenirse completamente la quemadura del aspa .

En PTL 4, se describe un protector para un generador de turbina de energía de turbina eólica, en donde un miembro metálico opuesto a un extremo inferior de un aspa en una posición lejos del mismo se une a una torre de turbina eólica, y el miembro metálico se coloca en la cercanía de una punta de un aspa girando principalmente alrededor del miembro metálico, para que se descarguen las cargas sobre el aspa al miembro metálico que se acerca a ésta por cada rotación del aspa para prevenir que un rayo impacte el aspa.

En PTL 5, se describe un dispositivo protector resistente a trueno, en donde una base de montaje para un pararrayos sobresaliente de un material conductor resistente a calor se ajuste a la punta de un aspa de una turbina eólica que impulsa un generador para cubrir la punta, entonces el pararrayos sobresaliente, que absorbe luz/energía térmica generada por el relámpago y se fusiona térmicamente, se monta de forma desprendible a la base de montaje para el pararrayos sobresaliente. El pararrayos sobresaliente se proyecta en una forma parabólica desde una superficie exterior de la base de montaje para el pararrayos sobresaliente, la base de montaje para el pararrayos sobresaliente y un concentrador conductor en una porción central del aspa se conectan eléctricamente mediante un conductor de pararrayos dispuesto en el aspa, un cuerpo de bombilla de descarga que se fusiona térmicamente se monta de forma desprendible a la cara de extremo en el lado de generador del concentrador, y un anillo de descarga conductor que está confrontado con un cuerpo de bombilla de descarga a través de un espacio de descarga se ajusta al extremo en el lado de turbina eólica de una góndola, y entonces el anillo de descarga se conecta a tierra a través de un cable conductor de pararrayos .

. Lista de Citas Literatura de Patente PTL 1: JP-A-2000-265938 PTL 2: JP-A-2001-123934 PTL 3: JP-A-2002-227757 PTL 4: JP-A-2003-282295 PTL 5: JP-A-2005-302399 Sumario de la Invención Problema Técnico Con la configuración descrita en PTL 1 y 4, sin embargo, si el aspa se vuelve grande, la distancia entre la punta del aspa y el cuerpo de resistencia no lineal o el conductor de radio se extiende, para que no sea posible prevenir de forma suficiente que la punta del aspa sea impactada por el rayo.

Además, en el aparato protector de ataque de trueno de la punta del fragmento metálico de conformidad con la técnica relacionada como se describe en PTL 2, 3 y 5, existe una porción límite entre la porción metálica y la porción FRP, la recepción del rayo causa que la temperatura aumente abruptamente, y, en algunos casos, se daña el aspa. Además, un campo eléctrico probablemente va a concentrarse en la porción del límite, para que sea difícil decir que una frecuencia receptora de rayo es baja. Además, ya que se requieren cargas pesadas para trabajar el mantenimiento del aspa de la turbina eólica, existe una necesidad de un aparato del cual ya no se requiera mantenimiento regular.

La presente invención ha sido hecha en vista del problema descrito anteriormente, y un objetivo de la presente invención es proporcionar una estructura de pararrayos en donde se proporciona una protuberancia en la cercanía de un límite entre un receptor de rayo y un cuerpo de aspa para evitar que el límite sea impactado por el rayo.

Solución al Problema Es decir, de conformidad con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una estructura de pararrayos de un aspa para generación de energía eólica de conformidad con la presente invención que comprende: un receptor de rayo configurado para formar una parte de una superficie del aspa de generación de energía eólica; y una protuberancia receptora de rayo configurada para sobresalir hacia afuera desde una superficie del receptor de rayo, en donde la protuberancia receptora de rayo se proporciona un límite de superficie entre un cuerpo de aspa y el receptor de rayo, y el límite de superficie configurado para proteger contra rayo se coloca dentro de un radio de un círculo, que esta centrado en una punta de la protuberancia receptora de rayo y que tiene un radio de dos veces una longitud de la protuberancia receptora de rayo.

De conformidad con la presente invención, un campo eléctrico está cortamente concentrado sobre la protuberancia receptora de rayo en lugar del límite de superficie entre el receptor de rayo y el cuerpo de aspa. El rayo se recibe mediante la protuberancia receptora de rayo antes del límite de superficie. Por consiguiente, es posible evitar que el rayo impacte el límite de superficie-, previniendo consecuentemente que se dañe el aspa.

Además, ya que el límite de superficie configurado para proteger contra el rayo se coloca dentro del radio del círculo que esta centrado en la punta de la protuberancia receptora de rayo tiene el rayo de dos veces la longitud de la protuberancia receptora de rayo, la protuberancia receptora de rayo evitar fácilmente que el rayo impacte directamente el límite de superficie. Si el límite de superficie configurado para proteger contra rayos no está colocado dentro del radio del círculo, puede reducirse el efecto de prevenir que el rayo impacte el límite de superficie .

Por consiguiente, es preferible que la protuberancia receptora de rayo se proporcione en la posición del límite de superficie que probablemente va a recibir el rayo (por ejemplo, un borde circunferencial del receptor de rayo en su dirección aplanada) .

Además, en la protuberancia receptora de rayo, es más favorable que el límite de superficie configurado para proteger contra rayo y este colocado dentro del rayo del círculo que está centrado en la punta de la protuberancia receptora de rayo y tenga el radio de 2 veces la longitud de la protuberancia receptora de rayo. Por consiguiente, el efecto de prevenir que el rayo impacte el límite de superficie se mejora más. Además, ya que la ampliación es baja, la protuberancia receptora de rayo está más cerca del límite de superficie.

El número de protuberancias receptoras de rayo no esta particularmente limitado en la presente invención. Una o al menos dos protuberancias receptoras de rayo pueden proporcionarse, y su posición y altura pueden ser diferentes entre sí. El centro del círculo puede estar en el borde circunferencial de la punta de la protuberancia receptora de rayo .

Incidentalraente , en una parte del límite de superficie que no necesita prevenir el impacto del rayo, no es necesario colocar el límite de superficie dentro del radio del círculo.

Es preferible que la protuberancia receptora de rayo se proporcione en la cercanía del límite de superficie. La protuberancia receptora de rayo puede proporcionarse en un lado (distancia de 50% o menos de la distancia máxima del receptor de rayo en una dirección axial del aspa) cerca del límite de superficie.

Al proporcionar la protuberancia receptora de rayo cerca del límite de superficie, es posible prevenir efectivamente que el rayo impacte el límite de superficie. Además, ya que la protuberancia receptora de rayo está cerca del límite de superficie, es posible obtener el mismo efecto de prevenir que el rayo impacte el límite de superficie. Como un resultado, el impacto de rayo sobre el límite de superficie puede prevenirse efectivamente, sin deteriorar una característica aerodinámica. Es preferible proporcionar una correspondiente a la protuberancia receptora de rayo a un lado lejos del límite de superficie en vista de la característica aerodinámica.

De conformidad con un segundo aspecto de la presente invención, en la estructura de pararrayos del aspa de generación de energía eólica de conformidad con el primer aspecto, el receptor de rayo está interpuesto entre mitades del cuerpo de aspa, o se proporciona a la punta del cuerpo de aspa .

El receptor de rayo puede interponerse entre las mitades del cuerpo de aspa, o proporcionarse a la punta del grupo de aspa. Para la presente invención, es preferible que el receptor de rayo de la presente invención se proporcione a la punta del cuerpo de aspa para mejorar el efecto de recepción de rayo. El lado de punto está configurado como el receptor de rayo, y el receptor de rayo está configurado al cuerpo de aspa, que forma el aspa. El receptor de rayo puede continuar desde la forma del aspa, y puede tener una forma estrechada para que su ancho se reduzca hacia su punta. Esto causa que la función de detener el rayo sea válida, y también causa que la aerodinámica sea válida.

Además, en el caso en donde el receptor de rayo esta interpuesto entre las mitades del cuerpo de aspa, los cuerpos de aspa separados están conectados entre sí, con el receptor de rayo interpuesto entre ellos.

El receptor de rayo puede estar hecho de un material conductor eléctrico, y puede utilizarse metal puro tal como Al, Cu, o , una aleación de los mismos, un material compuesto (se mezclan diferentes materiales con o se dispersan en un material base, o se colocan en capas diferentes clases de materiales o se mezclan entre si) , y así sucesivamente .

El receptor de rayo y la protuberancia receptora de rayo pueden estar hechos del mismo material, y pueden estar hechos de diferentes materiales. En el caso de estar hechos del mismo material, es posible prevenir que el límite entre el receptor de rayo y la protuberancia receptora de rayo se dañen debido a una diferencia de expansión térmica cuando el rayo impacta.

De conformidad con un tercer aspecto de la invención, en la estructura de pararrayos del aspa de generación de energía eólica de conformidad con el primer o el segundo aspecto, la protuberancia receptora de rayo tiene un área transversal de 5 a 1000 mm2.

El área transversal de la protuberancia receptora de rayo es preferiblemente 5 a 1000 mm2 , más preferiblemente 20 a 490 mm2, y muy preferiblemente 78 a 310 mm2. Por consiguiente, para una forma circunferencial, la protuberancia receptora de rayo tiene preferiblemente un diámetro de 25 a 35 mm. Por la misma razón, la protuberancia receptora de rayo tiene más preferiblemente un diámetro de 5 a 25 mm, y muy preferiblemente un diámetro de 10 a 20 mm.

Es preferible que la protuberancia receptora de rayo tenga un área transversal suficiente que no se va a disolver por la corriente de rayo. Por consiguiente, puede establecerse un área transversal apropiada dependiendo de su material, como se describe anteriormente. Sin embargo, si el área transversal es excesivamente grande, esto puede causar que la característica aerodinámica disminuya o aumente el ruido .

De conformidad con un cuarto aspecto de la invención, en la estructura de pararrayos del aspa de generación de energía eólica de conformidad con cualquiera del primer a tercer aspectos, la protuberancia receptora de rayo se proporciona en un ángulo de cuente 45 a 135° hacia una dirección axial del aspa.

La protuberancia receptora de rayo se proporciona para sobresalir desde la superficie del receptor de rayo. La dirección sobresaliente de la misma no esta particularmente limitada, pero es preferible que se intercepte la dirección sobresaliente con la dirección axial del aspa en un ángulo predeterminado (45 a 135°) para que el efecto de prevenir el impacto del rayo mediante la protuberancia receptora de rayo pueda alcanzar efectivamente el límite de superficie. Por la misma razón, la dirección sobresaliente es más preferiblemente 60 a 120°, muy preferiblemente 75 a 105°.

De conformidad con un quinto aspecto de la invención, en la estructura de pararrayos del aspa de generación de energía eólica de conformidad con cualquiera del primer a cuarto aspectos, en una dirección particular a la dirección axial del aspa y se proporciona la punta de la protuberancia receptora de rayo, la punta de la protuberancia receptora de rayo está colocada en un exterior a través del límite de superficie configurado para proteger contra el rayo .

Ya que la protuberancia receptora de rayo es perpendicular a la dirección axial del aspa, y la punta de la protuberancia receptora de rayo está colocada en un exterior a través del límite de superficie configurado para proteger contra el rayo, en una dirección de la cual se coloca la punta de la protuberancia receptora de rayo, la acción de la protuberancia receptora de rayo para detener el rayo es confiablemente superior al límite de superficie, con ello previniendo efectivamente el impacto del rayo al límite de superficie .

De conformidad con un sexto aspecto de la invención, en la estructura de pararrayos del aspa de generación de energía eólica de conformidad con cualquiera del primer al quinto aspectos, el límite de superficie configurado para proteger contra el rayo esta colocado en un borde del receptor de rayo en una dirección aplanada del mismo .

La recepción del rayo probablemente va a ocurrir en una porción relativamente delgada o una porción puntiaguda, y el límite de superficie en el borde del receptor plano probablemente va a ser impactado por el rayo . Por consiguiente, ya que el receptor de rayo se proporciona en el límite de superficie del borde, es posible prevenir efectivamente que el rayo impacte el límite de superficie.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 ilustra una vista en perspectiva que ilustra una turbina eólica que incluye una estructura de pararrayos de conformidad con una modalidad de la presente invención.

La Figura 2 es una vista frontal que ilustra una punta de aspa de la estructura de pararrayos .

La Figura 3 es una vista lateral que ilustra la punta de aspa de la estructura de pararrayos .

La Figura A es un diagrama que ilustra una dimensión y un punto de medición de campo eléctrico, cuando se observa desde un lado frontal de la punta de aspa de la estructura de pararrayos en la Figura 1, de conformidad con un ejemplo de la presente invención, y la Figura 4B es una gráfica que muestra un resultado de analizar un campo eléctrico cuando se recibe el rayo.

Descripción Detallada de la Invención Ahora se describirán modalidades de la presente invención con referencia a las Figuras 1 a 3.

Una turbina eólica 1 incluye un rotor 2 soportado giratoriamente, y una pluralidad (3 en las Figuras) de aspas 3 unidas al rotor 2 en un tipo radial. Cada aspa 3 tiene un cuerpo de aspa 30, y un receptor de rayo 31 conectado a una punta del cuerpo de aspa 30. Se forma un límite de superficie 32 en un límite entre el cuerpo de aspa 30 y el receptor de rayo 31.

El receptor de rayo 31 se forma en una forma plana, y se estrecha para que su ancho se vuelva delgado hacia su lado de punta y su grosor se vuelve pequeño . La punta del receptor de rayo 31 tiene una forma curveada de un diámetro pequeño. El receptor de rayo 31 y el cuerpo de aspa 30 se unen entre sí de tal forma que el receptor de rayo está nivelado con el aspa, y el receptor de rayo 31 tiene una buena característica aerodinámica.

El receptor de rayo 31 esta provisto con una protuberancia receptora de rayo 4 que sobresale hacia afuera desde la superficie del receptor de rayo 31 en un borde del mismo en una dirección aplanada, la protuberancia receptora de rayo 4 esta cerca de la recepción de superficie 32. Es deseable que el receptor de rayo 31 se proporcione para tener una distancia de 10 a 150 mm desde el límite de superficie 32 en una dirección axial del aspa 3. Si el receptor de rayo 31 está demasiado cerca del límite de superficie 32, el límite de superficie 32 es térmicamente afectado cuando el rayo impacta, lo que puede causar que se dañe el límite de superficie. Si la distancia está demasiado lejos de la recepción de superficie 32, es necesario extender la longitud de la protuberancia receptora de rayo 4, que tiene un mal efecto sobre la característica aerodinámica. La distancia esta preferiblemente en un intervalo de 20 a 100 mm, más preferiblemente en un intervalo de 30 a 50 mm.

La protuberancia receptora de rayo 4 se extiende a lo largo de la dirección aplanada en una dirección perpendicular a un eje de aspa 6 (línea imaginaria a lo largo de una dirección de extensión del aspa 3 desde el centro del rotor 2) del aspa 3, y una punta del mismo está colocada fuera en lugar de una porción del límite de superficie 32a en la dirección aplanada. Incidentalmente , en esta modalidad, la protuberancia receptora de rayo 4 está colocada en el borde en un lado trasero en una dirección de rotación del aspa giratoria 3 al tomarla en consideración a característica aerodinámica. Puede reducir una influencia sobre la característica aerodinámica únicamente al proporcionar la protuberancia receptora de rayo 4 en el lado trasero en la dirección de rotación. Sin embargo, en la presente invención, la posición del receptor de rayo puede no estar limitada al lado trasero en la dirección de rotación.

Además, la protuberancia receptora de rayo 4, la porción de límite de superficie 32a que está colocada en la dirección aplanada está colocada dentro de un círculo 5, que está centrado en la punta de la protuberancia receptora de rayo 4 y tiene un radio R de dos veces la longitud de la protuberancia receptora de rayo 4. Una porción de límite de superficie 32 está colocada dentro del círculo 5 en el lado de la protuberancia receptora de rayo 4, mientras una porción de límite de superficie que esta separada de la protuberancia receptora de rayo 4 está colocada fuera del círculo 5 en el lado separado de la protuberancia receptora de rayo 4 , que están dentro del alcance de la presente invención. En este caso, puede proporcionarse otra protuberancia receptora de rayo en un lado separado de la protuberancia receptora de rayo 4, y el límite de superficie puede colocarse dentro de una dirección de diámetro del círculo centrado en la protuberancia receptora de rayo.

Es decir, es preferible que una porción de la porción de límite de superficie para prevenir que el aspa se impacte por el rayo esté colocada dentro del radio del círculo. En este caso, el círculo corre a lo largo de una superficie sobre la cual se coloca la punta de la protuberancia receptora de rayo y la porción de límite de superficie para prevenir el impacto del rayo.

En la Figura 3, el límite de superficie 32 está colocado dentro del círculo en el lado de la protuberancia receptora de rayo 4, para que se obtenga efectivamente el efecto de la protuberancia receptora de rayo 4. Sin embargo, para la presente invención, puede colocarse una porción del límite de superficie 32 dentro del círculo. Esta forma se representa por un círculo 5a de un radio ra. La cercanía de la porción de límite de superficie 32a en el borde en la dirección aplanada se coloca dentro del círculo 5a, y se previene efectivamente el impacto de rayo. En el límite de superficie 32 que está colocado fuera del círculo 5a, puede no obtenerse efectivamente el efecto de prevenir el impacto del rayo mediante la protuberancia receptora de rayo 4.

De conformidad con la estructura de pararrayos, el receptor de rayo 31 efectivamente detiene el rayo para evitar el impacto de rayo sobre el cuerpo de aspa 30. Además, la protuberancia receptora de rayo 4 detiene el rayo en la cercanía del límite de superficie 32, para que sea posible evitar efectivamente que el rayo impacte la porción del límite de superficie 32.

Ej emplo 1 Después, la estructura de pararrayos que incluye el receptor de rayo 31 hecho de material de aluminio y la protuberancia receptora de rayo 4 hecha de material de aluminio ilustrada en la Figura 2 se unió a un material FRP hecho que se invitó como el cuerpo de aspa, y se sometió a un análisis de campo eléctrico 2-D utilizando simulación para predecir una posición impactada por el rayo.

Incidentalmente, en el análisis, se utilizó un software de análisis ARC2007R1 (un producto fabricado por MSC Software Corporation) , y se colocó un punto de carga a una distancia de 1 m desde la porción de extremo frontal del aspa. Dejando la posición inmediatamente sobre la punta del aspa para ser 0o, se colocaron cargas de punto en posiciones de 30°, 60°, y 90°, y posiciones de 200 mm y 500 mm descendidas inmediatamente bajo la posición de ±90° para realizar el análisis. En ese momento, la porción extremo de extremo del conductor descendente se estableció para ser un potencial fijo.

En la Figura 4A, H y L denotan una posición unida y una longitud de la protuberancia receptora de rayo 4 al receptor del rayo 31. Es decir, L en la Figura 4A indica la longitud de la protuberancia receptora de rayo 4, y H en la Figura 4A indica la distancia en la posición unida de la protuberancia receptora de rayo 4 al límite de superficie.

Las protuberancias receptoras de rayo respectivas con H y L cambiados se sometieron al análisis para descarga eléctrica en seis puntos, como se describe anteriormente. En la Figura 4B, se ilustra una relación de resistencia de campo eléctrico de los puntos respectivos (punto A, punto B y punto C) desde el dispositivo receptor de rayo en la base de la punta B de la protuberancia receptora de rayo. El punto A representa la punta del receptor de rayo, el punto B representa la punta de la protuberancia receptora de rayo, y el punto C representa el límite de superficie en el borde del receptor de rayo en la dirección aplanada.

El resultado del análisis de campo eléctrico se muestra en la Figura 4B, la protuberancia receptora de rayo en el intervalo en el cual la relación de resistencia de campo eléctrico del punto C no excede la relación de resistencia del campo eléctrico del punto B es más preferible. Es más preferible que la protuberancia receptora de rayo tenga más posiciones de descarga eléctrica, en donde la relación de resistencia del campo eléctrico del punto C no excede la relación de resistencia del campo eléctrico del punto B.

Como sería evidente a partir de las Figuras 4A-4B, en el ejemplo de la presente invención, el campo eléctrico está concentrado en la protuberancia receptora de rayo, y la concentración del campo eléctrico sobre el límite de superficie entre el cuerpo de aspa y el receptor de rayo se mantiene baja. Como el resultado, en la mayoría de los casos, la relación de resistencia del campo eléctrico del punto C no excede la relación de resistencia de campo eléctrico del punto B, sin importar la posición de descarga. La posición en donde H/L es 1.67 veces en la base de la punta de la protuberancia receptora de rayo, la relación de resistencia de campo eléctrico del punto C es sustancialmente igual a la del punto B en una posición de descarga. Por consiguiente, cuando se establece la ampliación a 1.5 veces, se espera que la relación de resistencia del campo eléctrico del punto C no exceda la del punto B en toda la posición de descarga. También, cuando la ampliación se establece a 1.0 veces, se espera que la relación de resistencia del campo eléctrico en el punto C disminuya significativamente a aquella del punto B .

Por otro lado, en un ejemplo comparativo, ya que la concentración del campo eléctrico sobre la protuberancia receptora de rayo es igual a o superior a la concentración del campo eléctrico sobre el límite de superficie, se entendería que el efecto de la protuberancia receptora de rayo no se obtiene lo suficiente. Con el fin de minimizar la influencia sobre la característica aerodinámica, una posición de 30 mm desde el límite de superficie y la protuberancia receptora de rayo que tiene una longitud de 30 mm son efectivas, es decir, la ampliación se establece a 1.0 o menos .

La presente invención no está limitada a las modalidades descritas anteriormente, y pueden hacerse variaciones, modificaciones apropiadas, y similares. Además, materiales, formas, dimensiones, siluetas, números, posiciones colocadas, o similares de los elementos constitucionales respectivos son arbitrarios y no están limitados a esto, si éstos pueden lograr la presente invención. Aunque la presente invención ha sido descrita en detalle con referencia a modalidades específicas, aquellos expertos en la técnica apreciarán que son posibles varias modificaciones o variaciones, sin apartarse del alcance y espíritu de la invención.

Esta solicitud reclama prioridad a la Solicitud de Patente Japonesa No. 2010-150103 presentada el 30 de junio, 2010, y la descripción completa de la misma se incorpora aquí por referencia.

Aplicabilidad Industrial Como se describe anteriormente, el receptor de rayo se proporciona para formar una parte de la superficie del aspa para la generación de energía eólica, y la protuberancia receptora de rayo sobresale hacia afuera desde la superficie del receptor de rayo. La protuberancia receptora de rayo se proporciona al limite de superficie entre el cuerpo de aspa y el receptor de rayo. El límite de superficie configurado para proteger contra el rayo está colocado dentro del radio del círculo, en donde se centra en la punta de la protuberancia receptora de rayo y que tiene el radio de dos veces la longitud de la protuberancia receptora de rayo. Por lo tanto, el punto en donde la concentración de campo eléctrico sobre la superficie del receptor de rayo es mayor, se mueve desde el límite hacia la punta de la protuberancia receptora de rayo, y cuando el rayo impacta el aspa, se reduce significativamente la posibilidad de daño de aspa asociado con un rayo que impacta el límite. Además, una polaridad del impacto de rayo es generalmente una polaridad negativa, así que la posibilidad de descarga desde la porción superior de la turbina eólica es muy alta. Sin embargo, ocurre descarga positiva de conformidad con circunstancias, y una parte del rayo positivo puede descargarse desde una porción lateral o una porción interior de la turbina eólica. En este caso, ya que aumenta un ángulo de descarga al aspa de turbina eólica, aumenta la posibilidad de detener el rayo mediante el límite. Ya que el punto de concentración de campo eléctrico se forma factiblemente, la presente invención tiene el efecto alto sobre el impacto de rayo en cualquier dirección.

Lista de Signos de Referencia 1 : turbina eólica 2 : rotor 3 : aspa 30: cuerpo de aspa 31: receptor de rayo 32: límite de superficie 4 : protuberancia receptora de rayo 5 : círculo 6 : eje de aspa Se hace constar que con relación a mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. - Una estructura de pararrayos de un aspa para generación de energía eólica, caracterizada porque comprende: un receptor de rayo configurado para formar una parte de una superficie del aspa; y una protuberancia receptora de rayo configurada para sobresalir hacia afuera desde una superficie del receptor de rayo, en donde la protuberancia receptora de rayo se proporciona un límite de superficie entre un cuerpo de aspa y el receptor de rayo, y en donde el límite de superficie configurado para proteger contra rayos se coloca dentro de un radio en un círculo, que está centrado en una punta de la protuberancia receptora de rayo y que tiene un radio de dos veces una longitud de la protuberancia receptora de rayo.

2. - La estructura de pararrayos del aspa para generación de energía eólica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el receptor de rayo está interpuesto entre mitades del cuerpo de aspa, o se proporciona cada punta del cuerpo de aspa.

3. - La estructura de pararrayos del aspa para generación de energía eólica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la protuberancia receptora de rayo tiene un área transversal de 5 a 1000 mm2.

4. - La estructura de pararrayos del aspa para generación de energía eólica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la protuberancia receptora de rayo se proporciona en un ángulo de 45 a 135 grados a una dirección axial del aspa.

5. - La estructura de pararrayos del aspa para generación de energía eólica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque en una dirección perpendicular a la dirección axial del aspa y se coloca la punta de la protuberancia receptora de rayo, la punta de la protuberancia receptora de rayo se coloca en un exterior a través del límite de superficie configurado para proteger contra el rayo.

6.- La estructura de pararrayos del aspa para generación de energía eólica de conformidad con la reivindicaciones 1, caracterizada porque el límite de superficie configurado para proteger contra el rayo está colocado en un borde del receptor de rayo en una dirección aplanada del mismo.