RU2627618C2 - Ветроэнергетическая установка и блок молниезащиты для ветроэнергетической установки - Google Patents

Ветроэнергетическая установка и блок молниезащиты для ветроэнергетической установки Download PDF

Info

Publication number
RU2627618C2
RU2627618C2 RU2015153045A RU2015153045A RU2627618C2 RU 2627618 C2 RU2627618 C2 RU 2627618C2 RU 2015153045 A RU2015153045 A RU 2015153045A RU 2015153045 A RU2015153045 A RU 2015153045A RU 2627618 C2 RU2627618 C2 RU 2627618C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lightning
wind power
rollers
lightning protection
power installation
Prior art date
Application number
RU2015153045A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015153045A (ru
Inventor
Георг ЭДЕН
Флориан ЗАРТОРИУС
Original Assignee
Воббен Пропертиз Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Воббен Пропертиз Гмбх filed Critical Воббен Пропертиз Гмбх
Publication of RU2015153045A publication Critical patent/RU2015153045A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2627618C2 publication Critical patent/RU2627618C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/30Lightning protection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80Arrangement of components within nacelles or towers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Abstract

Изобретение относится к ветроэнергетической установке и блоку молниезащиты для ветроэнергетической установки. Ветроэнергетическая установка включает гондолу (104) и ротор, который имеет по меньшей мере две лопасти (108) ротора. Лопасти (108) ротора имеют каждая комлевую часть (108a) лопасти ротора, по меньшей мере один металлический проводник (220), служащий проводником для ударившей молнии, и соединенное с ним проводящее кольцо (230), которое предусмотрено в области комлевой части лопасти ротора. На невращающейся части гондолы (104) закреплен блок (240) молниезащиты таким образом, что блок (240) молниезащиты опирается на кольцо (230). Блок (240) молниезащиты имеет два ролика (241) и молниеотводную мачту (242), при этом свободный конец молниеотводной мачты (242) находится от наружного конца роликов (241) на расстоянии, задающем искровой промежуток. Изобретение направлено на повышение надежности отвода молнии в области лопасти. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение касается ветроэнергетической установки и блока молниезащиты для ветроэнергетической установки.
Расположение ветроэнергетических установок на открытой местности, а также при большой конструктивной высоте неизбежно приводит к наличию риска удара молнии.
В DE 44 36 197 C2 показана ветроэнергетическая установка, имеющая устройство молниезащиты. Чтобы обеспечить возможность надежного отвода молнии, в области лопасти ротора, близкой к комлевой части, предусмотрено алюминиевое кольцо из проводящего материала. На неподвижной части гондолы предусмотрена молниеотводная мачта, которая расположена на предопределенном расстоянии от металлических колец. Тогда при ударе молнии молния может преодолевать искровой промежуток между кольцом и молниеотводной мачтой и таким образом отводиться.
В EP 1 561 030 B1 тоже показано устройство молниезащиты для ветроэнергетической установки. При этом тоже предусмотрено проводящее кольцо в области лопасти ротора, близкой к комлевой части. Параллельно к искровому промежутку предусматривается соединение со скользящим контактом.
В DE 10 2009 017 824 A1 показано передаточное устройство для передачи электростатической энергии и тока молнии между валом ротора и невращающимся устройством заземления. Передаточное устройство имеет устройство с передвижным контактом, электрод для передачи тока молнии и два ролика.
Задачей настоящего изобретения является предусмотреть ветроэнергетическую установку, имеющую усовершенствованное устройство молниезащиты.
Эта задача решается с помощью ветроэнергетической установки по п.1 формулы изобретения и с помощью блока молниезащиты по п.4 формулы изобретения.
Таким образом, предусматривается ветроэнергетическая установка, имеющая гондолу и ротор, который имеет по меньшей мере две лопасти ротора. Лопасти ротора имеют каждая по меньшей мере один металлический проводник, служащий проводником для ударившей молнии, и соединенное с ним проводящее кольцо в области комлевой части лопасти ротора. Кроме того, на невращающейся части гондолы закреплен блок молниезащиты таким образом, что блок молниезащиты опирается на кольцо у лопасти ротора. Блок молниезащиты имеет два непроводящих ролика и молниеотводную мачту, при этом свободный конец молниеотводной мачты находится от наружного конца роликов на расстоянии, которое задает искровой промежуток. Таким образом, только ролики блока молниезащиты прилегают к кольцу.
По одному аспекту настоящего изобретения блок молниезащиты имеет балансирный блок, который через пружинящую пластину закреплен на невращающейся части гондолы.
Изобретение касается также блока молниезащиты для ветроэнергетической установки. Блок молниезащиты имеет пружинящую пластину, которая может крепиться на одном конце на невращающейся части гондолы ветроэнергетической установки. Блок молниезащиты имеет также балансирный блок, который закреплен на втором конце пружинящей пластины. Кроме того, блок молниезащиты имеет два непроводящих ролика, которые связаны с балансирным блоком. Также блок молниезащиты имеет молниеотводную мачту, которая связана с балансирным блоком. Свободный конец молниеотводной мачты находится от наружного конца роликов на таком расстоянии, задающем искровой промежуток, так что только ролики находятся в контакте с кольцом у лопасти ротора.
Настоящее изобретение касается идеи о том, чтобы вместо молниеотводной мачты предусмотреть устройство молниезащиты, которое в каждый момент времени обеспечивает заданное расстояние между проводящим кольцом в области лопасти ротора, близкой к комлевой части, и молниеотводом. В соответствии с изобретением это достигается таким образом, что устройство молниезащиты имеет балансир, включающий в себя два ролика из непроводящего материала, причем эти ролики находятся в контакте с проводящим кольцом в области лопасти ротора, близкой к комлевой части. Таким образом, за счет расстояния от молниеотвода до роликов может устанавливаться заданное расстояние между молниеотводом и непроводящим кольцом на лопасти ротора. При этом также для некруглых лопастей ротора может предусматриваться некоторое заданное расстояние между проводящим кольцом и молниеотводной мачтой (т.е. ширина искрового промежутка). Благодаря этому заданному расстоянию может выбираться меньшее искровое расстояние.
По одному из аспектов настоящего изобретения возможно дооснащение предлагаемым изобретением устройством молниезащиты.
Другие варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Преимущества и примеры осуществления изобретения поясняются подробнее ниже со ссылкой на чертеж.
фиг.1: показано схематичное изображение ветроэнергетической установки, предлагаемой изобретением;
фиг.2: показано схематичное изображение части ветроэнергетической установки по первому примеру осуществления, и
фиг.3: показано схематичное изображение устройства молниезащиты по первому примеру осуществления.
На фиг.1 показано схематичное изображение ветроэнергетической установки, предлагаемой изобретением. Ветроэнергетическая установка 100 имеет башню 102 и гондолу 104. На гондоле 104 предусмотрен ротор 106, имеющий три лопасти 108 ротора и кок 110. Ротор 106 при эксплуатации приводится ветром во вращение и при этом вращает также ротор или рабочее колесо генератора в гондоле 104. Угол установки лопастей 108 ротора может изменяться с помощью двигателей для установки лопастей у комлевых частей соответствующих лопастей 108 ротора.
На фиг.2 показано схематичное изображение части ветроэнергетической установки по первому примеру осуществления. Лопасть 108 ротора опционально имеет металлическую концевую часть 210, а также по меньшей мере один металлический проводник 220, который соединяет концевую часть 210 лопасти ротора с металлическим кольцом 230. Металлическое кольцо 230 предусмотрено в области 108a комлевой части лопасти ротора. Кольцо 230 может по меньшей мере частично охватывать лопасть 108 ротора, так что даже при изменении угла установки лопасти 108 ротора может обеспечиваться нахождение проводящего кольца 230 в контакте с блоком 240 молниезащиты. Блок 240 молниезащиты закреплен на неподвижной части гондолы 104 и находится в контакте с металлическим (проводящим) кольцом 230, чтобы отводить молнию, ударившую в лопасть (108) ротора.
На фиг.3 показано схематичное изображение устройства молниезащиты по первому примеру осуществления. Блок 240 молниезащиты может через пружинящую пластину 244 непосредственно или опосредствованно крепиться к неподвижной части 245 гондолы 104. На (свободном) конце пружинящей пластины 244 опционально предусмотрен балансирный блок 243, который, в свою очередь, соединен с двумя подвижными роликами 241. Между роликами 241 предусмотрена молниеотводная мачта 242. Между свободным концом молниеотводной мачты 242 и концами роликов 241 имеется заранее определяемое или регулируемое расстояние. Ролики 241 приводятся в контакт с кольцом 230, так что задается искровой промежуток между кольцом 230 и свободным концом мачты 242 молниеотвода. Так как ролики 241, благодаря пружинящей пластине 244, прижимаются к проводящему кольцу 230, имеется заданное расстояние (искровой промежуток) между кольцом 230 и молниеотводной мачтой 242.
Ролики 241 предпочтительно выполнены из непроводящего материала, такого как, например, полимерный материал или тефлон. Ширина роликов 241 может, например, составлять 20 см.
Благодаря предусмотренному балансирному блоку, который может поворачиваться относительно второго конца пластины 244, может обеспечиваться опора обоих роликов 241 на кольцо 230 в каждый момент времени.
С помощью предлагаемого изобретением блока молниезащиты, в частности с помощью поворотного балансирного блока, заданное расстояние между молниеотводной мачтой 242 и проводящим кольцом 230 может обеспечиваться даже тогда, когда кольцо 230 или лопасть 108 ротора является некруглой.

Claims (16)

1. Ветроэнергетическая установка, имеющая
гондолу (104),
ротор, имеющий по меньшей мере две лопасти (108) ротора, причем лопасти (108) ротора имеют каждая комлевую часть (108a) лопасти ротора, по меньшей мере один металлический проводник (220), служащий проводником для ударившей молнии, и соединенное с ним проводящее кольцо (230), причем указанное кольцо (230) расположено в области комлевой части (108a) лопасти ротора,
при этом на невращающейся части гондолы (104) закреплен по меньшей мере один блок (240) молниезащиты таким образом, что указанный по меньшей мере один блок (240) молниезащиты опирается на кольцо (230) на лопасти (108) ротора, чтобы отводить молнию, ударившую в лопасть (108) ротора,
при этом блок (240) молниезащиты имеет два ролика (241) и молниеотводную мачту (242), при этом свободный конец молниеотводной мачты (242) находится от наружного конца роликов (241) на расстоянии, задающем искровой промежуток.
2. Ветроэнергетическая установка по п. 1, в которой
блок (240) молниезащиты имеет балансирный блок (243), который через пружинящую пластину (244) закреплен на невращающейся части (245) гондолы.
3. Ветроэнергетическая установка по п. 1 или 2, в которой
расстояние между свободным концом молниеотводной мачты (242) и наружным концом роликов (241) является регулируемым.
4. Ветроэнергетическая установка по п. 1 или 2, в котором ролики (241) выполнены электрически не проводящими.
5. Блок молниезащиты для ветроэнергетической установки, имеющий
пружинящую пластину (244), выполненную с возможностью крепления на первом конце на невращающейся части гондолы (104) ветроэнергетической установки,
балансирный блок (243), расположенный на втором конце пружинящей пластины (244),
два непроводящих ролика (241), которые связаны с балансирным блоком (243), и
молниеотводную мачту (242), связанную с балансирным блоком (243),
при этом свободный конец молниеотводной мачты (242) находится от наружного конца роликов (241) на расстоянии, задающем искровой промежуток.
RU2015153045A 2013-05-14 2014-05-08 Ветроэнергетическая установка и блок молниезащиты для ветроэнергетической установки RU2627618C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013208792.6A DE102013208792A1 (de) 2013-05-14 2013-05-14 Windenergieanlage und Blitzschutzeinheit für eine Windenergieanlage
DE102013208792.6 2013-05-14
PCT/EP2014/059503 WO2014184094A1 (de) 2013-05-14 2014-05-08 Windenergieanlage und blitzschutzeinheit für eine windenergieanlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015153045A RU2015153045A (ru) 2017-06-20
RU2627618C2 true RU2627618C2 (ru) 2017-08-09

Family

ID=50687489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015153045A RU2627618C2 (ru) 2013-05-14 2014-05-08 Ветроэнергетическая установка и блок молниезащиты для ветроэнергетической установки

Country Status (19)

Country Link
US (1) US10337491B2 (ru)
EP (1) EP2997256B1 (ru)
JP (1) JP6162327B2 (ru)
KR (1) KR20160008235A (ru)
CN (1) CN105209752B (ru)
AR (1) AR096295A1 (ru)
AU (1) AU2014267478B2 (ru)
CA (1) CA2909338C (ru)
CL (1) CL2015003163A1 (ru)
DE (1) DE102013208792A1 (ru)
DK (1) DK2997256T3 (ru)
ES (1) ES2723879T3 (ru)
MX (1) MX370135B (ru)
NZ (1) NZ713220A (ru)
PT (1) PT2997256T (ru)
RU (1) RU2627618C2 (ru)
TW (1) TW201509041A (ru)
WO (1) WO2014184094A1 (ru)
ZA (1) ZA201507511B (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3060796T3 (da) * 2013-10-21 2019-07-22 Vestas Wind Sys As Lynstrømoverførselssystem med gnistgab og vindmølle der anvender lynstrømoverførselssystemet
DE102017119484A1 (de) 2017-08-25 2019-02-28 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlagen-Rotorblatt und Blitzschutzsystem für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt
TWI712736B (zh) * 2019-05-31 2020-12-11 潤弘精密工程事業股份有限公司 風力發電系統
DE102019122583A1 (de) * 2019-08-22 2021-02-25 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Überprüfen eines Blitzschutzsystems in einem Windenergieanlagen-Rotorblatt
CN113015025B (zh) * 2021-02-21 2022-11-04 中憬科技集团有限公司 一种基于5g网络通信基站的安防结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4436197A1 (de) * 1994-10-11 1996-04-18 Aloys Wobben Windenergieanlage mit Blitzschutzeinrichtung
RU37155U1 (ru) * 2003-12-17 2004-04-10 Тельминов Анатолий Григорьевич Ветряная установка
EP1788241A2 (en) * 2005-11-18 2007-05-23 The General Electric Company Systems and methods for directing lightning current within a wind turbine
RU2309290C1 (ru) * 2006-05-05 2007-10-27 Иван Давыдович Востропятов Лопастная ветроэнергетическая установка
RU2325552C1 (ru) * 2006-09-07 2008-05-27 Иван Давыдович Востропятов Роторная ветроэлектрическая установка

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000265938A (ja) 1999-03-17 2000-09-26 Hitachi Ltd 風力発電の雷保護システム
DE10022128C1 (de) * 2000-05-06 2001-12-20 Aloys Wobben Windenergieanlage
DK177270B1 (da) 2002-11-12 2012-09-10 Lm Wind Power As Lynbeskyttelse af pitchreguleret vindmøllevinge
DE102004022299A1 (de) * 2004-05-04 2005-12-01 Stemmann-Technik Gmbh Windenergieanlage
JP5072427B2 (ja) 2007-05-11 2012-11-14 三菱重工業株式会社 風力発電装置及びその受雷エネルギレベル判定方法
TW201018780A (en) 2008-11-04 2010-05-16 Ji-Xuan Dai Wind power turbine generator system
DE102009017824B4 (de) * 2009-04-20 2011-03-17 Suzlon Energy Gmbh Übertragungsvorrichtung für eine Windturbine
EP2336560A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-22 Vestas Wind Systems A/S Lightning current transfer assembly for a wind turbine
DK2601409T3 (da) * 2010-08-02 2014-06-30 Vestas Wind Sys As Lynstrømoverførselsanordning til en vindmølle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4436197A1 (de) * 1994-10-11 1996-04-18 Aloys Wobben Windenergieanlage mit Blitzschutzeinrichtung
RU37155U1 (ru) * 2003-12-17 2004-04-10 Тельминов Анатолий Григорьевич Ветряная установка
EP1788241A2 (en) * 2005-11-18 2007-05-23 The General Electric Company Systems and methods for directing lightning current within a wind turbine
RU2309290C1 (ru) * 2006-05-05 2007-10-27 Иван Давыдович Востропятов Лопастная ветроэнергетическая установка
RU2325552C1 (ru) * 2006-09-07 2008-05-27 Иван Давыдович Востропятов Роторная ветроэлектрическая установка

Also Published As

Publication number Publication date
CA2909338C (en) 2018-07-03
US20160084232A1 (en) 2016-03-24
DK2997256T3 (en) 2019-04-23
EP2997256B1 (de) 2019-02-27
MX2015015370A (es) 2016-03-04
KR20160008235A (ko) 2016-01-21
RU2015153045A (ru) 2017-06-20
CL2015003163A1 (es) 2016-04-22
AR096295A1 (es) 2015-12-23
DE102013208792A1 (de) 2014-11-20
JP6162327B2 (ja) 2017-07-12
NZ713220A (en) 2016-09-30
JP2016519245A (ja) 2016-06-30
ES2723879T3 (es) 2019-09-03
ZA201507511B (en) 2019-10-30
AU2014267478B2 (en) 2016-11-24
TW201509041A (zh) 2015-03-01
WO2014184094A1 (de) 2014-11-20
CN105209752B (zh) 2018-06-22
US10337491B2 (en) 2019-07-02
EP2997256A1 (de) 2016-03-23
MX370135B (es) 2019-12-03
CN105209752A (zh) 2015-12-30
CA2909338A1 (en) 2014-11-20
AU2014267478A1 (en) 2015-11-05
PT2997256T (pt) 2019-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2627618C2 (ru) Ветроэнергетическая установка и блок молниезащиты для ветроэнергетической установки
US9644614B2 (en) Lightning protection system for a wind turbine
EP3078852B1 (en) Lightning protection device, direct-drive wind turbine generator system and lightning protection method thereof
EP3060796B1 (en) Lightning current transfer system with spark gap and wind turbine using the lightning current transfer system
JP4595086B2 (ja) 風車ブレード用避雷システムを有する風力発電装置
WO2010121786A3 (de) Übertragungsvorrichtung für eine windturbine
WO2013092362A3 (fr) Eolienne à pales montée sur une plateforme rotative
JP2001123934A (ja) 風力発電装置
EP2589803B1 (en) Lightning arrester structure for wind generator blade
CN208534692U (zh) 与风叶气动性互补的消雷阵列及无源等离子拒雷系统
CN201650618U (zh) 一种风力发电机叶片轮毂防雷装置
CN107575348A (zh) 一种雷电防护系统及使用方法
JP2010223147A (ja) 風力発電装置ロータブレードの雷害防止構造およびその方法
CN104466686B (zh) 实现自动旋转的避雷结构