專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷技術(shù)，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷方法及裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，其蘊(yùn)量巨大，越來(lái)越受世界各國(guó)的重視。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量的增加，風(fēng)輪直徑增大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組離地的高度也在不斷增加。加上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般都位于平原等開(kāi)闊地區(qū)或高山地帶，這些地區(qū)屬于雷電多發(fā)區(qū)，因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷安全日益受到重視。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遭受雷擊時(shí)，軸承是機(jī)組中易于受到損壞的部件。目前葉片至輪轂的防雷方法是將葉片引下線連接至葉片根部法蘭，葉片根部法蘭又與輪轂上變槳軸承對(duì)接，一般采取滑環(huán)裝置和放電間隙來(lái)旁路分流雷電流，避免大部分雷電流通過(guò)變槳軸承，但是這些裝置只能分流一部分雷電流，仍會(huì)有一部分雷電流會(huì)流過(guò)變槳軸承，雷電流長(zhǎng)期流過(guò)變槳軸承后，將會(huì)使變槳軸承內(nèi)的滾子和套圈受到損傷，從而危及變槳軸承的運(yùn)行可靠性，影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。另外，雷電流也會(huì)通過(guò)輪轂，將會(huì)對(duì)輪轂上的弱電設(shè)備(如傳感器、編碼器等)產(chǎn)生干擾、破壞，從而影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常、安全運(yùn)行。因此有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有技術(shù)中，一般設(shè)計(jì)的雷電流泄放通道都經(jīng)過(guò)了變槳軸承、輪轂體等部件，因此無(wú)論采取何種旁路分流方式，雷電流都將通過(guò)變槳軸承部件，不可避免地將對(duì)變槳軸承產(chǎn)生損傷，從而影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)上述原因，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷方法及裝置，構(gòu)建一條獨(dú)立于變槳軸承、輪轂體的雷電流放電通道，對(duì)變槳軸承進(jìn)行保護(hù)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷方法，構(gòu)建一條葉片——輪轂罩——機(jī)艙罩——大地的雷電流泄放路徑，雷電流流經(jīng)葉片后直接傳導(dǎo)至輪轂罩，再傳至機(jī)艙罩，最后傳入大地，避免雷電流流過(guò)變槳軸承，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行保護(hù)。進(jìn)一步地，所述葉片與輪轂罩之間的導(dǎo)電通道設(shè)置在葉片根部法蘭之前。進(jìn)一步地，所述葉片和輪轂罩之間的通過(guò)良性電導(dǎo)體滑動(dòng)接觸形成導(dǎo)電通道。用于實(shí)現(xiàn)上述防雷方法的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷裝置，包括接閃器、引下線、滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述接閃器安裝在風(fēng)機(jī)葉片上；所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)由良性電導(dǎo)體制成的連接端子，其中一個(gè)連接端子安裝在葉片根部，另外一個(gè)端子安裝在輪轂罩上，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩個(gè)連接端子之間形成滑動(dòng)接觸，用于將葉片上的雷電流引到輪轂罩上；所述引下線連接所述接閃器和所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝在葉片根部的連接端子，所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝在輪轂罩上的連接端子連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙的雷電流通道，即構(gòu)建成從葉片——輪轂罩一機(jī)艙罩一大地的雷電流泄放路徑，完全避免了雷電流流過(guò)變槳軸承，保證了變槳軸承的安全。進(jìn)一步地，所述引下線敷設(shè)在葉片表面或者葉片內(nèi)部，一端連接安裝在葉片上的接閃器，另一端連接在所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝在葉片根部的連接端子。 進(jìn)一步地，所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的兩個(gè)連接端子分別為電刷和導(dǎo)電環(huán)，所述電刷安裝在葉片根部，導(dǎo)電環(huán)安裝在輪轂罩上，或者所述導(dǎo)電環(huán)安裝在葉片根部，電刷安裝在輪轂罩上；所述電刷和導(dǎo)電環(huán)之間滑動(dòng)接觸形成導(dǎo)電通道。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明防雷方法打破傳統(tǒng)的思維方式，構(gòu)建了一條從葉片一輪轂罩一機(jī)艙罩一大地的雷電流泄放路徑，使得雷電流不經(jīng)過(guò)變槳軸承和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)部，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行有效保護(hù)；2、采用電刷和導(dǎo)電環(huán)組成葉片一一輪轂罩之間的導(dǎo)電通道，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，導(dǎo)電效果良好成本低廉；3、電刷與導(dǎo)電環(huán)的安裝方式靈活多變，消費(fèi)者可以根據(jù)自身需要選擇合適的安裝方式，實(shí)用性強(qiáng)，通用性強(qiáng)，可以廣泛應(yīng)用與各種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上。


圖I是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷裝置實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖I的局部放大不意 圖3是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷裝置實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意 圖4是圖3的局部放大示意 圖5是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷裝置實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意 圖6是圖5的局部放大示意 圖中，I為葉片，2為引下線，3為碳刷支架，4碳刷引線，5為碳刷，6為導(dǎo)電環(huán)，7為輪轂罩。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷方法是從葉片——根部法蘭——輪轂——變槳軸承旁路分流構(gòu)建一條雷電流路徑，這種雷電流通道只能將一部分引走，還有部分雷電流會(huì)通過(guò)變槳軸承進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)部，從而影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常、安全運(yùn)行。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷方法，構(gòu)建一條葉片——輪轂罩——機(jī)艙罩——大地的雷電流泄放路徑，雷電流流經(jīng)葉片后直接傳導(dǎo)至輪轂罩，再傳至機(jī)艙罩，最后傳入大地，避免雷電流流過(guò)變槳軸承，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行保護(hù)，本發(fā)明提供的雷電流路徑不經(jīng)過(guò)葉片根部法蘭，而是在輪轂罩就將雷電流引走，完全避免雷電流流經(jīng)變槳軸承，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組起到保護(hù)作用。作為本發(fā)明防雷方法的進(jìn)一步實(shí)施方式，所述葉片與輪轂罩之間的導(dǎo)電通道設(shè)置在葉片根部法蘭之前。作為本發(fā)明防雷方法的進(jìn)一步實(shí)施方式，所述葉片和輪轂罩之間的通過(guò)良性電導(dǎo)體滑動(dòng)接觸形成導(dǎo)電通道，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中，葉片與輪轂罩是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的，本發(fā)明通過(guò)使用良性電導(dǎo)體滑動(dòng)接觸在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的葉片和輪轂罩之間形成電流通道。用于實(shí)現(xiàn)上述防雷方法的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷裝置，包括接閃器、引下線、滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述接閃器安裝在風(fēng)機(jī)葉片上；所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)由良性電導(dǎo)體制成的連接端子，其中一個(gè)連接端子安裝在葉片根部，另外一個(gè)端子安裝在輪轂罩上，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩個(gè)連接端子之間形成滑動(dòng)接觸，用于將葉片上的雷電流引到輪轂罩上；所述引下線連接所述接閃器和所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝在葉片根部的連接端子，所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝在輪轂罩上的連接端子連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙的雷電流通道，即構(gòu)建成從葉片一輪轂罩一機(jī)艙罩一大地的雷電流泄放路徑，完全避免了雷電流流過(guò)變槳軸承，保證了變槳軸承的安全。作為本發(fā)明防雷裝置的進(jìn)一步實(shí)施方式，所述引下線敷設(shè)在葉片內(nèi)部，一端連接安裝在葉片上的接閃器，另一端連接在所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝在葉片根部的連接端子。作為本發(fā)明防雷裝置的進(jìn)一步實(shí)施方式，所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的兩個(gè)連接端子分別為電刷和導(dǎo)電環(huán)，所述電刷安裝在葉片根部，導(dǎo)電環(huán)安裝在輪轂罩上，或者所述導(dǎo)電環(huán)安裝在葉片根部，電刷安裝在輪轂罩上；所述電刷和導(dǎo)電環(huán)之間滑動(dòng)接觸形成導(dǎo)電通道。下面以碳刷作為電刷來(lái)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例I
如圖I、圖2所示，在葉片I中敷設(shè)有引下線2，葉片I中的引下線2敷設(shè)在葉片I內(nèi)部，在葉根附近連接至葉片I表面的碳刷支架3，碳刷支架3用于固定碳刷5，碳刷5的引線4與碳刷支架3連接，碳刷5刷接到固定在輪轂罩7上的導(dǎo)電環(huán)6，這樣就實(shí)現(xiàn)了葉片I到輪轂罩7的電氣連接，當(dāng)雷電流擊中葉片接閃器時(shí)，雷電流的泄放路徑為葉片接閃器——引下線——葉片表面碳刷——輪轂罩上的導(dǎo)電環(huán)，這樣，雷電流就傳導(dǎo)至了輪轂罩上，然后輪轂罩通過(guò)雷電裝置將雷電流傳導(dǎo)至機(jī)艙罩，再傳到至大地。實(shí)施例2
如圖3、圖4所示，在葉片I中敷設(shè)有引下線2，葉片I中的引下線2敷設(shè)在葉片I內(nèi)部，在葉根附近連接至葉片表面的導(dǎo)電環(huán)6，在輪轂罩7內(nèi)固定了一個(gè)碳刷支架3，用于安裝碳刷5，碳刷5刷接到導(dǎo)電環(huán)6上，與碳刷5連接的碳刷引線4也固定在碳刷支架3上，使用碳刷5來(lái)過(guò)渡連接葉片I和輪轂罩7，從而實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)部件之間的電氣連接，當(dāng)雷電流擊中葉片接閃器時(shí)，雷電流的泄放路徑為葉片接閃器一引下線一葉片表面導(dǎo)電環(huán)一碳刷——輪轂罩，這樣，雷電流就傳導(dǎo)至了輪轂罩上，然后輪轂罩通過(guò)雷電裝置將雷電流傳導(dǎo)至機(jī)艙罩，再傳到至大地。實(shí)施例3
如圖5、圖6所示，在葉片I中敷設(shè)有引下線2，葉片I中的引下線2敷設(shè)在葉片I內(nèi)部，實(shí)施例3與實(shí)施例I的區(qū)別在于，實(shí)施例3中，所述碳刷支架3在豎直方向上安裝在葉片根部旁邊，所述碳刷引線4連接所述引下線2，所述導(dǎo)電環(huán)6箍裝在輪轂罩7的側(cè)面，所述碳刷5刷接所述導(dǎo)電環(huán)6，這樣就實(shí)現(xiàn)了葉片I到輪轂罩7的電氣連接，當(dāng)雷電流擊中葉片接閃器時(shí)，雷電流的泄放路徑為葉片接閃器——引下線——葉片表面碳刷——輪轂罩上的導(dǎo)電環(huán)，這樣，雷電流就傳導(dǎo)至了輪轂罩上，然后輪轂罩通過(guò)雷電裝置將雷電流傳導(dǎo)至機(jī)艙罩，再傳到至大地。上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)及技術(shù)啟示下所作的不具新穎性和創(chuàng)造性的變形和潤(rùn)飾，均應(yīng)視為在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍視其權(quán)利要求書(shū)而定。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷方法,其特征在于，構(gòu)建一條葉片-輪轂罩-機(jī)艙罩一大地的雷電流泄放路徑，雷電流流經(jīng)葉片后直接傳導(dǎo)至輪轂罩，再傳至機(jī)艙罩，最后傳入大地，避免雷電流流過(guò)變槳軸承，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷方法，其特征在于，所述葉片與輪轂罩之間的導(dǎo)電通道設(shè)置在葉片根部法蘭之前。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷方法，其特征在于，所述葉片和輪轂罩之間的通過(guò)良性電導(dǎo)體滑動(dòng)接觸形成導(dǎo)電通道。
4.用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求f3任意一項(xiàng)所述防雷方法的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷裝置，包括接閃器、引下線、滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述接閃器安裝在風(fēng)機(jī)葉片上，其特征在于，所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)由良性電導(dǎo)體制成的連接端子，其中一個(gè)連接端子安裝在葉片根部，另外一個(gè)端子安裝在輪轂罩上，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩個(gè)連接端子之間形成滑動(dòng)接觸，用于將葉片上的雷 電流引到輪轂罩上；所述引下線連接所述接閃器和所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝在葉片根部的連接端子，所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝在輪轂罩上的連接端子連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙的雷電流通道，即構(gòu)建成從葉片——輪轂罩——機(jī)艙罩——大地的雷電流泄放路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷裝置，其特征在于，所述引下線敷設(shè)在葉片內(nèi)部，一端連接安裝在葉片上的接閃器，另一端連接在所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝在葉片根部的連接端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷裝置，其特征在于，所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的兩個(gè)連接端子分別為電刷和導(dǎo)電環(huán)，所述電刷安裝在葉片根部，導(dǎo)電環(huán)安裝在輪轂罩上，或者所述導(dǎo)電環(huán)安裝在葉片根部，電刷安裝在輪轂罩上；所述電刷和導(dǎo)電環(huán)之間滑動(dòng)接觸形成導(dǎo)電通道。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷方法及裝置，利用接閃器、引下線、滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)構(gòu)建一條葉片—輪轂罩—機(jī)艙罩—大地的雷電流泄放路徑，所述引下線敷設(shè)在葉片內(nèi)部，所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)由良性電導(dǎo)體制成的連接端子，其中一個(gè)連接端子安裝在葉片根部，另外一個(gè)端子安裝在輪轂罩上，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩個(gè)連接端子之間形成滑動(dòng)接觸，用于將葉片上的雷電流引到輪轂罩上；所述引下線連接所述接閃器和所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝在葉片根部的連接端子，所述滑觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝在輪轂罩上的連接端子連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙的雷電流通道，即構(gòu)建成從葉片—輪轂罩—機(jī)艙罩—大地的雷電流泄放路徑，完全避免了雷電流流過(guò)變槳軸承，保證了變槳軸承的安全。
文檔編號(hào)F03D11/00GK102900630SQ20121041490
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者袁樂(lè), 曹?chē)?guó)榮, 袁瑩, 李音泉 申請(qǐng)人:南車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)研究所有限公司