一种大型海上风力发电机组防雷系统技术方案

本实用新型专利技术涉及风力发电技术领域，尤其是一种大型海上风力发电机组防雷系统，包括导电环轨，导电环轨设置在风力发电机组上，风力发电机组包括底座、塔架和机舱，机舱一侧设有旋转叶片，导电环轨一侧设有环型导电槽，机舱的机舱顶部外壁固定设有机舱接闪器，三个旋转叶片的叶片末端均固定设有叶片接闪器，旋转叶片与导电环轨相对的一侧设有与导电环轨滑动导电的导电装置，导电装置通过导线与叶片接闪器电性连接，机舱接闪器与导电环轨通过导线并联设有共用接地装置，共用接地装置通过导线连接地面。本实用新型专利技术结构简单，使用寿命长，具有市场前景，适合推广。

A lightning protection system for large offshore wind turbine

The utility model relates to the technical field of wind power generation, in particular to a lightning protection system for a large offshore wind turbine generator set, which comprises a conductive ring rail which is arranged on the wind turbine generator set, the wind turbine generator set comprises a base, a tower and a engine room, one side of the engine room is provided with a rotating blade, one side of the conductive ring rail is provided with a circular conductive groove, and the outer wall of the engine room top is fixedly provided with a engine room connection The blade ends of the three rotating blades are fixed with a blade lightning arrester, the opposite side of the rotating blade and the conductive ring rail is provided with a conductive device which slides and conducts electricity with the conductive ring rail, the conductive device is electrically connected with the blade lightning arrester through a wire, the engine room lightning arrester and the conductive ring rail are electrically connected with a common grounding device in parallel through a wire, and the common grounding device is connected with the ground through a wire. The utility model has the advantages of simple structure, long service life, market prospect and is suitable for popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种大型海上风力发电机组防雷系统
本技术涉及风力发电
，尤其涉及一种大型海上风力发电机组防雷系统。
技术介绍
海上风力发电特点是：风机安置在海上，大型风机叶片高点(轮毂高度加风轮半径)达120～140m，极易受雷击；风力发电机组的电气绝缘低(发电机电压690V、大量使用自动化控制和通信元件)且海上风电机组的环境远比常规风力发电机组的环境恶劣。海上风力发电机组的单机容量越来越大，为了吸收更多能量，轮毂高度和叶轮直径随着增高，相对的也增加了被雷击的风险，雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。我国沿海地区地形复杂，雷暴日较多，应充分重视雷击给风电机组和运行人员带来的巨大威胁。例如，红海湾风电场建成投产至今发生了多次雷击事件，据统计，叶片被击中率达4％，其他通讯电器元件被击中率更高达20％。为了降低自然灾害带来的损失，必须做出有针对性的防范措施。由于风机叶片时刻旋转，现有的防雷系统导电连接易磨损，使用寿命短，更换维修不便，为此我们提出一种大型海上风力发电机组防雷系统来解决以上问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在现有的防雷系统导电连接易磨损，使用寿命短，更换维修不便的缺点，而提出的一种大型海上风力发电机组防雷系统。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：设计一种大型海上风力发电机组防雷系统，包括导电环轨，所述导电环轨设置在风力发电机组上，所述风力发电机组包括底座，所述底座顶部固定设有塔架，所述塔架顶部固定设有机舱，所述机舱一侧通过转轴等角度均分转动连接设有三个旋转叶片，所述导电环轨通过螺栓可拆卸式连接在所述机舱与所述旋转叶片相对的一侧，所述导电环轨为圆环型结构，所述导电环轨与所述旋转叶片相对的一侧设有环型导电槽，所述机舱的机舱顶部外壁固定设有机舱接闪器，所述三个旋转叶片的叶片末端均固定设有叶片接闪器，所述旋转叶片与所述导电环轨相对的一侧设有与所述导电环轨滑动导电的导电装置，所述导电装置通过导线与所述叶片接闪器电性连接，所述机舱接闪器与所述导电环轨通过导线并联设有共用接地装置，所述共用接地装置通过导线连接地面。优选的，所述机舱接闪器和叶片接闪器均为避雷针结构，所述机舱接闪器的最高点高于所述机舱的最高点。优选的，所述导电装置包括固定座，所述固定座通过螺栓与所述旋转叶片的外壁一侧所述可拆卸连接，所述固定座与所述导电环轨相对的一侧设有限位槽，所述限位槽内设有与其相匹配的限位块，所述限位块与所述导电环轨相对的一侧固定设有导电滑块，所述导电滑块与所述导电环轨上的环型导电槽相匹配，所述限位块远离所述导电滑块的一侧固定设有滑杆，所述限位槽内设有与所述有滑杆相对应的滑槽，所述限位块与所述滑槽间固定设有张紧弹簧。优选的，所述张紧弹簧为抗疲劳弹簧，所述张紧弹簧具有驱使所述导电滑块靠近所述环型导电槽的弹力。优选的，所述导电滑块为石墨结构。本技术提出的一种大型海上风力发电机组防雷系统，有益效果在于：通过带有机舱接闪器、导电环轨的机舱和带有叶片接闪器、固定座、导电滑块、滑杆、限位块、滑槽、限位槽、张紧弹簧的旋转叶片间的相互配合，使大型海上风力发电机组防雷系统在叶片接闪器利用导电环轨与导电滑块和地线进行滑动导电，便于旋转叶片旋转时的导电连接，同时通过滑杆、限位块、滑槽、限位槽、张紧弹簧间的相互配合，使导电滑块在与导电环轨导电接触磨损消耗的同时利用张紧弹簧的弹力逐步靠近导电环轨，增加了导电连接的稳定性和使用寿命，提升了消耗件的更换周期和实用性能。附图说明图1为本技术提出的一种大型海上风力发电机组防雷系统的正面结构示意图；图2为本技术提出的一种大型海上风力发电机组防雷系统的背面结构示意图；图3为图2中A区的放大示意图；图4为本技术提出的导电装置的爆炸结构示意图。图中：底座1、塔架2、旋转叶片3、机舱4、导电环轨5、机舱接闪器6、叶片接闪器7、共用接地装置8、固定座9、导电滑块10、滑杆11、限位块12、滑槽13、限位槽14、张紧弹簧15。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-4，一种大型海上风力发电机组防雷系统，包括导电环轨5，导电环轨5设置在风力发电机组上，风力发电机组包括底座1，底座1顶部固定设有塔架2，塔架2顶部固定设有机舱4，机舱4一侧通过转轴等角度均分转动连接设有三个旋转叶片3，导电环轨5通过螺栓可拆卸式连接在机舱4与旋转叶片3相对的一侧，导电环轨5为圆环型结构，导电环轨5与旋转叶片3相对的一侧设有环型导电槽，机舱4的机舱顶部外壁固定设有机舱接闪器6，三个旋转叶片3的叶片末端均固定设有叶片接闪器7，机舱接闪器6和叶片接闪器7均为避雷针结构，机舱接闪器6的最高点高于机舱4的最高点。旋转叶片3与导电环轨5相对的一侧设有与导电环轨5滑动导电的导电装置，导电装置通过导线与叶片接闪器7电性连接，机舱接闪器6与导电环轨5通过导线并联设有共用接地装置8，共用接地装置8通过导线连接地面，导电装置包括固定座9，固定座9通过螺栓与旋转叶片3的外壁一侧可拆卸连接，固定座9与导电环轨5相对的一侧设有限位槽14，限位槽14内设有与其相匹配的限位块12，限位块12与导电环轨5相对的一侧固定设有导电滑块10，导电滑块10为石墨结构，导电滑块10与导电环轨5上的环型导电槽相匹配，限位块12远离导电滑块10的一侧固定设有滑杆11，限位槽14内设有与有滑杆11相对应的滑槽13，限位块12与滑槽13间固定设有张紧弹簧15，张紧弹簧15为抗疲劳弹簧，张紧弹簧15具有驱使导电滑块10靠近环型导电槽的弹力。使用时，通过带有机舱接闪器6、导电环轨5的机舱4和带有叶片接闪器7、固定座9、导电滑块10、滑杆11、限位块12、滑槽13、限位槽14、张紧弹簧15的旋转叶片3间的相互配合，使大型海上风力发电机组防雷系统在叶片接闪器7利用导电环轨5与导电滑块10和地线进行滑动导电，便于旋转叶片3旋转时的导电连接，同时通过滑杆11、限位块12、滑槽13、限位槽14、张紧弹簧15间的相互配合，使导电滑块10在与导电环轨5导电接触磨损消耗的同时利用张紧弹簧15的弹力逐步靠近导电环轨5，增加了导电连接的稳定性和使用寿命，提升了实用性能。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型海上风力发电机组防雷系统，包括导电环轨(5)，其特征在于，所述导电环轨(5)设置在风力发电机组上，所述风力发电机组包括底座(1)，所述底座(1)顶部固定设有塔架(2)，所述塔架(2)顶部固定设有机舱(4)，所述机舱(4)一侧通过转轴等角度均分转动连接设有三个旋转叶片(3)，所述导电环轨(5)通过螺栓可拆卸式连接在所述机舱(4)与所述旋转叶片(3)相对的一侧，所述导电环轨(5)为圆环型结构，所述导电环轨(5)与所述旋转叶片(3)相对的一侧设有环型导电槽，所述机舱(4)的机舱顶部外壁固定设有机舱接闪器(6)，所述三个旋转叶片(3)的叶片末端均固定设有叶片接闪器(7)，所述旋转叶片(3)与所述导电环轨(5)相对的一侧设有与所述导电环轨(5)滑动导电的导电装置，所述导电装置通过导线与所述叶片接闪器(7)电性连接，所述机舱接闪器(6)与所述导电环轨(5)通过导线并联设有共用接地装置(8)，所述共用接地装置(8)通过导线连接地面。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型海上风力发电机组防雷系统，包括导电环轨(5)，其特征在于，所述导电环轨(5)设置在风力发电机组上，所述风力发电机组包括底座(1)，所述底座(1)顶部固定设有塔架(2)，所述塔架(2)顶部固定设有机舱(4)，所述机舱(4)一侧通过转轴等角度均分转动连接设有三个旋转叶片(3)，所述导电环轨(5)通过螺栓可拆卸式连接在所述机舱(4)与所述旋转叶片(3)相对的一侧，所述导电环轨(5)为圆环型结构，所述导电环轨(5)与所述旋转叶片(3)相对的一侧设有环型导电槽，所述机舱(4)的机舱顶部外壁固定设有机舱接闪器(6)，所述三个旋转叶片(3)的叶片末端均固定设有叶片接闪器(7)，所述旋转叶片(3)与所述导电环轨(5)相对的一侧设有与所述导电环轨(5)滑动导电的导电装置，所述导电装置通过导线与所述叶片接闪器(7)电性连接，所述机舱接闪器(6)与所述导电环轨(5)通过导线并联设有共用接地装置(8)，所述共用接地装置(8)通过导线连接地面。


2.根据权利要求1所述的一种大型海上风力发电机组防雷系统，其特征在于，所述机舱接闪器(6)和叶片接闪器(7)均为避雷针结构，所述机舱接闪器(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王研艳，朱旭平，罗乔，
申请(专利权)人：南京工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32