一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统技术方案

本实用新型专利技术属于风电设备技术领域，具体公开了一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，包括第一叶身接闪机构、第二叶身接闪机构、第一接线端子、防雷支导线和防雷主导线，第一叶身接闪机构包括第一叶身接闪器和圆盘接闪器基座，圆盘接闪器基座将第一叶身接闪器固定在风电叶片表面；第二叶身接闪机构设于距离叶尖1m的位置；防雷支导线和防雷主导线均由低压导线和中压导线组成，距离叶尖10m的范围内采用中压导线，其余部分采用低压导线。具有上述结构的防雷系统，能够解决现有技术中接闪器分布距离叶尖较远，接闪器接闪概率低，防雷系统绝缘性能差的问题。

A glass fiber blade lightning protection system based on insulation and new electrical connection

【技术实现步骤摘要】
一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统
本技术属于风电设备
，尤其涉及一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统。
技术介绍
风能是一种可再生的绿色能源，风电(风力发电)是世界各国及我国大力发展的行业。风力发电机(简称风机)是利用风能发电的装置；风电叶片捕捉风能经发电机转变为电能，是风力发电机中的关键部件。风机由于选址多在山脊、海边及海上等处，而风机高度从几十米到近二百米又是风场中位置最高之处；从雷电角度看，风机即引雷的避雷针，极易遭受雷击。风电叶片由于处在风机高端，叶片叶尖在运行时处于风机的动态最高点，最易遭受直接雷击。因此风电叶片上都设置有防雷系统，防雷系统的基本原理为：雷电通过风电叶片表面的接闪器引入，然后通过风电叶片内部的防雷支导线和防雷主导线将电流传导至风电叶片根部的金属法兰或其他结构。在现有的防雷系统中，基本上均采用低压防雷支导线进行传导，低压防雷支导线虽然能够节约成本，但是低压防雷支导线的绝缘性能较差，对于高电压的雷电，低压防雷支导线存在被击穿的风险。并且目前接闪器分布距离叶尖较远，起不到有效接闪的目的，接闪器基座连接复杂，且多处存在尖角，使得电场不均匀，金属件裸露在叶片内部，容易直接遭受雷击，影响叶片的运行安全。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，以解决现有技术中接闪器分布距离叶尖较远，接闪器接闪概率低的问题。为了达到上述目的，本技术的技术方案为：一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，包括第一叶身接闪机构、第二叶身接闪机构、第一接线端子、防雷支导线和防雷主导线，所述第一叶身接闪机构包括第一叶身接闪器和圆盘接闪器基座，所述圆盘接闪器基座将第一叶身接闪器固定在风电叶片表面，所述第一接线端子将圆盘接闪器基座与防雷支导线连接起来，所述防雷支导线用于连接圆盘接闪器基座和防雷主导线，所述防雷主导线将防雷支导线和风电叶片根部的金属法兰连接起来，提供电流传导路径；所述第二叶身接闪机构设于距离叶尖1m的位置。本技术方案的有益效果在于：根据相关数据统计，67.9％的雷击发生在距离叶尖1m位置，因此本技术方案在距离叶尖1m的位置设计有第二叶身接闪机构。第一叶身接闪机构和第二叶身接闪机构相结合，使本防雷系统的接闪效果更好。进一步，所述防雷支导线和防雷主导线均由低压导线和中压导线组成，距离叶尖10m的范围内采用中压导线，其余部分采用低压导线。根据相关数据显示，99％雷击在距离叶尖10m的位置，因此这部分采用中压导线，能够提高绝缘性。进一步，所述圆盘接闪器基座和第一接线端子为同种材料，所述圆盘接闪器基座和第一接线端子一体加工成型。现有技术中，圆盘接闪器基座和接线端子采用螺纹连接，圆盘接闪器基座和接线端子的接触面存在间隙，且多次传导雷电后存在松动的风险，大电流传导时容易出现间隙放电而打火。并且螺纹连接形式存在多处尖角，造成电场分布极不均匀，大电压时容易产生局部放电，影响周围材料的绝缘性能，使绝缘材料老化。本技术方案中圆盘接闪器基座和第一接线端子一体加工成型，圆盘接闪器基座和第一接线端子之间没有间隙，没有尖角，因此电场均匀，电流传导平滑，避免出现局部放电和间隙放电的情况；并且圆盘接闪器基座和第一接线端子一体加工成型能够增加金属的绝缘性和密封性能。进一步，所述圆盘接闪器基座和第一接线端子为不同材料，所述圆盘接闪器基座和第一接线端子焊接而成。现有技术中，圆盘接闪器基座和接线端子采用螺纹连接，圆盘接闪器基座和接线端子的接触面存在间隙，且多次传导雷电后存在松动的风险，大电流传导时容易出现间隙放电而打火。并且螺纹连接形式存在多处尖角，造成电场分布极不均匀，大电压时容易产生局部放电，影响周围材料的绝缘性能，使绝缘材料老化。本技术方案中圆盘接闪器基座和第一接线端子焊接为一体，圆盘接闪器基座和第一接线端子之间没有间隙，没有尖角，因此电场均匀，电流传导平滑，避免出现局部放电和间隙放电的情况；并且圆盘接闪器基座和第一接线端子一体加工成型能够增加金属的绝缘性和密封性能。进一步，所述圆盘接闪器基座、第一接线端子以及防雷支导线的末端这三者一体注塑而成，成型完成后其耐压等级在17.5KV以上。本技术方案中用于注塑的塑料的介电强度要达到15KV/MM以上，从而使接闪系统的耐压等级达到17.5KV以上，达到中压导线的绝缘水平。进一步，所述第二叶身接闪机构包括第二叶身接闪器和柱状接闪器基座，所述柱状接闪器基座包括上基座和下基座两部分，上基座和下基座的中间位置对称开槽，且两部分贴合后能够形成圆孔；所述防雷主导线的导体部分位于柱状接闪器基座的圆孔，防雷主导线的直径大于圆孔的直径，所述上基座、下基座和防雷主导线的导体部分压接并螺钉固定；所述柱状接闪器基座外端面预先垂直打孔攻丝，所述第二叶身接闪器安装在柱状接闪器基座上，并且两者面面接触。由于越靠近风电叶片的叶尖，空间越狭小，因此不能采用常规的接闪器基座进行安装。本技术方案中将该处接闪器基座分为上基座和下基座，因此能够跟好地运用于叶尖。上基座、下基座和防雷主导线的导体部分采用螺钉压接固定，并且防雷主导线的直径大于圆孔的直径，这样能够保证防雷主导线和柱状接闪器基座充分接触和压紧。同时，柱状接闪器基座与防雷主导线直接压接，并未截断防雷主导线增加导线接头，这样能够让主传导路径连续稳定地传导电流。进一步，所述柱状接闪器基座外套设有绝缘盒，绝缘盒与柱状接闪器基座之间填充有结构胶。绝缘盒和结构胶能够增强柱状接闪器基座的绝缘性和密封性。进一步，还包括设于叶尖的叶尖接闪机构，所述叶尖接闪机构包括叶尖接闪器和第二接线端子，风电叶片的叶尖设置有安装槽，所述叶尖接闪器安装在安装槽内，所述第二接线端子压接在防雷主导线的末端，所述第二接线端子与叶尖接闪器螺栓连接，所述叶尖接闪器安装在叶尖接闪器基座上。附图说明图1为本技术一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统实施例一的圆盘接闪器基座的结构示意图；图2为本技术一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统的结构示意图；图3为圆柱接闪器基座的剖视图；图4为本技术一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统实施例二的圆盘接闪器基座的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：圆盘接闪器基座1、第一接线端子2、风电叶片3、防雷主导线4、上基座5、下基座6、叶尖接闪机构7、螺钉8、结构胶9、绝缘盒10、防雷支导线11、第一叶身接闪器12、第二叶身接闪器13。实施例一实施例基本如附图1-3所示：一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，包括第一叶身接闪机构、第二叶身接闪机构、叶尖接闪机构7、第一接线端子2、第二接线端子、防雷支导线11和防雷主导线4，第一叶身接闪机构包括第一叶身接闪器12和圆盘接闪器基座1，圆盘接闪器基座1将第一叶身接闪器12固定在风电叶片3表面，第一接线端子2将圆盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，其特征在于：包括第一叶身接闪机构、第二叶身接闪机构、第一接线端子、防雷支导线和防雷主导线，所述第一叶身接闪机构包括第一叶身接闪器和圆盘接闪器基座，所述圆盘接闪器基座将第一叶身接闪器固定在风电叶片表面，所述第一接线端子将圆盘接闪器基座与防雷支导线连接起来，所述防雷支导线用于连接圆盘接闪器基座和防雷主导线，所述防雷主导线将防雷支导线和风电叶片根部的金属法兰连接起来，提供电流传导路径；所述第二叶身接闪机构设于距离叶尖1m的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，其特征在于：包括第一叶身接闪机构、第二叶身接闪机构、第一接线端子、防雷支导线和防雷主导线，所述第一叶身接闪机构包括第一叶身接闪器和圆盘接闪器基座，所述圆盘接闪器基座将第一叶身接闪器固定在风电叶片表面，所述第一接线端子将圆盘接闪器基座与防雷支导线连接起来，所述防雷支导线用于连接圆盘接闪器基座和防雷主导线，所述防雷主导线将防雷支导线和风电叶片根部的金属法兰连接起来，提供电流传导路径；所述第二叶身接闪机构设于距离叶尖1m的位置。


2.根据权利要求1所述的一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，其特征在于：所述防雷支导线和防雷主导线均由低压导线和中压导线组成，距离叶尖10m的范围内采用中压导线，其余部分采用低压导线。


3.根据权利要求1所述的一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，其特征在于：所述圆盘接闪器基座和第一接线端子为同种材料，所述圆盘接闪器基座和第一接线端子一体加工成型。


4.根据权利要求1所述的一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，其特征在于：所述圆盘接闪器基座和第一接线端子为不同材料，所述圆盘接闪器基座和第一接线端子焊接而成。


5.根据权利要求1所述的一种基于绝缘和新型电气...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢磊，陈千婷，袁亚丽，文蕾，许蕾，谷端，
申请(专利权)人：吉林重通成飞新材料股份公司，
类型：新型
国别省市：吉林;22