用于风力涡轮机叶片的雷电保护系统的连接元件技术方案

公开了一种具有用于风力涡轮机叶片的雷电保护系统的连接元件的风力涡轮机叶片。所述连接元件包括：根部端部分，其配置成机械地且电地连接到所述风力涡轮机叶片的根部区域；以及导体部分，其包括第一导体部分和第二导体部分，其中所述第一导体部分被配置成容纳并电连接到引下导线的剥离部分，以及所述第二导体部分被配置成容纳并机械地连接到引下导线的绝缘部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于风力涡轮机叶片的雷电保护系统的连接元件
本专利技术涉及一种连接元件和包括连接元件的风力涡轮机叶片以及用于雷电保护系统的相关联的方法，所述连接元件诸如用于连接风力涡轮机叶片的雷电保护系统的引下导线（downconductor）的连接元件。
技术介绍
随着风力涡轮机和风力涡轮机叶片在尺寸上增加，雷电击中风力涡轮机的风险增加。因此，越来越感兴趣来为风力涡轮机、并且特别是风力涡轮机叶片提供雷电保护措施。已知的是，为用于风力涡轮机的叶片提供雷电接受器，该雷电接受器与在叶片内部的引下导线电连接，该引下导线经由风力涡轮机的毂和机舱连接到地（ground）。叶片内部的引下导线可以例如由连接元件（也称为线缆终端（shoe））连接到风力涡轮机叶片的根部区域，诸如风力涡轮机叶片的根部端。为了减小引下导线的导电部分上的机械应力，可以紧固引下导线，例如将其胶合到在电连接附近的叶片的内部。然而，在引下导线与叶片之间的连接附近仍可能看到机械故障。
技术实现思路
本公开的目的是提供用于以更耐用的方式将雷电保护系统的引下导线连接到风力涡轮机叶片的根部区域（诸如风力涡轮机叶片的根部端法兰）的方法和元件，其较不易出现疲劳或其他机械故障。本公开的另一目的是提供促进引下导线到风力涡轮机叶片的根部区域的更容易且更方便的连接的元件和方法。因此，本公开涉及一种用于风力涡轮机叶片的雷电保护系统的连接元件，所述风力涡轮机叶片包括根部区域、带有末梢的翼型区域、压力侧、吸力侧和在前缘与后缘之间延伸的弦线。连接元件被配置成将雷电保护系统的引下导线连接到风力涡轮机叶片的根部区域，诸如根部区域的根部端法兰。所述连接元件包括：根部端部分，其被配置成机械地且电地连接到所述风力涡轮机叶片的根部区域；以及导体（conductor）部分，其包括第一导体部分和第二导体部分，其中所述第一导体部分被配置成容纳并电连接到引下导线的剥离部分（strippedpart），以及所述第二导体部分被配置成容纳并机械地连接到引下导线的绝缘部分。连接元件（诸如连接元件的导体部分）可以限定导体部分轴线。例如，导体部分的导体部分轴线可以与引下导线（例如当引下导线容纳在导体部分中时）的纵向方向基本同轴。还公开了一种风力涡轮机叶片，其包括根部区域、带有末梢的翼型区域、压力侧、吸力侧和在前缘与后缘之间延伸的弦线。风力涡轮机叶片还包括雷电保护系统，所述雷电保护系统包括引下导线和将引下导线连接到根部区域的连接元件，诸如以上公开的连接元件。所述连接元件包括：根部端部分，其机械地且电地连接到所述风力涡轮机叶片的根部区域；以及导体部分，其包括第一导体部分和第二导体部分，其中所述第一导体部分容纳并电连接到引下导线的剥离部分，以及所述第二导体部分容纳并机械地连接到引下导线的绝缘部分。导体部分的导体部分轴线与引下导线的纵向方向基本同轴。还公开了一种用于将风力涡轮机叶片的雷电保护系统的引下导线连接到风力涡轮机叶片的根部区域（诸如根部区域的根部端法兰）的方法。风力涡轮机叶片包括根部区域、带有末梢的翼型区域、压力侧、吸力侧和在前缘与后缘之间延伸的弦线。引下导线包括导电元件和覆盖所述导电元件的绝缘护套。所述方法包括：提供连接元件，诸如以上公开的连接元件，所述连接元件包括根部端部分和导体部分，所述导体部分包括第一导体部分和第二导体部分；从引下导线的端部的一部分去除绝缘护套，以提供引下导线的剥离部分和绝缘部分；将引下导线的端部插入连接元件的导体部分中，使得剥离部分被第一导体部分容纳，以及绝缘部分被连接元件的第二导体部分容纳，并且使得引下导线的纵向方向与导体部分的导体部分轴线基本同轴；将第二导体部分紧固到绝缘部分；以及将连接元件的根部端部分紧固到风力涡轮机叶片的根部区域，诸如根部区域的根部端法兰。当引下导线连接到风力涡轮机叶片的根部区域时，引下导线和连接器元件可以位于风力涡轮机叶片的内部，例如，引下导线和连接器元件可以在根部端法兰的末梢侧上。引下导线例如当由连接器元件连接时，可以从根部区域延伸，诸如从根部端法兰延伸。引下导线可以朝向风力涡轮机叶片的末梢延伸。本公开的优点在于，以更容易且更方便的方式提供了雷电保护系统的引下导线与根部区域（诸如根部区域的根部端法兰）之间的连接，并且其可以在风力涡轮机叶片的引下导线与根部区域（例如根部端法兰）之间提供增加的强度以及连接的机械故障的降低的可能性。本公开的优点在于，所公开的连接元件例如通过机械地紧固到引下导线的绝缘护套而提供了线缆的卸载。因此减小了引下导线和连接元件之间的过渡的关键部分上的负载。此外，本公开允许在引下导线和连接元件之间的过渡中的线缆的弯曲的减小。第一导体部分和第二导体部分可以一体地形成。可替代地或附加地，导体部分和根部端部分可以一体地形成。导体部分（诸如第一导体部分和/或第二导体部分）可以包括用于容纳引下导线的孔径，该引下导线诸如引下导线的一部分。导体部分（诸如第一导体部分和/或第二导体部分）可以例如沿着导体部分轴线是基本圆柱形的。第一导体部分可具有第一内部横截面距离，例如第一内部横截面直径。第一内部横截面距离可以允许第一导体部分容纳引下导线的剥离部分。第一内部横截面距离可以等于或略大于引下导线的剥离部分的直径，例如第一内部横截面距离可以多于引下导线的剥离部分的直径在0.1-2mm之间。第一内部横截面距离可以小于引下导线的绝缘部分的直径。第二导体部分可以具有第二内部横截面距离，例如第二内部横截面直径。第二内部横截面距离可以大于第一内部横截面距离。第二内部横截面距离可以允许第二导体部分容纳引下导线的绝缘部分。第二内部横截面距离可以等于或略大于引下导线的绝缘部分的直径，例如第一内部横截面距离可以多于引下导线的绝缘部分的直径在0.1-2mm之间。导体部分可沿着垂直于导体部分轴线的径向轴线具有材料厚度。例如，材料厚度可以在导体部分的内周和外周之间。在垂直于导体部分轴线的横截面中，材料厚度可以基本均匀。导体部分的材料厚度可以在沿着导体部分轴线的不同位置处不同，例如导体部分的材料厚度可以在导体部分的不同部分之间变化。第一导体部分沿着垂直于导体部分轴线的径向轴线可具有第一材料厚度。第二导体部分平行于径向轴线可具有第二材料厚度。第二材料厚度和第一材料厚度可以相同。可替代地，第二材料厚度可以大于第一材料厚度。可替代地，第二材料厚度可以小于第一材料厚度。连接元件可以是基本刚性的。例如，连接元件可以由金属（诸如铜、诸如镀锡铜）制成。连接元件可以被退火，例如连接元件可以由退火金属（诸如铜、诸如镀锡铜）制成。根部端部分可以包括紧固区段，其例如用于与紧固元件（例如，螺栓或螺钉或类似物）接合以将连接元件紧固到风力涡轮机叶片的根部区域，诸如风力涡轮机叶片的根部端法兰。紧固区段可包括用于容纳紧固元件的孔。例如，孔可以是例如用来与紧固元件的相对螺纹接合的内螺纹。连接元件（诸如连接元件的根部端部分）可以包括内部分离结构。内部分离结构可以将紧固元件（例如当插入到紧固区段的孔中时）与引下导线的剥离部分分离。内部分离结构可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力涡轮机叶片，其包括根部区域、带有末梢的翼型区域、压力侧、吸力侧和在前缘与后缘之间延伸的弦线，所述风力涡轮机叶片还包括雷电保护系统，所述雷电保护系统包括从所述根部区域朝向所述末梢延伸的引下导线和将所述引下导线连接到所述根部区域的连接元件，所述连接元件包括：/n-根部端部分，其机械地且电地连接到所述风力涡轮机叶片的所述根部区域；以及/n-导体部分，其包括第一导体部分和第二导体部分，其中所述第一导体部分容纳并电连接到所述引下导线的剥离部分，以及所述第二导体部分容纳并机械地连接到所述引下导线的绝缘部分，所述导体部分的导体部分轴线与所述引下导线的纵向方向基本同轴，并且其中所述第一导体部分和所述第二导体部分沿着所述导体部分轴线是基本圆柱形的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180528 EP 18174629.81.一种风力涡轮机叶片，其包括根部区域、带有末梢的翼型区域、压力侧、吸力侧和在前缘与后缘之间延伸的弦线，所述风力涡轮机叶片还包括雷电保护系统，所述雷电保护系统包括从所述根部区域朝向所述末梢延伸的引下导线和将所述引下导线连接到所述根部区域的连接元件，所述连接元件包括：
-根部端部分，其机械地且电地连接到所述风力涡轮机叶片的所述根部区域；以及
-导体部分，其包括第一导体部分和第二导体部分，其中所述第一导体部分容纳并电连接到所述引下导线的剥离部分，以及所述第二导体部分容纳并机械地连接到所述引下导线的绝缘部分，所述导体部分的导体部分轴线与所述引下导线的纵向方向基本同轴，并且其中所述第一导体部分和所述第二导体部分沿着所述导体部分轴线是基本圆柱形的。


2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中所述第一导体部分和所述第二导体部分一体地形成。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机叶片，其中所述第一导体部分沿着垂直于所述导体部分轴线的径向轴线具有第一材料厚度，并且所述第二导体部分平行于所述径向轴线具有第二材料厚度。


4.根据权利要求3所述的风力涡轮机叶片，其中所述第二材料厚度大于所述第一材料厚度。


5.根据权利要求3所述的风力涡轮机叶片，其中所述第二材料厚度小于所述第一材料厚度。


6.根据权利要求3所述的风力涡轮机叶片，其中所述第二材料厚度和所述第一材料厚度相同。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机叶片，其中所述连接元件由诸如铜的金属制成。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机叶片，其中所述根部端部分包括紧固区段，其与紧固元件接合以将所述连接元件紧固到所述风力涡轮机叶片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·B·汉森，C·耶列夫森，
申请(专利权)人：LM风力发电国际技术有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK