具有雷电保护系统的风力叶片技术方案

提出了一种用于风力叶片的雷电保护子系统。雷电保护子系统包括一个或多个传导节段，其中一个或多个传导节段中的每个包括导体和联接部分，其中联接部分构造成将一个或多个传导节段固定到风力叶片的边缘。此外，一个或多个传导节段在风力叶片的外表面处沿边缘的长度的至少部分形成长形雷电传导路径。度的至少部分形成长形雷电传导路径。度的至少部分形成长形雷电传导路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有雷电保护系统的风力叶片


[0001]本说明书的实施例大体上涉及雷电保护子系统。特别地，本说明书公开了一种沿风力叶片的边缘设置在风力叶片的外表面上的雷电保护子系统。本公开还涉及沿风力叶片的边缘安装雷电保护子系统的方法。

技术介绍

[0002]可注意到，雷电保护子系统通常包括设置在风力叶片的内腔中的导体/线缆。更具体地，雷电导体/线缆沿风力叶片的抗剪腹板设置。由于雷电导体/线缆设置在风力叶片的内腔中，因此难以接近雷电导体/线缆。在雷电导体/线缆中有故障的情况下，难以接近和维修雷电导体/线缆。可能需要在风力叶片表面上设置人孔以接近设置在内腔中的雷电导体。这些人孔/接近面板是风力叶片表面上的大孔，并且可能继而又影响风力叶片的结构完整性。
[0003]近期以来，公开了在风力叶片的外表面上使用雷电导体/线缆。然而，这些雷电导体/线缆会影响风力叶片的空气动力学轮廓。因此，风力叶片的空气动力性能受到影响。
[0004]此外，通常，雷电导体/线缆是长的连续线缆。因此，在模块化/分体式叶片的情况下，如果采用单根连续线缆作为雷电导体，则单独运输风力叶片的不同区段是不可行的。这继而又增加了长风力叶片的运输的复杂性。
[0005]将引下导体一体化到风力涡轮机叶片的前缘和/或后缘中也是已知的。然而，此类系统具有与具有内部引下导体的雷电保护系统相同的问题并且更难以维护。

技术实现思路

[0006]根据本说明书的一些方面，提出了一种用于风力叶片的雷电保护子系统。雷电保护子系统包括一个或多个传导节段，其中一个或多个传导节段中的每个包括导体和联接部分。联接部分构造成将一个或多个传导节段固定到风力叶片的边缘。此外，一个或多个传导节段在风力叶片的外表面处沿边缘的长度的至少部分形成长形雷电传导路径。
[0007]根据本说明书的又一个方面，提出了一种制造具有雷电保护子系统的风力叶片的方法。制造风力叶片的方法包括模制风力叶片的至少部分，以及沿风力叶片的边缘的长度的至少部分设置一个或多个传导节段，其中一个或多个传导节段包括导体和联接部分，其中联接部分构造成将一个或多个传导节段固定到风力叶片的边缘，并且其中一个或多个传导节段在风力叶片的外表面处沿边缘的长度的至少部分形成长形雷电传导路径。
[0008]在优选实施例中，雷电保护子系统可进一步包括多个连接节段，其中多个连接节段中的至少一个连接节段设置在一个或多个传导节段中的两个传导节段之间。
[0009]在另一个优选实施例中，长形雷电传导路径包括雷电导体、雷电传导线缆或它们的组合。在另一个优选实施例中，至少两个传导节段之间存在气隙，并且其中气隙有助于电流的传导。
[0010]在另一个优选实施例中，多个连接节段由柔性材料制成。
[0011]在另一个优选实施例中，一个或多个传导节段包括至少部分地包裹导体的外部覆盖物，并且其中外部覆盖物包括绝缘体。
[0012]在另一个优选实施例中，绝缘体包括复合材料、热塑性材料或它们的组合。
[0013]在另一个优选实施例中，一个或多个传导节段构造成提供风力叶片的期望的空气动力学轮廓。
[0014]在另一个优选实施例中，一个或多个传导节段的第一尺寸沿风力叶片的边缘的长度变化。
[0015]在另一个优选实施例中，一个或多个传导节段的第一尺寸包括一个或多个传导节段的高度、长度和宽度中的至少一者。
[0016]在另一个优选实施例中，一个或多个传导节段具有渐缩的几何形状。
[0017]在另一个优选实施例中，一个或多个传导节段包括碳纤维和传导金属中的至少一者。
[0018]在另一个优选实施例中，一个或多个传导节段中的至少一个传导节段设置在风力叶片的尖部端处。
[0019]在另一个优选实施例中，设置在风力叶片的尖部端处的至少一个传导节段用作雷电保护子系统的环形部（toroid）。
[0020]在另一个优选实施例中，风力叶片的边缘为前缘和后缘中的至少一者。传导节段可有利地具有用于布置在风力叶片的后缘处的基本上三角形的横截面。
[0021]在另一个优选实施例中，一个或多个传导节段的联接部分包括一个或多个第一附接子单元。
[0022]在另一个优选实施例中，一个或多个传导节段形成风力叶片的翼型表面的部分。
[0023]在一个实施例中，一种风力叶片，包括雷电保护子系统。
[0024]在另一个实施例中，一个或多个传导节段使用粘合剂固定到风力叶片的边缘。
[0025]在优选实施例中，风力叶片包括沿风力叶片的边缘的一个或多个接收单元。
[0026]在另一个优选实施例中，一个或多个传导节段中的每个的联接部分接收在一个或多个接收单元中的对应接收单元中。
[0027]在另一个优选实施例中，一个或多个接收单元的第二尺寸与一个或多个传导节段的第一尺寸互补。
[0028]在又一个优选实施例中，一个或多个接收单元的第二尺寸包括一个或多个接收单元的深度、长度和宽度中的至少一者。
[0029]在另一个优选实施例中，模制风力叶片的至少部分包括沿风力叶片的边缘形成一个或多个接收单元。
[0030]显然，传导节段优选地连接到风力叶片的外部。此外，显然该系统是模块化的，并且多个传导节段可形成雷电保护系统的引下导体。传导节段可进一步电连接到一个或多个接受器，或传导节段中的一个或多个可用作接受器。这使得系统例如在雷击之后（其中雷电保护系统或叶片的部分可能被损坏）进行维护是容易并且成本效益合算的。传导节段可有利地各自具有50
‑
500 cm，优选50
‑
250 cm的纵向范围。
附图说明
[0031]在参照附图阅读以下详细描述时，本公开的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，遍及附图相似的标号表示相似的部分，其中：图1示出了常规的现代逆风风力涡轮机；图2是具有雷电保护子系统的风力叶片的示意图；图3是设置在风力叶片的后缘上的雷电保护子系统的至少部分的详细示意图；图4是图3的雷电保护子系统中采用的传导节段的一个实施例的示意图；图5是图2的风力叶片的后缘的示意图；图6是设置在风力叶片的前缘上的雷电保护子系统的至少部分的示意图；图7是图6的雷电保护子系统中采用的传导节段的一个实施例的示意图；图8是图6的雷电保护子系统中采用的传导节段的另一个实施例的示意图；图9是图8的实施例的另一个示意图；以及图10是制造具有雷电保护子系统的风力叶片的方法的流程图。
具体实施方式
[0032]除非另外限定，否则本文中使用的技术和科学用语具有与本说明书所属领域中的普通技术人员通常理解的相同意义。如本文中所用的用语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个元件与另一个区分开。另外，用语“一个”和“一”不表示数量的限制，而是表示至少一个提到项目的存在。“包含”、“包括”或“具有”和本文中的其变体的使用意思是涵盖随后所列的项目和其等同物，以及附加项目。用语“连接”和“联接”不限于物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于风力叶片的雷电保护子系统，其中所述雷电保护子系统包括：一个或多个传导节段，其中所述一个或多个传导节段中的每个包括：导体；以及联接部分，其中所述联接部分构造成将所述一个或多个传导节段固定到所述风力叶片的边缘，其中所述一个或多个传导节段在所述风力叶片的外表面处沿所述边缘的长度的至少部分形成长形雷电传导路径。2.根据权利要求1所述的雷电保护子系统，进一步包括多个连接节段，其中所述多个连接节段中的至少一个连接节段设置在所述一个或多个传导节段中的两个传导节段之间。3.根据权利要求1或权利要求2所述的雷电保护子系统，其中至少两个传导节段之间存在气隙，并且其中所述气隙有助于电流的传导。4.根据前述权利要求中任一项所述的雷电保护子系统，其中所述多个连接节段由柔性材料制成。5.根据前述权利要求中任一项所述的雷电保护子系统，其中所述一个或多个传导节段包括至少部分地包裹所述导体的外部覆盖物，并且其中所述外部覆盖物包括绝缘体。6.根据权利要求5所述的雷电保护子系统，其中所述绝缘体包括复合材料、热塑性材料或它们的组合。7.根据前述权利要求中任一项所述的雷电保护子系统，其中所述一个或多个传导节段构造成提供所述风力叶片的期望的空气动力学轮廓。8.根据前述权利要求中任一项所述的雷电保护子系统，其中所述一个或多个传导节段的第一尺寸沿所述风力叶片的所述边缘的所述长度变化。9.根据权利要求8所述的雷电保护子系统，其中所述一个或多个传导节段的所述第一尺寸包括所述一个或多个传导节段的高度、长度和宽度中的至少一者。10.根据前述权利要求中任一项所述的雷电保护子系统，其中所述一个或多个传导节段具有渐缩的几何形状。11.根据前述权利要求中任一项所述的雷电保护子系统，其中所述一个或多个传导节段包括碳纤维和传导金属中的至少一者。12.根据前述权利要求中任一项所述的雷电保护子系统，其中所述一个或多个传导节段中的至少一个传导节段设置在所述风力叶片的尖部端处。13.根据权利要求12所述的雷电保护子系统，其中设置在所述风力叶片的所述尖部端...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：艾尔姆风能研发荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：