具有低电磁辐射的风力涡轮机制造技术

本发明专利技术提供一种具有避雷器系统的风力涡轮机，所述避雷器系统包括安装在一个或多个转动叶片上的一个或多个闪电接收器（Ｒ）。引下线经由滑动接触装置（ＳＣ）将一个或多个闪电接收器（Ｒ）电连接到电气接地，并且电磁辐射（ＥＭ）降低设备环绕所述引下线的一部分以降低由于所述滑动接触装置（ＳＣ）中的不良电接触导致的静电放电而引起的来自所述引下线的ＥＭ辐射。可以使用公知类型的ＥＭ辐射降低设备，采取商业上可获得的共模扼流圈、圆柱形纳米晶体固体类型等等的形式。可以组合使用具有不同的ＥＭ辐射降低特性的多个不同类型。为了获得更有效的ＥＭ辐射降低，可以使用多个ＥＭ辐射降低设备，例如设置在所述引下线的几个部分处，尤其是接近滑动接触装置（ＳＣ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及风力涡轮机领域。更具体而言，本专利技术涉及一种具有低电磁辐射的风 力涡轮机。
技术介绍
风力涡轮机通常装备有避雷器结构，用于将来自到达该风力涡轮机的闪电的放电 传导到电气接地而没有任何永久损害。典型地，将闪电接收器设置在叶片上以捕捉闪电，并 且经由引下线系统将闪电接收器连接到电气接地，例如位于风力涡轮机塔的基部处的接地 棒的形式。这种避雷器结构能够确保风力涡轮机的有效闪电保护。在典型的风力涡轮机中，将叶片可旋转地安装到榖上，相对于机舱可旋转地安装 榖，并且最终将机舱可旋转地安装到塔。因此，引下线结构包括多个滑动接触，或是刷的形 式或是集电靴/轨结构，以确保这些可旋转配件之间的电连接。通过正确地设计尺寸，这种 滑动接触用于在闪电到达时可靠地传导相当高的电流。然而，滑动接触不一定提供完全连续的电连接，而是该连接典型地遭受很短的中 断。这意味着由于由叶片经过塔引起的静电导致的电荷没被有效地接地。因此，在滑动接 触中具有差的电连接或没有电连接的短时段中，静电电荷会累积并且由于非常高的电压， 在引下线中会产生火花。这种火花导致在引下线中传输短的高压脉冲，这意味着从引下线 辐射宽带电磁辐射(EM)。由于引下线的大尺寸，特别是叶片中的电导体部分，风力涡轮机可 以用作大的天线，并且在某些条件下，能够从风力涡轮机辐射具有大量的高频EM能量。特 别地，由于I-IOOMHz的频率范围还用于各种无线通信信道，关于这种EM噪声，该I-IOOMHz 的频率范围是有问题的，因而该范围中的噪声会导致严重的干扰。
技术实现思路
因此，根据上面的描述，本专利技术的一个目的在于提供一种具有降低的EM辐射的风 力涡轮机。本专利技术提供一种风力涡轮机，包括-设置成相对于机舱旋转的一个或多个转动叶片，-设置成承载所述机舱的塔，以及-避雷器系统，所述避雷器系统包括_安装在所述一个或多个转动叶片上的一个或多个闪电接收器，-设置成将所述一个或多个闪电接收器电连接到电气接地的引下线，所述引下线 包括第一滑动接触装置，以及_环绕所述引下线的一部分以降低来自所述引下线的电磁辐射的EM辐射降低设备。将‘ Μ辐射降低(EMRR)设备”理解为设置以磁性吸收或阻塞由于所述引下线中的 电脉冲导致的EM辐射的设备。4根据本专利技术的风力涡轮机解决了由导致滑动接触装置产生火花的静电电荷引起 的来自避雷器引下线的EM辐射的问题。EMRR设备用于降低所述火花在所述引下线上的传 输，从而降低从所述风力涡轮机的所述引下线辐射的EM。除了由静电电荷产生的火花导致的EM辐射之外，所述EMRR设备具有进一步的EM 辐射降低效果。因为EMRR设备将改变所述引下线的阻抗，所以所述EMRR设备的存在用于 破坏所述引下线用作射频(RF)接收天线的能力。因此，由于从外部发射机接收RF信号，来 自所述引下线的EM辐射也将由所述EMRR设备降低。由于将EMRR设备安装在引下线的电导体部分上相当容易，例如以所述引下线的 电导体部分上的共模扼流圈或固体类型扼流圈的形式，所述方法是有利的。在具有包括两 个或三个滑动接触装置的引下线的风力涡轮机中，可以连同一个、两个或三个滑动接触装 置接连地安装EMRR设备以将EM辐射降低到期望级别，例如通过标准设置的级别。适合所 述引下线的典型电导体部分的尺寸的EMRR设备是标准部件，从而能够一概地以低成本并 且在有限的停机时段内降低来自现有风力涡轮机的EM辐射。由于EMRR设备不与所述引下线电连接，所以在闪电到达期间不会影响所述引下 线在传导大电流方面的能力。下面将描述优选实施例。在优选实施例中，所述风力涡轮机包括环绕所述引下线不同部分的多个单独的 EMRR设备。通过由EMRR设备环绕的所述引下线的所述部分来部分地确定有效的EM降低效 果。然而，EMRR设备降低电脉冲在所述引下线上的传输的最有效使用是将EMRR设备设置 在所述引下线的电导体部分的面对所述第一滑动接触装置的端部上。从而电脉冲在其起始 点处被阻挡，即在滑动接触装置处。因而，优选具有设置在所述引下线中尽可能接近所述滑 动接触装置的电导体部分上的至少一个EMRR设备。所述EMRR设备可以包括由EMRR材料构成的单块结构体(monolithic body)，其 中，设置所述单块结构体中的开口以接收引下线的一部分。特别地，所述单块结构体可以具 有圆柱形状并且包括通孔。替代地或此外，所述EMRR设备可以包括具有设置成环绕所述引下线的一部分的 多个绕组的线圈。这种线圈可以包括设置为围绕所述引下线的所述部分的层的多个绕组。 此外，可以使用固体设备或线圈的组合以利用固体设备和线圈的不同特性来增加在期望的 频率范围上的EMRR效果。作为替代，所述EMRR设备可以包括EMRR材料的两个单独体的组件，使所述两个体 成形为用于在组装时环绕所述引下线的一部分。由于这种设备能够环绕所述引下线的电 导体部分安装而不拆除所述电导体部分，因此这些实施例是有利的，例如以咬合(snap-on) 设备的形式。因而，作为附加(add-on)方案容易安装这种EMRR设备。可以通过诸如纳米晶体材料的晶体材料形成所述EMRR设备。纳米晶体材料对于 有效形成共模扼流圈体或线圈高频是公知的，因而也覆盖临界频率范围1-lOOMHz。然而，可 以使用例如本领域中公知的其它材料形成所述体/线圈。这种材料的示例是含铁材料。在包括多个单独的EMRR设备的实施例中，可以使用至少两种不同类型的具有不 同的EMRR特性的EMRR设备，例如彼此接近安装的线圈和固体的组合。由于一些类型的EMRR 设备在相当窄的频率范围中最有效，从而能够例如组合不同的EMRR特性以获得覆盖期望5的频率范围的大的EM辐射衰减。在优选实施例中，所述引下线包括设置在转动叶片中的第一电导体部分，所述第 一电导体部分使所述一个或多个闪电接收器与第一滑动接触装置互连，所述第一滑动接触 装置用于将所述第一电导体电连接到第二电导体部分，并且其中第一 EM降低设备环绕所 述第一电导体部分的一部分，优选地环绕所述第一电导体部分的面对所述第一滑动接触装 置的端部。所述第一滑动接触可以用于提供所述叶片和榖/旋转器之间的可旋转电互连。 典型地，从风力涡轮机中的引下线辐射的EM的大部分从所述叶片中的引下线辐射，并且因 此安装EM降低设备以降低来自叶片中的电导体部分的EM辐射是高度优先的。因而，优选 地，将EM降低设备安装在风力涡轮机的全部叶片中的引下线部分上。可以将第二 EMRR设 备安装在第二电导体部分上，优选地安装在所述第二电导体部分的面对所述第一滑动接触 装置的端部处。一些实施例包括使所述引下线的所述第二电导体部分与第三电导体部分互连的 第二滑动接触装置，其中，将EMRR设备安装在所述第三电导体部分上，优选地安装在所述 第三电导体部分的面对所述第二滑动接触装置的端部处。所述第二滑动接触装置能够用于 在所述榖/旋转器和所述机舱之间提供可旋转的电互连。—些实施例包括使所述引下线的所述第三电导体部分与第四电导体部分互连的 第三滑动接触装置，其中将EMRR设备安装在所述第四电导体上，优选地安装在所述第四电 导体的面对所述第三滑动接触装置的端部处。所述第二滑动接触装置能够用于在所述机舱 和所述塔之间提供可旋转的电互连。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力涡轮机，包括－设置成相对于机舱旋转的一个或多个转动叶片，－设置成承载所述机舱的塔，以及－避雷器系统，所述避雷器系统包括－安装在所述一个或多个转动叶片上的一个或多个闪电接收器，－引下线，设置成将所述一个或多个闪电接收器电连接到电气接地，所述引下线包括第一滑动接触装置，以及－电磁辐射降低设备，环绕所述引下线的一部分以降低来自所述引下线的电磁辐射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：J尼乌文赫伊曾，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统集团公司，
类型：发明
国别省市：DK[]