防雷装置、风力发电机组叶片组件及风力发电机组制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种防雷装置、风力发电机组叶片组件及风力发电机组，其中防雷装置包括：导电片，呈弧形，数量为数段，各段所述导电片连接，形成与叶片的前缘弧度相匹配的形状，所述导电片沿所述叶片的前缘延伸至通过叶根接地；接闪器，用于固定在所述叶片的叶尖上，所述接闪器与所述导电片导电连接。上述技术方案提供的防雷装置，制作工艺简便，无需在叶片内部设置连接导线，所以在使用过程中，便于更换出现故障的导电片，且可有效将雷击电流通过传导给大地，防雷效果可靠。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

防雷装置、风力发电机组叶片组件及风力发电机组
本技术涉及风力发电技术，尤其涉及一种防雷装置、风力发电机组叶片组件及风力发电机组。
技术介绍
风力发电机组是风力发电技术的核心设备，风力发电机组包括用于固定的塔筒， 设置在塔筒顶部的机舱，与机舱通过主轴连接的轮毂，以及分散设置在轮毂上的叶片组件。 叶片组件包括叶片和防雷装置，叶片一般为3片。随着塔筒高度不同，既定风机的发电总量会在一定范围有所不同，目前大型风机的总高度已经超过了 100米，而风力发电机组通常安装在空旷的野外场地，诸如开阔地、海岸、山脊、高原和海边，风力发电机组在运行过程中很容易被雷电击中。风力发电机组中最高的部件是叶片，当叶片运行到最高高度时，即可视为避雷针形成引雷通道，因而雷害是危害风机安全运行的严重问题。现有的风力发电机组上都设置有防雷装置，以避免遭受雷击。在介绍防雷装置的结构之前，先介绍一下风力发电机组上叶片5的结构，如图I所示，叶片5包括多个翼型截面。叶片5的不同部位具有不同的名称，其中，叶根54是将叶片 5与轮毂相连的部件，叶片5是由上、下两个翼型面分开铺层之后，合模一体成型；叶尖51 位于叶片5上距离风能回转轴(即轮毂的中轴线)的最远处；前缘52是指叶片5在旋转方向的最前端；后缘53是指叶片5在旋转方向的最后端。此处，旋转方向是叶片5绕着轮毂 8中轴线的旋转方向。参见图1，图I示意了叶片5的主视图以及叶片5的各个翼型截面， 翼型截面即叶片5不同位置处的横截面形状。为了避雷，现有叶片5上都安装有防雷装置。现有的防雷装置包括铝尖以及接闪器，均位于叶片5外部；铝尖安装在叶尖处，接闪器的数量为两个或多个，分别安装在叶片5的上翼面和下翼面上，铝尖和各个接闪器在叶片5内部通过导线电性连接，最后再通过导线连接到叶根，再由叶根连接法兰和机舱，最后连接塔筒并接入大地。现有叶片5内部导线多为50-70_2铜线，可允许通过瞬间电流为 200KA。然而雷击往往会产生很大电流，当大电流瞬间通过叶片5内部导线时，很容易熔断导线，或者熔断叶片5内部导线与接闪器的连接部位，从而失去防雷作用。由于导线都设置在叶片5内部，后续检修和更换导线都很不方便，叶片5中部及靠近叶尖方向内部几乎无法进行修复。
技术实现思路
本技术提供一种防雷装置、风力发电机组叶片组件及风力发电机组，用于优化现有防雷装置的结构，实现便捷检修。本技术提供了一种防雷装置，其中，包括导电片，所述导电片形成与叶片的弧度相匹配的形状，所述导电片沿所述叶片的前缘延伸至通过叶根接地；接闪器，用于固定在所述叶片的叶尖上，所述接闪器与所述导电片导电连接。3如上所述的防雷装置，优选的是， 所述导电片的数量为数片，两片相邻的所述导电片搭接，且搭接处夹设有碳绳。如上所述的防雷装置，优选的是，每片所述导电片包括一体成型且弯折相连的第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分的内凹面之间的距离等于所述第一部分的厚度。如上所述的防雷装置，优选的是，各段所述导电片的表面具有数层玻璃布铺层。如上所述的防雷装置，优选的是，所述导电片的形状与所述叶片的前缘弧度相匹配。本技术还提供了一种风力发电机组叶片组件，包括叶片，其中还包括本技术所提供的防雷装置；所述防雷装置的导电片固定在所述叶片的前缘上；所述防雷装置的接闪器固定在所述叶片的叶尖上；远离所述接闪器一侧的所述导电片与所述叶根连接。如上所述的风力发电机组叶片组件，优选的是所述接闪器为铝块、铜块或不锈钢块，所述接闪器远离所述叶尖的一侧上包覆有蒙皮。本技术又提供了一种风力发电机组，包括轮毂，其中还包括本技术所提供的风力发电机组叶片组件，所述风力发电机组叶片组件安装在所述轮毂上。上述技术方案中，防雷装置用于安装在叶片的外部，制作工艺简便，无需在叶片内部设置连接导线，所以在使用过程中，便于更换出现故障的导电片，且可有效将雷击电流通过传导给大地，防雷效果可靠。另外，导电片也起到前缘补强的作用，在户外正常运转时叶片前缘的耐风沙以及耐腐蚀性能会有很大提高。在运输过程中也可以避免由运输支架带来的叶片前缘磕伤。同时在防冰以及除冰方面，导电片传导热量性能好，可以起到加热片的作用。附图说明图I示意了叶片的主视图以及叶片翼型的截面示意图图2为本技术实施例提供的防雷装置安装示意图图3为图2中导电片的搭接关系立体示意图；图4为图3的主视图；图5为图4的A-A向视图；图6为图3的C局部放大示意图；图7为图2中叶片上一个翼型的示意图；图8为图7的D局部放大示意图。具体实施方式参见图2，本技术实施例提供一种防雷装置，其中，包括导电片I和接闪器2 ；导电片I形成与叶片6的弧度相匹配的形状；接闪器2用于固定在叶片6的叶尖上，接闪器 2与导电片I导电连接。导电片I的弧度可以与叶片6的前缘、后缘、叶片上翼型面的区域、下翼型面的区域或是其他沿着叶片6长度方向的弧度相匹配，以使导电片I能安装在叶片6上。接闪器 2与导电片I之间的连接可以是固定连接，搭接或是其他能导电的连接方式。导电片I可由诸如不锈钢腐蚀片等具有一定刚性和导电性的金属材料按翼型面的前缘冲压而成。导电片I是用于安装在叶片6前缘外侧的，导电片I形成的整体形状应与叶片6前缘的弧度匹配，与前缘贴合。另外，导电片I的总长度应从叶片6的叶尖到叶根。上述防雷装置的导电过程如下在叶片6的叶尖运行到最高点时，雷击电流作用到叶尖外部的接闪器2上；接闪器2与导电片I固定连接，接闪器2上的电流顺着导电片I流动； 电流顺着导电片I流至叶根处，叶根将电流传递至塔筒，以实现将电流引至大地，从而实现避雷。叶片6上，前缘处尺寸较大，便于安装防雷装置，故优选地，导电片I的形状与叶片 6的前缘弧度相匹配。上述技术方案提供的防雷装置，制作工艺简便，无需在叶片内部设置连接导线，所以在使用过程中，便于更换出现故障的导电片，且可有效将雷击电流通过传导给大地，防雷效果可靠。另外，导电片也起到前缘补强的作用，在户外正常运转时叶片前缘的耐风沙以及耐腐蚀性能会有很大提高。在运输过程中也可以避免由运输支架带来的叶片前缘磕伤。同时在防冰以及除冰方面，导电片传导热量性能好，可以起到加热片的作用。参见图3至图6，叶片6整体尺寸很大，为了减小导电片I的制造难度，进一步地， 防雷装置上导电片I的数量为数片，两片相邻的导电片I搭接，且搭接处夹设有碳绳4。碳绳4韧性好，较柔软，且可导电，可以起到导电的作用且使得两片相邻的导电片 I之间不出现缝隙，保证了导电片I之间可以有效传递电能。参见图6，为了保证两片相邻的导电片I之间的搭接可靠，每片导电片I包括一体成型且弯折相连的第一部分11和第二部分12，第一部分11和第二部分12之间的距离等于第一部分11的厚度，以便搭接在相邻导电片的第二部分12上。为了降低防雷装置的重量，节约制造成本，可在导电片表面上适当打一些的圆孔， 各个圆孔可以均匀分布，以使叶片承载均匀。导电片和叶片之间的固定方式可以为铆接，具体地，在金属片的最前端每隔一段距离用一铆钉固定于叶片的前缘上，以使两者固定作用。为了保证防雷装置的导电效果，导电片I和接闪器2的材质均为下列的其中之一 铁片、不锈钢、铜或铝。可以理解的是，铁片、不锈钢、铜或铝应经过防腐蚀处理，以延长使用寿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防雷装置，其特征在于，包括：导电片，所述导电片形成与叶片的弧度相匹配的形状，所述导电片沿所述叶片的前缘延伸至通过叶根接地；接闪器，用于固定在所述叶片的叶尖上，所述接闪器与所述导电片导电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王海军，唐超，王国军，贾海涛，
申请(专利权)人：华锐风电科技集团股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：