一种风机叶片防雷装置

1.本发明涉及风力发电的技术领域，具体公开一种风机叶片防雷装置。


背景技术：

2.风能，在可再生能源中占有重要的地位，其清洁无污染，大力发展风力发电有利于改善环境和能源结构。
3.近年来，风力发展十分迅速，风电场数量大幅增加，然而，风电场大多都建造在高原、沿海、平原等空旷的风力资源丰富的地区，由于雷电具有选择性，风电机组作为该地区的高耸构筑物，成为该地区雷击的主要目标。
4.尤其是风机叶片，风机叶片作为风电机组的重要组成部分一旦损坏，涉及拆卸、维修、更换、运输等等工序，造成工作人员操作难度大、时间耗费长的问题，因此叶片防雷是风机防雷的重中之重。
5.现有的接闪器的尺寸相较于风机叶片的尺寸较小，保护范围极其有限，不能有效防雷，导致雷击的落雷点仍然在风机叶片上，使叶片内部产生高温电弧，导致被烧毁。
6.目前，亟需一种风机叶片防雷装置能够有效防止风机叶片被雷击损伤。


技术实现要素：

7.本发明意在提供一种风机叶片防雷装置，为了解决风机叶片容易被雷击损伤，不能有效保护整个风机叶片的问题。
8.为了达到上述目的，本发明的基础方案如下:一种风机叶片防雷装置，用于连接设置在风机叶片内部的引下线，包括若干金属尖端装置，所述金属尖端装置包括接闪器、接闪器底座，所述接闪器底座与所述风机叶片固定连接，所述接闪器底座与所述接闪器可拆卸连接，所述引下线与所述金属尖端装置连接，所述引下线用于接引所述接闪器吸收的雷电流。
9.本基础方案的工作原理以及有益的技术效果：
10.在风机叶片上设置了若干金属尖端装置，接闪器通过接闪器底座固定在风机叶片上，接闪器能够起到类似于避雷器的引雷作用，由于接闪器与引下线的有效连接，再通过敷设在叶片内部的引下线将雷电流导入大地，能够有效保护叶片不受雷电损坏。同时，只需在叶片表面增设金属尖端装置，具有结构简单、安装拆卸方便、使用简便的优点。
11.进一步，所述风机叶片的尖端固定连接有所述金属尖端装置。
12.进一步，所述风机叶片的侧面规则排布有若干所述金属尖端装置。
13.进一步，在所述风机叶片侧面的所述金属尖端装置将风机叶片平分为4等分。
14.进一步，所述接闪器由镀锌圆钢制成。
15.进一步，所述接闪器底部外表面具有外螺纹，所述接闪器底座具有装配所述接闪器的螺孔，所述接闪器与所述接闪器底座螺栓连接。
16.进一步，所述接闪器分为三部分，第一部分为圆锥，第二部分为圆柱，第三部分为
螺栓式圆柱。
17.进一步，所述接闪器的第一部分和第二部分直径皆为12mm。
18.进一步，所述接闪器第一部分的长度为2cm，第二部分的长度为8cm，第三部分的长度为4cm。
19.进一步，所述接闪器底座由复合材料构成，复合材料中碳纤维与玻璃纤维的体积比为7:3～9:1。
20.以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。
附图说明
21.为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附的附图的说明如下：
22.图1为本发明一个实施例的风电机组图；
23.图2为本发明一个实施例的结构示意图；
24.图3为本发明一个实施例的接闪器的尺寸示意图。
25.附图标记：1：风机叶片、2：接闪器底座、3：接闪器、4：引下线。
具体实施方式
26.以下将以附图揭露本发明的具体实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。
27.实施例一
28.请参阅图1、图2、图3所示，一种风机叶片防雷装置，用于连接设置在风机叶片1内部的引下线4，包括若干金属尖端装置，金属尖端装置包括接闪器3、接闪器底座2，接闪器底座2与风机叶片1固定连接，接闪器底座2与接闪器3可拆卸连接，引下线4与金属尖端装置连接，引下线4用于接引接闪器3吸收的雷电流。
29.不仅风机叶片1的尖端固定连接有金属尖端装置，而且风机叶片1的侧面规则排布有若干金属尖端装置。侧面规则排布方式可以为以风机叶片的尖端固定连接的金属尖端装置的位置为起始，在风机叶片1的侧面均匀排布三至五个金属尖端装置3，这样的设置可以有效保护风机叶片。在本实施例中，在风机叶片1侧面的金属尖端装置将风机叶片1平分为4等分。
30.接闪器3底部外表面具有外螺纹，接闪器底座2具有装配接闪器的螺孔，接闪器3与接闪器底座2螺栓连接。接闪器3分为三部分，第一部分为圆锥，第二部分为圆柱，第三部分为螺栓式圆柱。接闪器3的第一部分和第二部分直径皆为12mm。在本实施例中，接闪器3第一部分的长度为2cm，第二部分的长度为8cm，第三部分的长度为4cm。
31.接闪器3的第三部分与接闪器底座2螺栓连接，用于固定接闪器3引雷部分，并与引下线4抵触，从而实现将接闪器3吸收的雷电流引至地面。在本实施例中，接闪器3由镀锌圆钢制成。
32.接闪器底座2由复合材料构成，复合材料中碳纤维与玻璃纤维的体积比优选为7:3～9:1，即碳纤维相对体积分数(碳纤维体积与碳纤维体积加玻纤体积之和的比值)为70％～90％。
33.为使接闪器底座2能够承受住接闪器3接引的雷电流冲击，将接闪器底座2由复合材料制成，可以使接闪器底座2的使用寿命延长，从而始终保持引下线4穿过接闪器底座2的开口与接闪器3的连接状态，避免接闪器底座2损坏导致不能导引出接闪器3吸收的雷电流进入地面。
34.风机电组由风机叶片1、机舱、塔筒、接地装置组成，接闪器3通过风机叶片1的引下线4与接地装置连接，从而在风机叶片1受雷击时，将接闪器3吸收的雷电流通过风机叶片1中的引下线4导流到接地装置中，完成对风机叶片1的防雷保护。
35.在风机叶片1上设置了若干金属尖端装置，接闪器3通过接闪器底座固定2在风机叶片上，接闪器3能够起到类似于避雷器的引雷作用，由于接闪器3与引下线4的有效连接，再通过敷设在叶片内部的引下线4将雷电流导入大地，能够有效保护风机叶片1不受雷电损坏。同时，只需在风机叶片1表面增设金属尖端装置，具有结构简单、安装拆卸方便、使用简便的优点。
36.实施例二
37.基于实施例一，本实施例对接闪器3顶端的曲率半径进行了限定。
38.在本实施例中，在风机叶片1侧面的三个接闪器3曲率半径不相同或不完全相同。在风机叶片1侧面的中间位置的接闪器3曲率半径最小，两侧方向所设置的接闪器3曲率半径相对较大，这可使在中间位置的接闪器3吸引雷电流的效果最好，使最靠近风机叶片1的转动中心处的装置受到的雷电流的影响降到最低，进一步保障了风机电组的安全。
39.在本实施例中，在风机叶片1侧面的中间位置的接闪器3曲率半径为0.056mm曲率半径，两侧方向所设置的接闪器3曲率半径为4.7mm曲率半径。
40.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的原理与功能的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种风机叶片防雷装置，用于连接设置在风机叶片内部的引下线，其特征在于：包括若干金属尖端装置，所述金属尖端装置包括接闪器、接闪器底座，所述接闪器底座与所述风机叶片固定连接，所述接闪器底座与所述接闪器可拆卸连接，所述引下线与所述金属尖端装置连接，所述引下线用于接引所述接闪器吸收的雷电流。2.根据权利要求1所述的一种风机叶片防雷装置，其特征在于：所述风机叶片的尖端固定连接有所述金属尖端装置。3.根据权利要求2所述的一种风机叶片防雷装置，其特征在于：所述风机叶片的侧面规则排布有若干所述金属尖端装置。4.根据权利要求3所述的一种风机叶片防雷装置，其特征在于：在所述风机叶片侧面的所述金属尖端装置将风机叶片平分为4等分。5.根据权利要求1所述的一种风机叶片防雷装置，其特征在于：所述接闪器由镀锌圆钢制成。6.根据权利要求1所述的一种风机叶片防雷装置，其特征在于：所述接闪器底部外表面具有外螺纹，所述接闪器底座具有装配所述接闪器的螺孔，所述接闪器与所述接闪器底座螺纹连接。7.根据权利要求1所述的一种风机叶片防雷装置，其特征在于：所述接闪器分为三部分，第一部分为圆锥，第二部分为圆柱，第三部分为螺栓式圆柱。8.根据权利要求6所述的一种风机叶片防雷装置，其特征在于：所述接闪器的第一部分和第二部分直径皆为12mm。9.根据权利要求6所述的一种风机叶片防雷装置，其特征在于：所述接闪器第一部分的长度为2cm，第二部分的长度为8cm，第三部分的长度为4cm。10.根据权利要求1所述的一种风机叶片防雷装置，其特征在于：所述接闪器底座由复合材料构成，复合材料中碳纤维与玻璃纤维的体积比为7:3～9:1。

技术总结
本发明涉及风力发电的技术领域，具体公开一种风机叶片防雷装置，用于连接设置在风机叶片内部的引下线，包括若干金属尖端装置，所述金属尖端装置包括接闪器、接闪器底座，所述接闪器底座与所述风机叶片固定连接，所述接闪器底座与所述接闪器可拆卸连接，所述引下线与所述金属尖端装置连接，所述引下线用于接引所述接闪器吸收的雷电流。本发明能够解决风机叶片容易被雷击损伤，不能有效保护整个风机叶片的问题。问题。问题。


技术研发人员：陶家元 彭鹏 杨荟
受保护的技术使用者：重庆电子工程职业学院
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/9/9