[实用新型]防雷装置、风力发电机组叶片组件及风力发电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术，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。

背景技术

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1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1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50-70mm²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。

实用新型内容

本实用新型提供一种防雷装置、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。

本实用新型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。

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。

本实用新型还提供了一种风力发电机组叶片组件，包括叶片，其中：

还包括本实用新型所提供的防雷装置；

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。

本实用新型又提供了一种风力发电机组，包括轮毂，其中：

还包括本实用新型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