[发明专利]风轮机叶片与制造风轮机叶片的方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及风轮机叶片与制造风轮机叶片的方法。更具体地说，本发明涉及包括雷电保护系统的风轮机叶片。

背景技术

近年来，人们日益关注减少由燃烧化石燃料而产生的温室气体的释放。一种减少温室气体释放的解决方案是开发可再生能源。具体地说，来自风的能量已被证明是对环境安全而可靠的能源，该能源可减少对化石燃料的依赖。

可由风轮机捕获风中的能量，风轮机是将风的动能转换成机械能，而后将机械能转换成电能的旋转的机器。普通的水平轴风轮机包括塔架、定位在塔架顶端的机舱以及转子，该转子借助轴被支撑在机舱中。轴使转子直接或间接与容纳在机舱内部的发电机的转子组件联接。多个风轮机可布置在一起以形成风电场或风力发电站。

雷击是关系风轮机持续性的主要原因。在风轮机位于集风最佳的偏远区域的情况下，风轮机因其高度及材料成分而对于雷击是特别有吸引力的目标。

风轮机叶片通常包括先进的雷电保护系统，一些这种先进的雷电保护系统包括诸如雷电接收器与雷电引下线之类的用于将雷电引导至地面从而防止雷击损坏风轮机叶片的特征。

发明内容

在本发明的第一方面中，提供一种包括雷电保护系统的风轮机叶片，该雷电保护系统包括：雷电导体，该雷电导体沿风轮机叶片的纵向部分定位并联接至电接地；雷电接收器模块，该雷电接收器模块布置在风轮机叶片的外表面上并且电联接至雷电导体；以及细长接收器带，该细长接收器带安装在风轮机叶片的外表面上，位于雷电接收器模块之上，该接收器带被布置成接收雷击并通过雷电接收器模块将来自雷击的电流传送至雷电导体，其中，细长接收器带包括在该细长接收器带的纵向剖面轮廓中的皱折。

附图说明

参照附图，以实施例的方式解释本发明的实施方式。要注意的是，附图仅示出了本发明的实施方式的实施例，因此不应视为限制本发明的范围，因为本发明可容许其它等效实施方式。

图1示出了风轮机。

图2示出了根据一个实施方式的包括雷电保护系统的风轮机叶片。

图3示出了图2的风轮机叶片的剖面图。

图4示出了图2的叶片的一部分的放大纵剖面图。

图4a示出了根据另一实施方式的叶片的一部分的放大纵剖面图。

图4b示出了根据再一实施方式的叶片的一部分的放大纵剖面图。

图4c示出了根据另一实施方式的叶片的一部分的放大纵剖面图。

具体实施方式

在详细描述附图之前，先要论述本实施方式的一些一般项目。

典型的雷电保护系统的一个实施例是这样一种系统，其中，离散的雷电接收器被设置成雷电保护系统的一部分，这些离散的雷电接收器是始自叶片壳体并在叶片的表面终止的金属导体。离散的雷电接收器通常由金属制成并且被认为吸引雷击连接至接收器，而不是至风轮机叶片。离散的雷电接收器也连接至叶片内部的雷电引下线，该雷电引下线使雷电接收器联接至电接地。

然而，本领域中示出的这种雷电保护系统不像设计的那样有效。在建立包括具有这种雷电保护系统的叶片的风轮机上进行的研究已经表明：未因离散雷电接收器的存在而充分规避雷击连接叶片本身的危险。

下文中参考了本发明的实施方式。然而，应理解本发明不限于具体描述的实施方式。相反，为了实施及实践本发明可构想下面的特征及元件(无论是否有关不同的实施方式)的任何组合。

而且，在多种实施方式中，本发明提供许多胜过现有技术的优势。然而，尽管本发明的实施方式可实现胜过其它可行方案及/或现有技术的优势，但是不管给出的实施方式是否实现具体的优势并不限制本发明。因此，下面的方面、特征、实施方式及优势仅是示例性的，除权利要求中明确列举之处外并不被认为是所附权利要求的元素或限制。同样，“本发明”的提法不应解释为在此公开的任何发明主题的上位，并且不应认为是除权利要求中明确列举之处外的所附权利要求的元素或限制。

在第一方面中，提供一种包括雷电保护系统的风轮机叶片，该雷电保护系统包括：雷电导体，该雷电导体沿风轮机叶片的纵向部分定位并联接至电接地；雷电接收器模块，该雷电接收器模块布置在风轮机叶片的外表面上并且电联接至雷电导体；以及细长接收器带，该细长接收器带安装在风轮机叶片的外表面上，位于雷电接收器模块之上，该接收器带被布置成接收雷击并通过雷电接收器模块将来自雷击的电流传送至雷电导体，其中，细长接收器带包括在该细长接收器带的纵向剖面轮廓中的皱折。