[发明专利]一种适用于风电机组减少雷电灾害的方法

说明书

本发明公开一种适用于风电机组减少雷电灾害的方法，在风电机组的桨叶双面上部安装放射状导电针形状的金属或放射状导电针形状的涂层，并与空心电感或磁芯电感、高压二极管和风电机组的桨叶中的避雷导线串联，通过空心电感或磁芯电感减缓雷电流放电速度，减少电气设备产生的感应电流以及通过高压二极管只是由地向桨叶方向传递电荷通道，反之阻止雷电流通过放射状导电针状的金属向地导通，该适用于风电机组减少雷电灾害的方法能够最大限度地降低风电机组设备遭受雷击损坏的概率，确保电气设备的安全可靠运行。

技术领域

本发明涉及一种适用于风电机组减少雷电灾害的方法。

背景技术

发生雷击时雷电流峰值最高可达上百千安，并产生强大的电磁脉冲。雷电干扰的瞬态过电压包括两部分:一是通过连接外部的线路进入设备中的过电压；二是在电子设备内部由于雷电电磁耦合作用产生的过电压。

目前对预防自然界雷击是采取通过避雷针释放雷电能量的方法，其原理是引雷与自身，这一原理可应用于建筑物，它是安装在建筑物的最高点。而运行在自然环境的工业设备很多是不能引雷与自身，比如风电机组、输电线路以及与高新技术紧密相关的计算机技术、航天航空、通信等领域。雷电对这些领域的危害，主要表现为雷电产生强大的瞬态电磁脉冲以及过高的瞬态电压和电流对各种电子设备产生的干扰，甚至毁坏性的破坏。根据资料介绍，当磁场强度达到0.03高斯时，就会导致计算机产生误操作，达到2.4高斯时，就会导致电子元件被击穿。

在雷电放电的暂态过程中，雷电流将在产生电磁场，通过辐射、感应和耦合等方式在风电机组产生干扰和电涌过电压等雷电电磁效应。由于风电机组电气设备及控制系统中配备有各种用于通信、调节和数据处理目的的电子设备，相对于电气设备而言，这些设备普遍存在着一个共同的弱点，即绝缘强度低，过电压耐受能力差，对电磁干扰敏感，它们一旦受雷电电磁干扰的侵害，轻则工作失灵，重则永久性损坏，造成停运事故。我们应当认识到，由于雷电现象具有明显的随机性，在现有的防护技术条件下，难以做到完全避免电气设备遭受雷电危害。

因此应该针对性地采取多种方式的雷电防护技术，最大限度地降低电气设备遭受雷击损坏的概率，确保电气设备的安全可靠运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够最大限度地降低风电机组设备遭受雷击损坏的概率，确保电气设备的安全可靠运行适用于风电机组减少雷电灾害的方法。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种适用于风电机组减少雷电灾害的方法，在风电机组的桨叶双面上部安装放射状导电针形状的金属或放射状导电针形状的涂层，并与空心电感或磁芯电感、高压二极管和风电机组的桨叶中的避雷导线串联，通过空心电感或磁芯电感减缓雷电流放电速度，减少电气设备产生的感应电流以及通过高压二极管只是由地向桨叶方向传递电荷通道，反之阻止雷电流通过放射状导电针状的金属向地导通，增加风电机组的桨叶上面的电压作用，雷云对风电机组放电前通过大地感应的电荷引导到桨叶双面上安装放射状导电针状的金属或放射状导电针型状的涂层，使得雷云降低了对风电机组感应相对电压，通过试验得到同样达到击穿放电的条件需要提高15%-25%的电压水平，进而能明显减少了雷电对物体放电产生的危害。适用于目前已经正在使用的风电机组的改造及正在制造的风电机组。

进一步的，所述避雷导线上还设置有均压环。

进一步的，述放射状导电针形状的金属或放射状导电针形状的涂层底部设置有连接点，所述连接点与接地线连接。

本发明的有益效果为：使用时不影响桨叶的形状，也没有改变桨叶重量，因此不影响风电机组的发电效率，目前还没有能不影响桨叶的形状及重量的技术方法；改造过程施工期短；投资成本低，具有更大的经济性；适用范围广，易于推广应用；与目前减少雷电灾害的方法截然相反，它适用于安装裸露在自然环境，又不允许雷电直击及雷电感应的设备；该技术应用的结果可提高雷电对物体放电电压提高了15％至25％的水平。