[发明专利]一种海上碳纤维风电叶片防雷系统

说明书

本专利涉及防雷设备技术领域，公开了一种海上碳纤维风电叶片防雷系统，包括叶尖接闪器、金属网、若干导电板、导电螺栓和导线，导线与导电螺栓连接，导电板包括若干成对的叶根导电板和若干成对的叶尖导电板，叶尖接闪器和叶尖导电板固定在叶片尖部并通过导电螺栓连接，若干叶根导电板固定在叶片根部，且叶根导电板与导电螺栓连接，金属网覆盖在叶片主梁上。雷电通过叶尖接闪器、叶尖导电板传到金属网，再传到叶根导电板，整个防雷系统中不会产生电流的中断、突变，不会产生间隙放电、局部放电，电流传导均匀，电流传导引起的热量分布均匀，避免局部过热老化。

技术领域

本发明涉及防雷设备技术领域，具体是一种海上碳纤维风电叶片防雷系统。

背景技术

风力发电机通常安装海上，由于风力发电机在转动过程中，叶片处在较高处，在雷雨天很容易遭受雷击，因此需要在风力发电机的叶片、碳纤维主梁上安装防雷装置。

现有的防雷装置大多设计简单，只涉及接闪器和导线及其相关连接，这种方式无法起到保护碳纤维叶片作用，因为碳纤维叶片本就是半导体，容易引雷，但却无法承受雷击，也不利于电流和热量的传导，容易产生局部电流分布不均、电荷聚集、热量聚集等现象。

发明内容

本发明意在提供一种海上碳纤维风电叶片防雷系统，以解决现有技术中容易出现碳纤维叶片主梁被雷击，防雷系统局部电流分布不均、电荷聚集、热量聚集的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：

一种海上碳纤维风电叶片防雷系统，包括叶尖接闪器、金属网、若干导电板、导电螺栓和导线，所述导线与导电螺栓连接，所述导电板包括若干成对的叶根导电板和若干成对的叶尖导电板，所述叶尖接闪器和叶尖导电板固定在叶片尖部并通过导电螺栓连接，若干所述叶根导电板固定在叶片根部，且叶根导电板与导电螺栓连接，所述金属网覆盖在叶片主梁上，所述金属网位于叶片尖部的边缘与叶尖导电板固定，所述金属网位于叶片根部的边缘与叶根导电板固定。

基础方案的有益效果：(1)雷电通过叶尖接闪器、叶尖导电板传到金属网，再传到叶根导电板、导线，整个防雷系统中不会产生电流的中断，不会产生间隙放电、局部放电，整体电流传导分布均匀，电流传导引起的热量分布均匀，避免局部击穿、过热老化。

(2)本方案中采用金属网作为下引导体，覆盖整个主梁，能够保护主梁。

进一步，每块所述导电板由内侧导电板、外侧导电板和导电块组成，所述导电块焊接在内侧导电板远离外侧导电板的一侧，所述金属网边缘固定在内侧导电板和外侧导电板之间，所述内侧导电板上的导电块与导电螺栓连接。金属网边缘夹在内侧导电板和外侧导电板之间，通过内侧导电板和外侧导电板夹住金属网，能够达到更优良的连接、过渡，并且在内侧导电板上的导电块与导电螺栓连接，进而形成良好的导电通路。

进一步，所述内侧导电板和外侧导电板上均设有若干通孔，所述内侧导电板和外侧导电板通过若干铆钉固定连接，所述铆钉穿过通孔。利用铆钉将内侧导电板和外侧导电板固定，使得内侧导电板和外侧导电板连接稳固，同时能够保证内侧导电板和外侧导电板夹紧金属网。

进一步，所述金属网上设有若干等电位，所述等电位处设有若干层等电位辅层，若干层所述等电位辅层位于金属网和主梁之间。等电位能够平衡金属网和叶片主梁之间的电势差。

进一步，所述导电板的金属边、角设置圆角。导电板金属边、角圆角不易形成局部放电，整体电流传导分布均匀。

进一步，所述金属网为铜网。铜的导电性能好、随形性能好，适用于本方案。

进一步，所述金属网为铝合金网。铝合金的导电性能好且质量较轻，能够减轻叶片主梁的负重。