[发明专利]一种集合风电叶片前缘防护和雷击防护的系统

说明书

本发明提供一种集合风电叶片前缘防护和雷击防护的系统，包含：导电的防护片，安装在叶片前缘区域；接闪器基座，位于叶片前缘壳体内部，与所述防护片连接导通；叶尖接闪器，安装在叶片的叶尖区域；电缆引下线，位于叶片壳体的内部，其中，主避雷导线与叶尖接闪器连接导通；侧避雷导线将接闪器基座与主避雷导线连接导通。本发明的系统，可以通过防护片实现对叶片前缘防护的功能，同时通过防护片、叶尖接闪器和叶片壳体内的避雷导线提供雷电防护功能。

技术领域

本发明涉及风电叶片的防护技术，特别涉及一种集合风电叶片前缘防护和雷击防护的系统。

背景技术

风电机组要求20年长寿命、高可靠运行。然而，风电叶片在自然环境条件下容易发生损伤，其中叶片前缘磨损和雷击损伤是最常见的两种损伤形式。

风电叶片在高速旋转条件下，叶片前缘在风沙雨雪环境中受雨滴、沙尘的冲击下，导致叶片前缘发生磨损，进而影响叶片结构安全性和发电效率。为解决风电叶片前缘损伤问题，行业内通常采用在叶片前缘区域涂覆高分子材质的前缘保护油漆或贴膜。但高分子前缘防护材料耐磨性相对较差，可靠性不高，容易发生损坏，需要定期维修。

风电叶片在雷电环境下，叶片被雷电击中后，如果电流能量不能被泄放导出，极易对叶片造成破坏性损伤。目前，行业内通常在叶片的叶尖区域和叶身区域布设金属材质的接闪器，叶片壳体内部布设金属电缆，通过接闪器和金属电缆组成叶片的避雷系统。雷电被接闪器接收后，通过电缆对地导通，进而将雷电的电流能量泄放导出。但由于叶片上的接闪器相对较少，雷电容易击中叶身无接闪器的区域导致叶片损伤。

发明内容

本发明的目的是提出一种集合风电叶片前缘防护和雷击防护的系统，满足对叶片前缘防护和雷击防护的双重需要。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种集合风电叶片前缘防护和雷击防护的系统，其包含：

导电的防护片，安装在叶片前缘区域；

接闪器基座，位于叶片前缘壳体内部，与所述防护片连接导通；

叶尖接闪器，安装在叶片的叶尖区域；

电缆引下线，位于叶片壳体的内部；所述电缆引下线进一步包含：

主避雷导线，与所述叶尖接闪器连接导通；

侧避雷导线，将所述接闪器基座与所述主避雷导线连接导通。

可选地，所述系统包含一个防护片和一个接闪器基座，两者连接导通；

或者，所述系统包含多段防护片和多个接闪器基座，任意两段相邻的防护片之间连接导通，每个防护片和与之对应的一个接闪器基座连接导通；

或者，所述系统包含多段防护片和一个接闪器基座，任意两段相邻的防护片之间连接导通，其中任意一个防护片与所述接闪器基座连接导通。

可选地，所述系统包含多段防护片时，相邻两段防护片之间搭接，形成这两段防护片的重叠区域。

可选地，所述的相邻两段防护片之间，还通过导通线进行连接导通；所述导通线的两端对应连接在所述重叠区域的两边，使导通线跨过该重叠区域。

可选地，相邻两段防护片之间通过搭接形成的重叠区域还设有弹性绝缘层；所述弹性绝缘层填充了所述重叠区域处的间隙。

可选地，所述防护片的安装区域，对应于叶片的叶中至叶尖。

可选地，所述防护片由金属材质制成，所述金属材质是不锈钢、或铬锆铜合金、或铁镍合金；所述叶尖接闪器的材质为铜材、或铝材、或不锈钢。

可选地，所述防护片通过粘接或铆接的方式固定在叶片前缘区域的外侧；所述防护片通过螺栓与所述接闪器基座进行连接导通。