[发明专利]一种风机叶片避雷机构

说明书

本发明提出一种风机叶片避雷机构，设于叶片上壳体和叶片下壳体上，叶片上壳体和叶片下壳体中设置有碳梁，叶片上壳体和叶片下壳体的上表面及下表面均设有若干个触点，包括：导电条、锡铜合金片以及位于叶片上壳体和叶片下壳体内且包裹于碳梁外的铝网，若干个导电条间隔设置于碳梁的上表面和下表面，导电条包括不锈钢金属毡层、碳毡层及铜带层，不锈钢金属毡层与铜带层之间、铜带层与碳毡层之间接触连接，导电条通过碳毡层与碳梁接触连接，铜带层的一端延伸至不锈钢金属毡层与碳毡层外并与铝网连接，铝网上浇筑有若干个锡铜合金片，锡铜合金片与触点可导电连接。本发明可以全面捕捉叶片上的雷电并能有效降低雷击产生的电流强度，改善了引流过程的安全性。

技术领域

本发明涉及风力发电机避雷装置技术领域，特别是指一种风机叶片避雷机构。

背景技术

风力发电把风能转化为电能，我国风力资源丰富，因地制宜、因时制宜利用风力发电大有可为。风机叶片是风力发电机的核心部件之一，在实际使用中，雷击是造成风机叶片损坏的一大原因。由于风机叶片造价高昂，占风机总成本近20％，加之叶片运输安装极为困难，因此风机叶片雷击损坏后维修更换费用很高。现有技术中，叶片上装设有接闪器捕捉雷电，叶片内部设置有金属引线，金属引线一端与接闪器连接、另一端穿出叶片根部后与轮毂上的避雷接口连接并最终将雷电引导至大地。该现有技术存在如下缺陷：1、接闪器安装数量多为1-2个，无法全面的捕捉叶片上的雷电，导致叶片的避雷效果差，若想改善避雷效果，需要大量安装，大量安装会显著增加避雷成本；2、仅在叶片内部设置防雷金属引线，雷击后瞬间产生强电流，金属引线在传导该强电流过程中存在不安全因素，比如强电流击穿金属引线的绝缘皮，继而在叶片内部电弧放电导致叶片腔体发生损坏或者强电流，再比如强电流经由金属引线传导时在叶片内部还可能产生电场感应导致叶片壳体被击穿和损坏等等。因此，如何设计一种风机叶片避雷机构，既可以全面捕捉叶片上的雷电，又能将雷击产生的强电流降低后进行传导，是目前急需解决的技术问题。

发明内容

为解决以上现有技术的不足，本发明提出了一种风机叶片避雷机构。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种风机叶片避雷机构，设于叶片上壳体和叶片下壳体上，叶片上壳体和叶片下壳体中设置有碳梁，叶片上壳体和叶片下壳体的上表面及下表面均设有若干个触点，包括：导电条、锡铜合金片以及位于叶片上壳体和叶片下壳体内且包裹于碳梁外的铝网，若干个导电条间隔设置于碳梁的上表面和下表面，导电条包括不锈钢金属毡层、碳毡层及夹设于不锈钢金属毡层和碳毡层之间的铜带层，不锈钢金属毡层与铜带层之间、铜带层与碳毡层之间接触连接，导电条通过碳毡层与碳梁接触连接，铜带层的一端延伸至不锈钢金属毡层与碳毡层外并与铝网连接，铝网上浇筑有若干个锡铜合金片，锡铜合金片与触点可导电连接。

原理：触点均布于叶片上壳体的上下表面及叶片下壳体的上下表面，包括叶根处和叶尖处，发生雷击时，雷电被触点收集并传输给锡铜合金片，锡铜合金片再传递给铝网，之后依序经由铜带层和碳毡层后由碳梁导走，触点与铝网相配合可以全面、快速、高效地收集雷电，导电条可以显著的降低雷击产生的强电流，各个部件协同配合最终实现了全面、高效、快速捕捉叶片上的雷电并将该雷电安全地导出的目的。

优选的，导电条垂直于碳梁的长度方向设置，铝网与叶片上壳体及叶片下壳体的形状匹配。

进一步优选的，锡铜合金片内设有螺孔，螺孔内设有螺丝，螺丝的一端通过锡铜合金片与铝网连接、另一端与触点连接。

更为优选的，铜带层由玻纤与铜丝交替排列作为经线和热熔线作为纬线编织而成，不锈钢金属毡层、铜带层、碳毡层及碳梁之间通过树脂钉固定连接。

最为优选的，碳梁的上表面或下表面上的导电条的个数为10-20个。

与现有技术相比，本发明可以全面捕捉叶片上的雷电并能有效降低雷击产生的电流强度，改善了引流过程的安全性，结构简单、设计科学、易于实现且安全性佳。

附图说明