一种主轴防雷接地装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及风机发电领域，尤其涉及一种主轴防雷接地装置。


背景技术：

[0002]
风能是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生洁净能源。风能发电为人与自然和谐发展提供了基础。由于风力发电机组是在自然环境下工作，不可避免的会受到自然灾害的影响。由于现代科学技术的迅猛发展，风力发电机组的单机容量越来越大，为了吸收更多能量，轮毂高度和叶轮直径随着增高，相对的也增加了被雷击的风险，雷击成了自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害。雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。我国沿海地区地形复杂，雷暴日较多，应充分重视雷击给风力风电机组和运行人员带来的巨大威胁。
[0003]
为了提高风机可靠性，需要配置一种专业的防雷接地装置将雷击电流进行有效传导，避免造成风机部件损坏，比如将叶根电流直接引导至轮毂，以及将主轴的电流直接引导至汇流母排，再从汇流母排经塔筒引导至大地，以避免雷电带来的高电压和高电流将主轴击穿，造成主轴损坏。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、紧凑和装卸方便的碳刷式防雷接地装置，为风力发电机组的主轴提供可靠的防雷保障。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供了一种主轴防雷接地装置，包括刷盒、电刷和防雷支架，所述防雷支架包括延伸梁，所述延伸梁与所述防雷支架垂直，所述刷盒倾斜地与所述延伸梁的端部连接，所述刷盒具有开口，所述开口朝向所述延伸梁延伸的方向的法向；所述电刷置入所述开口内；所述电刷包括导线，所述导线与所述防雷支架连接；
[0006]
所述刷盒还包括弹性部件，所述弹性部件的一端与所述刷盒的底部相接，所述弹性部件的另一端与所述电刷底部相接；
[0007]
所述刷盒为至少一个。
[0008]
进一步地，所述刷盒与所述延伸梁的连接端旋转连接，所述连接端设置有旋转固定装置。
[0009]
进一步地，所述刷盒和所述电刷为至少两个，至少两个的所述电刷之间并联连接，至少两个的所述刷盒互相连接并被设置于所述悬臂梁的同侧。
[0010]
进一步地，所述刷盒和所述电刷为至少两个，至少两个的所述电刷之间并联连接，所述悬臂梁两侧至少设置一个所述刷盒。
[0011]
进一步地，所述导电垫板与所述防雷支架连接，所述导线固定在所述导电垫板上。
[0012]
进一步地，所述导电垫板为铜质。
[0013]
进一步地，所述电刷为金属石墨碳刷。
[0014]
进一步地，所述弹性部件包括恒力弹簧与弹簧支架，所述恒力弹簧通过所述弹簧
支架固定于所述刷盒。
[0015]
本实用新型的技术效果在于结构简单、紧凑实用，安装位置调节方便，可同时适配多种型号的轮毂主轴。
[0016]
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
[0017]
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0018]
图1为本实用新型一实施例的结构示意图；
[0019]
图2为本实用新型一实施例的另一结构示意图。
[0020]
附图标记说明：1-电刷；2-刷盒；3-防雷支架；4-延伸梁；5-导电垫板；6-弹性部件；61-弹簧支架；62-恒力弹簧；7-开口；8-旋转固定装置。
具体实施方式
[0021]
以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
[0022]
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
[0023]
如图1所示，一种主轴防雷接地装置，包括刷盒2、电刷1和防雷支架3，防雷支架3包括延伸梁4，延伸梁4与防雷支架3相垂直，刷盒2倾斜地与延伸梁4的端部连接，刷盒2具有开口7，开口7朝向延伸梁4延伸的方向的法向，电刷1置入开口7内，电刷7包括导线，导线与防雷支架3连接；刷盒2还包括弹性部件6，弹性部件6的一端与开口7的底部相接，弹性部件6的另一端与电刷1底部相接；刷盒2为至少一个。
[0024]
防雷支架3通过六角螺栓m8x25固定在风机的主轴轮毂上，防雷支架3可为平面金属件，也可为弯曲金属件，只需令防雷支架3在轮毂上紧固地连接即可，在此不作限定。防雷支架3紧固后，延伸梁4应向主轴延伸，被连接于延伸梁4的刷盒2的开口朝向主轴，刷盒2内部的电刷1与主轴抵接，碳刷1的导线与防雷支架3连接，用于传递雷电流。在风机受到雷击时，风机叶片上的接闪器首先将雷电流经引出线传递至电刷1，电刷1的导线将雷电流引至防雷支架3，防雷支架3上连接接地线，雷电流则由接地线传递至大地。由此，雷电流沿着新的外部通道流通而不经过风机主轴，有效地保证了风力发电机组中主轴的正常运转，延长了使用寿命，从而保证了风力发电机组的正常运行，并且也大大提高了雷电流泄放通路的电气导通性。
[0025]
进一步地，刷盒2与延伸梁4的连接端旋转连接，连接端设置有旋转固定装置8。
[0026]
由于主轴通常为圆柱状，且不同规格的主轴，其半径也不同，由此造成了防雷接地装置适配面窄，设计繁琐的问题，因此将刷盒2与延伸梁4的连接端改变为旋转连接，并在连接端设置旋转固定装置8。由此在防雷接地装置安装时，可充分调整刷盒2的开口7的朝向与
倾斜角度，并令刷盒2在合适的角度下通过旋转固定装置8固定，使令电刷1与主轴充分抵接。
[0027]
进一步地，刷盒2和电刷1为至少两个，并且多个电刷1之间并联连接。并联连接的电刷1可进一步降低电阻，并且增大防雷接地装置可承受电流的范围。根据实际主轴的规格，多个刷盒2可在延伸梁4的同侧设置，也可在延伸梁4的两侧分别设置。
[0028]
进一步地，还包括：导电垫板5，导电垫板5通过六角螺栓m10x40和六角螺母m10与防雷支架3连接。导电垫板7进一步增加了雷电流的传递速度，出于成本与导电性质的综合考虑，导电垫板7一般为铜质。此外，也可选择其他导电性质更强的垫板。
[0029]
进一步地，电刷1为金属石墨碳刷。碳刷密度6.5g/cm3，洛氏硬度81(rh.10/392n)，抗折强度65mpa，电阻率0.06(μω
·
m)，金属主要包含铜，含量一般为95％。根据iec 61400-24标准，防雷接地装置应至少可承受200ka的雷电流。
[0030]
进一步地，弹性部件6包括恒力弹簧62与弹簧支架61，恒力弹簧62通过弹簧支架61固定于刷盒2中。在刷盒2位置固定的情况下，电刷1通过恒力弹簧62将其抵接在主轴上并压紧。此外，在主轴与电刷1摩擦的过程中，电刷1会产生磨损，通过恒力弹簧62，可令磨损变形的电刷1仍然牢固地抵接在主轴上。
[0031]
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。