一种风电叶片用避雷连接装置的制作方法

1.本实用新型涉及风电叶片避雷技术领域，具体的说是一种风力发电叶片用的避雷连接装置。


背景技术：

2.随着风电技术的不断发展，风力机组塔架高度不断增加，叶片长度不断加长，风机受到雷击的概率也随之上升。传统风电叶片的防雷方法主要是在叶片上安装避雷接闪器和导雷金属网，之后在叶根位置安装导线，将雷电通过导线从叶根内部导出，并连接到轮毂上导雷的接口，最终接入地网逐步将雷电引导入大地。
3.这种传统的避雷方式主要存在以下缺陷：1、导线需要在叶片根部内进行铺设，会对叶片结构造成一定损伤。2、与轮毂内的导雷接口连接的导线会随着叶片变桨不断转动，而反复的转动使得倒下线缆容易破坏，雷电不能顺利地传导，导致避雷系统不能顺利发挥作用，叶片容易受到雷击破坏，造成巨大的经济损失。
4.目前，风电叶片损坏中相当一部分是由于雷击破坏。因此，改善和增强防雷系统中连接装置的性能来有效防止大型风力发电叶片受到雷击破坏实为必要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种使用寿命长、安全可靠性高的风电叶片用避雷连接装置，来有效降低风电叶片受雷击的概率。
6.本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种风电叶片用避雷连接装置，所述的风电叶片包括轮毂以及设置在轮毂上的多个叶片，在每个叶片的表面除叶根部位均布设有一层起包覆作用的金属网，且每个叶片的内部还安装有与其表面金属网相连接的避雷接闪器，所述每个叶片表面的金属网在其靠近叶根部位的一端，固定连接有一个金属片，每个叶片中未布设金属网的叶根部位还设置有一个环向的金属带，该金属带通过一根导线与金属片连接，所述的轮毂上固定设置有碳刷，该碳刷能够在叶片转动时与叶片上的金属带动态接触。
7.优选的，所述每个叶片中未布设金属网的叶根部位固定设置有一个环向的非金属支撑架，金属带通过粘结和铆接方式固定在该环向的非金属支撑架上。
8.优选的，所述的导线通过安装在金属带上的一个金属螺栓与金属带连接。
9.优选的，所述的金属片呈圆盘状。
10.本实用新型的有益效果：
11.1、本实用新型的风电叶片用避雷连接装置，通过叶片根部动态接触的环向金属带和碳刷的设置，来进行风电叶片雷电的传导。这种新型的避雷连接方式不需要在叶片内部进行导线的铺设，因此，可以不损伤叶片根部结构，叶片根部安全性更高。同时，不需要导线连接叶根和轮毂内的导雷接口，避免了导线因为叶片变桨转动而损坏，更好的促成叶片和轮毂的避雷连接。金属带和碳刷的连接方式取代原有导线的连接，强化了整体风机的避雷
连接，提升了避雷系统整体的安全性，降低了叶片受雷击的概率。
12.2、风电叶片表面金属网式的包覆结构，可方便的对雷电进行分散，避免雷电在叶片表面某点的聚集，从而导致空心质叶片的击穿和损坏。同时，金属网外表包覆式的避雷连接装置，也方便了在故障时对于叶片表面避雷装置的更换和检修。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图中标记：1、叶片，2、金属网，3、避雷接闪器，4、金属带，5、非金属支撑架，6、金属片，7、金属螺栓，8、导线，9、碳刷。
具体实施方式
15.下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：
16.如图所示，一种风电叶片用避雷连接装置，所述的风电叶片1包括轮毂以及设置在轮毂上的多个叶片1，在每个叶片1的表面除叶根部位均布设有一层金属网2，且每个叶片1的内部还安装有与其表面金属网2相连接的避雷接闪器3，所述每个叶片1表面的金属网2在其靠近叶根部位的一端，固定连接有一个圆盘状的金属片6，每个叶片1中未布设金属网2的叶根部位安装一个环向的非金属支撑架5，在金属支撑架5上通过粘结和铆接方式安装一个环向的金属带4，在该金属带4上设置有一个金属螺栓7，所述金属片6通过一根导线8与金属带4连接，即：金属网1通过金属片6、导线8、金属螺栓7和金属带4连接，所述的轮毂上固定设置有碳刷9，该碳刷9能够在叶片1转动时与叶片1上的金属带4动态接触。
17.本实用新型的风电叶片用避雷连接装置在安装使用后，叶片1在变桨转动时，碳刷9固定在轮毂上，金属带4会随着叶片1的转动而转动，碳刷9和金属带4保持接触。叶片1经受雷击时，通过金属网2和避雷接闪器3接收雷电，然后通过金属片6、导线8、金属螺栓7将雷电传导至金属带4上，最后通过碳刷9传导至轮毂内部，最终将雷电传导至大地。
18.本实用新型的避雷连接装置通过改变叶片根部的避雷连接方式来改进雷电的传导，装置通过在叶片根部增加一个环向金属带和碳刷，通过碳刷和金属带的连接方式取代原有的在叶片根部铺设导线并通过导线和轮毂内部避雷接口的连接方式。从而不需要在叶片内部进行导线的铺设，无需损伤叶片结构，同时，不需要导线的连接方式也避免了叶片在变桨转动时对导线的损伤，减少了连接破坏引起的雷电传导失效，从而降低了叶片受雷击破坏的可能性，减少因为雷击破坏造成的损失，提升了避雷系统整体的安全性。


技术特征：
1.一种风电叶片用避雷连接装置，所述的风电叶片包括轮毂以及设置在轮毂上的多个叶片（1），其特征在于：在每个叶片（1）的表面除叶根部位均布设有一层起包覆作用的金属网（2），且每个叶片（1）的内部还安装有与其表面金属网（2）相连接的避雷接闪器（3），所述每个叶片（1）表面的金属网（2）在其靠近叶根部位的一端，固定连接有一个金属片（6），每个叶片（1）中未布设金属网（2）的叶根部位还设置有一个环向的金属带（4），该金属带（4）通过一根导线（8）与金属片连接，所述的轮毂上固定设置有碳刷（9），该碳刷（9）能够在叶片（1）转动时与叶片（1）上的金属带（4）动态接触。2.根据权利要求1所述的一种风电叶片用避雷连接装置，其特征在于：所述每个叶片（1）中未布设金属网（2）的叶根部位固定设置有一个环向的非金属支撑架（5），金属带（4）通过粘结和铆接方式固定在该环向的非金属支撑架（5）上。3.根据权利要求1所述的一种风电叶片用避雷连接装置，其特征在于：所述的导线（8）通过安装在金属带（4）上的一个金属螺栓（7）与金属带（4）连接。4.根据权利要求1所述的一种风电叶片用避雷连接装置，其特征在于：所述的金属片（6）呈圆盘状。

技术总结
一种风电叶片用避雷连接装置，风电叶片包括轮毂以及设置在轮毂上的多个叶片，在每个叶片的表面除叶根部位均布设有一层起包覆作用的金属网，且每个叶片的内部还安装有与其表面金属网相连接的避雷接闪器，每个叶片表面的金属网在其靠近叶根部位的一端，固定连接有一个金属片，每个叶片中未布设金属网的叶根部位还设置有一个环向的金属带，该金属带通过一根导线与金属片连接，轮毂上固定设置有碳刷，该碳刷能够在叶片转动时与叶片上的金属带动态接触。本实用新型的避雷连接装置使用寿命长、安全可靠性高，可有效降低风电叶片受雷击的概率。率。率。


技术研发人员：牛世军 唐轶 陈飞晓 贾奥
受保护的技术使用者：江苏双瑞风电叶片有限公司
技术研发日：2020.12.11
技术公布日：2021/11/28