本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電防雷，具體涉及一種百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、隨著風(fēng)電機(jī)組大型化發(fā)展，葉片設(shè)計(jì)越來越長(zhǎng)，目前已全面進(jìn)入百米級(jí)。葉片增長(zhǎng)，塔筒將會(huì)增高，葉片將處在更高位，且周圍無遮擋物，在雷電天氣時(shí)容易遭受雷擊。葉片長(zhǎng)度增加，其引雷區(qū)域相應(yīng)增大，在其運(yùn)行過程中，各區(qū)域雷擊概率將增大。因此，在百米級(jí)葉片上需安裝更可靠的防雷系統(tǒng)以避免葉片遭受雷擊而破壞。
2、和普通葉片包括金屬葉尖、接閃器及導(dǎo)線的防雷系統(tǒng)不同，百米級(jí)葉片采用增加金屬網(wǎng)的防雷系統(tǒng)。通常是將金屬網(wǎng)鋪設(shè)在葉尖5m位置，再通過引下線對(duì)金屬網(wǎng)與主導(dǎo)線進(jìn)行連接，并在葉尖25m內(nèi)增設(shè)分支接閃點(diǎn)。葉片遭受雷擊時(shí)電流可通過表面金屬網(wǎng)和輔助接閃器傳導(dǎo)至主導(dǎo)線后引流至整個(gè)風(fēng)機(jī)的防雷系統(tǒng)。
3、經(jīng)檢索，cn201910548662.5公開一種風(fēng)電葉片的防雷系統(tǒng)，其包括用于傳導(dǎo)雷電的固定于風(fēng)電葉片殼體兩面的金屬網(wǎng)i，每面金屬網(wǎng)i的鋪設(shè)區(qū)域與主梁基本匹配，金屬網(wǎng)i臨近葉片根部的一端與接地線連接以將雷電傳導(dǎo)至地面，金屬網(wǎng)i上間隔搭接有多個(gè)金屬網(wǎng)ii，金屬網(wǎng)ii遠(yuǎn)離金屬網(wǎng)i的一端設(shè)有用于傳導(dǎo)雷電的接閃器，接閃器伸入殼體內(nèi)部的一端通過分支電纜線與主電纜線連接以實(shí)現(xiàn)金屬網(wǎng)i與主電纜線導(dǎo)通；風(fēng)電葉片的尖部設(shè)有尖部接閃器，主電纜線分別連接尖部接閃器及接地線以將雷電通過接地線傳導(dǎo)至地面。該防雷系統(tǒng)遭受雷電后能進(jìn)行金屬網(wǎng)i與主電纜線雙導(dǎo)流通道導(dǎo)流，避免了金屬網(wǎng)i雷擊斷裂導(dǎo)致的防雷系統(tǒng)整體失效的問題，能更加全面地保障葉片的運(yùn)行安全。
4、cn202310579960.7公開一種海上碳纖維風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，包括鋪設(shè)在風(fēng)電葉片主梁表面的金屬網(wǎng)、接地銅網(wǎng)組件、葉根防雷組件、接閃器；接地銅網(wǎng)組件包括搭接金屬網(wǎng)和焊接在搭接金屬網(wǎng)上的金屬盤，搭接金屬網(wǎng)與金屬網(wǎng)貼合布置；葉根防雷組件包括基座和引下線，接閃器安裝在金屬盤上，接閃器包括螺桿，螺桿貫穿金屬盤與基座連接；引下線的一端連接基座，另一端連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整機(jī)避雷系統(tǒng)；該碳纖維風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，通過將金屬網(wǎng)覆蓋于碳纖維主梁的外表面，實(shí)現(xiàn)對(duì)碳纖維主梁的保護(hù)，并通過金屬網(wǎng)接閃、傳導(dǎo)電流，實(shí)現(xiàn)雷電流從金屬網(wǎng)至風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)避雷系統(tǒng)的傳導(dǎo)，使風(fēng)電葉片達(dá)到防雷擊效果，同時(shí)不影響葉片的氣動(dòng)性能，實(shí)現(xiàn)大電流的傳導(dǎo)。
5、上述方案不能適用百米級(jí)風(fēng)電葉片的安裝更可靠的防雷需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，通過葉尖、金屬網(wǎng)、葉根防雷組件及接閃器的設(shè)置與排布，實(shí)現(xiàn)金屬網(wǎng)與葉尖及導(dǎo)線的可靠性連接，結(jié)構(gòu)緊湊，不影響葉片的氣動(dòng)性能，實(shí)現(xiàn)大電流的傳導(dǎo)，能降低接閃器安裝時(shí)定位的精度要求，更大程度地提高了百米級(jí)葉片防雷可靠性。
2、本發(fā)明為解決上述問題所采用的技術(shù)手段為：
3、公開一種百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，包括葉尖殼體，所述葉尖殼體包括ss面和與ss面相對(duì)設(shè)置的ps面，所述ss面靠近葉尖殼體端部鋪設(shè)有葉尖金屬網(wǎng)，所述葉尖金屬網(wǎng)的一端通過葉尖金屬盤與葉尖殼體連接；所述葉尖金屬網(wǎng)的另一端通過接地金屬網(wǎng)組件及接閃器與葉根防雷組件的導(dǎo)線連接；所述接閃器安裝在接地金屬基座上；所述金屬基座設(shè)置在葉尖殼體內(nèi)部與葉尖殼體內(nèi)壁貼合；整個(gè)防雷系統(tǒng)的葉尖殼體、葉尖金屬網(wǎng)及導(dǎo)線通過接地金屬網(wǎng)組件及接閃器進(jìn)行可靠連接，形成導(dǎo)電通道。
4、本發(fā)明公開的百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，通過用金屬盤、接地金屬網(wǎng)組件將金屬網(wǎng)（銅網(wǎng)）、接閃器與引下線及接地金屬基座有效連接，實(shí)現(xiàn)大電流傳導(dǎo)。
5、采用金屬網(wǎng)（銅網(wǎng)）與接閃器組合，接閃區(qū)域增加，防雷可靠性提高，更大程度提高了防雷效果。
6、進(jìn)一步地，所述金屬盤設(shè)置嵌于ss面的外表面。葉尖金屬盤為與葉片隨型厚2mm的金屬盤，降低定位精度要求。把金屬盤設(shè)置嵌于ss面定位更加牢固，使用可靠性強(qiáng)。
7、進(jìn)一步地，所述接地金屬基座包括與ss面內(nèi)側(cè)貼合的上安裝面和與ps面內(nèi)側(cè)貼合的下安裝面；所述上安裝面和下安裝面的兩側(cè)分別通過側(cè)面；整個(gè)接地金屬基座為梯形鋁合金實(shí)體，外層設(shè)置有絕緣層。
8、進(jìn)一步地，所述側(cè)面與導(dǎo)線連接。金屬基座通過分支導(dǎo)線與引下線連接，引下線與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整機(jī)避雷系統(tǒng)連接。
9、進(jìn)一步地，所述葉尖殼體鋪設(shè)的葉尖金屬網(wǎng)覆蓋葉尖殼體部位，葉尖金屬網(wǎng)表面鋪設(shè)一層連續(xù)氈，使葉尖金屬網(wǎng)與葉片形成整體。
10、進(jìn)一步地，所述葉尖殼體設(shè)置凹槽結(jié)構(gòu)，用于安裝金屬盤，使金屬盤放置在葉尖金屬網(wǎng)端部，同時(shí)預(yù)埋在葉尖殼體內(nèi)。
11、進(jìn)一步地，葉尖殼體為鋁合金葉尖，葉尖殼體通過螺釘與預(yù)埋在殼體的金屬盤進(jìn)行連接，進(jìn)而與葉尖金屬網(wǎng)進(jìn)行連接。
12、進(jìn)一步地，所述接地金屬網(wǎng)組件包括一個(gè)腰形接地金屬盤和接地金屬網(wǎng)，腰形接地金屬盤與接地金屬網(wǎng)通過焊接錫片焊接組合；所述接地金屬網(wǎng)組件安裝在葉片尾部；接地金屬網(wǎng)組件的接地金屬網(wǎng)鋪設(shè)在葉尖金屬網(wǎng)底下，其作用是將葉尖金屬網(wǎng)與主導(dǎo)線連接形成通路。
13、進(jìn)一步地，所述葉尖金屬網(wǎng)和接地金屬網(wǎng)為多規(guī)格金屬網(wǎng)，靠葉尖前10m區(qū)域使用大克重金屬網(wǎng)，10m后位置使用低克重金屬網(wǎng)。
14、進(jìn)一步地，所述接閃器包括t型帶螺桿，在接地金屬網(wǎng)組件的腰形接地金屬盤上，t型帶螺桿貫穿腰形接地金屬盤后擰入葉根防雷組件的基座上。腰形接地金屬盤設(shè)計(jì)增加接觸面，圓弧狀可防止尖角放電。
15、葉尖部位設(shè)置超過3米的葉尖金屬網(wǎng)，通過預(yù)埋在葉尖金屬網(wǎng)上的葉尖金屬盤用螺釘與葉尖殼體進(jìn)行連接，通過在葉尖金屬網(wǎng)上設(shè)置接地金屬網(wǎng)組件，該接地金屬網(wǎng)組件的接地金屬網(wǎng)一端疊放在葉尖金屬網(wǎng)上，在接地防雷組件金屬網(wǎng)的另一端設(shè)有接地金屬盤，在接地金屬盤上安裝長(zhǎng)螺桿的接閃器與導(dǎo)線末端基座相連接，從而實(shí)現(xiàn)金屬網(wǎng)與主體導(dǎo)線連通；通過在引下線上設(shè)置多個(gè)分支增加葉片的接閃部位，從而有效地保護(hù)了葉片免受雷擊。
16、本發(fā)明的有益效果是：
17、本發(fā)明的百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)金屬網(wǎng)與葉尖及導(dǎo)線的可靠性連接，結(jié)構(gòu)緊湊，不影響葉片的氣動(dòng)性能，實(shí)現(xiàn)大電流的傳導(dǎo)，能降低接閃器安裝時(shí)定位的精度要求，更大程度地提高了百米級(jí)葉片防雷可靠性。
1.一種百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，包括葉尖殼體（100），所述葉尖殼體（100）包括ss面和與ss面相對(duì)設(shè)置的ps面，其特征在于，所述ss面靠近葉尖殼體（100）端部鋪設(shè)有葉尖金屬網(wǎng)（103），所述葉尖金屬網(wǎng)（103）的一端通過葉尖金屬盤（101）與葉尖殼體（100）連接；所述葉尖金屬網(wǎng)（103）的另一端通過接地金屬網(wǎng)組件（300）及接閃器（102）與葉根防雷組件的導(dǎo)線（105）連接；所述接閃器（102）安裝在接地金屬基座（104）上；所述金屬基座（104）設(shè)置在葉尖殼體（100）內(nèi)部與葉尖殼體（100）內(nèi)壁貼合；整個(gè)防雷系統(tǒng)的葉尖殼體（100）、葉尖金屬網(wǎng)（103）及導(dǎo)線（105）通過接地金屬網(wǎng)組件（300）及接閃器（102）進(jìn)行可靠連接，形成導(dǎo)電通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬盤（101）設(shè)置嵌于ss面的外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述接地金屬基座（104）包括與ss面內(nèi)側(cè)貼合的上安裝面（1041）和與ps面內(nèi)側(cè)貼合的下安裝面（1042）；所述上安裝面（1041）和下安裝面（1042）的兩側(cè)分別通過側(cè)面（1043）；整個(gè)接地金屬基座（104）為梯形鋁合金實(shí)體，外層設(shè)置有絕緣層（106）。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述側(cè)面（1043）與導(dǎo)線（105）連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述葉尖殼體（100）鋪設(shè)的葉尖金屬網(wǎng)（103）覆蓋葉尖殼體（100）部位，葉尖金屬網(wǎng)（103）表面鋪設(shè)一層連續(xù)氈，使葉尖金屬網(wǎng)（103）與葉片形成整體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述葉尖殼體（100）設(shè)置凹槽結(jié)構(gòu)，用于安裝葉尖金屬盤（101），使金屬盤（101）放置在葉尖金屬網(wǎng)（103）端部，同時(shí)預(yù)埋在葉尖殼體（100）殼體內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，葉尖殼體（100）為鋁合金葉尖，葉尖殼體（100）通過螺釘與預(yù)埋在殼體的尖金屬盤（101）進(jìn)行連接，進(jìn)而與葉尖金屬網(wǎng)（103）進(jìn)行連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述接地金屬網(wǎng)組件（300）包括一個(gè)腰形接地金屬盤（303）和接地金屬網(wǎng)（304），腰形接地金屬盤（303）與接地金屬網(wǎng)（304）通過焊接錫片焊接組合；所述接地金屬網(wǎng)組件（300）安裝在葉片尾部；接地金屬網(wǎng)組件（300）的接地金屬網(wǎng)（304）鋪設(shè)在葉尖金屬網(wǎng)（103）底下，其作用是將葉尖金屬網(wǎng)（103）與主導(dǎo)線連接形成通路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述葉尖金屬網(wǎng)（103）和接地金屬網(wǎng)（304）為多規(guī)格金屬網(wǎng)，靠葉尖前10m區(qū)域使用大克重金屬網(wǎng)（301），10m后位置使用低克重金屬網(wǎng)（302）。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述百米級(jí)風(fēng)電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述接閃器（102）包括t型帶螺桿，在接地金屬網(wǎng)組件（300）的腰形接地金屬盤（303）上，t型帶螺桿貫穿腰形接地金屬盤（303）后擰入葉根防雷組件的基座上。