[发明专利]风力发电装置及其承受雷能量水平判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用把自然能的风变换成旋转力的风车来进行发电的风力发电装置及其承受雷能量水平判定方法。

背景技术

现有知道有利用自然能即风力来进行发电的风力发电装置。这种风力发电装置有的在支柱上设置的机舱配置：安装了风车翼的旋转体头、与旋转体头成一体旋转连结的主轴、与风车翼接受风力而旋转的主轴连结的增速机、通过增速机的轴输出而被驱动的发电机。在这种结构的风力发电装置中，具备把风力变换成旋转力的风车翼的旋转体头和主轴进行旋转并产生轴输出，经由与主轴连结的增速机而把转速增速的轴输出向发电机传递。因此，把风力变换成旋转力所得到的轴输出作为发电机的驱动源，作为发电机的动力就能够进行利用风力的发电。

上述的风力发电装置有对于风车翼的前端或中间部等被雷击的问题。因此，现有的风车翼中采用安装承受雷用的金属片(所谓的接受器)而把雷的能量由金属承受雷部接受，并向大地放电的雷击保护系统。

且也有在风车翼表面部设置承受雷用金属导电片，由该电击用金属片来接受雷的能量并向大地放电的雷击保护系统(例如参照专利文献1)。

专利文献1：美国专利7040864号公报

上述现有的雷击保护系统尽管能够把承受的雷击能量向大地放电而保护风车翼，但不能知道承受的雷击能量的程度(大小)。因此，对于被雷击的风车翼的修补对策或有损伤时的费用负担者等，通常是根据保险合同由用户或保险公司的一方来负担修补费用或损害费用，但难于进行定量的评价判断。

即实际情况是：雷击有多种多样，尽管有从能量小而发生频率高的到发生频率小而能量大的，但没有根据保险合同而使损害补偿责任者按照承受雷状况来进行定量评价决定的适当手段或方法。虽然也有测定雷击的电荷量并判断能量水平的装置，但由于需要向每个风力发电装置安装高价的装置，所以特别对于有多个风力发电装置林立的风力农场(ウインドフア一ム)来说由于需要巨大的投资因而是不现实的。

在这种背景下，为了在风力发电装置的风车翼承受雷时把承受的雷击能量向大地放电来保护风车翼，而且能够可靠地实施修补等应对，希望定量地知道承受的雷击能量的程度(大小)。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而开发的，其目的在于提供一种风力发电装置及其承受雷能量水平判定方法，能够定量地知道风车翼所承受的雷击能量。

为了解决上述课题，本发明采用了下面的方法。

本发明的风力发电装置利用安装有风车翼的旋转体头的旋转来驱动发电机构进行发电，在所述风车翼的表面粘贴有判定承受雷的电荷量(C)的导电性防护带。

根据该风力发电装置，由于在风车翼的表面粘贴判定承受雷的电荷量(C)的导电性防护带，所以根据导电性防护带承受雷所受到损伤范围的大小就能够判定承受雷的电荷量(C)。该判定是利用本发明者等由试验研究所得到的知识，即导电性防护带由承受雷所产生的损伤范围与承受雷的电荷量具有相关关系的知识。

本发明风力发电装置的承受雷能量水平判定方法是利用安装有风车翼的旋转体头的旋转来驱动发电机构进行发电的风力发电装置的承受雷能量水平判定方法，在所述风车翼的表面粘贴导电性防护带，并根据该导电性防护带承受雷而产生的损伤范围的大小来判定承受雷的电荷量(C)。

根据该风力发电装置的承受雷能量水平判定方法，由于在风车翼的表面粘贴导电性防护带，并根据在该导电性防护带承受雷所产生损伤范围的大小来判定承受雷的电荷量，所以能够定量地知道承受的雷击能量程度(大小)。知道雷击能量与电荷量是相关关系。

根据上述本发明，由于利用在风车翼表面粘贴判定承受雷的电荷量的导电性防护带这样简单便宜的结构，就容易地定量知道承受的雷击能量程度(大小)，所以能够准确地判断被雷击后所必要的修补等应对，而且对于损伤部分的修补或损害赔偿等必要费用的负担者等，能够根据雷击能量的定量值明确决定。

附图说明

图1是作为本发明风力发电装置的一实施例来表示风力发电装置整体结构例的图；

图2A是表示使发生模拟雷并测定损伤D实验的实验概要的结构图；

图2B是表示使发生模拟雷并测定损伤D的实验中模拟雷电流波形的图；

图3是表示通过图2A的实验所得到的结果的表。

符号说明

1  风力发电装置   2   支柱         3   机舱          4   旋转体头

5  风车翼         7   风向风速计   10  导电性防护带  20  充电器