[发明专利]雷电防护网

说明书

技术领域

本发明涉及一种雷电防护网，并且尤其涉及一种用于风轮机的叶片的雷电防护网、具有雷电防护网的叶片以及包括至少一个这种叶片的风轮机。

背景技术

通常设置雷电防护，用于防止风轮机的结构部件被雷电损坏。例如，包括例如碳纤维的弱导电材料的转子叶片容易由于雷电而受到损坏。雷电会导致这种材料中的高电流，由此会过度发热并且由此受到损坏。因此通常为转子叶片设置雷电防护装置，尤其是雷电防护网。

例如从EP0718495A1中知晓了一种具有雷电防护网的风轮机转子叶片。该雷电防护网在表面看来电连接到风轮机轮毂上的多个连接点。

尽管EP0718495A1中所示的雷电防护网类型可以提供令人满意的雷电防护，然而本发明的目的是提供一种改进的雷电防护网，例如适合于保护风轮机转子叶片。

发明内容

根据第一方面，本发明提供了一种用于风轮机的叶片的雷电防护网，该雷电防护网包括在第一方向上延伸的第一组金属丝，以及在不同的第二方向上延伸的第二组金属丝，每组金属丝中的每一根金属丝具有确定的导电横截面积。该雷电防护网具有至少一个锥形端部，该锥形端部包括来自于第一和第二组金属丝中至少一组的金属丝。由金属丝形成的总导电横截面积在锥形端部中得以保持，并且金属丝在锥形端部成束从而提供与雷电防护网的电连接点。

根据第二方面，本发明提供了一种用于风轮机的叶片，该叶片包括这种雷电防护网。

根据第三方面，本发明提供了一种风轮机，该风轮机包括至少一个这种叶片。

本发明的其它方面在从属权利要求、接下来的描述以及附图中提出。

附图说明

通过参考附图对本发明的实施例进行示例性说明，其中：

图1示意性地显示了具有根据第一实施例的雷电防护网的叶片，其中只有雷电防护网的纵向金属丝被引入到锥形端部中；

图2以更加详细的方式示意性地显示了图1中的雷电防护网的端部部分；

图3示意性地显示了根据第二实施例的雷电防护网，其中第一和第二金属丝都以连续减小的雷电防护网角度而被引入到锥形端部中；

图4示意性地显示了根据与第一实施例相类似的第三实施例的雷电防护网，然而其中只有在雷电防护网横向方向上延伸的金属丝被引入到锥形端部中；

图5示意性地显示了叶片的两个区段，每个区段设置有第三实施例的雷电防护网，该两个雷电防护网在它们的锥形端部彼此电连接；

图6是图5中设有弱导电结构的叶片区段的透视图，用于说明转子叶片局部的雷电防护网覆盖范围；

图7示意性地显示了根据本发明第四实施例的雷电防护网，其中雷电防护网的纵向金属丝被引入到多个锥形端部中；

图8示意性地显示了叶片的两个部分，每个部分设置有第四实施例的雷电防护网，多个锥形端部电连接到两个叶片部分之间接合部处的连接带；以及

图9示意性地显示了装备有雷电防护装置的风轮机实施例，该雷电防护装置包括任一所述实施例的雷电防护网。

具体实施方式

图1显示了雷电防护网的第一实施例，其中只有雷电防护网的纵向金属丝被引入到锥形端部中。然而，在对图1进行进一步详细描述之前，对一些一般内容进行解释。

风轮机是高大结构并且由此易被雷电击中。特别是，转子叶片通常被击中。如果没有雷电防护，叶片会由于雷电击中引起的高电流而受到损坏。具体地，在包括弱导电碳纤维的叶片中，这些电流会使材料过度发热。为了防止叶片被雷电击中损坏，实施例中的叶片被导电网完全地或部分地覆盖，该导电网电连接到地面。此外，在一些实施例中，在叶尖或者叶尖附近设置接闪器；该接闪器通过雷电防护网本身或者通过导体而电连接到地面，该导体并联地电连接到雷电防护网并且在叶片内部延伸。

开头提到的EP0718495A1是关于通过导电网进行风轮机叶片的雷电防护。导电网连接到转子轮毂的连接点。随着靠近连接点，导电网的宽度减小。从EP0718495A1的图2中可以看到，导电网在该宽度减小区域内的侧面纵向金属丝没有延伸到连接点，而是被切掉。

本发明人已经认识到，这种方法减小了在主要导电方向(例如叶片的纵向方向)上、由导电网在连接点形成的导体的整个横截面积。

为了避免这种总导电横截面的减小，一种思路是对网成束，而不切掉任何金属丝。然而，为了形成这种束，网需要被折叠。由此，与纵向金属丝垂直的金属丝将会弯曲以及叠合，导致了网在连接点形成了相对较厚的端件。