[发明专利]用于检测风力涡轮机转子叶片上的雷击的系统

权利要求书

1.一种用于检测风力涡轮机(10)上的雷击的系统(35)，包括：

雷击接受器(30)，所述雷击接受器位于所述风力涡轮机的部件上并且电联接到接地导体(42、44、46)；

布置在所述接地导体上的电流传感器(47、48、49)，所述电流传感器生成初级电流I(p)，所述初级电流与当所述接受器上有雷击时流动通过所述接地导体的雷击电流成比例；

信号转换器子系统(54)，所述信号转换器子系统被配置成将所述初级电流I(p)转换为处理信号；以及

处理子系统(64)，所述处理子系统被配置成接收并且使用所述处理信号以确定所述风力涡轮机上的实际雷击。

2.根据权利要求1所述的系统(35)，其特征在于，所述处理子系统(64)被配置成当所述处理信号超过阈值时指示所述风力涡轮机(10)上的实际雷击。

3.根据权利要求2所述的系统(35)，其特征在于，所述处理子系统(64)与风力涡轮机控制器(76)接口连接以将所述实际雷击的指示传输到所述风力涡轮机控制器，所述风力涡轮机控制器与远程监测站(78)通信，其中指示所述风力涡轮机上的雷击的参数被传送到所述远程监测站。

4.根据权利要求1所述的系统(35)，其特征在于，所述处理子系统(64)还包括处理单元(68)，所述处理单元被配置成进一步处理所述处理信号以根据所述处理信号限定雷击的量。

5.根据权利要求1所述的系统(35)，其特征在于，所述接受器(30)安装到所述风力涡轮机(10)的叶片(16)并且电联接到布置在所述叶片内的接地导体(42、44)，所述叶片接地导体配置有所述电流传感器(48、49)，其中单独的相应所述叶片上的雷击由所述处理子系统检测并且记录。

6.根据权利要求1所述的系统(35)，其特征在于，所述电流传感器(47、48、49)包括围绕所述接地导体(42、44、46)布置的具有初级绕组(52)的芯元件(58)，在所述初级绕组中感应产生所述初级电流I(p)，并且所述信号转换器子系统(54)包括一个或多个电流变换器(56)，所述电流变换器与所述电流传感器串联布置以将所述初级电流I(p)逐步减小为信号电流I(s)。

7.一种风力涡轮机(10)，包括：

安装到转子毂(18)的多个涡轮机叶片(16)，所述涡轮机叶片的每一个包括根部(20)、尖端(22)以及在所述尖端和所述根部之间延伸的压力侧(24)和吸力侧(26)；

所述涡轮机叶片还包括多个雷电接受器(30)，所述多个雷电接受器沿着所述压力侧或所述吸力侧中的任意一个或两者配置并且电联接到布置在所述叶片内的叶片接地导体(42、44)；

所述叶片接地导体电联接到主接地导体(46)；

电流传感器(47、48、49)，所述电流传感器布置在所述主接地导体或所述叶片接地导体之一中的至少一个上，所述电流传感器生成初级电流I(p)，所述初级电流与当所述接受器上有雷击时流动通过所述主接地导体或叶片接地导体的雷击电流成比例；

信号转换器子系统(54)，所述信号转换器子系统被配置成将所述初级电流I(p)转换为处理信号；以及

处理子系统(64)，所述处理子系统被配置成接收并且使用所述处理信号以确定所述风力涡轮机上的实际雷击。

8.根据权利要求7所述的风力涡轮机(10)，其特征在于，每个所述叶片接地导体(42、44)配置有相应的所述电流传感器(48、49)使得单独的相应叶片(16)上的雷击由所述处理子系统(64)检测并且记录。

9.根据权利要求7所述的风力涡轮机(10)，其特征在于，还包括与远程监测站(78)接口连接的风力涡轮机控制器(76)，所述处理子系统(64)与所述风力涡轮机控制器接口连接，其中所述风力涡轮机上的实际雷击的指示被传输到所述风力涡轮机控制器和所述远程监测站。

10.根据权利要求7所述的风力涡轮机，其特征在于，所述电流传感器(48、49)包括围绕所述接地导体(42、44)布置的具有初级绕组(60)的芯元件(58)，在所述初级绕组中感应产生所述初级电流I(p)，并且所述信号转换器子系统(54)包括一个或多个电流变换器(56)，所述电流变换器与所述电流传感器串联布置以将所述初级电流I(p)逐步减小为信号电流I(s)。