[发明专利]一种风力发电机组防雷装置、风力发电机组及防雷方法

说明书

技术领域

本发明涉及防雷装置技术领域，尤其涉及一种风力发电机组防雷装置、风力发电机组及防雷方法。

背景技术

随着风力发电机组单机容量的增加，风轮直径的增大，风力发电机组离地的高度也在不断增加。到目前为止，新型风力发电机组的高度已达到甚至超过160米。由于风力发电机组通常安装在雷电多发的高海拔地区或沿海地区，在这些地区风力发电机组属于特别突起的物体而容易遭受雷击。为了避免风力风电机组遭受雷击而损坏，需要为风力发电机组设置防雷装置。

在现有的防雷装置中，专利申请CN102646168和CN202811232分别提供了用于永磁直驱风力发电机组主轴承和变桨轴承的防雷装置，在这两种装置中，分别通过在发电机的定轴上和叶片内设有环形轨道以及能够在环形轨道上滑动的防雷电刷来保证发电机的主轴承和变桨轴承的正常运转。但这两种防雷装置的结构较为复杂、占用空间较大，并且实施起来也较为繁琐。

所以，现在亟需提供一种结构简单的适用于风力发电机组各大轴承的防雷装置。

发明内容

本发明实施例提供了一种风力发电机组防雷装置、风力发电机组及防雷方法，以确保风力发电机组的正常运行。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种风力发电机组防雷装置，包括摩擦板，所述摩擦板一端连有入端法兰，所述摩擦板另一端的下方设有与所述摩擦板做相对运动的导电盘，在所述导电盘的下方设有出端法兰；

所述入端法兰由绝缘材料制成，且直接或间接地安装在轴承上使所述摩擦板与所述轴承绝缘；所述出端法兰由导电材料制成，且间接地安装在所述轴承上使所述导电盘与所述轴承绝缘。

进一步，所述摩擦板、所述导电盘以及所述出端法兰从上至下依据同一轴线设置，所述摩擦板设在所述导电盘的一侧、所述出端法兰设在所述导电盘的另一相对侧，且在所述出端法兰上设有环绕所述导电盘的齿形突起，所述齿形突起与所述摩擦板相对并与所述摩擦板之间具有预定间隙；

当雷电流超出所述导电盘的承载负荷时，雷电流通过所述齿形突起击穿所述预定间隙放电而泄放至所述出端法兰上，最终泄放至大地。

可选的，所述齿形突起具有导电尖端。

其中，所述齿形突起的导电尖端与所述摩擦板之间的预定间隙为1-3mm。

此外，所述入端法兰直接或间接地安装在轴承的内圈或外圈的一者上，所述出端法兰间接地安装在轴承的外圈或内圈的另一者上；

当所述入端法兰旋转时，所述出端法兰保持静止；或

当所述出端法兰旋转时，所述入端法兰保持静止。

可选的，所述装置还包括设置于所述出端法兰垂直方向上的压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端连有所述出端法兰，所述压缩弹簧的另一端连有弹簧座板。

其中，所述摩擦板、所述导电盘以及所述出端法兰依次设置在同一根轴上，所述压缩弹簧套在所述轴的外部。

可选的，所述弹簧座板直接或间接地安装在所述轴承上或与所述轴承相连的零部件上，所述弹簧座板的材料为绝缘材料。

一种风力发电机组，包括上述任一技术方案所提供的风力发电机组防雷装置。

一种风力发电机组的防雷方法，所述风力发电机组具有上述任一技术方案所提供的风力发电机组防雷装置，所述风力发电机组的防雷方法包括：

利用安装于风机叶片上的叶片接闪器接收雷电流，并通过引入电缆线将雷电流引入至所述摩擦板上；

通过所述摩擦板与所述导电盘的相对旋转进而将雷电流引入至所述导电盘上，最后通过与所述导电盘相连的所述出端法兰泄放至大地。

进一步的，当所述叶片接闪器接收到的雷电流强度超出所述导电盘的承载负荷时，在通过所述摩擦板与所述导电盘的相对旋转将雷电流引入至所述导电盘上的同时，所述方法还包括：

通过所述出端法兰上设有的齿形突起击穿所述齿形突起与所述摩擦板之间的预定间隙放电，并将雷电流进而引入至所述出端法兰上，最终泄放至大地。

本发明实施例提供了一种风力发电机组防雷装置、风力发电机组及防雷方法，与现有的风力发电机组防雷装置相比，本发明实施例提供的防雷装置只需将连有摩擦板的入端法兰和连有导电盘的出端法兰均安装在轴承上，通过轴承内、外圈的相对旋转带动摩擦板和导电盘的相对旋转摩擦就可将雷电流引至出端法兰上进行有效地泄放。该装置结构简单，可较为便捷地应用在风力发电机组的各大轴承中对其进行保护，确保风力发电机组的正常运行。

附图说明

图1为本发明实施例提供的风力发电机组防雷装置的一种结构示意图。