[发明专利]一种风电叶片的防雷系统

说明书

本发明公开了一种风电叶片的防雷系统，其包括用于传导雷电的固定于风电叶片壳体两面的金属网I，每面金属网I的铺设区域与主梁基本匹配，金属网I临近叶片根部的一端与接地线连接以将雷电传导至地面，金属网I上间隔搭接有多个金属网II，金属网II远离金属网I的一端设有用于传导雷电的接闪器，接闪器伸入壳体内部的一端通过分支电缆线与主电缆线连接以实现金属网I与主电缆线导通；风电叶片的尖部设有尖部接闪器，主电缆线分别连接尖部接闪器及接地线以将雷电通过接地线传导至地面。该防雷系统遭受雷电后能进行金属网I与主电缆线双导流通道导流，避免了金属网I雷击断裂导致的防雷系统整体失效的问题，能更加全面的保障叶片的运行安全。

技术领域

本发明涉及风电叶片防雷领域，尤其是涉及一种风电叶片的防雷系统。

背景技术

近年来，随着风电机组的大型化和海上运用的日益增多，高强度、高模量的碳纤维主梁广泛应用于风电叶片中。与玻璃纤维主梁相比，因碳纤维具有导电性而更容易使风电叶片遭受雷击，但其导电性极差，在遭受雷击后不能迅速的将雷电传导出去，故而会产生更为严重的损坏，维修成本巨大。

现有技术中对碳纤维主梁风电叶片的防雷方法通常是在叶片外层从尖部到根部整体铺设金属网，然而该方法存在以下问题：（1）、叶片从尖部到根部均铺设有金属网，而碳纤维主梁结束位置一般距叶尖2-3m，叶尖2m内遭受雷击概率较高，尖部2m处金属网更易损伤；（2）、金属网损伤后维修困难，如不及时修复，此处金属网导流横截面减少，再次传导雷电时会导致导流通道变窄，造成更大损伤；（3）、仅通过金属网接收和传导雷电，如遭受能量较大的雷电甚至会造成金属网整体断裂，金属网断裂后将不能继续传导雷电，导致整个防雷系统失效。

因此，有必要寻找一种能够解决上述问题的风电叶片的防雷结构。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种风电叶片的防雷系统，旨在解决现有技术中由于叶尖段铺设金属网易遭受雷击而发生损伤，且因金属网遭受雷击后整体断裂无法传导电流而导致防雷系统失效的问题。

本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种风电叶片的防雷系统包括用于传导雷电的固定于风电叶片壳体两面的金属网I，每面金属网I的铺设区域与主梁基本匹配，金属网I临近叶片根部的一端与接地线连接以将雷电传导至地面，金属网I上沿叶片轴向方向间隔搭接有多个金属网II，金属网II远离金属网I的一端设有用于传导雷电的雷电传导件，雷电传导件伸入壳体内部的一端通过分支电缆线与主电缆线连接以实现金属网I与主电缆线导通；风电叶片的尖部设有尖部接闪器，主电缆线分别连接尖部接闪器及接地线以将雷电通过接地线传导至地面。

进一步地，所述雷电传导件为接闪器。

进一步地，风电叶片壳体尖部外部设有防止主电缆线受雷电击穿的屏蔽导流条，屏蔽导流条分别与尖部接闪器和金属网I临近叶片尖部的一端设置的接闪器连接。

进一步地，风电叶片壳体内壁固定有与分支电缆线连接的基座，接闪器与基座螺纹连接。

进一步地，金属网I临近风电叶片尖部的一端折叠固定于尖部连接盘中，尖部连接盘通过接闪器与风电叶片壳体连接；金属网I临近风电叶片根部的一端折叠固定于根部连接盘中，根部连接盘通过紧固件与风电叶片壳体连接。

进一步地，所述接闪器上部的圆形的面积不小于50mm²。

进一步地，所述主梁为碳纤维主梁。

进一步地，风电叶片内部无腹板的区域内设有支撑架，主电缆线通过腹板和支撑架支撑在叶片中部。

进一步地，所述主电缆线的截面积不小于50mm²。

有益效果：

如上所述，本发明的一种风电叶片的防雷系统，具有以下有益效果：