[实用新型]一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统

说明书

本实用新型属于风电设备技术领域，具体公开了一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，包括第一叶身接闪机构、第二叶身接闪机构、第一接线端子、防雷支导线和防雷主导线，第一叶身接闪机构包括第一叶身接闪器和圆盘接闪器基座，圆盘接闪器基座将第一叶身接闪器固定在风电叶片表面；第二叶身接闪机构设于距离叶尖1m的位置；防雷支导线和防雷主导线均由低压导线和中压导线组成，距离叶尖10m的范围内采用中压导线，其余部分采用低压导线。具有上述结构的防雷系统，能够解决现有技术中接闪器分布距离叶尖较远，接闪器接闪概率低，防雷系统绝缘性能差的问题。

技术领域

本实用新型属于风电设备技术领域，尤其涉及一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统。

背景技术

风能是一种可再生的绿色能源，风电(风力发电)是世界各国及我国大力发展的行业。风力发电机(简称风机)是利用风能发电的装置；风电叶片捕捉风能经发电机转变为电能，是风力发电机中的关键部件。风机由于选址多在山脊、海边及海上等处，而风机高度从几十米到近二百米又是风场中位置最高之处；从雷电角度看，风机即引雷的避雷针，极易遭受雷击。风电叶片由于处在风机高端，叶片叶尖在运行时处于风机的动态最高点，最易遭受直接雷击。因此风电叶片上都设置有防雷系统，防雷系统的基本原理为：雷电通过风电叶片表面的接闪器引入，然后通过风电叶片内部的防雷支导线和防雷主导线将电流传导至风电叶片根部的金属法兰或其他结构。在现有的防雷系统中，基本上均采用低压防雷支导线进行传导，低压防雷支导线虽然能够节约成本，但是低压防雷支导线的绝缘性能较差，对于高电压的雷电，低压防雷支导线存在被击穿的风险。并且目前接闪器分布距离叶尖较远，起不到有效接闪的目的，接闪器基座连接复杂，且多处存在尖角，使得电场不均匀，金属件裸露在叶片内部，容易直接遭受雷击，影响叶片的运行安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，以解决现有技术中接闪器分布距离叶尖较远，接闪器接闪概率低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种基于绝缘和新型电气连接的玻纤叶片防雷系统，包括第一叶身接闪机构、第二叶身接闪机构、第一接线端子、防雷支导线和防雷主导线，所述第一叶身接闪机构包括第一叶身接闪器和圆盘接闪器基座，所述圆盘接闪器基座将第一叶身接闪器固定在风电叶片表面，所述第一接线端子将圆盘接闪器基座与防雷支导线连接起来，所述防雷支导线用于连接圆盘接闪器基座和防雷主导线，所述防雷主导线将防雷支导线和风电叶片根部的金属法兰连接起来，提供电流传导路径；所述第二叶身接闪机构设于距离叶尖1m的位置。

本技术方案的有益效果在于：根据相关数据统计，67.9％的雷击发生在距离叶尖1m位置，因此本技术方案在距离叶尖1m的位置设计有第二叶身接闪机构。第一叶身接闪机构和第二叶身接闪机构相结合，使本防雷系统的接闪效果更好。

进一步，所述防雷支导线和防雷主导线均由低压导线和中压导线组成，距离叶尖10m的范围内采用中压导线，其余部分采用低压导线。根据相关数据显示，99％雷击在距离叶尖10m的位置，因此这部分采用中压导线，能够提高绝缘性。

进一步，所述圆盘接闪器基座和第一接线端子为同种材料，所述圆盘接闪器基座和第一接线端子一体加工成型。现有技术中，圆盘接闪器基座和接线端子采用螺纹连接，圆盘接闪器基座和接线端子的接触面存在间隙，且多次传导雷电后存在松动的风险，大电流传导时容易出现间隙放电而打火。并且螺纹连接形式存在多处尖角，造成电场分布极不均匀，大电压时容易产生局部放电，影响周围材料的绝缘性能，使绝缘材料老化。本技术方案中圆盘接闪器基座和第一接线端子一体加工成型，圆盘接闪器基座和第一接线端子之间没有间隙，没有尖角，因此电场均匀，电流传导平滑，避免出现局部放电和间隙放电的情况；并且圆盘接闪器基座和第一接线端子一体加工成型能够增加金属的绝缘性和密封性能。