[实用新型]用于风力发电机组的叶片防雷系统

说明书

本公开提供一种用于风力发电机组的叶片防雷系统，涉及防雷技术领域。具体技术方案为：包括多个叶身接闪器组件和叶尖接闪器组件，其均通过传导引下线连接；叶身接闪器组件包括：叶身接闪器，包括第一叶身接闪器与第二叶身接闪器，接闪器支座包括：支座本体、以及设在支座本体上的第一接口、第二接口、第三接口、以及第四接口，第一接口与第三接口相对设置，第二接口与第四接口相对设置；第一接口与第三接口相互连通形成中空结构，第二接口用于固定第一叶身接闪器，第四接口用于固定第二叶身接闪器。本公开能够解决接闪器接闪率不高、容易融化和损伤的问题，同时还能解决叶片防雷系统的一致性差、质量难以控制的问题。

技术领域

本公开涉及防雷技术领域，尤其涉及一种用于风力发电机组的叶片防雷系统及接闪器组件的设置方法。

背景技术

风力发电机组属于高大建筑物，随着技术的发展，现阶段主流设备最大高度超过200米，而叶片处于风力发电机组位置最高处，面临这更严峻的雷击问题。风电行业对于叶片防雷系统的重要性已有共识，在叶片制作时内腔预埋布置导线，完成脱模后，在表面安装接闪器，实现雷电接闪和传导的功能，以保护叶片避免遭受雷击损伤。根据大量叶片雷电试验测试和风场实际雷击事故分析的经验，叶片雷击损伤的主要原因是接闪器接闪率不高，体现在内部导线和金属结构雷电击穿。同时，由于大多数叶片接闪器的连接牢固不牢靠，部分结构在雷电传导中引电磁力的作用出现断裂和松动。

另外，电流具有趋肤效应，对于金属材料制作的接闪器和连接结构，不同外形雷电流密度分布不同，造成雷电流接闪和传导中局部区域温度过高，出现熔化和损伤，造成无法拆卸和更换。

最后，行业内采用的防雷系统采用分开安装，在叶片生产过程之中由于人工因素不可控，很难保证所有叶片防雷系统的一致性，质量难以控制。

实用新型内容

本公开实施例提供一种风力发电机组的叶片防雷系统，既能够解决接闪器接闪率不高的问题，又能解决接闪器融化和损伤的问题，同时还能解决所有叶片防雷系统的一致性差、质量难以控制的问题。技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种用于风力发电机组的叶片防雷系统，叶片内腔中设置有传导引下线，该防雷系统包括：

多个叶身接闪器组件，设置在叶片的叶身上；

叶尖接闪器组件，设置在叶片的叶尖上；

叶身接闪器组件和叶尖接闪器组件均通过传导引下线连接；

叶身接闪器组件包括：

叶身接闪器，包括第一叶身接闪器与第二叶身接闪器；

接闪器支座，包括支座本体、以及设置在支座本体上的第一接口、第二接口、第三接口、以及第四接口，第一接口与第三接口相对设置，第二接口与第四接口相对设置；第一接口与第三接口相互连通形成中空结构，该中空结构用于传导引下线穿过，第二接口用于固定第一叶身接闪器，第四接口用于固定第二叶身接闪器；

安装支架，用于固定接闪器支座。

本实施例中，通过重新布局接闪器的设置位置、以及提升整个系统的击穿电压来提高接闪器的接闪效率。叶身接闪器的具体设置位置是通过仿真评估与试验累计数据进行确定的；整个系统的击穿电压的提升包括内部导线、内部金属体、叶片内表面雷电爬弧抑制三个方面。具体为：1)内部导线包括：在接闪器支座内设置中空结构，使传导引下线穿过该中空结构，并使传导引下线采用能够承受一定击穿电压的线缆；2)内部金属体包括：设置用金属制作的接闪器支座，并使接闪器支座与接闪器之间形成面接触，同时使接闪器支座采用过渡圆滑和表面密封；3)雷电爬弧抑制包括：控制接闪器的支座的平面度、接闪器与接闪器支座之间的间隙，以及对接闪器支座进行密封处理。

本实施例中，采用低电磁力结构，具体地，通过对接闪器支座与接闪器之间连接件的电磁力分布情况来确定结构设计，进而保证连接的可靠性。