[实用新型]一种风力发电机组机舱罩防雷系统

说明书

本实用新型涉及一种风力发电机组机舱罩防雷系统，包括防雷接闪器、等电势笼和接地母线。其中，防雷接闪器设置在机舱外壳的尾部；防雷接闪器与等电势笼连接，等电势笼环设在机舱的内壁上，且等电势笼通过第一碳刷装置与轮毂连接；等电势笼通过第二碳刷装置与等电势笼连接，接地母排套设在塔筒外部。本实用新型通过在机舱外壳上设置防雷接闪器，用作保护风速计和风标免受雷击，在遭受雷击的情况下将雷电流通过接地电缆传到机舱上层平台，避免雷电流沿传动系统的传导。在机舱内部，将机舱、塔筒整体设计成为完整的等电势笼，等电势笼内属于电磁洁净区域，可有效屏蔽雷电电磁脉冲引起的线路雷电干扰。

技术领域

本实用新型涉及一种避雷设备，具体涉及一种风力发电机组机舱罩防雷系统。

背景技术

风能是一种可再生的绿色清洁能源，风电机组是能够利用风能发电的装置，随着风电机组单机容量的增大和机身高度的增加，风电机组雷电灾害的严重性正日趋显著。

直击雷是一种大气放电过程，放电的路径包括具有接闪装置的物体或者建筑物的顶部区域，甚至包括具有直击雷防护的区域。在直击雷作用的区域，任何人及电气设备都处在危险之中。直击雷带来的结果就是沿着放电路径所带来的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。风电机组包括塔筒和设置在塔筒顶端的机舱罩，风力发电机组的机舱罩的雷电流主要来源于轮毂叶片的泄放雷电流及风向标顶部接闪器的泄放雷电流，因此，需要在风力发电机组的内部安装防雷系统以保护风力发电机组。

实用新型内容

直击雷保护是基于麦克斯韦平衡方程式。雷电流的泄放时间非常的短，高频的放电电流使得电流放电路径的电感比实际的电阻更为重要，随着放电过程的结束，电流路径的电感会快速回落。因此，对于电流放电路径，其周围是固体还是外围带电的导体都不是很重要，因为在封装的物体内部，电磁场为零。正是基于此，避雷装置所连接的线路包括等电势笼及防雷保护系统。

雷电流通常传导至风力发电机组内所有设备的金属部位，使用雷电保护爪和碳刷结构，保护旋转部件的轴承，并进行静电补偿，而静电的平衡通常发生在雷暴来之前的时间。

本实用新型的主要目的是提供一种风力发电机组机舱罩防雷系统，利用直击雷电流的特性对风力发电机组进行保护，在风力发电机组的机舱外壳内壁上安装有等电势笼，避免风力发电机组受损。

为了完成上述目的，本实用新型提供了一种风力发电机组机舱罩防雷系统，包括防雷接闪器、等电势笼和接地母线。防雷接闪器设置在机舱外壳的尾部，防雷接闪器与机舱外壳电性连接；等电势笼环设在机舱外壳的内壁上，且等电势笼通过第一碳刷装置与轮毂连接；等电势笼通过第二碳刷装置与接地母排连接，接地母排套设在塔筒外部，齿轮箱与发电机均通过接地电缆与接地母排连接。

优选的，等电势笼由铜线绕制形成，等电势笼的连接处通过螺栓紧固。

进一步优选的，铜线外同轴设置穿管，铜线贴附机舱外壳安装。

优选的，第一碳刷装置包括第一碳刷、第一碳刷支架和第一集电爪，第一碳刷的与第一集电爪固定连接，第一集电爪与第一碳刷支架滑动连接，第一碳刷支架安装在机舱外壳上。

优选的，第一碳刷的一端通过铜线与等电势笼连接，第一碳刷的另一端与轮毂的法兰相抵接。

优选的，第二碳刷装置包括第二碳刷、第二碳刷支架和第二集电爪，第二碳刷与第二集电爪的顶端固定连接，第二集电爪与第二碳刷支架滑动连接，第二碳刷支架安装在机舱外壳上。

进一步优选的，第二碳刷的一端通过铜线与等电势笼连接，第二碳刷的另一端与接地母排相抵接。

优选的，接地母排通过一根接地电缆与齿轮箱连接，接地母排通过两根接地电缆与发电机连接。

进一步优选的，接地母排通过电缆与机舱控制柜连接。

本实用新型的有益效果为：