[发明专利]一种风电场风力机风叶防雷击装置及方法

权利要求书

1.一种风电场风力机风叶防雷击装置，包括风机风叶(1)，其特征在于：所述风机风叶(1)的尖端设置有尖端反冲灭弧装置(2)，所述风机风叶(1)上设置有若干个叶面反冲灭弧装置(4)，所述风机风叶(1)内设置有接地线(3)，并接地，尖端反冲灭弧装置(2)和叶面反冲灭弧装置(4)均与接地线(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种风电场风力机风叶防雷击装置，其特征在于：尖端反冲灭弧装置(2)和叶面反冲灭弧装置(4)包括引弧电极(5)、反冲管(6)和接闪电极(7)，所述接闪电极(7)设置在反冲管(6)的底部，且接闪电极(7)与接地线(3)连接，所述引弧电极(5)设置在反冲管(6)顶部。

3.根据权利要求2所述的一种风电场风力机风叶防雷击装置，其特征在于：所述尖端反冲灭弧装置(2)设置在风机风叶(1)的尖端向内凹陷，尖端反冲灭弧装置(2)的反冲口指向风机风叶(1)的尖端指向的方向。

4.根据权利要求2所述的一种风电场风力机风叶防雷击装置，其特征在于：叶面反冲灭弧装置(4)与叶面反冲灭弧装置(4)之间设置有接闪线，所述接闪线一端设置在一个叶面反冲灭弧装置(4)的引弧电极(5)，另一端设置在相邻一个叶面反冲灭弧装置(4)的引弧电极(5)上。

5.根据权利要求1所述的一种风电场风力机风叶防雷击装置，其特征在于：若干个叶面反冲灭弧装置(4)设置为多排结构，从风机风叶(1)的尖端往风机风叶(1)的根部排列，多排结构的叶面反冲灭弧装置(4)均与接地线(3)连接，相邻的两排的叶面反冲灭弧装置(4)设置接闪线连接。

6.一种风电场风力机风叶防雷击方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：在风机风叶(1)上设置若干个叶面反冲灭弧装置(4)，风机风叶(1)内部设置有接地线(3)，并接地，叶面反冲灭弧装置(4)包括引弧电极(5)、反冲管(6)和接闪电极(7)，所述接闪电极(7)设置在反冲管(6)的底部，且接闪电极(7)与接地线(3)连接，所述引弧电极(5)设置在反冲管(6)顶部；

步骤2：当雷击闪络电弧接近风机叶片(1)时，叶面的反冲灭弧装置(4)上的引弧电极(5)通过对闪络电弧形成上行先导，将电弧牵引至反冲灭弧装置(4)的入口处；

步骤3：外电弧在接闪电极(5)作用下进入反冲管(6)，反冲管(6)的内径远小于电弧直径，电弧弧柱在反冲管(6)内受到狭管灌注作用；

步骤4：电弧在反冲管(6)受到强制压缩，电弧产生弹性形变，反冲管内外温差变大，导致压力差变大，产生了由内向外的定向电弧压爆效应；

步骤5：反冲管(6)与外部的压力差变大，当反冲管(6)管内压力大于管外压力时，产生由内向外的定向电弧压爆效应，压爆效应造成电弧排放：一方面，管内电弧被迅速排空；另一方面，外电弧空腔效应，阻断外电弧能量的注入；

步骤6：叶面反冲灭弧装置(4)在雷电弧产生的同时将电弧截断并熄灭，雷电流流入大地的值已非常小，不会造成雷电反击。

7.根据权利要求6所述的一种风电场风力机风叶防雷击方法，其特征在于：所述步骤4中，压爆效应造成电弧排放，内电弧被迅速排空，外电弧空腔效应，阻断外电弧能量的注入，电弧的连续性被破坏，电弧能量被大量削减，加速冲击电弧的熄灭。

8.根据权利要求6所述的一种风电场风力机风叶防雷击方法，其特征在于：所述步骤1中风机风叶(1)的尖端设置有尖端反冲灭弧装置(2)，尖端反冲灭弧装置(2)与接地线(3)连接，尖端反冲灭弧装置(2)包括引弧电极(5)、反冲管(6)和接闪电极(7)，所述接闪电极(7)设置在反冲管(6)的底部，且接闪电极(7)与接地线(3)连接，所述引弧电极(5)设置在反冲管(6)顶部，尖端反冲灭弧装置(2)开口指向尖端位置。

9.根据权利要求6所述的一种风电场风力机风叶防雷击方法，其特征在于：所述步骤1中，若干个叶面反冲灭弧装置(4)设置为多排结构，从风机风叶(1)的尖端往风机风叶(1)的根部排列，多排结构的叶面反冲灭弧装置(4)均与接地线(3)连接，相邻的两排的叶面反冲灭弧装置(4)设置接闪线连接。