[实用新型]接闪器、防雷电拉弧的风力发电机叶片接闪系统

说明书

公开了一种接闪器、防雷电拉弧的风力发电机叶片接闪系统，所述接闪器上表面具有内凹的倒三角圆锥体结构，所述风力发电机叶片接闪系统包括：靠近叶尖端部金属材质的接闪盘；将叶尖端部与所述接闪盘之间的部分进行全包裹的金属材质的接闪帽；和所述的接闪器，多个所述接闪器沿叶片的叶尖至叶根方向安装，相邻所述接闪器之间的间距沿叶尖至叶根的方向逐渐增大，所述接闪器上沿与叶尖至叶根方向相交的方向铺设由耐腐蚀绝缘材料制成的接闪条，所述接闪器与内置在叶片中的引下线连接将雷击时所述接闪器上的电能通过所述引下线引向接地端。本申请可以解决高速旋转的风力发电机组叶片在接闪时，叶片表面容易出现雷电拉弧，导致叶片烧蚀损坏的问题。

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，特别是涉及接闪器、风力发电机叶片接闪系统。

背景技术

随着风力发电技术的不断发展，风机发电机组的单机容量不断扩大，而风力发电机组的叶片长度也逐渐加长。常规型叶片的长度已经达到50m以上，再加上轮毂的高度已经超过100m，风力发电机组的整体高度已经达到150m以上。这样的高度使风力发电机组在运行过程中存在较高的雷击风险，尤其是风力发电机组的叶片容易遭受雷击而损坏。

研究表明，在雷击发生时，叶尖接闪器处位置最先形成上行先导，成为初始的雷电附着点。随着叶片的转动，雷击电弧在叶片表面会形成类似于飞机上的电弧扫掠通道，扫掠通道出现在叶片的表面，其尾部逐渐移动到叶片的后缘，从而造成扫掠通道位置的叶片烧蚀，此过程将一直持续到雷击放电的结束。

由于上述原因，现有技术中风力发电机组的叶片防雷装置已经无法满足叶片的防雷要求。经过统计和调查，2011年到2015年，每1000台风力发电机组中有超过4％以上的遭受雷电而损坏，在雷击严重的年份这个比例甚至超过8％，最终导致风力发电机组的发电量受到严重损失，以及增加对叶片维修和更换的高额费用。

实用新型内容

本申请提供接闪器、防雷电拉弧的风力发电机叶片接闪系统，以解决现有技术中高速旋转的风力发电机组叶片在接闪时，叶片表面容易出现雷电拉弧，导致叶片烧蚀损坏的问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种接闪器，所述接闪器上表面具有内凹的倒三角圆锥体结构。

在一些示例中，所述接闪器为圆柱形结构。

在一些示例中，所述接闪器的截面直径的取值范围为150mm到200mm。

在一些示例中，所述接闪器的长度取值范围为100mm到150mm。

在一些示例中，所述接闪器为不锈钢、铜合金、铝合金或钨合金材质。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种防雷电拉弧的风力发电机叶片接闪系统，包括：靠近叶尖端部金属材质的接闪盘；将叶尖端部与所述接闪盘之间的部分进行全包裹的金属材质的接闪帽；和上述第一方面所述的接闪器，多个所述接闪器沿叶片的叶尖至叶根方向安装，相邻所述接闪器之间的间距沿叶尖至叶根的方向逐渐增大，所述接闪器上沿与叶尖至叶根方向相交的方向铺设由耐腐蚀绝缘材料制成的接闪条，所述接闪器与内置在叶片中的引下线连接将雷击时所述接闪器上的电能通过所述引下线引向接地端。

在一些示例中，从叶尖至叶根方向相邻两个所述接闪器之间的间距成等比数列。

在一些示例中，叶片迎风面和背风面上的所述接闪器是一一对称的结构。