[发明专利]变桨系统防雷滑动连接装置

说明书

本发明实施例提供一种变桨系统防雷滑动连接装置，应用于风力发电机组。该变桨系统防雷滑动连接装置包括导电带及滑动连接部件。导电带安装于风力发电机组的变桨轴承上。滑动连接部件与导电带滑动连接。其中，导电带具有与风力发电机组的变桨轴承电气绝缘的绝缘面、及与滑动连接部件电气连接的导电面，滑动连接部件的输入端通过导电带连接至风力发电机组的用于接收来自叶片的雷电流的引下线部件，其输出端连接至风力发电机组的轮毂本体。从而，能够提高风力发电机组运行过程中的可靠性，降低风力发电机组叶片遭受雷击而损坏的风险。

技术领域

本发明实施例涉及风电技术领域，尤其涉及一种变桨系统防雷滑动连接装置。

背景技术

随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。风力发电是指利用风力发电机组把风的动能转换为电能。

风力发电机组在近年来得到非常迅猛的发展。根据中国机械工业协会风力机械分会的统计，在2019年，中国海上风电新增装机588台，新增装机容量249万千瓦，同比增长50.9％，累计装机703万千瓦。从IEC61400-24：2019的统计图看出，太平洋地区达到雷电活动水平等级为红色(最高等级)，而我国的东部沿海，雷电活动水平等级为黄色(次高等级)。

随着风机容量的增大，轮毂高度和叶片直径也随之增高。风力发电机组遭遇雷击的概率也随之增大。目前的风力发电机组在变桨系统的防雷方面，主要采用的技术方案有扭缆连接、电缆通过穿墙套管引到轴承碳刷连接、以及使用碳刷刷到变桨轴承上导走雷电流等方案。对于扭缆连接，其技术缺陷是电缆接头处易因为变桨轴承的转动而故障，其接触电阻增大，雷击发生时导致接头处腐蚀，进一步增大接触电阻；对于电缆穿墙导管的复杂系统，其缺陷是电缆扭动过程中，电缆处于穿墙套管内，过渡点处容易磨损导致绝缘异常，进而对附近其他设备放电；对于变桨轴承直接碳刷连接，虽然能导走一部分雷电流，但是变桨轴承无法做到与轮毂绝缘，因此还是有部分雷电流通过变桨轴承，对变桨轴承造成电腐蚀。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种变桨系统防雷滑动连接装置，能够提高风力发电机组运行过程中的可靠性，降低风力发电机组叶片遭受雷击而损坏的风险。

本发明实施例的一个方面提供一种变桨系统防雷滑动连接装置，应用于风力发电机组。所述装置包括导电带及滑动连接部件。所述导电带安装于所述风力发电机组的变桨轴承上。所述滑动连接部件与所述导电带滑动连接。其中，所述导电带具有与所述风力发电机组的变桨轴承电气绝缘的绝缘面、及与所述滑动连接部件电气连接的导电面，所述滑动连接部件的输入端通过所述导电带连接至所述风力发电机组的用于接收来自叶片的雷电流的引下线部件，其输出端连接至所述风力发电机组的轮毂本体。

本发明实施例的变桨系统防雷滑动连接装置能够承受雷电流峰值200kA，雷电闪击电荷600C，单位能量20MJ/Ω的强雷击10次以上。

本发明实施例的变桨系统防雷滑动连接装置中的所有电缆连接处均为静态，电缆不与变桨部分一起扭动，从叶片来的雷电流直接流到轮毂本体，变桨轴承分流为0，因此，风力发电机组运行过程中的可靠性得到了有效提高，降低了风力发电机组叶片遭受雷击而损坏的风险。

附图说明

图1为本发明一个实施例的变桨系统防雷滑动连接装置的示意图；

图2为图1中的局部放大图；

图3为本发明一个实施例的导电带的俯视图；

图4为本发明一个实施例的导电带的前视图；

图5为图3中的圆圈部分的放大图；

图6为本发明一个实施例的引下线部件的示意图；