具有雷电保护系统的风力涡轮机叶片
文献发布时间:2023-06-19 11:35:49
技术领域
本发明涉及一种风力涡轮机叶片,该风力涡轮机叶片是由复合材料制成的外壳主体并且具有根部端部和尖端端部、外表面、压力侧和吸力侧、后边缘和前边缘,以及附加地具有雷电保护系统,该雷电保护系统包括:
-至少一个雷电接收器,该至少一个雷电接收器具有外表面,该外表面被能够自由接近地布置在叶片的尖端端部处的叶片的外表面之中、之上或之处
-由导电材料制成的雷电导体,该雷电导体基本上沿着叶片的整个纵向方向在外壳主体内延伸,并且其中
-雷电接收器和雷电导体(2、102、202)借助于连接区域电连接。
背景技术
为风力涡轮机叶片提供雷电保护系统以保护其免于雷电袭击是已知的。在已知的雷电保护系统中,叶片的尖端被设置有由导电材料制成的所谓的雷电接收器。此雷电接收器能够“捕获”雷电袭击并通过雷电导体传导电流,所述导体在叶片的纵向方向上延伸并经由风力涡轮机的转子毂接地。已经经常证明此系统提供令人满意的防御雷电袭击的保护。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于风力涡轮机的新的且改进的雷电保护系统。
根据本发明,此目的通过外表面的至少部分来达到,可选地,能够自由接近的接收器的整个外表面由诸如石墨的碳形成。
接收器的整个能够自由接近的外表面能够由石墨制成。
在测试期间,关于通过使用具有由碳形成的能够自由接近的外表面的雷电接收器来保护叶片免于雷电袭击并因此防止对叶片的损坏,已经获得了出人意料的好结果。此外,石墨接收器具有超过金属接收器的优点是,当雷电袭击接收器时,不形成毛刺(burrs),因为在接收器上的毛刺在叶片的旋转期间产生噪声。
优选地,接收器包括至少490 mm
雷电接收器能够被布置在后边缘、和/或前边缘和/或压力侧和/或吸力侧处和/或在叶片的两侧上和/或在尖端的顶尖处。
根据一实施例,石墨层被布置在导电材料的芯上,所述导电材料的芯诸如是诸如铜或铝的金属的芯。
根据当前优选的实施例,整个接收器由石墨形成。
此外,根据一实施例,接收器横向于叶片从吸力侧到压力侧延伸穿过相应侧中的相应开口或延伸到相应侧中的相应开口中,并且接收器的相对的端部面与相应侧的外表面基本上齐平或延伸超过叶片的外表面。
由此有利地达到的是,叶片被最佳地保护以防御有害的雷电袭击。
根据一实施例,接收器具有圆柱形外表面,该圆柱形外表面包括具有圆形的圆柱状外表面的第一上区部和第二下区部,第一上区部和第二下区部具有相同的外直径。
根据另外的实施例,接收器具有圆柱形外表面,该圆柱形外表面包括具有圆形的圆柱状外表面的第一上区部和第二下区部,第二下表面具有比第一上直径更小的直径,在第一上区部和第二下区部之间设置有肩部。
根据附加实施例,第二下区部被设置有外螺纹。
附加地,根据一实施例,在导体和接收器之间的连接区域包括元件,诸如导电材料(诸如铜)的环形元件,所述元件具有被配置成由接收器的外表面(诸如接收器的第二下表面)接合的内圆柱形表面。
此外,根据一实施例,导体被设置有传导性螺纹和/或线,所述传导性螺纹和/或线从接收器的外表面向外延伸并且借助于传导性材料或胶合剂(诸如所谓的Cu粉末胶合剂)被锚接在接收器的腔中,并且向外延伸的螺纹和/或线在连接区域中被连接到导体。
附加地,根据一实施例,在导体和接收器之间的连接区域由绝缘材料绝缘,所述绝缘材料诸如是绝缘塑料材料,诸如PUR或环氧树脂。
根据另外的实施例,隔板在外壳主体的尖端端部区域中被密封地连接到外壳主体,并且接收器被布置在隔板和尖端的顶尖之间,可选地,在隔板与尖端的顶尖之间的腔被填充有塑料材料,诸如环氧树脂或塑料材料泡沫,诸如环氧树脂泡沫。
根据附加实施例,接收器在接收器和导体之间的连接区域中被设置有连接装置,该连接装置被配置成能够释放地连接到设置在导体处、导体上或导体中的对应的连接装置,以便在接收器和导体之间提供能够释放的连接,从而允许接收器的替换。
根据另外的实施例,在接收器和导体之间的上述能够释放的连接是包括内螺纹和外螺纹的螺纹连接,接收器的连接装置是外螺纹,并且导体的连接装置是内螺纹,或者反之亦然。
根据其中雷电接收器从叶片的外表面向外突出的实施例,面向叶片的旋转方向的接收器的外表面由在表面上的诸如氧化铝的保护性耐磨材料形成,以便保护接收器的石墨部分在叶片的操作期间免于遭受过度磨损。
此外根据一实施例,至少一个排放孔被布置在叶片的尖端处或在叶片的尖端附近,并且可选地,基本上在排放孔的位置和雷电接收器的位置之间延伸的分流器被定位在叶片的表面上。
在从属权利要求中限定了根据本发明的风力涡轮机叶片的示例性实施例。
附图说明
下面通过在附图中示出的实施例更详细地解释本发明,其中
图1a是朝向叶片的后边缘看到的根据第一实施例的叶片的示意图,
图1b是相同叶片的顶视图,
图1c示出了图1b中示出的叶片的放大细节,
图2a是根据本发明的另一实施例的叶片的部分的沿着图2b中的线IIb-IIb的示意截面图,
图2b是相同叶片沿着图2a中的线IIa-IIa的局部截面图,
图3是根据第三实施例的叶片的部分的示意局部截面顶视图,以及
图4a是根据本发明的第四实施例的通过叶片的尖端的图解纵向截面图,
图4b是通过叶片的尖端的图解的纵向局部截面图,其基本上垂直于图4a中的视图,
图5a是根据本发明的第五实施例的通过叶片的尖端的图解纵向截面图,
图5b是通过叶片的尖端的图解的纵向局部截面图,其基本上垂直于图5a中的视图,
图6是根据第六实施例的通过叶片的尖端的图解纵向截面图,
图7a是根据第七实施例的通过叶片的尖端的沿着图7b中的线A-A的图解纵向截面图,
图7b是沿着图7a中的线B-B的图解纵向截面图,
图8是根据第八实施例的通过叶片的尖端的图解截面图。
具体实施方式
优选地,本发明涉及在工业中被称为根据丹麦概念的风力涡轮机的类型的风力涡轮机。通常,这样的风力涡轮机由塔架、具有齿轮和发电机的机舱以及由毂和三个叶片组成的转子组成,其中转子轴是基本上水平的。每个叶片包括前边缘和后边缘、以及压力侧和吸力侧。
用于在根据丹麦概念的风力涡轮机上的叶片的现有雷电保护系统经常使用下述构造,在该构造中在叶片的尖端处设置有由导电材料制成的所谓的雷电接收器。对于具有雷电保护系统的根据本发明的叶片,情况也是这样。雷电接收器能够“捕获”雷电袭击并通过雷电导体传导电流,所述导体在叶片的纵向方向上延伸并经由毂接地。
图1示出了第一实施例,其中雷电接收器3被定位在叶片1的尖端端部处,所述雷电接收器优选地但不必要地是主要地蛋形的或被形成为像所谓的富兰克林杆。雷电接收器3被连接到雷电导体2,该雷电导体2基本上在叶片1的整个纵向方向上从在叶片1的尖端处的雷电接收器3延伸到在转子毂处的叶片1的根部区域。优选地,雷电导体部分被电连接到毂,并且因此来自袭击雷电接收器3的雷电的雷电电流能够经由雷电导体2和毂被引导到大地,所述毂经由第二雷电导体(未示出)接地,该第二雷电导体借助于例如塔架和机舱连接到接地杆。此外,可以在雷电导体2和毂之间或在雷电导体2和塔架之间设置一个或更多火花间隙。雷电导体和接地杆可以是铜导体或可以由任何其他导电材料制成。
雷电导体2基本上在其整个纵向方向上从叶片1的根部区域到在雷电导体2和雷电接收器3之间的连接区域被绝缘。叶片1由外壳主体构成,该外壳主体优选地由纤维增强的聚合物制成,使得叶片1在叶片1的内部分别包括层压体外壳6和腔9。雷电导体2和雷电接收器3例如借助于螺纹连接而被连接,其中雷电接收器3优选地被设置有内螺纹。然而,也能够想到的是提供一实施例,其中接收器3被设置有具有外螺纹的连接件,所述连接件与雷电导体2的内螺纹旋拧在一起。
雷电接收器的第一部分3a从叶片的外表面向外延伸并且能够自由接近。在本示例中,整个接收器3由石墨制成,由此接收器3的整个能够自由接近的外表面由石墨形成。然而,不能够自由接近的接收器3的第二部分3b可以由导电材料(诸如导电金属)制成并且被连接到由石墨制成的接收器3的第一部分3a。附加地,导体的金属部分3b可以延伸到导体的石墨部分3a中,作为支撑导体3的石墨部分3a的芯。此外,接收器3的碳部分3a的不能够自由接近的部分可以是电解地或化学地形成的金属。如图1c中所示出的,接收器3的外部能够自由接近的第一部分3a借助于能够释放的连接(诸如螺纹连接)被连接到第二部分3b。因此,从叶片1的表面突出的接收器3的部分,如果在雷电袭击之后所述部分被磨损或损坏,则所述部分易于更换。
应该注意的是,代替在后边缘11处,可以在前边缘12、压力侧14、吸力侧13处或在两侧处或在叶片的尖端的顶尖处设置接收器3或包括由石墨制成的外表面的不同设计的接收器。
在本文中示出的雷电导体2包括以基垫(bedding)绝缘体或覆盖绝缘体的形式的第一绝缘体。附加地,在接收器3和雷电导体2之间的连接区域借助于以收缩套筒的形式的另外的绝缘体5被电绝缘。收缩套筒5向雷电导体2的基垫绝缘体中延伸一短距离并且向接收器3中延伸一短距离。因此,雷电导体2被完全地绝缘直到接收器3。
此外,叶片1被设置有排放孔4,该排放孔4也穿过层压体6并且被定位在叶片1的后边缘处。排放孔4被连接到腔9,腔9因此与环境连通。以此方式,由于水在转子的旋转期间通过离心力经由排放孔4被从叶片1排空,因此避免了在叶片1内部的水的积累。同时,叶片1可以被设置有过滤器7以收集可能存在于叶片1内部的灰尘和其他污物,使得这些灰尘和其他污物不被抛向排放孔4并阻塞排放孔4。优选地,过滤器7被定位成横跨腔9的整个横截面。通过将接收器3和排放孔4定位在叶片1的后边缘处,减小了由转子的旋转引起的噪声。
附加地,叶片1的表面被设置有分流器8,该分流器8从在叶片1的后边缘处的邻近于接收器3的区域延伸到在叶片1的前边缘处的区域。当叶片1在基本上水平的位置(其中接收器3面向下)中时,此分流器确保袭击叶片1的前边缘的雷电被传导到接收器3,并经由接收器3传导到雷电接收器2。分流器8可以是导电材料的连续的条带,但也可以被分段,其中在雷电袭击时在各个段之间形成电离空气的前导(leaders),由此沿着分流器8在其纵向方向上传导雷电电流。
图2示出了叶片101的第二实施例。根据此实施例的叶片101具有形成为例如聚氨酯、PVC或纤维增强的聚合物的固体主体的尖端105。叶片101的其余部分由具有层压体外壳106的外壳主体制成。如在图1中示出的实施例中那样,叶片的雷电保护系统包括基本上在叶片101的整个纵向方向上从在转子毂处的根部端部延伸并且延伸到尖端端部的雷电导体102。雷电导体102被引导出叶片101的腔并且到在尖端105中创建的且与雷电导体102匹配的孔中。雷电导体可以被胶合到此孔。雷电导体被连接到基本上蛋形的雷电接收器103。雷电接收器103被定位在尖端105的表面处,使得雷电接收器103的小部分从该表面突出。能够自由接近的接收器的至少向外突出的外表面由石墨形成。接收器103的位置和形式被适配成匹配叶片101的尖端105的期望的空气动力学特性,而同时具有石墨的大的外表面。在示例中,尖端105是石墨的固体尖端。然而如以上所描述的,其也可以包括两个部分,所述两个部分是包括由石墨制成的外表面的第一能够容易接近的部分以及包括金属的第二不能够接近的部分。
如在图1中示出的实施例中那样,雷电导体102和接收器103优选地借助于螺纹连接而被连接,其中在雷电导体102和接收器103之间的连接区域可以借助于以例如收缩套筒或硅树脂的层的形式的附加绝缘体被电绝缘。然而,尖端105可以足以提供期望的电绝缘。雷电导体102通常包括内芯或内导体和外绝缘覆盖物以及可选地中间半传导性层。
尖端105被设置有腔109,该腔109被连接到两个排放孔104,使得该腔能够经由孔与环境连通。当转子旋转时,可能已经积累在叶片101内部的水因此由于离心力被引导到尖端105的腔109并且从那里通过排放孔104出去。优选地,尖端105被附加地设置有分流器,该分流器在尖端105的表面上在邻近于排放孔104的区域和邻近于接收器103的区域之间延伸。因此,袭击排放孔104的任何雷电经由分流器被传导到接收器103,并且经由接收器103传导到雷电导体102,并且最后经由毂、塔架或类似物传导到大地。尖端105借助于胶合接头108固定到叶片101的其余部分。
图3示出了根据本发明的叶片201的第三实施例。如在图2中示出的实施例中那样,根据此实施例的叶片201具有形成为例如聚氨酯、PVC或纤维增强的聚合物的基本上固体主体的尖端205。叶片201的其余部分由具有层压体外壳206的外壳主体制成。如在图1和图2中示出的实施例中那样,叶片201的雷电保护系统包括基本上在叶片201的整个纵向方向上从在转子毂处的根部端部延伸并且延伸到尖端端部的雷电导体202。雷电导体202被引导出叶片201的腔并且到在尖端205中创建的且与雷电导体202的形状适合的孔中。
雷电导体202被连接到具有圆化的形状并定位在尖端205的顶尖处的雷电接收器203。雷电接收器203是由石墨制成的固体主体,并且被配置成在尖端205和接收器203之间提供基本上平滑的过渡,并且使得其具有尖端201的期望的空气动力学特性。换句话说,根据此实施例的接收器203是叶片201的尖端的部分。
如在图1和图2中示出的实施例中那样,雷电导体202和接收器203借助于螺纹连接211而被连接。此外,雷电导体借助于具有外螺纹的两个塑料杆210和在接收器203中的两个螺纹孔被锚接到尖端205。在雷电导体202和接收器203之间的连接区域借助于以例如收缩材料或硅树脂的层的形式的另外的绝缘体被电绝缘。然而,固体尖端205可以足以提供期望的电绝缘。
接收器203能够在其前边缘处(即其操作期间面向沿叶片的旋转方向的接收器的部分)被设置有耐磨材料的未示出的层,以便防止接收器的过度磨损。
图4公开了根据本发明的叶片301的第四实施例。叶片301包括层压体外壳306,并且如关于图1至图3所描述的,包括雷电保护系统,该雷电保护系统包括基本上在叶片301的整个纵向方向上从根部延伸并且延伸到叶片的尖端305的雷电导体302。雷电导体302延伸穿过隔板318,该隔板318被密封地连接到叶片的外壳并且在尖端305处借助于连接装置317连接到接收器303,该接收器303是石墨的固体主体。接收器303从吸力侧313到压力侧314于叶片横向地延伸,并且其相对的端部部分分别从叶片的吸力侧和压力侧的外表面向外延伸。向外延伸的相对的端部部分315、316能够具有如由虚线示出的圆化的端部面。接收器302是具有第一圆柱形区部或上圆柱形区部331和第二圆柱形区部或下圆柱形区部332的圆柱形主体。在示出的实施例中,第二区部或下区部具有比第二区部或上区部更小的直径,由此在上区部和下区部之间形成肩部333。第二区部或下区部332的外表面由外螺纹334形成。然而,应该注意的是,第二区部或下区部可以具有与第一或上直径相同的外直径并由外螺纹形成。连接装置317包括诸如铜或铜合金的传导性材料的环形元件344,并且被设置有对应于接收器303的外螺纹334的内螺纹336。接收器的外螺纹接合环形元件的内螺纹,由此在导体和接收器之间提供能够释放的连接,并允许损坏的接收器的替换。线缆连接器335的第一端部337被设置有外螺纹,该外螺纹与在环形元件335的周界面中的孔340中的内螺纹339接合。线缆连接器335的相对的第二端部338与导体302的芯341的外端部连接。在导体和接收器之间的连接区域的外表面由例如PUR的绝缘体的塑料绝缘体345覆盖。可替代地,或者除了覆盖导体和接收器之间的连接区域的绝缘PUR之外,在隔板318和尖端的顶尖之间的腔可以被填充有塑料材料3019,诸如环氧树脂或塑料泡沫,诸如环氧树脂泡沫,以便将在导体和接收器之间的连接区域绝缘。塑料材料还能够防止水进入腔。连接装置和接收器通过胶合接头308胶合到层压体外壳306的内表面。不能够自由接近的接收器303的部分能够由金属制成,而能够自由接近的接收器的外表面由石墨形成。
图5公开了根据本发明的叶片401的第五实施例。叶片401包括由两个相互连接的半外壳形成的层压体外壳406,并且如关于先前描述的实施例所描述的,包括雷电保护系统,该雷电保护系统包括基本上在叶片401的整个纵向方向上从根部延伸并且延伸到叶片的尖端405的雷电导体402。雷电导体在尖端405中延伸穿过隔板418(优选地由诸如泡沫材料的塑料材料制成)并且在隔板的远端(distal)侧处被连接到接收器403,该接收器403是石墨的固体主体。接收器403是圆柱形主体,并且被设置有传导性螺纹和/或线442,该传导性螺纹和/或线442从接收器403的外圆柱形表面向外延伸并且借助于传导性材料或胶合剂420(诸如所谓的Cu粉末胶合剂)被锚接在接收器的腔443中。向外延伸的螺纹和/或线442在连接区域中被连接到导体,向外延伸的螺纹或线被连接到线缆连接器435的第一端部,并且线缆连接器435的第二相对的端部被连接到导体芯441的外自由端部。接收器横向于叶片从吸力侧413延伸到压力侧414,并且其相对的端部部分415、416分别从叶片的吸力侧和压力侧的外表面向外延伸。
在隔板和叶片的顶尖之间形成的腔被填充有塑料材料419,诸如环氧树脂或塑料泡沫,诸如环氧树脂泡沫,以便将导体及其线和螺纹绝缘并且将不同的部分保持在适当位置中。泡沫还能够防止水进入腔。
不能够自由接近的接收器403的部分能够由金属制成,而能够自由接近的接收器的外表面由石墨形成。
图6公开了根据本发明的叶片的第六实施例。叶片501包括层压体外壳506,该层压体外壳506具有吸力侧513和压力侧514并且由两个相互连接的半外壳形成,并且如关于先前描述的实施例所描述的,包括雷电保护系统,该雷电保护系统包括基本上在叶片501的整个纵向方向上从根部延伸并且延伸到叶片的尖端505的雷电导体502。雷电导体502在尖端505中延伸穿过隔板518(优选地由诸如泡沫材料的塑料材料制成)并且在隔板518的远端侧处被连接到诸如金属板的传导性板521。层压体外壳在尖端中包括碳片523(优选地双轴碳片)以及金属网片524,诸如Cu网片。Cu网片/双轴碳片借助于导电杆522连接到板521,导电杆522诸如是具有埋头钉的金属螺栓,所述杆的一个端部被连接到板521并且相对的端部延伸直到在叶片的尖端的压力侧和吸力侧上的尖端的外表面。由此,叶片的尖端的远端部分形成接收器503。
在隔板和叶片的顶尖之间形成的腔被填充有塑料材料519,优选地塑料泡沫,诸如环氧树脂泡沫,以便将板和杆绝缘并且将不同的部分保持在适当位置中。泡沫还能够防止水进入腔。
图7公开了根据本发明的叶片的第七实施例。叶片601包括由两个相互连接的半外壳形成的层压体外壳606。层压体外壳606具有吸力侧613和压力侧614以及前边缘612和后边缘611。
如关于先前描述的实施例所描述的,雷电保护系统包括雷电导体602,该雷电导体602基本上在叶片601的整个纵向方向上从根部延伸并且延伸到叶片601的尖端605。在尖端端部中,雷电导体延伸穿过隔板618(优选地由诸如泡沫材料的塑料材料制成)并且在隔板的远端侧处被连接到接收器603,该接收器603是石墨的固体板状主体。导体的螺纹和或线631在其端部处被连接到接收器603,该接收器603在两个外壳部分的尖端端部处的两个外壳部分之间的连接区域之间向外延伸。在所示出的示例中,接收器的端部面与叶片的尖端端部的邻近外表面齐平。然而,原则上,接收器的端部面还能够于叶片的外表面向外延伸。
在隔板和叶片的顶尖之间形成的腔被填充有塑料材料619,优选地塑料泡沫,诸如环氧树脂泡沫,以便将板和杆绝缘并且将不同的部分保持在适当位置中。泡沫还能够防止水进入腔。
图8公开了根据本发明的叶片的第八实施例。叶片701包括能够由两个相互连接的半外壳形成的层压体外壳706,并且如关于先前描述的实施例所描述的,包括雷电保护系统,该雷电保护系统包括基本上在叶片701的整个纵向方向上从根部延伸并且延伸到叶片的尖端705的雷电导体702。在叶片的尖端处雷电导体被连接到接收器703。在本示例中,接收器703是杆状连接器,其被布置在叶片的顶尖的远端,即在顶尖的外部,并且基本上平行于叶片的尖端的弦线纵向延伸。接收器703由石墨制成,具有内部杆状金属芯730。连接部分726从金属芯延伸穿过在叶片外壳的顶尖处的叶片外壳以被连接到导体702。附加地,金属芯借助于非传导性材料(诸如非传导性玻璃纤维增强的聚合物)的两个螺栓727连接到叶片的外壳。在导体和金属芯的连接部分726之间的连接借助于收缩套筒或收缩材料5被绝缘。此外,连接部分726和螺栓727在接收器的芯和叶片之间延伸的区域借助于密封剂728密封。
最后,接收器的相对的自由端部是圆化的,并且前自由端部被设置有耐磨层729,诸如氧化铝的层,以便保护接收器的前端部免于过度磨损。
1.一种风力涡轮机叶片,所述风力涡轮机叶片是由复合材料制成的外壳主体并且具有根部端部和尖端端部、外表面、压力侧和吸力侧、后边缘和前边缘,以及附加地具有雷电保护系统,所述雷电保护系统包括:
-至少一个雷电接收器,所述至少一个雷电接收器被设置有外表面,所述外表面被能够自由接近地布置在叶片的尖端端部处的叶片的外表面之中、之上或之处,以及
-由导电材料制成的雷电导体,所述雷电导体基本上沿着叶片的整个纵向方向在外壳主体内延伸,并且其中
-雷电接收器和雷电导体借助于连接区域电连接
其特征在于,能够自由接近的接收器的外表面的至少部分、可选地整个外表面由诸如石墨的碳形成。
2.根据项目1所述的风力涡轮机叶片,其中碳层被布置在导电材料的芯上,所述导电材料的芯诸如是诸如铜或铝的金属的芯。
3.根据前述项目中任一项所述的风力涡轮机叶片,其中整个接收器由碳形成。
4.根据前述项目中任一项所述的风力涡轮机叶片,其中在接收器和导体之间的连接区域中,接收器被设置有连接装置,所述连接装置被配置成能够释放地连接到设置在导体处、导体上或导体中的对应的连接装置,以便在接收器和导体之间提供能够释放的连接,从而允许接收器的替换。
5.根据项目4所述的风力涡轮机叶片,其中在接收器和导体之间的能够释放的连接是包括内螺纹和外螺纹的螺纹连接,接收器的连接装置是内螺纹,并且导体的连接装置是外螺纹,或者反之亦然。
6.根据前述项目中任一项所述的风力涡轮机,其中雷电接收器的至少突出部分具有富兰克林杆的形式或被基本上定形像蛋。
7.根据前述项目中任一项所述的风力涡轮机叶片,其中雷电接收器从接收器的外表面向外突出,并且面向叶片的旋转方向的接收器的外表面由在表面上的诸如氧化铝的保护性耐磨材料形成,以便保护接收器的碳部分在叶片的操作期间免于遭受过度磨损。
8.根据前述项目中任一项所述的风力涡轮机叶片,其中叶片的尖端被形成为绝缘材料的基本上固体主体。
9.根据项目8所述的风力涡轮机叶片,其中绝缘材料是塑料材料,诸如PVC、纤维增强的聚合物或聚氨酯(PUR),例如泡沫PUR。
10.根据前述项目中任一项所述的风力涡轮机叶片,其中至少一个排放孔被布置在叶片的尖端处或在叶片的尖端附近,并且可选地,基本上在排放孔的位置和雷电接收器的位置之间延伸的分流器被定位在叶片的表面上。
11.根据前述项目中任一项所述的风轮机叶片,其中接收器横向于叶片从吸力侧延伸到压力侧,并且接收器的相对的端部面与相应侧的外表面基本上齐平或延伸超过接收器的外表面。
12.根据项目11所述的风力涡轮机,其中导体通过借助于传导性胶合剂锚接在接收器的腔中的导体和/或其线和/或螺纹连接到接收器,所述传导性胶合剂诸如是所谓的Cu粉末胶合剂。
13.根据项目11和/或12所述的风力涡轮机,其中隔板在外壳主体的尖端区域中被密封地连接到外壳主体,并且接收器被布置在隔板和尖端的顶尖之间,可选地,在隔板和尖端的顶尖之间的腔被填充有塑料材料,优选地塑料泡沫,诸如环氧树脂泡沫。
14.根据前述项目1至10中任一项所述的风力涡轮机,其中接收器通过多个碳片和多个金属网片被形成在邻近于尖端的顶尖的尖端的远端部分处,所述碳片优选地是双轴碳片,所述金属网片诸如是Cu网片,并且金属网片/碳片借助于多个第二金属元件连接到第一金属元件,诸如延长的板或杆,所述第二金属元件的内端部被连接到第一金属元件并且由此外端部延伸直到尖端的外表面,并且第一金属元件被连接到导体。
15.根据项目14所述的风力涡轮机,其中隔板在接近于所述片的尖端区域中被密封地连接到外壳主体,使得在隔板和尖端的顶尖之间形成腔,所述腔可选地被填充有塑料材料,优选地塑料泡沫,诸如环氧树脂泡沫。
16.根据前述项目1至10中的任一项所述的风力涡轮机,其中接收器是板状主体,所述板状主体基本上被布置在由在尖端区域的远端部分中的弦线限定的平面中,板状主体被接近地连接到导体和/或其线和/或螺纹,并在远端具有外弯曲边缘,所述外弯曲边缘具有对应于如在由弦线限定的平面中看到的邻近于顶尖的尖端的外轮廓的形状,外弯曲边缘与叶片的邻近外表面齐平。
17.根据前述项目1至10中任一项所述的风力涡轮机,其中接收器被布置在叶片的顶尖处的叶片的尖端的外表面的外部,并且借助于延伸穿过在外壳主体的顶尖处的外壳主体的连接部分连接到导体。
18.根据项目17所述的风力涡轮机,其中接收器是杆状的并且基本上平行于叶片的尖端的弦线纵向地延伸。
参考列表
1、101、201、301、401、501、601、701 叶片
2、102、202、302、402、502、602、702 雷电导体
3、103、203、303、403、503、603、703 雷电接收器
3a 第一能够接近的接收器部分
3b 第二不能够接近的接收器部分
4、104、204 排放孔
5 收缩套筒或收缩材料
105、205、305、405、505、605、705 尖端
6、106、206、306、406、506、606、706 层压体外壳
7 过滤器
8 分流器
108、208、308 胶合接头
9、109、209 腔
10 螺纹连接
11、611、711 后边缘
12、612、712 前边缘
13、313、413、513、613 吸力侧
14、314、414、514、614 压力侧
210 塑料杆
211 螺纹连接
212 螺纹孔
315、316;415、416、515、516 相对的端部部分
317 连接装置
318、418、518、618 隔板
319、419、519、619 塑料材料
331 第一区部或上区部
332 第二区部或下区部
333 肩部
334 外螺纹
335、435 线缆连接器
336 内螺纹
337 线缆连接器335的第一端部
338 线缆连接器335的第二端部
339 在孔340中的内螺纹
340 孔
341、441 导体的芯
344 环形元件
345 塑料绝缘体
420 传导性胶合剂
442 传导性螺纹和/或线
443 接收器403的腔
521 金属板
522 杆
523 碳片
524 金属网片
631 螺纹和线
726 连接部分
727 螺栓
728 密封剂
729 耐磨材料
730 杆状金属芯。
- 具有雷电保护系统的风力涡轮机叶片
- 用于具有导电结构组件的风力涡轮机叶片的防雷电保护系统