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一种用于 风轮叶片的防雷接闪装置

阅读：370发布：2024-02-19

专利汇可以提供一种用于风轮叶片的防雷接闪装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于风轮叶片的防雷接闪装置，其具有接闪器、接闪器支座，该接闪器与该接闪器支座安装于风轮叶片的空腔内，该接闪器穿过风轮叶片上的孔与接闪器支座连接，该接闪器具有至少一个扩径部，该扩径部的侧面与该接闪器支座的至少一侧表面相贴合，而形成电传导。采用本实用新型的防雷接闪装置，使接闪器和接闪器支座之间可通过扩径部的侧面与接闪器支座面-面接触，使接闪器在传导雷电流时雷电传导效果更好，使用更为可靠，满足风轮叶片长期使用寿命的设计规范。，下面是一种用于风轮叶片的防雷接闪装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于风轮叶片的防雷接闪装置，包括接闪器及接闪器支座，该接闪器与该接闪器支座安装于风轮叶片的空腔内，该接闪器通过结合于该接闪器支座而设于该风轮叶片，使该接闪器的两端露出于该风轮叶片的上、下壳体表面，该接闪器支座具有一个安装孔，该接闪器穿设于该安装孔，其特征在于，该接闪器具有至少一个扩径部，该扩径部的侧面与该接闪器支座的至少一侧表面相贴合以形成电性传导。
2.如权利要求1所述的用于风轮叶片的防雷接闪装置，其特征在于，该接闪器支座设于该风轮叶片的空腔内部，该接闪器支座是以粘接剂粘接到该风轮叶片壳体的内壁并且以玻璃布进行加固。
3.如权利要求1所述的用于风轮叶片的防雷接闪装置，其特征在于，该接闪器具有一个底座，该底座构成该扩径部，于该底座的一侧中央处延伸出一个柱状的接闪柱，该底座与接闪柱之间形成径差，该径差所构成的环面与该接闪器支座的一侧表面相贴合，形成电性传导。
4.如权利要求3所述的用于风轮叶片的防雷接闪装置，其特征在于，该环面与该接闪器的该侧表面之间填充有导电胶或导电膏。
5.如权利要求1所述的用于风轮叶片的防雷接闪装置，其特征在于，该接闪器和该接闪器支座之间以紧配合方式或螺纹相结合。
6.权利要求5所述的用于风轮叶片的防雷接闪装置，其特征在于，该接闪器和该接闪器支座以螺纹相结合，且该接闪器与该安装孔内壁间填充有螺纹胶。
7.如权利要求1所述的用于风轮叶片的防雷接闪装置，其特征在于，该接闪器的上下两金属端面露出于该风轮叶片的外表面，且与叶片壳体外表面相平齐。
8.如权利要求1所述的用于风轮叶片的防雷接闪装置，其特征在于，该风轮叶片的上、下壳体上形成有穿孔，该接闪器设于该穿孔内，且该接闪器与该风轮叶片的该穿孔内壁之间的缝隙处填充有密封胶。
9.如权利要求1所述的用于风轮叶片的防雷接闪装置，其特征在于，该接闪器支座为板状结构。
10.如权利要求1-9中任一项所述的用于风轮叶片的防雷接闪装置，其特征在于，还包括一条防雷引下线，该接闪器支座连接到该防雷引下线。

说明书全文

一种用于风轮叶片的防雷接闪装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种防雷接闪装置，特别涉及一种用于风轮叶片的防雷接闪装置。

背景技术

[0002] 为了防止雷击对风力发电机组的损伤，要求在风轮叶片上加装防雷保护装置以保护风轮叶片免受雷击的损害。原有的防雷保护装置，包括布置到叶片叶尖的接闪器和布置到叶片中部的叶身接闪器，接闪器接受雷电后，通过风轮叶片内腔设置的引雷导线将雷电流导至到轮毂后再导向大地。现在的风轮叶片在设计时期望的寿命通常为20年，上述防雷装置很难保证一直满足防雷要求。

[0003] 根据最新规范，要求在风轮叶片的压力面和吸力面均布置接闪点。因此，中国实用新型专利申请公开说明书CN202431453U公开了一种风轮机叶片防雷装置，该防雷装置是先在叶片内腔安装接闪器支座，用泡沫与玻纤布将接闪器支座固定，之后将引雷导线连接固定在接线端子上，再将接线端子用螺钉固定在接闪器支座上，叶片脱模后，在事先确定的接闪器支座的位置标记，用电钻在标记处钻孔，并用丝锥对接闪器支座攻丝，使支座上形成带螺纹的安装孔，将带螺纹的接闪器从风轮叶片的一面拧进至冒出叶片的另一面。 [0004] 上述风轮叶片防雷装置能够较好的满足风轮叶片的防雷要求与设计规范，但是这种防雷装置的接闪器支座与接闪器之间仅通过螺纹兼顾起固定以及雷电传导的作用，而螺纹的之间存在螺纹间隙，导致螺纹连接不一定能长久可靠地传导雷电流，使雷电传导的效果变差，存在雷击损坏的安全隐患。又，因为现有技术中接闪器和接闪器支座之间必须依赖接闪器与接闪器支座的安装孔同时实现固定结合以及电性连接，由于接闪器及其支座均是由金属材料制成，随着风轮叶片的高速运行，叶片会产生震动，造成接闪器和接闪器支座之间的松动；而金属材质间的不断摩擦，也会使接闪器和接闪器支座被磨损，使二者间的间隙增大，导电效果下降，其防雷作用受到很大影响。同时，接闪器支座是通过泡沫和玻纤布固定，随着风轮叶片的长期高速运转，会影响接闪器支座的定位，使接闪器支座和接闪器间的导电效果下降。发明内容

[0005] 本实用新型为解决上述现有技术中存在的技术问题，即本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于风轮叶片的防雷接闪装置，该装置的雷电传导效果更为可靠，可满足风轮叶片长期的防雷要求与设计规范。

[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于风轮叶片的防雷接闪装置，包括接闪器及接闪器支座，该接闪器与该接闪器支座安装于风轮叶片的空腔内，该接闪器通过结合于该接闪器支座而设于该风轮叶片，该接闪器的两端露出于该风轮叶片的上、下壳体表面，该接闪器支座具有一个安装孔，该接闪器穿设于该安装孔，其中该接闪器具有至少一个扩径部，该扩径部的侧面与该接闪器支座的至少一侧表面相贴合以形成电传导。 [0007] 本发明的一个实施例，该接闪器支座设于该风轮叶片的空腔内部，该接闪器支座是以粘接剂粘接到该风轮叶片壳体的内壁并且以玻璃布进行加固。

[0008] 本发明的一个实施例，该接闪器具有一个底座，该底座构成该扩径部，于该底座的一侧中央处延伸出一个柱状的接闪柱，该底座与接闪柱之间形成径差，该径差所构成的环面与该接闪器支座的一侧表面相贴合，形成电传导。

[0009] 本发明的一个实施例，该环面与该接闪器的该侧表面之间填充有导电胶或导电膏。

[0010] 本发明的一个实施例，该接闪器和该接闪器支座之间以紧配合方式或螺纹结构相结合，优选的，该接闪器和该接闪器支座以螺纹结构相结合，且该接闪器与该安装孔内壁间填充有螺纹胶。

[0011] 本发明的一个实施例，该接闪器的上下两金属端面露出于该风轮叶片的外表面，且与叶片壳体外表面相平齐。

[0012] 本发明的一个实施例，该风轮叶片的上、下壳体上形成有穿孔，该接闪器设于该穿孔内，且该接闪器与该风轮叶片的该穿孔内壁之间的缝隙处填充有密封胶。 [0013] 本发明的一个实施例，该接闪器支座为板状结构。

[0014] 本发明的一个实施例，还包括一条防雷引下线，该接闪器支座连接到该防雷引下线。

[0015] 本实用新型的有益效果在于，本实用新型的风轮叶片雷电接闪装置，由于其接闪器上设有一个扩径部，通过扩径部的侧面与接闪器支座的表面贴合进行面-面雷电传导，因此本实用新型较现有技术，其雷电流传导效果更好，使用更为可靠，可满足风轮叶片20年寿命的设计要求。又，借助该扩径部位于接闪器支座的一侧，因而可在接闪器安装时施加一定的预紧力，使接闪器和接闪器支座之间的螺纹连接更加可靠，更可缓解叶片振动所产生的零件磨耗和松动。附图说明

[0016] 图1为现有技术中的风轮叶片防雷接闪装置示意图。

[0017] 图2为本实用新型一较佳实施例的风轮叶片内部结构示意图。

[0018] 图3为本实用新型另一较佳实施例中接闪器和接闪器支座的放大示意图。 [0019] 符号说明

[0020] <现有技术>

[0021] 1、接闪器 2、接闪器支座 3、引雷导线[0022] 4、接线端子 5、螺钉 6、玻纤布[0023] 7、泡沫

[0024] <本实用新型>

[0025] 10、风轮叶片 11、压力面 12、吸力面[0026] 20、接闪器 30、接闪器支座 40、防雷引下线[0027] 21、底座 22、接闪柱 24、环面[0028] 25、螺纹胶 31、安装孔。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

[0030] 如图2所示，为本实用新型第一实施例的风轮叶片内部结构示意图。于该叶风轮叶片10的空腔内，设有一个接闪器支座30，该接闪器支座30粘接到壳体空腔内的指定位置，防雷引下线40连接到该接闪器支座30。如图2所示，在接闪器支座30上形成了一个安装孔31，而对应位置处的叶片壳体12上形成一个穿孔，该穿孔与该安装孔31连通，且较佳具有同一轴线。如图2所示，本实施例中，穿孔的外径大于安装孔31的外径，使接闪器支座30的部分侧表面露于该穿孔。

[0031] 风轮叶片10内还设置有一个接闪器20，该接闪器20固定于该接闪器支座30的安装孔31内，该接闪器支座30与一条雷引下线40电连接。接闪器20与该接闪器支座30安装于风轮叶片压力面11与吸力面12形成的一个空腔内，该接闪器20穿过预先在风轮叶片10上开好的穿孔，再穿过接闪器支座30的安装孔31。本发明中，接闪器20并非各处的宽度都相同，而是具有至少一个扩径部，该扩径部可以位于该接闪器20的任一个末端、或位于中段的任意位置，主要目的是以该扩径部所形成的侧面与接闪器支座30的一表面贴接，构成面-面的电性传导。

[0032] 在本实施例中，该扩径部位于该接闪器20的一个末端，即设于该接闪器的底座21，而于该底座21的一侧中央处延伸形成柱状的接闪柱22，该接闪柱22的直径小于该底座
21，两者之间形成一个径差r，该径差r构成一个环面24，该环面与该接闪器支座30的一侧表面相贴合，可构成面-面接触的雷电传导性能，因此，比现有技术中依赖螺丝的纹路结构的雷电传导，本发明中该接闪器20与该接闪器支座30之间除了使用螺纹连接（紧固连接和电连接）之外，还通过该环面24与接闪器支座30形成面-面接触，从而使雷电传导时更为迅速、可靠，能够长时间保持良好的传导效果，满足风轮叶片20年寿命的使用要求。该接闪器支座30可通过粘接剂（如结构胶）粘接到该风轮叶片10吸力面12的内壁并使用玻璃布进行加固，在风轮叶片10转动时，可保持接闪器支座30的牢固性。

[0033] 更进一步的，该接闪器20通过螺纹或紧配合的方式与该接闪器支座30连接，上述结构可将该接闪器20与该接闪器支座30牢固的连接在一起，也起到一定的传导雷电流的作用。该接闪器支座30的安装孔31所设的内螺纹结构，可以在安装该接闪器20的时候临时进行制作，也可以在加工该接闪器支座30构件时一体制作，考虑到接闪器20螺纹在制作时攻丝的质量要求，优选的，该接闪器支座30安装孔31所设的螺纹可在该接闪器支座30加工时一体进行制作。接闪器20和接闪器支座30连接后，还可在该接闪器20的环面24与该接闪器支座30的缝隙处还可以填充一些导电材料，优选的，如导电胶或者导电膏，使接闪器20达到更好的传导雷电流的效果。

[0034] 该接闪器20穿过该风轮叶片10的压力面11与吸力面12，使风轮叶片10的外表面均外露有该接闪器20的金属端面，形成接闪点，借此可满足风轮叶片设计的最新规范，即可在风轮叶片的压力面与吸力面同时布置接闪点的要求，另一方面本实用新型的接闪器只需要一次安装和一次连接即可使防雷接闪装置到达该要求。在安装完该接闪器20后，可以将高出风轮叶片10外表面的接闪器20打磨去除，使该接闪器20的上下金属端面与该风轮叶片10的外表面平齐，在风轮叶片高速转动时，减少气流对接闪器20的冲击。 [0035] 更进一步的，该接闪器20也通过螺纹或紧配合的方式固定在该风轮叶片10的上、下壳体上的穿孔中，在接闪器20固定好后，在该接闪器20与该风轮叶片10的穿孔内壁之间的缝隙处用密封胶进行填充，从而保证了风轮叶片10的封闭性，可保护风轮叶片10内部所设的接闪装置不会受到外部恶劣环境的影响。

[0036] 再请如图3所示，为本实用新型第二实施例中接闪器和接闪器支座的放大示意图。第二实施例与第一实施例的区别仅在于：接闪器20与接闪器支座30的安装孔31之间填充有不具导电性的螺纹胶，二者间只通过环面24与接闪器支座30的侧面形成雷电传导。如图3所示，该接闪器20与该接闪器支座30采用螺纹方式相结合，即于接闪器20外表面设有外螺纹，而安装孔31内侧设有内螺纹。由于本实用新型中接闪器20扩径部所形成的环面24可与接闪器支座30形成面-面接触（为增加导电性，还可于其间填充导电膏等材料），已经起到了传导雷电的作用，则接闪器20与安装孔31之间可无需形成电连接，而仅用于接闪器20的固定。因此，可以在接闪器20的外螺纹与安装孔31内螺纹之间填充螺纹胶25，使接闪器20固定后，可牢固的固定在接闪器支座30上而不易产生松动。螺纹胶25是一种厌氧密封粘和剂，其不具有导电性，已被广泛的应用于航空航天、机械等行业，既可以用于粘接又可以用于密封。在安装接闪器20时，当接闪器20借助其外螺纹而拧入接闪器支座
30的安装孔31时，由于两螺纹之间的缝隙被螺纹胶25填满，拧紧后由于螺纹胶的厌氧特性，会在螺纹间隙中形成强韧塑性胶膜，使接闪器20在接闪器支座30上锁紧。同时，由于两螺纹缝隙之间填充有螺纹胶25，接闪器20与接闪器支座30的金属螺纹不会直接接触，避免了风轮叶片10长期运转振动造成接闪器20与接闪器支座30相互摩擦产生的磨耗，因而可使接闪器20和接闪器支座30之间的螺纹连接更加可靠。此外，相较于现有技术中“柱状的接闪器20”而言，本实用新型由于接闪器20的一端形成扩径部，且该扩径部位于接闪器支座30的一侧，因而可在接闪器20安装时施加一定的预紧力，使接闪器20和接闪器支座
30之间的螺纹连接更加可靠。

[0037] 本实用新型的用于风轮叶片的防雷接闪装置，在实际安装时，接闪器支座30可以在风轮叶片壳体成型过程中，层铺时预先放置到风轮叶片10的夹心材料中，也可以风轮叶片成型之后，需要安装防雷结构时再设置，该接闪器支座30上事先已经成型了具有内螺纹的安装孔31。优选的，先将该接闪器支座30通过粘接剂粘接到该风轮叶片10的空腔内，在风轮叶片10的吸力面12打一个穿孔，再在风轮叶片10的压力面11打出另一个穿孔，借助穿孔而在接闪器支座30的安装孔31内壁涂抹螺纹胶25，并将该接闪器支座30与一条防雷引下线40电性连接。在启模之后，将该接闪器20的螺纹段也涂抹螺纹胶后，再穿过叶片10表面的穿孔从风轮叶片10的吸力面12贯穿该接闪器支座30的安装孔31以及风轮叶片
10的压力面11，使接闪器20两端突出于风轮叶片10外表面的部分打磨去除，之后再用密封胶将该接闪器20与风轮叶片10上、下壳体穿孔内壁间的缝隙填充。安装完成后，接闪器
20所设有的底座21（扩径部）被止挡于该接闪器支座30的一侧（扩径部也可起到定位接闪器20的作用），环面24与该接闪器支座30的一侧面贴合，形成电性连接。当遇到雷暴天气时，雷电传导至风轮叶片10的接闪器20上下金属端面所构成的接闪点，通过环面24与接闪器支座30面-面电性接触，将雷电流传导至接闪器支座30，再通过防雷引下线40将雷电传导至引下系统，从而保护风轮叶片10及风力发电机组免遭雷电的袭击。

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