风力涡轮机叶片以及电位均衡系统
阅读：198发布：2023-01-26
专利汇可以提供风力涡轮机叶片以及电位均衡系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开涉及一种包括承载结构、壳体本体和雷电防护系统的 风 力 涡轮 机 叶片 。 风力 涡轮机 叶片在根端与尖端之间沿纵向方向延伸。承载结构由 纤维 增强 聚合物 材料制成，并包括多个堆叠的纤维层。堆叠的纤维层包括导电纤维，如， 碳 纤维。雷电防护系统包括雷电接收器，所述雷电接收器布置为在壳体本体中或壳体本体上可自由接近。雷电防护系统包括雷电引下导体，其电连接到雷电接收器并进一步配置为电连接到 接地连接 。风力涡轮机叶片进一步包括电位均衡系统，其提供承载结构的一些导电纤维与雷电防护系统之间的电位均衡连接件。电位均衡系统包括由导电材料制成的耗散元件。耗散元件包括至少一个横向连接器，所述横向连接器布置为横向延伸穿过堆叠的纤维层的厚度，并配置为耗散。，下面是风力涡轮机叶片以及电位均衡系统专利的具体信息内容。
1.一种风力涡轮机叶片，包括承载结构、壳体本体以及雷电防护系统，所述风力涡轮机叶片在根端与尖端之间沿纵向方向延伸，其中
-所述承载结构由纤维增强聚合物材料制成，并包括形成厚度的多个堆叠的纤维层，所述堆叠的纤维层包括导电纤维，并且其中
-所述雷电防护系统包括：
-布置为在所述壳体本体中或所述壳体本体上可自由接近的雷电接收器，-雷电引下导体，其电连接到所述雷电接收器，并进一步配置为电连接到接地连接，并且其中
-所述风力涡轮机叶片进一步包括电位均衡系统，其提供所述承载结构的一些导电纤维与所述雷电防护系统之间的电位均衡连接件，其特征在于
-所述电位均衡系统包括由导电材料制成的耗散元件，并且所述耗散元件包括多个横向连接器，所述横向连接器布置为横向延伸穿过所述堆叠的纤维层的厚度，并配置为将能量耗散到多个所述堆叠的纤维层中，
其中，所述耗散元件包括大致平面元件和从所述大致平面元件延伸的所述多个横向连接器。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中，所述导电纤维为碳纤维。
3.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中，所述平面元件包括网、网格、板。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述耗散元件由金属制成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述耗散元件由铜、铝、银或金中的至少一种制成。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述耗散元件配置为覆盖0.5 m2与2 m2之间的表面。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述横向连接器包括长钉、针、钩和U形钉中的至少一者。
8.根据权利要求7所述的风力涡轮机叶片，其中，所述横向连接器根据密度标准和/或并列的横向连接器之间的预定距离布置在所述平面元件上。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述耗散元件包括一个或多个连接点，并且其中，所述耗散元件包括网，所述网具有一个或多个交叉点和从所述交叉点延伸的长钉。
10.根据权利要求9所述的风力涡轮机叶片，其中，所述一个或多个连接点为结节。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述横向连接器布置为延伸穿过包括导电纤维的至少三个层。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述耗散元件布置在所述承载结构的最内层的堆叠的纤维层或大致最内层的纤维层上。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的风力涡轮机叶片，所述风力涡轮机叶片包括沿所述风力涡轮机叶片的纵向方向的多个电位均衡系统。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述雷电接收器布置在所述风力涡轮机叶片的尖端处或紧邻所述风力涡轮机叶片的尖端。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述承载结构集成在所述壳体本体中。
16.一种风力涡轮机，包括根据权利要求1至15中任一项所述的风力涡轮机叶片。
风力涡轮机叶片以及电位均衡系统
技术领域
背景技术
[0004] 铜网可以跨越部分或在整个承载结构上放置。网将含碳层压结构与雷电防护系统接地连接。然而，大电流测试表明在网与承载结构的碳层压结构之间的界面区域中发生局部损坏。这些损坏可能引起在区域内的承载结构分层，从而导致叶片的严重疲劳损坏和失效。
[0005] WO 2007／062659公开了一种具有雷电防护系统的风力涡轮机叶片，所述雷电防护系统具有内部避雷装置和布置在叶片尖端处的雷电接收器。
[0006] EP 1 112 448公开了一种具有碳纤维增强承载结构的风力涡轮机叶片，其与雷电防护系统的内部引下导体电位均衡。
[0007] EP 1 664 528也公开了一种风力涡轮机叶片和一种碳纤维增强承载结构。风力涡轮机叶片设置有具有内部避雷装置的雷电防护系统。碳纤维与内部避雷装置电位均衡。可以使用铜网来向碳纤维提供大的接触表面。
[0008] 需要一种解决方案来最小化或防止风力涡轮机叶片的这种分层和失效。发明内容
[0009] 本公开的目的是提供一种风力涡轮机叶片以及一种电位均衡系统，其克服或改进了现有技术中的至少一个缺点，或提供了有用的替代。
[0010] 本公开涉及一种包括承载结构、壳体本体和雷电防护系统的风力涡轮机叶片。风力涡轮机叶片在根端与尖端之间沿纵向方向延伸。承载结构由纤维增强聚合物材料制成，并包括多个堆叠的纤维层。堆叠的纤维层包括导电纤维，如，碳纤维。雷电防护系统包括雷电接收器，所述雷电接收器布置为在壳体本体中或壳体本体上可自由接近。雷电防护系统包括雷电引下导体，其电连接到雷电接收器并进一步配置为电连接到接地连接。风力涡轮机叶片进一步包括电位均衡系统，其提供承载结构的一些导电纤维与雷电防护系统之间的电位均衡连接件。电位均衡系统包括由导电材料制成的耗散元件。耗散元件包括至少一个横向连接器，所述横向连接器布置为横向延伸穿过堆叠的纤维层的厚度，并配置为耗散。
[0011] 因此，本公开提供一种防止由高雷电流引起的分层损坏的风力涡轮机叶片。当雷电流由雷电接收器主要捕获并由引下导体向下传导到地面时，雷电打击损坏承载结构的层压结构的风险降低，同时承载结构的导电纤维与雷电防护系统之间的电位差由电位均衡系统均衡，所述电位均衡系统具有穿过堆叠的纤维层的厚度耗散能量的横向连接器。横向连接器允许穿过承载结构中的多个层直接电接触，由此由雷击产生的能量可以耗散到更大体积的碳纤维中。
[0012] 本公开涉及一种电位均衡系统。电位均衡系统包括由导电材料制成的耗散元件。耗散元件包括大致平面元件和至少一个横向连接器，所述横向连接器从大致平面元件延伸并配置为布置和横向延伸穿过导电纤维层的厚度，并且配置为将能量耗散到多个导电纤维层中。电位均衡系统包括配置为将耗散元件连接到雷电防护系统上的电位均衡连接件。大致平面元件指的是一个元件，其可以布置为遵循承载结构中的堆叠的纤维层的层。平面元件可以布置在堆叠在承载结构的纤维层中的一个上的单独的层中。
[0013] 清楚的是，本发明的上述方面可以以任何方式组合，并且通过跨越层压结构厚度的电位均衡的共同方面来联系。
[0016] 图1示出了风力涡轮机，
[0017] 图2示出了根据本公开的风力涡轮机叶片的示意图，
[0018] 图3示出了根据本公开的包括承载结构的风力涡轮机叶片的一部分的透视图，[0019] 图4a示出了根据本公开的示例性风力涡轮机叶片的横截面图，
[0020] 图4b示出了示出根据本公开的示例性电位均衡系统的示意图，
[0021] 图4c示出了具有根据本公开的示例性电位均衡系统的承载结构的横截面图，[0022] 图5示出了示出根据本公开的示例性电位均衡系统的框图。
具体实施方式
[0023] 在碳纤维叶片中，有必要使碳纤维与叶片的雷电防护系统电位均衡。这可以通过例如布置在碳纤维层上的网来实施。然而，大电流测试已经表明，由于网与顶部碳层压结构之间的界面中的部分受限的导电性，在网与碳层压结构之间的界面区域中可能发生局部损坏。由于雷电的大电流，顶部碳层压结构上具有的网不足以防止损坏。
[0024] 这些损坏可能引起在区域内的承载结构分层，从而导致叶片的严重疲劳损坏和失效。
[0025] 本公开通过提供一种风力涡轮机叶片来解决这个问题，所述风力涡轮机叶片通过将由导电材料制成的耗散元件集成到电位均衡装置中来提供，并且耗散元件包括至少一个横向连接器，所述横向连接器配置为布置并横向延伸穿过导电纤维层的厚度，并配置为将能量耗散到多个导电纤维层中。横向连接器通过延伸穿过堆叠的导电纤维层的厚度并将能量耗散到导电纤维层中，均衡雷电防护系统与导电纤维层之间的电位差。
[0026] 本公开涉及一种风力涡轮机叶片。因此，本发明优选地涉及具有至少30米、40米、45米或50米总长度的一种风力涡轮机叶片以及风力涡轮机叶片部件。风力涡轮机叶片包括承载结构、壳体本体和雷电防护系统。承载结构是例如风力涡轮机叶片的主层压结构或理论上的层压结构、翼梁、翼梁帽。在下文中，本发明解释了关于具有集成在壳体中的承载结构的叶片设计。然而，显而易见的是，本发明也可以以具有翼梁形式的承载结构和附接到翼梁上的空气动力学壳体的设计来实现。
[0027] 壳体本体是指风力涡轮机叶片的轮廓层。壳体本体可以有利地是空气动力学的并形成为薄的或相对薄的壳体。在一个或多个实施例中，承载结构可以集成到壳体本体中。雷电防护系统配置为防止风力涡轮机叶片及其结构免受当经受由于例如雷电导致的大电流时发生的损坏。
[0028] 风力涡轮机叶片在根端与尖端之间沿纵向方向延伸。风力涡轮机叶片形成为在根端与尖端之间具有纵向方向的细长结构。
[0029] 承载结构由纤维增强聚合物材料制成，并包括多个堆叠的纤维层。堆叠的纤维层包括导电纤维，如，碳纤维。纤维增强材料可以大致由碳纤维和玻璃纤维组成，碳比玻璃导电性更强。
[0030] 雷电防护系统包括雷电接收器，所述雷电接收器布置为在壳体本体中或壳体本体上可自由接近。雷电接收器可以布置在叶片壳体的外表面之下，与外表面水平，或从外表面突出。雷电接收器可以指配置为捕获电流（例如，雷电流）的导电元件。雷电接收器布置为在壳体本体中或壳体本体上可自由接近。
[0031] 雷电防护系统包括雷电引下导体，其电连接到雷电接收器并进一步配置为电连接到接地连接。雷电引下导体是指导电装置，用于将电流从雷电接收器传导到接地连接，从而防止风力涡轮机叶片及其承载层压结构受到来自雷电大电流的分层损坏。雷电引下导体可以配置为作为在内部布置在壳体本体中的内部引下导体。雷电引下导体可以配置为大致沿叶片的整个长度延伸，如，沿叶片的纵向方向延伸。雷电引下导体可以配置为通过直接电连接和/或火花隙连接到接地连接。引下导体可以是电缆，例如，如在WO 2007/062659中所描述的。
[0032] 风力涡轮机叶片进一步包括电位均衡系统，其提供承载结构的一些导电纤维与雷电防护系统之间的电位均衡连接。电位均衡连接可以包括在碳纤维与雷电防护系统之间的接地电缆、杆或带。电位均衡连接可以提供低电阻。电位均衡连接配置为均衡或平衡风力涡轮机叶片的两个区域之间的电位差，以防止静电电荷的积聚，从而防止承载结构的层压结构受跳进承载结构中的雷电流的任何损坏。
[0034] 耗散元件包括至少一个横向连接器，所述横向连接器布置为横向延伸穿过堆叠的纤维层的厚度，并配置为将能量耗散到多个所述堆叠的纤维层中。至少一个横向连接器例如布置为通过穿透堆叠的纤维层或横向延伸穿过堆叠的纤维层的厚度或深度，将雷击的能量（如，大电流）耗散到堆叠的纤维层中。在一个或多个实施例中，横向连接器包括长钉、针、钩和/或U形钉。在一个或多个实施例中，横向连接器根据密度标准（例如，每CM2一个横向连接器）和/或并列的横向连接器之间的预定距离（如，大约1 cm的距离）布置在大致平面元件上。换句话说，横向连接器可以根据分布标准（如，随机地或均匀地）布置在大致平面元件上。这提供了跨越大致平面元件的区域的均匀电位均衡。
[0035] 在一个或多个实施例中，耗散元件包括平面元件和从平面元件延伸的多个横向连接器。例如，平面元件包括网、网格和/或板。
[0036] 在一个或多个实施例中，耗散元件配置为覆盖0.5 m2与2 m2之间的表面，如，大约1.2至1.5 m2的表面，如，具有尺寸1 m x 1.3 m的四边形表面。因此，耗散元件跨越相对大的区域提供了电位均衡。
[0037] 在一个或多个实施例中，耗散元件包括一个或多个交叉点，如，结节。耗散元件可以包括网，所述网具有一个或多个交叉点以及在每个交叉点处的长钉/针/钩/U形钉。这为提供大的表面积和跨层电位均衡提供了简单的设计。
[0038] 在一个或多个实施例中，横向连接器布置为延伸穿过包括导电纤维的至少三个层，如，承载结构的至少三个堆叠的纤维层部分。可以设想，横向连接器布置为延伸穿过包括碳纤维层的两个或三个堆叠的纤维层。
[0039] 在一个或多个实施例中，耗散元件布置在承载结构的最内层的堆叠的纤维层上。最内层的堆叠的纤维层对应于远离叶片外部的纤维层。例如，耗散元件布置在叶片外部的远端位置处。这为将耗散元件附接到承载结构提供了简单的方法。
[0040] 在一个或多个实施例中，风力涡轮机叶片包括沿风力涡轮机叶片的纵向方向分布的多个电位均衡系统。根据一个或多个实施例，风力涡轮机叶片可以包括放置在风力涡轮机叶片的尖端区域中，风力涡轮机叶片的翼型区域中和/或根部与翼型区域之间的过渡区域中的多个电位均衡系统。
[0041] 在一个或多个实施例中，雷电接收器布置在风力涡轮机叶片的尖端处或紧邻风力涡轮机叶片的尖端，以便捕获即将打击或正打击风力涡轮机叶片的任何雷电流。
[0042] 本公开进一步涉及包括根据本公开的方面的风力涡轮机叶片的风力涡轮机。
[0043] 本公开另外涉及一种电位均衡系统。电位均衡系统包括由导电材料制成的耗散元件，其包括大致平面元件，并且其包括从大致平面元件延伸的至少一个横向连接器。至少一个横向连接器配置为布置并横向延伸穿过导电纤维层的厚度。至少一个横向连接器配置为将能量耗散到多个导电纤维层中。电位均衡系统包括配置为将耗散元件连接到雷电防护系统上的电位均衡连接件。
[0044] 图1示出了根据所谓的“丹麦概念”的常规的现代迎风式风力涡轮机，其具有塔架4、机舱6以及具有大致水平的转子轴的转子。转子包括毂部8和从毂部8径向延伸的三个叶片10，每个叶片具有最靠近毂部的叶片根部16和最远离毂部8的叶片尖端14。转子具有用R表示的半径。
[0045] 图2示出了根据本发明的风力涡轮机叶片10的第一实施例的示意图。风力涡轮机叶片10具有传统的风力涡轮机叶片的形状，并且包括：最靠近毂部的根部区域30、最远离毂部的成型或翼型区域34、以及位于根部区域30与翼型区域34之间的过渡区域32。叶片10包括前缘18和后缘20，当叶片安装在毂部上时，前缘18面向叶片10的旋转方向，并且后缘20面向前缘18的相反方向。
[0046] 翼型区域34（也称为成型区域）具有关于产生升力方面的理想的或近乎理想的叶片形状，而根部区域30由于结构方面的考虑具有大致圆形或椭圆形的横截面，例如使之更容易和更安全地将叶片10安装到毂部上。根部区域30的直径（或弦）可以沿整个根部区域30是恒定的。过渡区域32具有从根部区域30的圆形或椭圆形形状向翼型区域34的翼型轮廓逐渐变化的过渡轮廓。过渡区域32的弦长一般随着距毂部的距离r的增加而增加。翼型区域34具有翼型轮廓，所述翼型轮廓具有在叶片10的前缘18与后缘20之间延伸的弦。弦的宽度随着距毂部的距离r的增加而减小。
[0047] 叶片10的肩部40被限定为叶片10具有其最大弦长的位置。肩部40一般设置在过渡区域32与翼型区域34之间的边界处。
[0048] 应注意到，叶片的不同区段的弦通常不位于共同的平面中，因为叶片可能扭转和/或弯曲（即，预弯），从而提供具有相应地扭转和/或弯曲的线路的弦平面，这是最常见的情况，以补偿取决于距毂部的半径的叶片的局部速度。
[0049] 叶片一般由压力侧壳体部件36和吸力侧壳体部件38制成，压力侧壳体部件36和吸力侧壳体部件38沿叶片20的前缘18和后缘处的结合线彼此粘合。
[0050] 承载结构优选地大致沿风力涡轮机叶片20的纵向方向在叶片20的根部区域30与翼型区域18的尖端之间的方向上延伸。
[0051] 图3示出了叶片壳体部件的透视图，其包括固化的叶片元件60和承载结构70，其形成叶片壳体部件一体形成的翼梁帽或主层压结构。叶片壳体部件包括耗散元件42a至42d，其布置在承载结构70上并沿叶片壳体的长度分布。耗散元件42a至42d可以例如大致等距离地间隔开。耗散元件42a至42d电连接到叶片的雷电防护系统（未示出）。
[0052] 图4a示出了根据本公开的示例性风力涡轮机叶片400的横截面图。应注意的是，图4a中所示的设计对应于EP 1 664 528中所示的实施例，其中，风力涡轮机叶片包括多个雷电接收器。然而，应该认识到，本发明也适用于和有利于如WO 2007／062659所示的实施例，所述实施例仅具有单个雷电接收器，例如，布置在叶片的尖端附近，并以电缆形式连接到引下导体，电缆是绝缘的或非绝缘的电缆。
[0053] 风力涡轮机叶片包括叶片壳体46，所述叶片壳体具有一体的承载结构41和雷电防护系统。叶片400的内部部分包括两个大致纵向延伸的抗剪腹板43。雷电防护系统包括设置在叶片壳体46的外表面处的一些雷电接收器47。雷电防护系统包括雷电引下导体49，所述雷电引下导体通过连接件48各自电连接到雷电接收器47。在另一个实施例（未示出）中，包括仅具有单个雷电接收器的雷电防护系统，雷电引下导体可以直接连接到雷电接收器。
[0054] 雷电引下导体49进一步配置为电连接到接地连接。雷电接收器47和连接件48例如是金属元件，其配置为传导可能极高或强大的雷电流。雷电流必须可靠地从雷电引下导体49传导到接地连接（未示出），包括可选地跨越火花隙。雷电接收器47可以通过端子连接到连接件48，所述端子配置为将雷电流从接收器47可靠地传递到连接件48。在叶片400中，承载结构41包括导电纤维，如，碳纤维。叶片400包括电位均衡系统42，其配置为提供承载结构
41的导电纤维与雷电防护系统之间的电位均衡连接。电位均衡系统42各自连接到承载结构
41中的导电纤维的相应部分，并通过雷电接收器47连接到引下导体49，或者替代地或附加地通过单独的导体直接连接到引下导体49。电位均衡系统42包括由导电材料制成的耗散元件。耗散元件示出为它是图4a中的层，然而，耗散元件包括形成为例如网格、板或网的大致平面元件。耗散元件进一步包括至少一个横向连接器（未示出），所述横向连接器布置为横向延伸穿过承载结构41的堆叠的纤维层的厚度。横向连接器配置为将能量耗散到多个所述堆叠的纤维层中。电位均衡系统42也可以以一些其他方式连接到引下导体49。当电位均衡系统42以及因此的导电纤维连接到引下导体49时，纤维、电位均衡系统42和引下导体49具有相同的电位，从而至少降低了来自引下导体49中的雷电流的闪络传递到承载结构41的纤维的风险。雷电接收器47优选地布置为紧邻承载结构41，以便不损害其强度。根据叶片400的尺寸选择雷电接收器47的数量和位置。电位均衡系统42可以延伸跨越整个主层压结构，并且仅单个引下导体就可以足以将电流传导到地面。
41的导电纤维与雷电防护系统之间的电位均衡连接。电位均衡系统42各自连接到承载结构
41中的导电纤维的相应部分，并通过雷电接收器47连接到引下导体49，或者替代地或附加地通过单独的导体直接连接到引下导体49。电位均衡系统42包括由导电材料制成的耗散元件。耗散元件示出为它是图4a中的层，然而，耗散元件包括形成为例如网格、板或网的大致平面元件。耗散元件进一步包括至少一个横向连接器（未示出），所述横向连接器布置为横向延伸穿过承载结构41的堆叠的纤维层的厚度。横向连接器配置为将能量耗散到多个所述堆叠的纤维层中。电位均衡系统42也可以以一些其他方式连接到引下导体49。当电位均衡系统42以及因此的导电纤维连接到引下导体49时，纤维、电位均衡系统42和引下导体49具有相同的电位，从而至少降低了来自引下导体49中的雷电流的闪络传递到承载结构41的纤维的风险。雷电接收器47优选地布置为紧邻承载结构41，以便不损害其强度。根据叶片400的尺寸选择雷电接收器47的数量和位置。电位均衡系统42可以延伸跨越整个主层压结构，并且仅单个引下导体就可以足以将电流传导到地面。
[0055] 如上所述，图4a中所示的实施例包括多个雷电接收器。在具有仅单个或几个雷电接收器的另一实施例中，雷电引下导体可以一体地布置在叶片中，例如，在抗剪腹板中的一个上。然后，耗散元件可以布置在承载结构上，其通过导体与雷电引下导体电位均衡。
[0056] 图4b示出了示出根据本公开的示例性电位均衡系统42的耗散元件的示意图。电位均衡系统包括耗散元件42，所述耗散元件包括由导电材料（如，金属）制成的网或网格形式的大致平面元件421。耗散元件42包括多个横向连接器422。横向连接器422配置为附接到大致平面元件421。横向连接器422配置为横向延伸穿过导电纤维层的厚度，如，穿透承载结构的导电纤维层的厚度。由此，横向连接器422配置为由于增加的接触表面将能量耗散到多个导电纤维层中。可见，通过添加横向连接器422，增加或增强了网421与导电纤维之间的连接。这允许网421与附加导电纤维层接触，而不仅仅是顶部/界面导电纤维层。横向连接器422以长钉或钩的形式设置。它们可以是针或U形钉的形式。网421包括一个或多个交叉点或连接点，如，结节。横向连接器422以预定距离（如，大约1 cm的距离）在并列的横向连接器之间均匀地放置在网421处。横向连接器布置为以深度h延伸穿过包括导电纤维的一些层，如，承载结构的至少三个堆叠的纤维层部分。深度h确定可以将电流分配或耗散到承载结构的厚度中的导电纤维层的数量。例如，横向连接器穿透越深，与越多的导电纤维层接触并可以因此耗散电流。可以设想，横向连接器422形成网421的整体部分，或者当安装在导电纤维上时添加到网421。电位均衡系统包括配置为将耗散元件连接到雷电防护系统上的电位均衡连接件（未示出）。该连接件可以以电缆或其他类型导体的形式来设置。
[0057] 图4c示出了具有根据本公开的电位均衡系统的示例性耗散元件42的承载结构72的纵向横截面图。承载结构72的横截面示出第一界面纤维层74（即，最内层）、第二纤维层76和第三纤维层78。纤维层74、76、78可以例如包括仅碳纤维，或者其可以是包括例如玻璃纤维和碳纤维两者的混合材料。
[0058] 图4c示出了根据本公开的电位均衡系统的示例性耗散元件42如何定位在承载结构72的顶部上。耗散元件42包括平面元件421和多个横向连接器422。横截面示出了平面元件421如何位于纤维层74的顶部上，横向连接器422如何以四至五层的深度延伸穿过堆叠的纤维层的厚度。耗散元件42或平面元件421布置在承载结构的最内层的堆叠的纤维层上。最内层的堆叠的纤维层对应于远离叶片外部的纤维层。例如，耗散元件布置在叶片外部的远端位置处。耗散元件配置为覆盖0.5 m2与2 m2之间的表面，如，承载结构72的大约1.2至1.5 2
m的表面。
m的表面。
[0059] 图5示出了示出根据本公开的示例性电位均衡系统500的框图。电位均衡系统500包括由导电材料制成的耗散元件501，并且所述耗散元件包括至少一个横向连接器501a。至少一个横向连接器501a配置为布置并横向延伸穿过导电纤维层的厚度。至少一个横向连接器501a配置为将能量耗散到多个导电纤维层中。
[0060] 在一个或多个实施例中，耗散元件501包括大致平面元件501b和从大致平面元件501b延伸的多个横向连接器501a。例如，大致平面元件501b包括网、网格和/或板。
[0061] 电位均衡系统500包括配置为将耗散元件连接到雷电防护系统上的电位均衡连接件502。
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