一種風電機組葉片的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及風電機組技術領域，特別是涉及一種采用改進型防雷設施的風電機組葉片。
【背景技術】
[0002]隨著風電機組容量的增大，輪轂高度越來越高，葉片的長度也越來越長，葉輪直徑過已突破百米，加上風電機組一般安裝在開闊地帶或是山頂，其遭受雷擊概率越來越大。德國統(tǒng)計顯示，德國風電場每一百臺風電機組一年的雷擊事故率在8 %左右，而風電機組雷擊損壞的部件中風電機組葉片占到15%?20%。風電機組葉片損壞對發(fā)電量的影響最大，所需的維修費用也最高。
[0003]丹麥的研宄人員研宄發(fā)現(xiàn)，不管風電機組葉片是用木頭、玻璃纖維制成，或是在風電機組葉片外包裹導電體，雷電損害程度更多的取決于風電機組葉片的形式，風電機組葉片全絕緣并不能減少被雷擊的危險，反而會增加損害的次數(shù)。研宄結果促進了風電機組葉片防雷設計的迅速發(fā)展，在風電機組葉片的葉尖及中部安裝接閃器來攔截雷電，再通過風電機組葉片內(nèi)腔的引下線將雷電流導入大地以保護風電機組葉片?，F(xiàn)代大型風電機組葉片多通過鋼絲、接閃器、導電體、鋼絲網(wǎng)等實現(xiàn)電流疏導和防雷，其中又以單根導電線(即防雷引下線)與接閃器配合的形式最為常見，可以簡單、有效的實現(xiàn)雷電保護效果。
[0004]風電機組葉片有了防雷措施那么對風電機組葉片防雷系統(tǒng)的檢測就必不可少，而在多年的風電機組現(xiàn)場維護工作中，現(xiàn)場維護人員幾乎并不對風電機組的葉片防雷系統(tǒng)進行日常檢測。近些年隨著風電機組后服務市場的擴大，對風電機組的檢測，包括對風電機組葉片防雷系統(tǒng)的檢測才開始引起大家關注。需要說明的是，對風電機組葉片防雷系統(tǒng)的檢測不是監(jiān)測風電機組葉片的雷擊過程來避免風電機組葉片遭受雷擊，而是對風電機組葉片進行評估，判斷風電機組葉片是否還具備防雷性能。
[0005]風電機組葉片防雷系統(tǒng)工作過程是通過風電機組葉片葉尖和中部的接閃器來攔截雷電，再通過與接閃器連接的引下線將雷電流傳導至風電機組葉片根部，再由風電機組內(nèi)部雷電流傳導路徑(變槳軸承-輪轂-主軸-底座-偏航軸承-塔筒)將雷電流導入大地。由此看出，風電機組葉片內(nèi)部防雷引下線在風電機組葉片防雷系統(tǒng)中的作用十分重要，對風電機組葉片防雷系統(tǒng)的檢測最重要一項就是通過直流電阻測試儀測量風電機組葉片內(nèi)部防雷引下線的阻值。但是在實際測量中操作是比較困難的，風電機組葉片在空中運行，想要對風電機組葉片內(nèi)部防雷引下線進行測量的現(xiàn)有方法就是采用專用可升降空中平臺將檢測人員輸送至葉片相應位置處進行測量，要求專業(yè)的風電機組葉片維修人員進行，而且對工況有嚴格要求，整個測量過程時間較長，不能滿足我們隨時想要檢測就可以實現(xiàn)的要求，尤其不能滿足在進入雷雨季節(jié)之前對風電機組葉片防雷系統(tǒng)進行普遍、多次檢測的需求。
[0006]由此可見，上述現(xiàn)有的風電機組葉片在防雷設施的設置和檢測上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創(chuàng)設一種便于檢測的葉片防雷系統(tǒng)，且機動性強的新的風電機組葉片，實屬當前重要研發(fā)課題之一。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型要解決的技術問題是提供一種風電機組葉片，使其防雷設施的設置更為合理，檢測更為簡單、機動，從而克服在現(xiàn)有的風電機組運行過程中，對風電機組葉片內(nèi)部防雷引下線的防雷導通電阻值測量耗時耗成本的不足。
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型一種風電機組葉片，所述的葉片內(nèi)部設有兩根防雷引下線，所述的兩根防雷引下線的葉根端與葉片根部均為可拆卸連接。
[0009]作為本實用新型的一種改進，所述的兩根防雷引下線的葉尖端分別與同一葉尖接閃器連接。
[0010]所述的兩根防雷引下線中的一根上接有葉中接閃器。
[0011]所述的防雷引下線與接閃器焊接。
[0012]所述的兩根防雷引下線的葉根端通過螺栓與葉片根部連接。
[0013]所述的兩根防雷引下線的截面積之和大于或等于風電機組葉片內(nèi)部防雷引下線截面積要求。
[0014]所述的兩根防雷引下線的導通總電阻值不大于兩倍標準值。
[0015]采用這樣的設計后，本實用新型至少具有以下優(yōu)點:
[0016]1、檢測人員只需進入輪轂便可對風力發(fā)電機組葉片內(nèi)部防雷引下線的導通電阻值進行測量。
[0017]2、從長遠來看，采用本實用新型成本更低。
[0018]3、采用本實用新型后，在現(xiàn)場日常維護中就可實現(xiàn)隨時對風力發(fā)電機組葉片內(nèi)部防雷引下線的導通電阻值進行測量，實現(xiàn)了對風力發(fā)電機組葉片防雷系統(tǒng)預防性的檢測，避免了因檢測不及時，或未及時發(fā)現(xiàn)風力發(fā)電機組葉片防雷系統(tǒng)存在的問題，而導致的葉片遭受雷擊損壞甚至機組著火。
【附圖說明】
[0019]上述僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，以下結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0020]圖1是本實用新型風力發(fā)電機組葉片的防雷設施示意圖。
[0021]圖2是本實用新型防雷引下線與葉尖接閃器的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0022]請參閱圖1所示，本實用新型風電機組葉片，是在傳統(tǒng)葉片單根防雷引下線的基礎上，在葉片內(nèi)部增設一根防雷引下線，且兩根防雷引下線I的葉根端12、13與葉片根部均為可拆卸連接。
[0023]進一步具體來說，請配合參閱圖2所示，本實用新型的兩根防雷引下線I的葉尖端11、14分別與同一葉尖接閃器2焊接，而其中的一根上還可焊接有葉中接閃器3。
[0024]兩根防雷引下線I的葉根端12、13通過螺栓與葉片根部連接，需要進行葉片防雷設施檢測時，只需解開葉根端12、13與葉片根部的連接螺栓，通過直流電阻測試儀測量葉根端12、13兩端的導通電阻值，經(jīng)過折算即可判斷風電機組葉片防雷引下線I是否符合防雷要求。
[0025]兩根防雷引下線的截面積之和應符合傳統(tǒng)風電機組葉片內(nèi)部單根防雷引下線的截面積要求，其導通總電阻值不大于兩倍標準值。
[0026]依據(jù)德國勞埃德船級社《風力發(fā)電機組認證指南》(2010年版)第8.9.3.1條風電機組葉片內(nèi)部防雷引下線材料及截面積的要求:
[0027]1、銅或鋁合金導體:至少50mm2;
[0028]2、鋼帶導體:至少50mm2;
[0029]3、圓形絞合不銹鋼導體:至少70mm2。
[0030]本實用新型采用雙根防雷引下線I的新型風電機組葉片的結構看似要比傳統(tǒng)采用單根防雷引下線10的風電機組葉片成本高，但是所采用的防雷引下線的截面積比傳統(tǒng)單根防雷引下線截面積小。
[0031]以50m風電機組葉片為例，其單根防雷引下線按70mm2X50m規(guī)格計算，每米單根防雷引下線價格按400元RMB計算，每支風電機組葉片成本為20000元RMB，每臺風電機組三支葉片單根防雷引下線成本為60000元RMB。如采用雙根防雷引下線，其每根防雷引下線規(guī)格只需35mm2 X 50m，每米防雷引下線價格按250元RMB計算，每臺風電機組三支葉片雙根防雷引下線成本為75000元RMB，成本增加了 15000元RMB (我們采用的是最保守的估計，實際增加成本有可能更低)。
[0032]而對采用本實用新型雙根防雷引下線葉片的風電機組檢測導通電阻值幾乎無需成本，可隨時由塔筒進入輪轂進行檢測，比傳統(tǒng)葉片的平臺加吊籃檢測成本低、效率高且更安全，既滿足對風電機組葉片防雷引下線每年一次的基本檢測要求，又可根據(jù)現(xiàn)場天氣狀況在雷雨季進行多次檢測。
[0033]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種風電機組葉片，其特征在于:所述的葉片內(nèi)部設有兩根防雷引下線，所述的兩根防雷引下線的葉根端與葉片根部均為可拆卸連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種風電機組葉片，其特征在于所述的兩根防雷引下線的葉尖端分別與同一葉尖接閃器連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種風電機組葉片，其特征在于所述的兩根防雷引下線中的一根上接有葉中接閃器。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種風電機組葉片，其特征在于所述的防雷引下線與接閃器焊接。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種風電機組葉片，其特征在于所述的兩根防雷引下線的葉根端通過螺栓與葉片根部連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種風電機組葉片，其特征在于所述的兩根防雷引下線的截面積之和符合風電機組葉片內(nèi)部防雷引下線截面積要求。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種風電機組葉片，其特征在于所述的兩根防雷引下線的導通總電阻值不大于兩倍標準值。
【專利摘要】本實用新型是關于一種風電機組葉片，所述的葉片內(nèi)部設有兩根防雷引下線，所述的兩根防雷引下線的葉根端與葉片根部均為可拆卸連接。本實用新型風電機組葉片防雷設施的設置更為合理，檢測更為簡單、機動，從而克服在現(xiàn)有的風電機組運行過程中，對風電機組葉片內(nèi)部防雷引下線的防雷導通電阻值測量耗時耗成本的不足。
【IPC分類】F03D11-00
【公開號】CN204402766
【申請?zhí)枴緾N201420815938
【發(fā)明人】韓世輝, 李智峰
【申請人】北京天源科創(chuàng)風電技術有限責任公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月19日