[发明专利]用于检测雷击的系统、方法和设备

说明书

技术领域

一般来说，本发明涉及雷击，具体来说，涉及用于检测雷击的系统、方法和设备。

背景技术

风力涡轮机能够是会易受雷击的较高结构。避雷针和类似装置可提供防雷击的某些保护，但是强大的雷击仍然能够损坏与风力涡轮机关联的许多组件。高电流可通过风力涡轮机沿能够取决于复杂电离条件、电位、云位置等的各种通路和入口/出口点传导到或者传导自地。因此，取决于强度、入口/出口位置和电流传导通路，能够引起各种形式的损坏。例如，雷击能够破坏电子组件和剥离风力涡轮机叶片材料，这能够造成涡轮机的不安全操作条件或故障。

当诸如风力涡轮机之类的结构被雷电击中时，往往需要损坏评估，并且维修人员被派遣到现场以执行对叶片和关联硬件的人工检查。叶片通常是能够从主涡轮机毂进入的大的空心结构。一般要求两个维修人员进行检查：一个控制叶片位置和间距，而另一个进入并且检查叶片内部的损坏、剥离、破裂等。定位和检查风力涡轮机的各叶片的过程会是费时且成本高的过程。

仍然需要用于检测雷击的改进的系统、方法和设备。

发明内容

上述需要的部分或全部可通过本发明的某些实施例得到解决。本发明的某些示例实施例可包括用于检测雷击的系统、方法和设备。

按照本发明的一示例实施例，提供一种用于确定雷击事件、分类和位置的方法。该方法包括接收至少一个引下线(down conductor)中的雷电电流，至少部分基于所接收的雷电电流来生成电压和极性信号，存储所生成的电压和极性信号，以及至少部分基于所存储的电压和极性信号来确定雷击事件、分类和位置。

按照另一示例实施例，提供一种用于确定雷击事件、分类和位置的系统。该系统包括：至少一个风力涡轮机叶片；引下线，与至少一个风力涡轮机叶片关联并且可操作以用于接收雷电电流；电阻元件，配置用于从雷电电流来产生电压和极性信号；至少一个电容元件，配置用于存储电压和极性信号；电-光转换器，配置用于至少部分基于所存储的电压和极性信号来产生光信号；以及光接收器，用于接收光信号。

按照另一示例实施例，提供一种用于确定雷击事件、分类和位置的设备。该设备包括：引下线，可操作以用于接收雷电电流；电阻元件，配置用于从雷电电流来产生电压和极性信号；至少一个电容元件，配置用于存储电压和极性信号；电-光转换器，配置用于至少部分基于所存储的电压和极性信号来产生光信号；以及光接收器，用于接收光信号。

按照本发明的另一示例实施例，提供一种用于确定雷击事件、分类和位置的方法。该方法包括接收至少一个引下线中的雷电电流，通过包括具有第一电阻率的第一分流器(shunt)和具有第二电阻率的第二分流器的一系列电路来传导所接收的雷电电流，其中第一和第二电阻率不相等。该方法还包括至少部分基于所接收的雷电电流分别从第一分流器和第二分流器生成第一电压信号和第二电压信号，测量第一电压信号与第二电压信号之间的差信号，以及至少部分基于所测量的差信号来确定雷击事件、分类和位置。该方法还可包括基于通过第一分流和第二分流元件传导所接收的雷电电流来生成第一电压信号和第二电压信号，其中第一分流和第二分流元件包括基本相等的几何形状或电感。

本文中详细描述并且作为本要求保护的发明的一部分来考虑本发明的其它实施例和方面。参照以下详细描述、附图和权利要求，能够理解其它实施例和方面。

附图说明

现在参照附表和附图，附图不一定按比例绘制，其中：

图1是按照本发明的一示例实施例的说明性风力涡轮机。

图2是按照本发明的一示例实施例的说明性雷电检测设备和系统的框图。

图3是按照本发明的一示例实施例的雷电检测器电路的说明性示意图。

图4是按照本发明的一示例实施例的差分分流电路的简图。

图5是根据本发明的一示例实施例的示例分流检测电路的框图。

图6是按照本发明的一示例实施例的示例方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图更全面地描述本发明的实施例，附图中示出本发明的实施例。但是，本发明可通过许多不同形式来实施，而不应当解释为局限于本文所提出的实施例；相反，提供这些实施例以使得本公开透彻和完整，并且向本领域的技术人员全面地传达本发明的范围。相似的标号通篇表示相似的单元。