[发明专利]具有雷电防护系统的风力涡轮机叶片

权利要求书

1. 具有雷电防护系统的风力涡轮机叶片(10、110)，其中所述叶片包括壳体并包括具有根端和尖端的纵向方向，所述叶片(10、110)进一步包括包含压力侧和吸力侧的成型轮廓、以及具有弦的前缘(18、118)和后缘(20、120)，所述弦具有在所述前缘和所述后缘之间延伸的弦长，所述成型轮廓当被入射气流冲击时产生升力，并且其中所述雷电防护系统包括：

－在所述壳体表面内或所述壳体表面上布置为可自由到达的至少一个接闪器(60、160)；以及

－雷电引下导体(70、170、170’、270、370、470、570、670、770)，其电连接于所述接闪器(60、160)并包括内导体(271、371、471、571、671、771)，所述内导体(271、371、471、571、671、771)由嵌入于由不导电材料制成的铺垫绝缘体(272、372、472、572、672、772)中的导电材料制成，其特征在于：

－所述雷电引下导体(70、170、170’、270、370、470、570、670、770)进一步包括具有在每米10至10000兆欧姆范围内的阻抗的第一传导层，所述第一传导层(273、373、473、573、673、773)位于离所述内导体(271、371、471、571、671、771)于横向距离并且与所述内导体(271、371、471、571、671、771)电隔绝。

2. 根据权利要求1的风力涡轮机叶片，其中当在20摄氏度测量时，所述第一传导层(273、373、473、573、673、773)具有在每米10至10000兆欧姆范围内的阻抗。

3. 根据权利要求2的风力涡轮机，其中覆盖-10摄氏度至35摄氏度的温度范围，有利地覆盖-20摄氏度至50摄氏度的温度范围，且更有利地覆盖-40摄氏度至50摄氏度的温度范围，所述第一传导层(273、373、473、573、673、773)具有每米10兆欧姆至10000兆欧姆的范围内的阻抗。

4. 根据前述任意一项权利要求的风力涡轮机叶片，其中所述壳体由复合材料，诸如增强纤维聚合材料制成。

5. 根据前述任意一项权利要求的风力涡轮机叶片，其中所述雷电引下导体(70、170、170’、270、370、470、570、670、770)为在所述壳体内延伸的内雷电导体(70)。

6. 根据权利要求5的风力涡轮机叶片，其中所述雷电引下导体从所述接闪器延伸到所述叶片的根端。

7. 根据前述任意一项权利要求的风力涡轮机叶片，其中所述铺垫绝缘体包括聚乙烯，有利地包括HDPE。

8. 根据前述任意一项权利要求的风力涡轮机叶片，其中所述雷电引下导体进一步包括在所述内导体(271、371、471、571、671、771)和所述铺垫绝缘体之间的半导材料(274、374、474、574、674、774)的层。

9. 根据前述任意一项权利要求的风力涡轮机叶片，其中所述阻抗在每米50兆欧姆至10000兆欧姆的范围内、或每米100兆欧姆至10000兆欧姆、或每米250兆欧姆至10000兆欧姆、每米350兆欧姆至10000兆欧姆、或在每米500兆欧姆至10000兆欧姆的范围内。

10. 根据前述任意一项权利要求的风力涡轮机叶片，其中所述第一传导层(273、373、473、573、673、773)位于离所述内导体(271、371、471、571、671、771)至少3mm的距离处、或离所述内导体(271、371、471、571、671、771)至少4mm、或离所述内导体(271、371、471、571、671、771)至少5mm的距离处。

11. 根据前述任意一项权利要求的风力涡轮机叶片，其中所述第一传导层(273、373、473、573、673、773)位于离所述内导体(271、371、471、571、671、771)小于10cm、或离所述内导体(271、371、471、571、671、771)小于7cm、或离所述内导体(271、371、471、571、671、771)小于4cm的距离处。

12. 根据前述任意一项权利要求的风力涡轮机叶片，其中所述至少一个接闪器(60、160)布置在所述叶片尖处或紧邻于所述叶片尖。