[发明专利]带有电流传导器件的风能设备的塔架

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有电流传导器件系统的风能设备的塔架，尤其是管状塔架，其中该电流传导器件系统用于将电功率从优选地布置在塔架上的发电机传输至优选地在塔架基部处构造成的功率模块。此外，本发明涉及一种风能设备以及一种用于运行风能设备的方法。

背景技术

本专利申请人的风能设备被称为5M、MM92、MM82、MM70以及MD77。

现代的风能设备通常具有塔架，在其上安放带有转子的机壳或外罩。该塔架尤其地构造成钢管状塔架，且通常具有逐渐变细的形状。

此外，该塔架自身一般由多个钢塔架部段构成，这些钢塔架部段可选地由预制的壳段组装而成。

在WO-A-2004/083633中描述了一种风力设备的钢塔架，以及一种用于建造风力设备的大型圆柱形或圆锥形塔架的方法。

此外，在WO-A-03/036084中公开了一种风能设备，其具有由多个塔架部段构建的塔架、布置在塔架顶部的区域中的发电机、布置在塔架基部的区域中的功率模块，以及预装在塔架部段中用于发电机至功率模块的电流传输的导电轨。

在许多已知的风能设备的情形中，风能设备的包括例如变压器、开关柜、可能有的逆变器、中压设备和/或低压分配装置等电气单元的电气功率模块布置在发电机的下方，且经常布置在风能设备塔架的塔架基部的区域中，或者布置在塔架基部处的机壳内。为了将由布置在塔架顶部的区域中的外罩内的发电机所产生的电能传输至功率模块或者传输至电网接口，在此设置有导电轨，其在大多数情况下在塔架的内部延伸。

此外，在DE-C-10152557中描述了一种风能设备，其包括由多个塔架部段构建的塔架、布置在塔架顶部的区域中的发电机、布置在塔架基部的区域中的功率模块，以及用于发电机至功率模块的电流传输的电流传导器件。

发明内容

由该现有技术出发，本发明的目的在于提供一种以简单且有利的方式建立的风能设备，其能够保持所设置的安全要求。

该目的通过带有用于将电功率从优选地布置在塔架上的发电机传输至优选地在塔架基部处构造成的功率模块的电流传导器件系统的风能设备的塔架、尤其是管状塔架来实现，该塔架的改进之处在于，电流传导器件系统具有三个并排布置的电导体，且这三个电导体布置在壳体中，其中，在使用壳体的情形下构造有用于布置在壳体中的电导体的地线，其中，壳体以预定间隔在使用连接装置的情形下与优选为内部的塔架壁相连接，其中，连接装置具有导电的横截面，其中，连接装置在塔架纵向上的间隔以及在壳体与塔架壁之间的连接装置的横截面如此地来测定，即，在出现故障情况、例如短路的情形中，塔架壁与壳体之间的电压降不超过预定的接触电压。

本发明基于使用作为用于电导体（也称作电流传导器件）的地线的壳体所构造成简单的电流传导器件系统，其相对于风能设备中目前已知的电流传导器件系统具有降低的重量，这是因为地线由壳体提供。

通过将壳体用作地线，在风能设备的管状塔架中的电流传导器件系统被改善且简化，其中，尤其是材料成本且进而整个风能设备的成本降低。

尤其是，电流传导器件系统正好具有或者仅具有三个并排布置的处于（地线）壳体内部中的电导体，其中，所述正好三个电导体被构造成地线的壳体包围。该（正好）三个并排布置的电导体的地线具有导电的例如由钢构成的壳体，在其中布置有传导电流的电导体。

此外，在本发明的范畴中作如下设置，即，在出现故障情况、例如电气短路的情形中，塔架壁与壳体之间的电压降不超过预定的接触电压，其中，在塔架内部中的壳体与塔架壁之间的连接装置构造成导电的，且连接装置的传导横截面与沿塔架纵向的连接装置之间的间隔一起如此地构造成或具有这样的尺寸，使得例如在出现短路的情形中，接触电压、以及因而在塔架壁与构造成地线的壳体之间的电压降不超过50伏。

由此实现了即使在可能出现的短路的情形中，人们在接触塔架壁时也不会经受到危害健康的电击。总地来说，由此风能设备的运行安全性在短路的情形中也得到了提高。在本发明的范畴中，在塔架的一种设计方案中同样作如下设置，即，接触电压小于40或30伏，以便使对人的健康危害最小。有利的是，在考虑安装地的相应的生效国家标准和国际标准的情形下来确定接触电压。

另一优点通过将用于电导体的壳体用作地线由此得出，即，壳体在其尺寸上构造成比在使用四个电导体的情形中更小。