[发明专利]一种风机轮毂引雷导线的连接方法及引雷导线系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种风机防护方法及装置，特别涉及一种风机轮毂引雷导线固定连接方法及系统装置，主要适应于将风机叶片接闪的雷电流引导到轮毂，再通过轮毂及其它通道将雷电流引导到大地，从而防止变桨轴承因雷电流损坏。

背景技术

由于风力发电机组一般都是设在相对空旷或较高的地理位置上，所以极易遭受到雷击，因此在风力发电机组中都会采取相应的防雷手段，防止雷击。风力发电机组轮毂防雷系统就是其中一部分；现有的风力发电机组轮毂防雷系统中，需采用固定在叶片端和轮毂端之间的引雷导线，将风机叶片接闪的雷电流引导到轮毂，再通过轮毂及其它通道将雷电流引导到大地，从而防止变桨轴承因雷电流损坏。但是，因为风机常常需进行变桨、同时轮毂也在不停的围绕着主轴进行旋转，所以如何可靠、有效、永久地将引雷导线固定在叶片端和轮毂端，是一个很难的问题，该问题急需解决。

现有的风力发电机组轮毂防雷系统中，引雷导线固定方法如下：引雷导线必须与固定在叶片端和轮毂端之间的钢丝绳、或者其他弹性单元(例如：摩托车绑扎带、弹簧等)进行固定，让钢丝绳或者弹性单元来承受引雷导线的重量，从而保护引雷导线的压接端不致于因为引雷导线的自重而造成损坏。这种引雷导线固定方式存在较大问题。因为固定在叶片端和轮毂端之间的钢丝绳或者弹性单元，如果绷得太紧，叶片变桨过程中产生的巨大扭矩因没有释放余量会直接扭断钢丝绳或者弹性单元。如果固定在叶片端和轮毂端之间的钢丝绳或者弹性单元装配余量太大，则会导致轮毂在围绕主轴旋转时，钢丝绳或者弹性单元上下窜动，对固定在其上的引雷导线产生一个较大的拉力，导致引雷导线断裂。因此有必要对此加以改进。

通过专利文献检索发现有一些关于风电机组防雷的专利，与本发明有一定关系的主要有以下几个：

1、专利号为CN200920245921.9， 名称为“一种风力发电机叶片轮毂防雷装置”的实用新型专利，该专利公开了一种叶片轮毂防雷装置，包括连接板、尼龙板和铜棒；所述连接板一端设置有两个或多个铜带紧固螺栓；所述连接板另一端固定在尼龙板中间部位；所述尼龙板两端设置有铜带紧固螺栓；所述铜带紧固螺栓上设置有铜棒。所述连接板中间部位成弧形或凸起结构。该装置通过一个支架将叶片和轮毂连接起来。此支架安装在叶片连接法兰上0°安装角相对180°的位置。通过两个M12的螺栓固定在法兰内圈上。

2、专利号为CN201220037810.0， 名称为“一种风力发电机组的复合型防雷接地装置”的实用新型专利，该专利公开了一种风力发电机组的复合型防雷接地装置，包括导电接地环、垂直接地极、放射带，其特征是在风机基础外边缘设置一圈水平接地环，水平接地环与风机基础环之间多处连接，在水平接地环上设置垂直接地极，并沿着风机附近道路两侧设置连接水平接地环的两根放射带，构成环形与放射形相结合的复合型接地网。

3、专利号为CN200710191677.8， 名称为“风力发电防雷系统”的发明专利，该专利公开了一种风力发电的防雷方法，包括叶片，电缆，其特征在于降低被击物体结构内部阻抗，对地形成通路就可以免遭雷击破坏，在叶片上翼面复合材料中加入具有良好导电性能和比重轻的碳纤维，并在叶尖部位装一个接闪器，通过电缆与叶片法兰连接，再由轮毂通过塔架内的接地线接入地网形成雷电通道(如果通道中转动部分导电性能不能达到导电要求，可以加装导电滑环解决)，当雷电击中叶片时，强大的雷电流通过雷电通道泻入大地，达到避雷效果，而不致使对叶片及其他设备造成损坏，实际上叶片成了引雷针，将周围的雷电引来并提前放电，从而提高风机运行的可靠性并延长叶片寿命，降低风险。

上述这些专利虽然都涉及到了风力发电机组的防雷问题，但还没有找到有关专门的风力发电机组轮毂防雷的文献报道，即便是第一个专利虽然提到了“轮毂”，但仔细阅读该文献发现并不能真正解决风力发电机组轮毂防雷问题，所以也没有专门提出针对风力发电机组轮毂防雷系统所存在问题的改进意见，因此很有必要对此加以改进。

发明内容

本发明目的在于针对风力发电机组轮毂防雷所存在的一些不足，提出一种新的风力发电机组轮毂防雷方法及装置，利用该方法及装置既能可靠、有效、永久地将引雷导线固定在叶片端和轮毂端，也能有效解决现有钢丝绳连接的引雷导线产生的一系列问题。