[发明专利]防雷装置、直驱风力发电机组及其雷电防护方法

权利要求书

1.一种防雷装置，包括设置在非金属叶片上的用于接收雷电流的接闪器及与该接闪器电气连接的叶片引下线，其特征在于，所述防雷装置还包括：

第一引雷电流部件，与所述叶片引下线电气连接，且与发电机转子的外表面绝缘连接；

第二引雷电流部件，与所述发电机转子的外表面及绝缘机舱罩绝缘连接，所述第二引雷电流部件通过金属导体与所述第一引雷电流部件电气连接；

防雷引下线，用于电气连接所述第二引雷电流部件与设置于塔筒内的接地部件，以通过塔筒将雷电流泄放到大地。

2.根据权利要求1所述的防雷装置，其特征在于，还包括：第一绝缘部件，设置在所述发电机转子的外表面上且靠近所述叶片；

所述第一引雷电流部件包括第一导电端和第二导电端，所述第一导电端设置在所述叶片的根部上并与所述叶片引下线电气连接，所述第二导电端设置在所述第一绝缘部件上并与所述金属导体电气连接，所述叶片转动时所述第一导电端与所述第二导电端滑动接触。

3.根据权利要求2所述的防雷装置，其特征在于，还包括：第二绝缘部件，设置在所述发电机转子的外表面上且靠近绝缘机舱罩；

所述第二引雷电流部件包括第三导电端和第四导电端，所述第三导电端设置在所述第二绝缘部件上并与所述金属导体电气连接，所述第四导电端设置在所述绝缘机舱罩上、并与所述防雷引下线电气连接，所述发电机转子转动时所述第三导电端与所述第四导电端滑动接触。

4.根据权利要求3所述的防雷装置，其特征在于，所述第一导电端为具有预设弧度的金属弧形电刷轨道，所述第二导电端为第一防雷电刷。

5.根据权利要求4所述的防雷装置，其特征在于，还包括：第一电刷接粉盒，设置在所述第一绝缘部件上，用于接收所述第一防雷电刷与所述弧形电刷轨道摩擦过程中产生的粉尘。

6.根据权利要求4所述的防雷装置，其特征在于，所述第三导电端为第二防雷电刷，所述第四导电端为环绕所述绝缘机舱罩的金属环形电刷轨道。

7.根据权利要求6所述的防雷装置，其特征在于，还包括：第二电刷接粉盒，设置在所述第二绝缘部件上，用于接收所述第二防雷电刷与所述环形电刷轨道摩擦过程中产生的粉尘。

8.根据权利要求6所述的防雷装置，其特征在于，所述弧形电刷轨道或环形电刷轨道的粗糙度为R8～R12。

9.根据权利要求4所述的防雷装置，其特征在于，所述弧形电刷轨道的预设弧度至少为120°。

10.根据权利要求1～9任一项所述的防雷装置，其特征在于，所述防雷引下线采用扭缆方式绕过偏航轴承。

11.根据权利要求1～9任一项所述的防雷装置，其特征在于，所述金属导体及所述防雷引下线采用软铜电缆、铜编织带或镀锌扁钢。

12.根据权利要求1～9任一项所述的防雷装置，其特征在于，所述接地部件为设置在所述塔筒内壁且与风机基础电气连接的接地耳板；或者所述接地部件为风机基础，所述防雷引下线穿过所述塔筒直接与该风机基础电气连接。

13.根据权利要求6所述的防雷装置，其特征在于，还包括：两组所述第一引雷电流部件和两个所述第一绝缘部件，以及两个所述第二防雷电刷和两个所述第二绝缘部件；

三个第一防雷电刷通过三个第一绝缘部件按120°间隔均匀分布在所述发电机转子的外表面上，且靠近所述叶片；三个弧形电刷轨道分布在三个所述叶片外表面的根部；

三个第二防雷电刷通过三个第二绝缘部件按120°间隔均匀分布在所述发电机转子外表面上且靠近所述绝缘机舱罩。

14.根据权利要求13所述的防雷装置，其特征在于，三个第一防雷电刷与三个第二防雷电刷之间是一一对应，每一对第一防雷电刷与第二防雷电刷之间的连线互相平行。

15.根据权利要求6或7所述的防雷装置，其特征在于，所述第一防雷电刷和所述第二防雷电刷之间的金属导体分别通过夹具固定在所述第一绝缘部件和所述第二绝缘部件各自的底座上。

16.根据权利要求6、7或8所述的防雷装置，其特征在于，所述防雷装置的雷电流泄放通道为：

接闪器-叶片引下线-弧形电刷轨道-第一防雷电刷-第二防雷电刷-环形电刷轨道-防雷引下线-接地部件-大地。