[发明专利]电刷装置

说明书

本发明描述了一种风力涡轮机防雷系统的电刷装置（1），其被实现为提供从所述风力涡轮机的轮毂（4）到罩盖（2）的电流路径（P），所述电刷装置（1）包括：电刷保持器（11），其布置成保持电刷（10）与处于所述罩盖（2）的外部处的接触表面（50）电接触，所述接触表面（50）被电连接到所述轮毂（4）；支架（12），其布置成将所述电刷（10）与安装板（13）电连接；其特征在于：处于所述罩盖（2）的前壁（21）中的进入开口（20），所述进入开口（20）的尺寸设定成容纳所述支架（12）和所述电刷保持器（11）；以及安装装置，其用于从罩盖内部（22）在所述进入开口（20）上方将所述安装板（13）固定到罩盖前壁（21）。本发明还描述了一种风力涡轮机，其包括具有至少一个这样的电刷装置（1）的防雷系统。本发明还描述了一种对这样的电刷装置（1）的电刷（10）执行维护程序的方法。

技术领域

本发明描述了风力涡轮机防雷系统的电刷装置；风力涡轮机；以及对这样的电刷装置执行维护程序的方法。

背景技术

风力涡轮机由于其构造并且还由于其通常处于孤立的位置而易于受到雷击。风力涡轮机可被多次击中，并且因此通常包括防雷系统（LPS），以将非常大的雷电流安全地转移到地面。雷击可在任何点处击中风力涡轮机，通常在转子叶片处击中风力涡轮机，因为这些是最暴露的部分。由于轮毂被连接到发电机组件的主轴或低速轴，因此重要的是将风力涡轮机LPS设计成确保雷电流被转移到地面并且不会损坏发电机。相对简单的是，设置从罩盖（canopy）到基架（bedframe）（其支撑发电机组件）并且随后经由引下线通过塔架到地面的电连接。然而，必须防止对转子叶片的雷击从轮毂传递到主轴，并且该雷击必须被转移到罩盖（从那里其可传递到基架）。因此，风力涡轮机LPS通常在每个叶片中将包括引下线，该引下线延续直到轮毂并且经由一个或多个电刷直到罩盖和基架，并且随后，经由另外的引下线通过塔架到地面。电刷接口应始终提供从轮毂到罩盖和基架的电阻最小的路径。

通常通过使用一个或多个弹簧加载的石墨“刷”来实现不间断的电气路径。这是风力涡轮机LPS的轮毂到基架电流路径的情况。电刷组件可被固定到固定部分（例如，罩盖），使得电刷持续地压靠可旋转部分（旋转轮毂的合适表面或轮毂所连接到的低速轴）。电刷最终将会磨损，并且必须更换。在现有设计中，用于保持电刷的支架被安装到罩盖的外侧前壁上。这种布置结构需要技术人员进入处于风力涡轮机的前部处的毂罩中的狭窄且受限的空间，以便安装电刷和支架，并且后续再次进入该空间，以便执行任何维护步骤。

与这样的动作（manoeuvre）相关的健康和安全风险是相当大的，并且需要确保该风险最小化。例如，技术人员当在毂罩中工作时必须穿戴安全带。此外，有限的空间和狭促的环境意味着技术人员只能缓慢移动并且可能不得不爬行，以便到达罩盖前壁上的LPS支架。这些方面都增加了与轮毂到罩盖电流路径中的已知支架/电刷解决方案相关的总成本。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种电刷装置，其安装和维护更容易且成本更低。

该目的通过根据本发明的电刷装置，通过根据本发明的风力涡轮机以及通过根据本发明的对电刷装置的电刷执行维护程序的方法来实现。

根据本发明，风力涡轮机防雷系统的电刷装置被实现为提供从该风力涡轮机的轮毂到罩盖的电流路径，并且包括：电刷保持器，其布置成保持电刷与处于该罩盖的外部处的旋转接触表面电接触，该接触表面被电连接到该轮毂；以及支架，其布置成将该电刷与安装板电气和物理连接，该安装板被固定到固定的罩盖。本发明的电刷装置的特征在于：处于该罩盖的前壁中的进入开口，该进入开口的尺寸设定成容纳该支架和该电刷保持器；以及安装装置，其用于从罩盖内部在该进入开口上方将该安装板固定到罩盖前壁。