[发明专利]一种风电叶片防雷结构及风电叶片

说明书

本发明提供的风电叶片防雷结构及风电叶片，属于风电机组叶片雷击防护技术领域，其中风电叶片防雷结构包括：金属叶尖，设置在叶片的尖部，与叶片内的接地引线电连接；金属探针，与金属叶尖保持间隔地设置在叶片上，并通过连接导线与金属叶尖电连接。本发明的风电叶片防雷结构，通过金属探针、连接导线、金属叶尖、接地引线形成放电通路，在雷击下行先导强电场作用下，更加靠近雷电的金属探针，较接地引线会更大概率的起始上行先导，与下行先导形成放电通路。从而有效地降低了接地引线周围的感应电荷形成流柱放电，进一步形成上行先导击穿叶片，能够有效保护叶片在雷击环境下的安全。

技术领域

本发明涉及风电机组叶片雷击防护技术领域，具体涉及一种风电叶片防雷结构及风电叶片。

背景技术

随着经济的快速发展，人们对电能的需求不断增加，风电机组的容量与风力发电的规模也随之不断扩大。由于风电机组的本体结构高耸突出，常位于旷野或者山区地带，雷击则是影响风电机组安全运行的主要因素之一，其中叶片是整个发电机组中最容易遭受雷击的组件。因此，风电机组叶片的雷击防护已成为制约风电机组可靠运行的关键问题。

中国专利文献CN102869882A公开了一种具有雷电防护系统的风力涡轮机叶片，包括叶尖、叶尖附近布置的接闪器、贯穿叶片内部的接地引线；当发生雷击时，雷击电流通过接闪器传导到接地引线并最终传导到大地实现放电通路。

上述叶片结构在发生雷击时，接地引线在雷击下行先导强电场的感应下，会有一定概率在引线周围产生感应电荷，电荷集聚会形成流柱放电。聚集在接地引线上的电荷进一步形成上行先导，与雷击下行先导形成放电通路，由于接地引线位于叶片内部，从而形成的流柱放电与雷击下行先导形成的放电通路，容易击穿叶片，大量高温雷击电弧融入击穿位置，容易导致叶片雷击损伤。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的风电叶片，在受到雷击时，接地引线在雷击下行先导电场的感应下，周围容易聚集大量电荷，聚集的大量电荷会有一定概率形成流柱放电，进一步形成上行先导，然后击穿叶片与雷击下行先导形成放电通路，导致叶片雷击损伤率高的缺陷，从而提供一种能有效避免在接地引线上起始上行先导，降低叶片的雷击损伤率的风电叶片防雷结构。

本发明还提供一种具有上述防雷结构的风电叶片。

为了解决上述技术问题，本发明提供风电叶片防雷结构，包括：

金属叶尖，设置在叶片的尖部，与所述叶片内的接地引线电连接；

金属探针，与所述金属叶尖保持间隔地设置在所述叶片上，并通过连接导线与所述金属叶尖电连接。

作为优选方案，所述金属探针具有多个，并沿所述连接导线依次设置。

作为优选方案，所述金属探针设置在所述叶片上位于靠近叶尖的1/10叶片长度的位置。

作为优选方案，多个所述金属探针在所述连接导线上均匀布置。

作为优选方案，所述金属探针与所述连接导线为一体结构。

作为优选方案，所述连接导线贴紧在所述叶片的外表面。

作为优选方案，所述金属探针在所述叶片上垂直设置，金属探针的靠近所述叶片的一端与所述连接导线电连接。

本发明提供的风电叶片，包括上述方案中任一项所述的防雷结构。

作为优选方案，所述的风电叶片，还包括：

接闪器，设于所述叶片的外表面上，并与所述接地引线电连接。

作为优选方案，所述防雷结构的金属探针设置在叶片的后缘位置。

本发明技术方案，具有如下优点：