專利名稱：用于風(fēng)力渦輪機(jī)的防雷保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)的防雷保護(hù)系統(tǒng)。它進(jìn)一步涉及風(fēng)力渦輪機(jī)和用于保護(hù)風(fēng)力渦輪機(jī)的組件(例如電氣組件)免受雷擊的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)雷電撞擊到風(fēng)力渦輪機(jī)時(shí)，該雷電通常擊中一個(gè)或多個(gè)葉片的區(qū)域，來自雷擊的電流從那里通過傳導(dǎo)裝置(例如引下線(down conductor))在葉片內(nèi)部或外部傳導(dǎo)到一 個(gè)或多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)組件(例如輪轂、機(jī)艙和塔架)并且進(jìn)一步向下傳導(dǎo)到地。于是，目標(biāo)是 確保來自雷擊的電流在其通過風(fēng)力渦輪的路線上不會(huì)到達(dá)任何電氣組件(例如發(fā)電機(jī)或轉(zhuǎn)換器)或?qū)?huì)被雷擊的大能量損壞的其他關(guān)鍵組件(例如主軸承或變速箱)。從雷擊產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場、大電流以及高電壓的組合將損壞風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)或其他電氣組件。具有一種直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)(也被稱為無齒輪風(fēng)力渦輪機(jī))，其使得更難以在不會(huì)特別損壞發(fā)電機(jī)的情況下將雷擊從一個(gè)或多個(gè)葉片傳導(dǎo)通過風(fēng)力渦輪機(jī)，因?yàn)樗苯舆B接到風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片輪轂。具有一種帶有利用外部旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)，其使得甚至更難以找到一種將來自風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片上的雷擊的電流傳導(dǎo)到地而不損壞發(fā)電機(jī)的方式。在風(fēng)力渦輪機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)中，雷擊由葉片的引下線直接傳導(dǎo)到輪轂，其將進(jìn)一步將來自雷擊的電流傳導(dǎo)到機(jī)艙并且進(jìn)一步向下傳導(dǎo)到地。這種種類的防雷保護(hù)系統(tǒng)不會(huì)工作于直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)，在該直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)處，發(fā)電機(jī)直接連接到輪轂，所以發(fā)電機(jī)于是可能被雷擊損壞。從專利US 7，377，750 BI,已知具有一種防雷保護(hù)系統(tǒng)，其用于將雷擊傳導(dǎo)到葉片并進(jìn)一步傳導(dǎo)到圍繞葉片輪轂的區(qū)域并且沿著風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片輪轂和關(guān)鍵組件周圍的路徑。該解決方案的難點(diǎn)在于，盡管輪轂周圍的雷電傳導(dǎo)路徑非常長，具有一個(gè)或多個(gè)方向變換或回轉(zhuǎn)并且在該路徑具有方向變換或回轉(zhuǎn)的每個(gè)地方，存在來自雷擊的電流從雷電傳導(dǎo)路徑跳到接近于該雷電傳導(dǎo)路徑的組件(比如例如葉片輪轂)并且然后進(jìn)一步到發(fā)電機(jī)的巨大風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一目的在于提供一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)的改進(jìn)的防雷保護(hù)系統(tǒng)。本發(fā)明的第二目的在于提供一種克服先前提到的困難并且降低所提到的風(fēng)險(xiǎn)的有利風(fēng)力渦輪機(jī)。本發(fā)明的第三目的在于提供一種用于保護(hù)風(fēng)力渦輪機(jī)的組件免受雷擊的有利方法，其降低了來自雷擊的電流從雷電傳導(dǎo)路徑跳到接近于該雷電傳導(dǎo)路徑的組件并且然后進(jìn)一步到發(fā)電機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。通過如權(quán)利要求I中所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)的防雷保護(hù)系統(tǒng)來解決第一目的。通過如權(quán)利要求4中所述的風(fēng)力渦輪機(jī)來解決第二目的。通過如權(quán)利要求15中所述的保護(hù)風(fēng)力渦輪機(jī)的組件免受雷擊的方法來解決第三目的。從屬權(quán)利要求限定本發(fā)明的其他發(fā)展。
本發(fā)明的用于風(fēng)力渦輪機(jī)的防雷保護(hù)系統(tǒng)包括至少一個(gè)絕緣高壓電纜。此外，該防雷保護(hù)系統(tǒng)包括拾取(Pick-up)單元和附加絕緣高壓電纜。該至少一個(gè)絕緣高壓電纜例如在其第一端部處以電氣方式連接到雷電接收器(receptor)。此外,該至少一個(gè)絕緣高壓電纜例如在其第二端部處以電氣方式連接到拾取單元。該拾取單元能夠借助于所述附加絕緣高壓電纜進(jìn)一步以電氣方式連接到電氣接地構(gòu)件。絕緣高壓電纜的使用具有下述優(yōu)點(diǎn)，來自風(fēng)力渦輪機(jī)的組件(例如風(fēng)力渦輪機(jī)葉片)上的雷擊的電流可以從該組件傳導(dǎo)到電氣接地構(gòu)件(例如風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架)，而不會(huì)到達(dá)敏感電氣組件(比如定子繞組和轉(zhuǎn)子的永久磁體)并且還會(huì)回避關(guān)鍵部件(比如主軸承)。用于防雷保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)電氣隔離高壓電纜(還被縮寫為HV電纜)可以被用作HV電纜并且可以以簡單的方式(在例如轉(zhuǎn)子葉片和風(fēng)力渦輪機(jī)的內(nèi)部軸上的附著區(qū)域之間不存在若干個(gè)方向變換或回轉(zhuǎn))驅(qū)動(dòng)。

此外，拾取單元的使用具有下述優(yōu)點(diǎn)，僅一個(gè)附加絕緣HV電纜對(duì)將來自雷擊的電流傳導(dǎo)到電氣接地構(gòu)件(例如風(fēng)力渦輪機(jī)塔架)是必需的。在這種情況下，僅一個(gè)HV電纜通過風(fēng)力渦輪機(jī)的關(guān)鍵電氣組件(比如發(fā)電機(jī)或轉(zhuǎn)換器)或可能會(huì)被雷擊的大能量損壞的其他關(guān)鍵組件(比如主軸承或變速箱)。優(yōu)選地，屏蔽設(shè)備(例如屏蔽軟管(hose)或屏蔽管)被安裝在至少一個(gè)HV電纜周圍或附加HV電纜周圍。備選地，屏蔽設(shè)備或屏蔽裝置(例如屏蔽軟管或屏蔽管)可以直接在所述至少一個(gè)HV電纜中或附加HV電纜中實(shí)施。該屏蔽設(shè)備可以由金屬材料制成。此外，該屏蔽設(shè)備可以通過特定的支架安裝和/或承載?？梢栽贖V電纜周圍安裝的附加屏蔽軟管或管(例如金屬屏蔽軟管或管)的使用降低了 HV電纜周圍的電磁場。例如，該至少一個(gè)HV電纜和/或附加HV電纜可以借助于滑動(dòng)環(huán)和/或接觸電刷和/或火花隙(spark gap)而電氣連接到拾取單元。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括如先前所述的防雷保護(hù)系統(tǒng)。一般來說，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有與先前所述的本發(fā)明的防雷保護(hù)系統(tǒng)一樣的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)可以包括旋轉(zhuǎn)軸。優(yōu)選地，拾取單元可以被放置在旋轉(zhuǎn)軸處。此外，該風(fēng)力渦輪機(jī)可以包括中央單元。該中央單元可以位于旋轉(zhuǎn)軸處。在這種情況下，拾取單元可以有利地位于中央單元處。該風(fēng)力渦輪機(jī)可以包括輪轂。該輪轂可以包括中央輪轂單元。拾取單元可以位于中央輪轂單元處。該風(fēng)力渦輪機(jī)可以進(jìn)一步包括主軸。該主軸可以包括中央主軸單元。在這種情況下，拾取單元可以優(yōu)選地位于中央主軸單元處。例如處于中央輪轂單元或中央主軸單元的拾取單元的中央位置使得有可能以簡單的方式將該拾取單元連接到電氣接地構(gòu)件(其可以例如是風(fēng)力渦輪機(jī)塔架)，所述簡單的方式不需要若干的方向變換或回轉(zhuǎn)并且不會(huì)到達(dá)敏感關(guān)鍵組件，比如定子繞組和轉(zhuǎn)子的永久磁體。此外，可以通過例如用僅一個(gè)附加HV電纜將僅一個(gè)位于中央的拾取單元連接到接地構(gòu)件而有效地回避比如主軸承的關(guān)鍵部件。中央輪轂單元或中央主軸單元可以包括至少一個(gè)電滑動(dòng)環(huán)或多個(gè)電滑動(dòng)環(huán)和/或液壓連接軸(union)。本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)可以包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片。該轉(zhuǎn)子葉片可以包括雷電接收器。該雷電接收器可以被連接到至少一個(gè)HV電纜。例如，雷電接收器可以借助于葉片引下線被連接到至少一個(gè)HV電纜。葉片引下線可以優(yōu)選地位于葉片內(nèi)部。葉片的引下線可以有利地被連接到葉片內(nèi)部的電氣隔離HV電纜的第一端部。HV電纜的第二端部可以被附著到拾取單元或拾取結(jié)構(gòu)，其位于中央輪轂單元或中央主軸單元處。風(fēng)力渦輪機(jī)可以包括風(fēng)力渦輪機(jī)塔架。其可以附加地包括位于塔架和風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙之間的過渡(transition)件。中央輪轂單元和/或中央主軸單元到塔架或到過渡件之間的另一電氣連接可以通過附加HV電纜實(shí)現(xiàn)。該附加HV電纜可以有利地被附加地屏蔽和隔離。這將允許機(jī)艙中非常低的電磁場條件。優(yōu)選地，拾取單元或拾取結(jié)構(gòu)是電氣隔離的，例如通過隔離承載結(jié)構(gòu)。其可以優(yōu)選地從中央輪轂單元和/或輪轂和/或主軸和/或中央主軸單元隔離。拾取單元或拾取結(jié)構(gòu)的電氣隔離提供對(duì)敏感電氣組件和關(guān)鍵部件(比如主軸承)的高效保護(hù)以免被雷擊損壞。此外，風(fēng)力渦輪機(jī)可以包括電氣接地構(gòu)件。其還可以包括至少一個(gè)避雷導(dǎo)線，該避 雷導(dǎo)線借助于絕緣高壓電纜電氣連接到電氣接地構(gòu)件。該電氣接地構(gòu)件可以是例如風(fēng)力渦輪機(jī)塔架或位于塔架和機(jī)艙之間的過渡件。該至少一個(gè)避雷導(dǎo)線可以例如是Franklin避雷針。避雷導(dǎo)線或Franklin避雷針可以位于機(jī)艙處。借助于絕緣HV電纜的避雷導(dǎo)線到接地構(gòu)件的連接降低了由雷擊在機(jī)艙中引起的電磁場并且同時(shí)保護(hù)風(fēng)力渦輪機(jī)的敏感電氣組件和敏感機(jī)械組件免受雷擊。一般來說，風(fēng)力渦輪機(jī)可以是直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)。此外，風(fēng)力渦輪機(jī)可以包括具有外部轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)或具有內(nèi)部轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)。先前描述的防雷保護(hù)系統(tǒng)可以以相同的方式被應(yīng)用于外部轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)和內(nèi)部轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的用于保護(hù)風(fēng)力渦輪機(jī)的組件(尤其是電氣組件)免受雷擊的方法與包括電氣接地構(gòu)件和至少一個(gè)雷電接收器的風(fēng)力渦輪機(jī)有關(guān)。該方法的特征在于借助于HV電纜將至少一個(gè)雷電接收器電氣連接到拾取單元并且借助于附加HV電纜將拾取單元電氣連接至電氣接地構(gòu)件。一般來說，用于將該至少一個(gè)雷電接收器連接到拾取單元的HV電纜可以具有與用于將該拾取單元連接至電氣接地構(gòu)件的HV電纜相同的特性。本發(fā)明的方法具有與先前描述的本發(fā)明的防雷保護(hù)系統(tǒng)和先前描述的本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)相同的優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明的上下文中，詞語“附加”僅用來使兩個(gè)提到的HV電纜彼此區(qū)別。


根據(jù)結(jié)合附圖的實(shí)施例的下面的描述，本發(fā)明的其他特征、特性和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。所有提到的特征彼此分開或以任何組合是有利的?，F(xiàn)在將參考圖I至5來描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖I示意性示出風(fēng)力渦輪機(jī)。圖2示意性示出本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)的部件。圖3示意性示出拾取結(jié)構(gòu)的部件。圖4示意性示出用于將高壓電纜的第二端部彼此連接以及與接觸電刷連接的示例。圖5示意性示出兩個(gè)滑動(dòng)環(huán)之間的電氣連接。
具體實(shí)施例方式圖I示意性示出風(fēng)力渦輪機(jī)I。該風(fēng)力渦輪機(jī)I包括塔架5、機(jī)艙2和輪轂7。該機(jī)艙2位于塔架5的頂部。過渡件6位于塔架5和機(jī)艙2之間。輪轂7包括多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片8。輪轂7被安裝到機(jī)艙2。此外，輪轂7被樞軸安裝以使得它能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸26旋轉(zhuǎn)。機(jī)艙2包括遠(yuǎn)側(cè)27，其相對(duì)于輪轂7而定位。發(fā)電機(jī)3位于機(jī)艙2內(nèi)部。發(fā)電機(jī)3包括面對(duì)輪轂7的近側(cè)24和相對(duì)于輪轂7的遠(yuǎn)側(cè)25。一般來說，發(fā)電機(jī)3可以具有外部轉(zhuǎn)子配置或內(nèi)部轉(zhuǎn)子配置。風(fēng)力渦輪機(jī)I是直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)。圖2示意性示出本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)I的部件。風(fēng)力渦輪機(jī)I包括直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)3，其位于機(jī)艙2和輪轂7之間。備選地，直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)3可以位于機(jī)艙2內(nèi)部。風(fēng)力渦輪機(jī)I包括防雷保護(hù)系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)電氣隔離高壓電纜12 (HV電纜)。屏蔽設(shè) 備(例如屏蔽軟管或管13)被安裝在HV電纜12周圍或者可以直接在HV電纜12中實(shí)施。轉(zhuǎn)子葉片8每個(gè)都包括至少一個(gè)雷電接收器，其在圖2中沒有被示出。雷電接收器被連接到葉片引下線11，其將雷電電流朝向葉片根部22引導(dǎo)。該葉片根部22是葉片8的一部分，在那里葉片8連接到輪轂7。葉片引下線11優(yōu)選地被放置在葉片8內(nèi)部。葉片引下線11被連接到HV電纜12a。在圖2中，葉片引下線11和HV電纜12a之間的連接位于接近于葉片根部22的轉(zhuǎn)子葉片8內(nèi)部。備選地，葉片引下線11和HV電纜12a之間的連接可以位于輪轂7內(nèi)部。換句話說，HV電纜12a的第一端部被連接到葉片引下線11。HV電纜12a的第二端部被連接到拾取單元14或拾取結(jié)構(gòu)14。風(fēng)力渦輪機(jī)I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)除了別的之外還包括底座框架9、主軸10、主支撐結(jié)構(gòu)21和機(jī)殼4內(nèi)的電氣系統(tǒng)。這些組件可以優(yōu)選地位于機(jī)艙2內(nèi)部。風(fēng)力渦輪機(jī)機(jī)艙2被經(jīng)由過渡件6安裝，該過渡件6還包括風(fēng)力渦輪機(jī)塔架5上的偏航部。優(yōu)選地，拾取單元14位于旋轉(zhuǎn)軸26處。風(fēng)力渦輪機(jī)I可以包括中央主軸單元或中央輪轂單元。在這種情況下，該拾取單元14可以位于中央主軸單元或中央輪轂單元處。中央輪轂單元可以包括電滑動(dòng)環(huán)和液壓連接軸。拾取單元或拾取結(jié)構(gòu)14通過隔離承載結(jié)構(gòu)15與中央輪轂單元和/或中央主軸單元以及輪轂7或主軸10電氣隔離。一般來說，具有拾取結(jié)構(gòu)14或拾取單元14的中央輪轂單元可以放置在主軸10內(nèi)部或輪轂7內(nèi)部。取決于其放置，該單元的不同部件以及因此還有附著的防雷保護(hù)系統(tǒng)的不同部件將處于靜態(tài)相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)。塔架5和/或過渡件6形成電氣接地構(gòu)件或者包括電氣接地構(gòu)件。借助于附加絕緣HV電纜12b，拾取單元或拾取結(jié)構(gòu)14被電氣連接到電氣接地構(gòu)件。該附加HV電纜12b進(jìn)一步朝向電氣接地構(gòu)件(例如過渡件6)分配雷電電流。附加HV電纜12b包括屏蔽設(shè)備13b。該屏蔽設(shè)備13b可以具有與其他HV電纜12、先前所述金屬軟管或管13的上下文中的特性相同的特性。屏蔽軟管13a借助于支架18在其第一端部處連接到輪轂7。屏蔽軟管13a借助于特定支架18在其第二端部處連接到輪轂或連接到拾取單元14或連接到中央輪轂單元或連接到中央主軸單元。屏蔽軟管13b借助于特定支架18連接到隔離承載結(jié)構(gòu)15。借助于支架18屏蔽軟管13b利用其第二端部連接到過渡件6的特定突出體19。附加HV電纜12b的第一端部被連接到拾取單元14。該附加HV電纜12b的第二端部例如電氣連接到過渡件6或連接到塔架5或連接到另一電氣接地構(gòu)件。在圖2中，附加HV電纜12b的第二端部通過金屬支架19被安裝在過渡件6內(nèi)部。一般來說，HV電纜12和拾取單元14之間的連接通過滑動(dòng)環(huán)和/或電刷(例如碳電刷或接觸電刷)和/或火花隙來實(shí)現(xiàn)。這些連接裝置(例如滑動(dòng)環(huán)、電刷或火花隙)優(yōu)選地位于主軸10的中心區(qū)中。在圖2中，高壓電纜12a借助于接觸電刷17被連接到拾取單元14。連接電刷17借助于隔離承載裝置16被連接到輪轂17。此外,在圖2中，機(jī)艙2包括Franklin避雷針20。該Franklin避雷針20位于機(jī)艙2的頂部上和機(jī)艙2的遠(yuǎn)側(cè)27處。機(jī)艙2上的Franklin避雷針或多個(gè)Franklin避雷針20另外提供對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)I的外部防雷保護(hù)。為了安全地將雷電電流引導(dǎo)到地，HV電纜12c的第一端部被連接到Franklin避雷針20。該HV電纜12c的第二端部被連接到風(fēng)力渦輪機(jī)I的電氣接地構(gòu)件。該HV電纜12c具有與先前描述的HV電纜12a和12b相同的特 性和優(yōu)點(diǎn)。例如，它可以通過金屬支架19安裝到過渡件6內(nèi)部。為了限制HV電纜12c周圍的電磁場，附加金屬軟管或管13c被安裝在該電纜12c周圍。屏蔽軟管13c的第一端部被特定支架18連接到機(jī)艙。該屏蔽軟管13c的第二端部也借助于特定支架18連接到過渡件6的特定突出體19。圖3示意性地詳細(xì)地示出拾取結(jié)構(gòu)14或拾取單元14的部件。該拾取單元14被連接到中央單元30或者接近于中央單元30定位。該拾取單元14包括滑動(dòng)環(huán)31和鋼環(huán)32。鋼環(huán)32借助于具有絕緣層34的屏蔽籠33隔離。具有絕緣層34的屏蔽籠33允許機(jī)艙2中非常低的電磁場條件。一般來說，屏蔽軟管13可以是鋼制軟管。而且屏蔽籠33可以由鋼制成或者可以包括鋼。絕緣層34可以例如包括玻璃纖維增強(qiáng)聚合物(GFRP)。高壓電纜12a (該高壓電纜12a利用其第一端部連接到葉片引下線11)借助于接觸電刷17利用其第二端部連接到鋼環(huán)32。接觸電刷17借助于隔離承載裝置16連接到輪轂7。作為對(duì)使用接觸電刷17的代替，高壓電纜12a和鋼環(huán)32之間的電氣傳導(dǎo)連接可以通過火花隙來實(shí)現(xiàn)。參考數(shù)字14指示電氣連接。附加HV電纜12b被電氣傳導(dǎo)連接到鋼環(huán)32。在圖3中，附加HV電纜12b的屏蔽軟管13b借助于螺栓連接35連接到屏蔽籠33。作為對(duì)圖3中示出的實(shí)施例的備選，鋼環(huán)32可以圍繞輪轂7旋轉(zhuǎn)并且可以借助于接觸電刷連接到附加HV電纜。在這種情況下，在圖3中，高壓電纜12a可以被看作附加HV電纜并且HV電纜12b可以被看作連接到葉片引下線的HV電纜。圖4示意性示出用于將高壓電纜的第二端部彼此連接并且與接觸電刷連接的示例。第一高壓電纜41連接到第一葉片8的一個(gè)或多個(gè)雷電接收器。第二高壓電纜42連接到第二葉片8的一個(gè)或多個(gè)雷電接收器。第三高壓電纜43連接到第三葉片8的一個(gè)或多個(gè)雷電接收器。三個(gè)HV電纜41、42和43中的每一個(gè)都連接到環(huán)狀HV電纜44。環(huán)狀HV電纜44包括兩個(gè)接觸電刷17a和17b。在圖4中，第一接觸電刷17a位于第二 HV電纜42與環(huán)狀HV電纜44的連接以及第三HV電纜43與環(huán)狀HV電纜44之間的連接之間。第二接觸電刷17b位于第三HV電纜43與環(huán)狀HV電纜44的連接以及第一 HV電纜41與環(huán)狀HV電纜44的連接之間。HV電纜41、42、43和44可以借助于接觸電刷17a和17b連接到鋼環(huán)32。
圖5示意性示出兩個(gè)滑動(dòng)環(huán)51和52之間的電氣連接?；瑒?dòng)環(huán)連接53將第一滑動(dòng)環(huán)51與第二滑動(dòng)環(huán)52連接。滑動(dòng)環(huán)連接53包括高壓電纜連接54。還要注意，如果沒有以其他方式提到，在本文檔內(nèi)，術(shù)語“ 連接”或“被連接”意味著被電氣連接。因此，可以在相應(yīng)組件之間直接建立電氣連接或者經(jīng)由處于電氣傳導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)其他組件來間接建立電氣連接。
權(quán)利要求
1.一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)(I)的防雷保護(hù)系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)絕緣高壓電纜(12a)，其特征在于 所述防雷保護(hù)系統(tǒng)包括拾取單元(14)和附加絕緣高壓電纜(12b)，所述至少一個(gè)絕緣高壓電纜(12a)被電氣連接到雷電接收器和拾取單元(14)，該拾取單元(14)能夠借助于附加絕緣高壓電纜(12b )被電氣連接到電氣接地構(gòu)件(5、6 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防雷保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 屏蔽設(shè)備(13)被安裝在所述至少一個(gè)高壓電纜(12a)周圍或所述附加高壓電纜(12b)周圍，或者被直接實(shí)施在所述至少一個(gè)高壓電纜(12a)中或所述附加高壓電纜(12b)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的防雷保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述至少一個(gè)高壓電纜(12a)和/或所述附加高壓電纜(12b)借助于滑動(dòng)環(huán)(31)和/或接觸電刷(17)和/或火花隙被電氣連接到拾取單元(14)。
4.一種包括根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的防雷保護(hù)系統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)(I)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其特征在于， 所述風(fēng)力渦輪機(jī)包括旋轉(zhuǎn)軸(26)，并且所述拾取單元(14)被放置于所述旋轉(zhuǎn)軸(26)處。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(I)，其特征在于， 所述風(fēng)力渦輪機(jī)包括旋轉(zhuǎn)軸(26)和位于所述旋轉(zhuǎn)軸(26)處的中央單元(30)，其中所述拾取單元(14)位于所述中央單元(30)處。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其特征在于， 所述風(fēng)力渦輪機(jī)包括具有中央輪轂單元的輪轂(7)并且所述拾取單元(14)位于所述中央輪轂單元處。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其特征在于， 所述風(fēng)力渦輪機(jī)包括具有中央主軸單元的主軸(10)并且所述拾取單元(14)位于所述中央主軸單元處。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(I)，其特征在于， 所述中央輪轂單元或中央主軸單元包括至少一個(gè)電滑動(dòng)環(huán)和/或液壓連接軸。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其特征在于， 所述風(fēng)力渦輪機(jī)包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(8)，所述轉(zhuǎn)子葉片(8)具有連接到所述至少一個(gè)高壓電纜(12)的雷電接收器。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至10中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其特征在于， 所述拾取單元(14 )是電氣隔離的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其特征在于， 所述風(fēng)力渦輪機(jī)(I)包括輪轂(7)和/或主軸(10)和/或中央輪轂單元和/或中央主軸單元，并且所述拾取單元(14)與所述輪轂(7)和/或主軸(10)和/或中央輪轂單元和/或中央主軸單元電氣隔離。
13.根據(jù)權(quán)利要求4至12中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其特征在于， 所述風(fēng)力渦輪機(jī)包括電氣接地構(gòu)件(5、6)以及至少一個(gè)避雷導(dǎo)線(20)，所述至少一個(gè)避雷導(dǎo)線(20)借助于絕緣高壓電纜(12c)電氣連接到電氣接地構(gòu)件(5、6)。
14.根據(jù)權(quán)利要求4至13中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(I)，其特征在于，所述風(fēng)力渦輪機(jī)(I)是直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)。
15. 一種用于保護(hù)風(fēng)力渦輪機(jī)(I)的組件免受雷擊的方法，其中所述風(fēng)力渦輪機(jī)(I)包括電氣接地構(gòu)件(5、6)以及至少一個(gè)雷電接收器，其特征在于， 借助于高壓電纜(12)將所述至少一個(gè)雷電接收器電氣連接到拾取單元(14)并且借助于附加高壓電纜(12)將所述拾取單元(14)電氣連接到電氣接地構(gòu)件(5、6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)的防雷保護(hù)系統(tǒng)。描述了用于風(fēng)力渦輪機(jī)(1)的防雷保護(hù)系統(tǒng)。其包括至少一個(gè)絕緣高壓電纜(12a)、拾取單元(14)和附加絕緣高壓電纜(12b)。所述至少一個(gè)絕緣高壓電纜(12a)被電氣連接到雷電接收器和拾取單元(14)。該拾取單元(14)能夠借助于附加絕緣高壓電纜(12b)而電氣連接到電氣接地構(gòu)件(5、6)。
文檔編號(hào)H02G13/00GK102767487SQ201210133820
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月3日
發(fā)明者B.萊夫克, K.奧爾森 申請(qǐng)人:西門子公司