一种风电叶片防雷结构的制作方法

本实用新型涉及一种风电叶片防雷结构，尤其涉及一种加装有叶尖延长段的风电叶片的防雷结构。

背景技术：

由于我国可利用的风电场有限，好的风场基本都已经开发完毕，最初开发的风电场由于技术落后，叶片结构设计不合理，尺寸较小，导致发电效率偏低，为了提高叶片的发电效率，技术人员提出了通过延长叶片尺寸来提高风力机的发电效率。由于风力机叶尖延长技术刚开始发展，叶尖延长段部位的防雷技术不成熟，风力机经过叶尖延长后尺寸变的更大，虽然发电效率提高了，但是更容易遭受雷击，叶片遭受雷击后如果不能及时将雷击电流传导出去，就会导致叶片结构遭到破坏，影响叶片的气动性能和结构安全性，轻则需要停机维修，重则需要将整个叶片进行更换，给风电企业带来了巨大的经济损失。

为了保障叶尖延长后的风力机叶片在雷击情况下安全运行，需要对叶片的叶尖延长段部分进行防雷设计。目前国内对风电叶片的防雷设计种类有很多，但是对叶尖延长后的风电叶片的防雷方法还很少。因此开发设计出一种操作简单、成本低廉、功能专业的风电叶片防雷结构对叶片发展有积极推动作用。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种通过在叶尖延长段预埋避雷线，通过螺栓将叶片延长段的金属叶尖与原有叶片的金属叶尖连接成一体的结构，目的是为了利用避雷系统与原有叶片的避雷系统连接成的整体将雷击电流疏导出去，防止 叶尖延长段受到雷击后形成损伤。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种风电叶片防雷结构，包括基础叶片和叶尖延长段，其特征在于，所述基础叶片包括基础叶片金属叶尖，所述叶尖延长段包括延长段主体和延长段金属叶尖，所述延长段主体的自由端设置所述延长段金属叶尖，所述延长段主体的尾端设置有容纳凹槽，所述延长段主体中预埋有避雷线缆和金属连接块，所述避雷线缆一端与延长段金属叶尖连接，另一端与金属连接块连接；所述基础叶片和叶尖延长段连接在一起，所述基础叶片金属叶尖完全容纳于所述叶尖延长段尾端的容纳凹槽中，所述延长段主体中的金属连接块与基础叶片金属叶尖导电连接。

优选地，所述避雷线缆将叶尖延长段的防雷系统与基础叶片的防雷系统连接。

优选地，所述金属连接块与基础叶片金属叶尖之间通过金属连接件连接在一起，形成一个电流传导通路。

优选地，所述叶尖延长段尾端的容纳凹槽的侧壁上设置有通孔，所述金属连接件穿过所述通孔将所述金属连接块与基础叶片金属叶尖之间通过金属连接件连接在一起。

优选地，所述金属连接件为沉头螺栓。

优选地，所述基础叶片和叶尖延长段通过黏胶层连接在一起。

优选地，所述基础叶片金属叶尖为铝叶尖。

本实用新型的风电叶片防雷结构，在叶尖延长段预埋避雷电缆和金属连接块，将电缆与金属连接块相连，在延长段临近叶尖位置预埋铝叶尖，连接避雷电缆和铝叶尖，将叶尖延长段与基础叶片连接后，在重合的区域垂直叶片表面开螺纹孔，螺纹孔穿过金属连接块延伸至基础叶片铝叶尖，采用沉头 螺栓连接金属连接块和基础叶片铝叶尖，实现叶片延长段和基础叶尖导雷电流传递的通路。所述的叶尖延长段与基础叶片的连接采用真空吸注或者手糊工艺成形。所述的金属连接块的位置需要在工艺过程中进行合理定位，使得金属连接块与基础基础叶片叶尖避雷铝叶尖在展向和弦向有一定的重合区域。

同现有技术相比，本实用新型的风电叶片防雷结构具有如下明显的优点：通过连接叶尖延长段与基础叶片，将与叶尖延长段中的避雷电缆连接的金属连接块和原始叶片铝叶尖连接在一起，实现叶片延长段和基础叶尖导雷电流传递的通路，在雷击发生时，叶尖延长段的金属铝叶尖接收到雷击电流，电流经过预埋在叶片延长段内部的避雷线缆，沿着金属连接块内的螺栓传导到基础叶片的金属叶尖，再经过基础叶片的防雷系统将雷电电流传导下去，本实用新型的提供的防雷结构具有实施简单、操作难度小和可靠性高得特点，可以有效解决叶片延长过程的防雷难题，避免风电叶片受到雷击损坏。

附图说明

图1.风力机叶尖延长段与基础叶片连接示意图；

图2.风力机叶尖延长段防雷结构示意图；

图3.为图2中的A-A截面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。需要说明的是，以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。此外，以下实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”等，仅是参考附图的方向。 因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。

如图1所示，为提高风力机的发电效率，在风力机基础叶片7上增加了叶尖延长段5，基础叶片7与叶尖延长段5之间采用真空吸注或者手糊工艺成形，通过延长叶片尺寸来提高风力机的发电效率，风力机经过叶尖延长后尺寸变的更大，虽然发电效率提高了，但是更容易遭受雷击，叶片遭受雷击后如果不能及时将雷击电流传导出去，就会导致叶片结构遭到破坏，影响叶片的气动性能和结构安全性，轻则需要停机维修，重则需要将整个叶片进行更换，给风电企业带来了巨大的经济损失。

如图2所示，本实用新型提供了一种增加叶尖延长段后的风电叶片防雷结构，叶尖延长段5在成形前预埋避雷线缆2、金属连接块3，在临近叶尖部位，采用传统方法在合模前预埋延长段金属叶尖1，将预埋的避雷线缆2一端与延长段金属叶尖1连接，另一端与金属连接块3连接。金属连接块3的定位方法是，使得金属连接块3与基础叶片7的铝叶尖6在展向和弦向有一定的重合区域的位置。

如图3所示，通过粘接工艺连接叶尖延长段5与基础叶片7后，在叶片重合的区域，在金属连接块3的上部垂直叶片表面开螺纹孔，螺纹孔穿过金属连接块延伸至基础叶片铝叶尖内部，采用沉头螺栓连接金属连接块3和基础叶片铝叶尖6，实现叶尖延长段5和基础叶片铝叶尖6导雷电流传递的通路，在雷击发生时，叶尖延长段5的金属铝叶尖接收到雷击电流，电流经过预埋的避雷线缆2，沿着金属连接块3内的沉头螺栓4传导到基础叶片铝叶尖6，再经过原有叶片的防雷系统将雷电电流传导下去。

通过上述实施例，完全有效地实现了本实用新型的目的。该领域的技术人员可以理解本实用新型包括但不限于附图和以上具体实施方式中描述的内容。虽然本实用新型就目前认为最为实用且优选的实施例进行说明，但应知 道，本实用新型并不限于所公开的实施例，任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。