一种风电机组等电位连接方法及系统与流程

本发明涉及风电机组等电位连接技术领域，特别是涉及一种风电机组等电位连接方法及系统。

背景技术：

目前，风力发电机组的设计中，接地系统的设计越来越重要，其有效性和可靠性会对风力发电机组的电气系统的可靠性产生较大影响。当前风电机组的接地系统大都采用汇流铜排和引下线结合的接地方式实现。

但在这种接地方式下，由于接地点和汇流铜排的距离不等从而造成不同接地点和汇流铜排之间的接地电阻会有差别，同时引下线和风电机组塔筒之间有一定的压差。特别是当风电机组中大的感性负载启动阶段和风电机组被雷击的过程中，由于接地点之间的电阻差会造成电压反击或共模干扰。

由此可见，上述现有的风电机组接地系统在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的风电机组等电位连接方法及系统，使其降低或消除现有等电位连接中因阻值差造成的电压差和共模干扰。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种风电机组等电位连接方法，使其降低或消除现有等电位连接中因阻值差造成的电压差和共模干扰。

为解决上述技术问题，本发明提供一种风电机组等电位连接方法，所述等电位连接方法包括如下步骤：

1)首先确定所述风电机组的主机架上所有需进行等电位连接的电气部件和机械部件的数量和位置；

2)确定所述风电机组主机架等电位引下线的线径和长度，同时确定所述风电机组塔筒的塔段数；

3)根据所述电气部件和机械部件的位置，确定其各自对应的等电位接地点的位置，在所述等电位接地点和所述风电机组塔段连接处，安装电缆卡接器；

其中，所述电缆卡接器包括由金属导杆连接的两个卡接单元，所述卡接单元包括具有不闭合开口的环形金属夹和用于将所述开口紧缩的紧固件，所述环形金属夹与所述金属导杆连接，且所述环形金属夹的内壁上设有若干个朝向中心的刺针，所述刺针在所述紧固件的作用下实现对电缆外皮的刺破；

4)将所述电气部件和机械部件引出的接地电缆卡接在相对应的电缆卡接器的一个卡接单元中并锁紧，并在所述电缆卡接器的另一个卡接单元中卡接一根等电位连接线缆，所述等电位连接线缆的另一端与所述风电机组主机架连接；以及

将所述主机架引出的引下线卡接在相对应的电缆卡接器的一个卡接单元中并锁紧，并在所述电缆卡接器的另一个卡接单元中卡接一根等电位连接线缆，所述等电位连接线缆的另一端与所述塔筒连接法兰连接；

5)将所述引下线最终与接地网相连。

作为本发明的一种改进，所述环形金属夹开口的两端分别设置有连接法兰，所述紧固件通过所述连接法兰实现对所述开口的紧缩。

进一步改进，所述紧固件为紧固螺栓。

进一步改进，所述环形金属夹外侧设置有绝缘护套。

进一步改进，所述塔筒和引下线之间的电阻值应小于50毫欧。

进一步改进，所述等电位连接线缆采用不小于50mm²的电缆。

本发明还提供一种应用上述的风电机组等电位连接方法的风电机组等电位连接系统，包括若干个设置在所述风电机组机舱和塔筒内部等电位连接点处的所述电缆卡接器，

其中，对于设置在所述风电机组机舱内部的所述电缆卡接器，其一个卡接单元用于卡接由所述风电机组中电气部件和机械部件引出的接地电缆，其另一个卡接单元用于卡接与所述风电机组的主机架连接的等电位连接线缆，在所述卡接单元紧固件的作用下，实现接地电缆与等电位连接线缆以及主机架的等电位连接；

对于设置在所述风电机组塔筒内部的所述电缆卡接器，其一个卡接单元用于卡接由所述主机架引出的引下线，其另一个卡接单元用于卡接与所述风电机组的塔筒连接的等电位连接线缆，在所述卡接单元紧固件的作用下，实现引下线与等电位连接线缆以及塔筒的等电位连接；

所述引下线最下端与接地网相连。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

1、本发明风电机组等电位连接方法通过在其机舱和塔筒内部设置电缆卡接器，并通过该电缆卡接器实现机舱内电气部件和机械部件的等电位连接，和引下线和塔筒之间的等电位连接，形成类m型等电位连接方式。该风电机组等电位连接系统一方面可以减小或消除机舱部件等电位连接的阻值差，降低或消除等电位连接中因为阻值差造成的电压差，同时消除了塔筒和引下线因为阻值差造成的共模干扰，消除了等电位连接影响风力发电机组稳定运行的隐患。

2、本发明电缆卡接器通过设置不闭合开口的环形金属夹，并在所述金属夹的内壁上设有若干个朝向中心的刺针，导致所述刺针在紧固件的作用下实现对电缆外皮的刺破，以及通过金属导杆对两个金属夹的连接，实现分别卡接在两个卡接单元中的电缆的等电位连接，结构设计巧妙，使用操作方便。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明中电缆卡接器卡接电缆的立体结构示意图。

图2是本发明电缆卡接器卡接电缆的主视图。

图3是图2中c-c向的结构剖视图。

图4是图2的纵向剖视图。

图5是本发明风电机组等电位连接系统的结构示意图。

图6是本发明风电机组等电位连接系统中电缆卡接器的使用状态示意图。

具体实施方式

本发明风电机组等电位连接系统，包括若干个设置在该风电机组机舱和塔筒内部等电位连接点处的该电缆卡接器，通过该若干个电缆卡接器与电缆的连接，形成风电机组多点等电位连接系统。

其中参照附图1-4所示，该电缆卡接器，包括由金属导杆4连接的两个卡接单元，该卡接单元包括具有不闭合开口的环形金属夹6和用于将该开口紧缩的紧固件5。该环形金属夹6与该金属导杆4连接，且该环形金属夹6的内壁上设有若干个朝向中心的刺针7。这样当该两个卡接单元中均卡接电缆时，在紧固件5将开口锁紧的同时，该刺针7刺破电缆1的外皮2，从而实现金属夹和电缆缆芯的可靠接触，再通过金属导杆的连接，实现两根电缆的等电位连接。

较优实施例为，该环形金属夹6开口的两端分别设置有连接法兰，该紧固件5通过该连接法兰实现对该开口的紧缩。该紧固件为紧固螺栓，不仅起到刺破电缆外皮的作用，也同时具有防电缆松动的作用。本实施例中该卡接单元可适应于不同线径的电缆。

为了防止该电缆卡接器的漏电，该环形金属夹6外侧设置有绝缘护套3，以便安装电缆时保护操作人员的安全。

本实施例风电机组等电位连接系统中，对于设置在该风电机组机舱内部的该电缆卡接器，其一个卡接单元用于卡接由该风电机组中电气部件和机械部件引出的接地电缆，其另一个卡接单元用于卡接与该风电机组的主机架连接的等电位连接线缆，在该卡接单元紧固件的作用下，实现接地电缆与等电位连接线缆以及主机架的等电位连接；

对于设置在该风电机组塔筒内部的该电缆卡接器，其一个卡接单元用于卡接由该主机架引出的引下线，其另一个卡接单元用于卡接与该风电机组的塔筒连接的等电位连接线缆，在该卡接单元紧固件的作用下，实现引下线与等电位连接线缆以及塔筒的等电位连接；最终该引下线最下端与接地网相连，则形成风电机组多点等电位连接系统，实现整个风力发电机组的等电位连接。

参照附图5和6所示，本发明风电机组等电位连接系统的等电位连接方法，具体包括如下步骤：

1)首先确定该风电机组的主机架上所有需进行等电位连接的电气部件和机械部件的数量和位置；

2)确定该风电机组主机架等电位引下线的线径和长度，同时确定该风电机组塔筒的塔段数；

3)根据该电气部件和机械部件的位置，确定其各自对应的等电位接地点的位置，且在确定等电位连接点时需要保证每根等电位连接线缆的长度和线径，在该等电位接地点和该风电机组塔段连接处，安装该电缆卡接器；

4)将该电气部件和机械部件引出的接地电缆卡接在相对应的电缆卡接器的一个卡接单元中并锁紧，并在该电缆卡接器的另一个卡接单元中卡接一根不小于50mm²的等电位连接线缆，该等电位连接线缆的另一端与该风电机组主机架连接；以及

将该主机架引出的引下线卡接在相对应的电缆卡接器的一个卡接单元中并锁紧，并在该电缆卡接器的另一个卡接单元中卡接一根不小于50mm²的等电位连接线缆，该等电位连接线缆的另一端与该塔筒连接法兰连接；

5)将该引下线最终与接地网相连，连接完成后，测量塔段和引下线之间的电阻值，电阻值应小于50毫欧。

本发明克服了风电机组中各个电气部件和机械部件的位置差异，采用结构简单的电缆卡接器实现各个电气部件和机械部件最近与主机架连接，消除了因为电阻差造成的共模干扰。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。