一种防雷型风力发电机叶片的制作方法

1.本发明涉及风力发电机的组成设备，具体是一种防雷型的风力发电机叶片。


背景技术：

2.风力发电机以相对空旷的地带作为风电场，且其建高百余米，易遭受雷击，例如海上风力发电机。由于风力发电机的结构特性，其在遭受雷击时尤以叶片形成雷电上行先导，这尤其以扫风面积大、重量轻、有一定导电性的碳纤维结构叶片最为突出。
3.为了解决风力发电机易被雷击的技术问题，业内将其叶片通常设计为雷电传导结构，即在叶片具备风能转换功能的同时形成雷电传导功能。
4.目前，防雷型叶片主要由叶片壳体及排布在叶片壳体内的、能够将叶片壳体内的导电体
‑
如碳纤维结构形成包覆的铜网(或铝网)组成，以具有碳纤维结构梁帽的叶片而言，其雷电传导的铜网在叶片壳体内部及腹腔内将对应的梁帽包覆。铜网需要在厚度方向上贯穿叶片壳体而在腹腔内形成接地结构。此结构的防雷叶片不仅制造成型过程复杂、技术难度大，在服役中铜网一旦发生损坏则无法维护更换；而且，在雷电试验鉴定中，雷电经叶片腹腔内传导，在腹腔内会造成闪弧和雷电起爆效应，对腹腔内的电子设备会造成严重干扰
‑
例如会导致腹腔内的接地结构发生失效，同时亦会对叶片的本身结构造成损害；此外，铜网是排布于叶片壳体内的，被叶片壳体的成型结构
‑
如涂层所包覆，在雷电传导时叶片壳体的成型结构会被击穿破损。这些因素均会直接影响叶片服役的长效性和可靠性。


技术实现要素：

5.本发明的技术目的在于：针对上述风力发电机叶片的特殊性和现有技术的不足，提供一种结构简单、便于制造成型及后期维护、对雷电传导时雷电不经叶片腹腔且不会对叶片壳体成型结构造成破损的防雷型风力发电机叶片。
6.本发明的技术目的通过下述技术方案实现：一种防雷型风力发电机叶片，包括叶片壳体，所述叶片壳体的外表面镶嵌有至少一组传导组件；所述传导组件具有至少一根沿着所述叶片壳体的叶尖至叶根方向排布的纵向导电体，所述纵向导电体为单芯导体结构，所述传导组件的纵向导电体的外表面不被所述叶片壳体的成型结构包覆。该技术措施在叶片壳体的外表面上镶嵌形成了从叶尖至叶根方向的长条状延伸的单芯导电体，且该导电体的外表面在叶片壳体的外表面裸露，带来如下主要有益技术效果：
7.1.其结构简单，既便于制造成型，亦便于对叶片上的已损坏传导组件实现维护更换；
8.2.在服役中遇到雷击时，既能够可靠地形成表面接闪和表面传导的技术效果，又能够将雷电稳定地传导至叶根处，从而有利于在叶根处形成接地结构，如此，被传导的雷电不经过叶片的腹腔内，在叶片的腹腔内不会造成闪弧和雷电起爆效应，对腹腔内的电子设备干扰小，对叶片本身结构无损害，雷电传导效果好；
9.3.在服役中遇到雷击时，在雷电的传导过程中因导电体外表面未被叶片的成型结
构所包覆，从而不会对叶片壳体的成型结构造成破损；
10.综上所述，本发明的叶片有利于长效、稳定、可靠地在风力发电机上服役。
11.作为优选方案之一，所述叶片壳体的腹腔内设置有至少一组碳纤维结构的梁帽，所述叶片壳体上的传导组件数量及位置对应于所述叶片壳体腹腔内的梁帽而设置，所述叶片壳体上的传导组件和腹腔内的梁帽形成一一对应配合关系，一一对应配合的传导组件和梁帽之间通过多个梁帽连接导电体形成等电位连接；该技术措施针对于碳纤维结构叶片，将传导组件的纵向导电体布置在叶片上的电场强度最高区域处，在简化传导组件的成型结构的同时形成可靠地雷电传导效果，通过将设置于叶片壳体外表面的纵向导电体与叶片腹腔内的碳纤维结构梁帽形成可靠地等电位连接，从而在传导雷电时能够有效地消除叶片腹腔内梁帽处所产生的静电积累，增强了雷电传导技术效果。进一步的，所述传导组件的纵向导电体为两根，这两根纵向导电体沿着对应梁帽的两侧外缘而设置；该技术措施针对于了碳纤维结构叶片的特殊性而形成了双路径传导雷电的技术效果，从而在遇到雷击时，其表面接闪及表面传导的效果稳定、可靠，增强了雷电传导技术效果。再进一步的，所述梁帽两侧外缘处所对应的两根纵向导电体之间通过多个纵向导电体连接导电体形成等电位连接；该技术措施在形成双路径传导雷电的同时，将两根纵向导电体形成可靠地等电位连接，从而在遇到雷击时，其表面接闪及表面传导的稳定性和可靠性得以进一步可靠地保障，极大地增强了雷电传导技术效果。
12.作为优选方案之一，所述叶片壳体上的传导组件至少为两组，各传导组件之间在所述叶片壳体的叶尖处和叶根处分别形成等电位连接。该技术措施在遇到雷击时，其表面接闪及表面传导的稳定性和可靠性得以进一步可靠地保障，极大地增强了雷电传导技术效果。
13.作为优选方案之一，所述传导组件的每一根纵向导电体为整体成型结构或纵向分段结构。进一步的，所述纵向分段结构的纵向导电体的相邻段之间以搭接方式或热熔方式形成对接组合，且相邻段之间具有不小于15mm的叠合对接区域。所述纵向导电体的宽度为60～100mm、厚度为0.3～0.5mm；该技术措施能够可靠地增大传导组件对雷电(如200ka雷电流)冲击的承受力。再进一步的，所述纵向导电体的横截面面积满足如下关系式：
[0014][0015]
式中，δt为导电体温度的变化量，k；
[0016]
a为电阻温度系数，1/k；
[0017]
w/r为雷电流能比，j/ω；
[0018]
ρ0为导电体室温下的电阻，ωm；
[0019]
q为导电体的截面积，m2；
[0020]
γ为导电体的材料密度，kg/m3；
[0021]
c
w
为热容，j/(kg
·
k)。
[0022]
作为优选方案之一，所述传导组件的纵向导电体外表面与叶片壳体的外表面齐平；该技术措施在形成良好地雷电传导技术效果的同时，不会影响叶片对风能的导流性能。进一步的，所述传导组件的纵向导电体外表面设置有保护膜层；该技术措施使叶片在运行过程中对传导组件的磨损得以有效降低，保障叶片上的传导组件较为长效地运行。
[0023]
本发明的有益技术效果是：
[0024]
1.其结构简单，制造成型的技术难度小，既便于制造成型，亦便于对叶片上的已损坏传导组件实现维护更换；
[0025]
2.在服役中遇到雷击时，既能够可靠地形成表面接闪和表面传导的技术效果，又能够将雷电稳定地传导至叶根处，从而有利于在叶根处形成接地结构，如此，被传导的雷电不经过叶片的腹腔内，在叶片的腹腔内不会造成闪弧和雷电起爆效应，对腹腔内的电子设备干扰小，对叶片本身结构无损害，雷电传导效果优异；
[0026]
3.在服役中遇到雷击时，在雷电的传导过程中因导电体外表面未被叶片的成型结构所包覆，从而不会对叶片壳体的成型结构造成破损；
[0027]
因此，本发明的叶片有利于长效、稳定、可靠地在风力发电机上服役。
附图说明
[0028]
图1为本发明的一种结构示意图。
[0029]
图2为图1的俯视图。
[0030]
图3为图1和图2中所示的传导组件与碳纤维结构梁帽之间的连接结构示意图。
[0031]
图4为图1和图2中所示的一种传导组件结构示意图。
[0032]
图5为图1和图2中所示的传导组件与叶片壳体的配合结构示意图。
[0033]
图6为本发明的另一种结构示意图。
[0034]
图中代号含义：1—叶片壳体；2—腹板；3—梁帽；4—传导组件；41—纵向导电体一；42—纵向导电体二；43—纵向导电体连接导电体；44—梁帽连接导电体；5—粘接胶层。
具体实施方式
[0035]
本发明涉及风力发电机的组成设备，具体是一种防雷型的风力发电机叶片，下面以多个实施例对本发明的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图
‑
即图1、图2、图3、图4和图5对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释；实施例2结合说明书附图
‑
即图6对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释；其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1或实施例2的附图。
[0036]
在此需要特别说明的是，本发明的附图是示意性的，其为了清楚本发明的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本发明贡献于现有技术的技术方案。
[0037]
实施例1
[0038]
参见图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明包括叶片壳体1和两组传导组件4。
[0039]
其中，叶片壳体1由两侧弧形半体围合而成，具有腹腔。在叶片壳体1的腹腔内设置有支撑两侧弧形半体的腹板2，腹板2的两端分别具有碳纤维结构的梁帽3，即腹板2的端部通过对应梁帽3而与对应的弧形半体形成连接。如此，叶片壳体1的腹腔内具有两组碳纤维结构的梁帽3，见图2所示。
[0040]
两组传导组件4的结构基本相同，这两组传导组件4在叶片壳体1上的排布位置对应于腹腔内的两组梁帽3位置而设置。见图2所示，腹板2上端处的梁帽3所对应的传导组件4成型在上侧弧形半体的外侧处，腹板2下端处的梁帽3所对应的传导组件4成型在下侧弧形半体的外侧处，即两组传导组件4与腹腔内的两组梁帽3之间形成一一对应的配合关系。
[0041]
现以其中一组传导组件4在叶片壳体1上的成型结构为例作详细说明。
[0042]
叶片壳体1的外表面对应于梁帽3两侧纵向边缘处，沿着叶片壳体1的叶尖至叶根方向开设有纵向内凹型槽，即梁帽3两侧纵向边缘处所对应的叶片壳体1外表面上分别开设有纵向成型的内凹型槽，这两道纵向内凹型槽在叶片壳体1的叶尖处形成交汇，即在叶片壳体1的外表面形成以角型结构排布的两道纵向内凹型槽，见图1所示。
[0043]
传导组件4具有镶嵌于上述叶片壳体1上的两道纵向内凹型槽内的纵向导电体，即纵向导电体一41和纵向导电体二42，也就是说，纵向导电体一41镶嵌在梁帽3一侧纵向边缘处所对应的叶片壳体1外表面的纵向内凹型槽内，纵向导电体二42镶嵌在梁帽3另一侧纵向边缘处所对应的叶片壳体1外表面的纵向内凹型槽内。该同一梁帽3的两侧纵向边缘所对应的两根纵向导电体
‑
即纵向导电体一41和纵向导电体二42组成了传导组件4，镶嵌于叶片壳体1上的纵向导电体一41和纵向导电体二42在叶片壳体1的叶尖处形成接通导电。通过前述结构可以看出这么几个技术特点：
[0044]
其一，叶片壳体1外表面上的一道纵向内凹型槽的截面轮廓基本匹配于纵向导电体一41的截面轮廓，叶片壳体1外表面上的另一道纵向内凹型槽的截面轮廓基本匹配于纵向导电体二42的截面轮廓；
[0045]
其二，纵向导电体一41和纵向导电体二42的长度分别对应于叶片壳体1的叶尖至叶根方向的长度。
[0046]
上述传导组件4的纵向导电体一41和纵向导电体二42分别为长条状的单芯导体结构
‑
即导电金属长条，该导电金属可以是铝、铝合金、铜、钨合金、不锈钢等，但在本发明中优选铝或铝合金。前述单芯导体
‑
即纵向导电体一41/纵向导电体二42的横截面宽度应在60～100mm范围内、横截面厚度在0.3～0.5mm(这一厚度选择，即保证了不影响叶片的气动性能和使用功能，亦便于传导组件的安装)范围内合理选择，具体应使所要选择的纵向导电体一41/纵向导电体二42的横截面面积满足如下关系式：
[0047][0048]
式中，δt为导电体温度的变化量，单位k；
[0049]
a为电阻温度系数，单位1/k；
[0050]
w/r为雷电流能比，单位j/ω；按照iec
‑
i级防雷要求，取10000；
[0051]
ρ0为导电体室温下的电阻，单位ωm；
[0052]
q为导电体的截面积，单位m2；
[0053]
γ为导电体的材料密度，单位kg/m3；
[0054]
c
w
为热容，单位j/(kg
·
k)。
[0055]
通过上述关系式可以推导出所要选择的纵向导电体一41/纵向导电体二42的横截面面积q的最小值。
[0056]
上述传导组件4的纵向导电体一41和纵向导电体二42可以分别为纵向的整体成型结构。
[0057]
由于叶片壳体1的叶尖至叶根方向长度长达数十米，如此长的纵向整体金属条无论是成型还是在叶片壳体1上的安装均是不方便的。因而，纵向导电体一41和纵向导电体二42最好分别以纵向分段结构组合成型。参见图4所示，具体以纵向导电体一41为例，纵向导
电体一41由长度约数米的多段金属条依次对接而成，相邻对接段之间可以采用便于拆卸的搭接方式接通导电，这样便于安装及后期维护更换；相邻对接段之间也可以采用能够形成整体结构的热熔焊接方式接通导电；无论是搭接方式还是热熔焊接方式，此种纵向分段结构组合的相邻对接段之间应形成不小于15mm的叠合对接区域，这样有利于它们接通导电的可靠性。
[0058]
为了增强传导组件4的纵向导电体一41和纵向导电体二42在叶片壳体1外表面的对应纵向内凹型槽内镶嵌的稳定性，最好在镶嵌结构中以适配的胶料粘接形成粘接胶层5，见图5所示。
[0059]
镶嵌于叶片壳体1外表面上的、组成传导组件4的纵向导电体一41和纵向导电体二42的外表面，分别与当前位置处的叶片壳体1的外表面基本齐平，也就是说，传导组件4的纵向导电体一41和纵向导电体二42的外表面不被叶片壳体1的成型结构(包括外层纤维布、保护涂层等)包覆，使得纵向导电体一41和纵向导电体二42的外表面在叶片壳体1的外表面处裸露。当然，为了避免在叶片运输及服役运行过程中对传导组件4的纵向导电体一41和纵向导电体二42的外表面造成磨损，最好分别在纵向导电体一41和纵向导电体二42的外表面上包覆或粘贴保护膜层。
[0060]
为了消除雷电在传导中产生电磁效应而在碳纤维结构的梁帽3内部产生静电积累，以将上述呈对应关系的传导组件4与梁帽3通过多个梁帽连接导电体44形成等电位连接。参见如图3所示，以纵向导电体一41为例，其通过多个梁帽连接导电体44
‑
碳纤维束连接在叶片壳体1的纤维布层内侧的梁帽3碳纤维上，相邻梁帽连接导电体44之间的间隔距离在20～30m范围内合理选择。
[0061]
以上详细描述的传导组件4为叶片壳体1一侧弧形半体上的，即一组传导组件4。叶片壳体1两侧弧形半体上的两组传导组件4在叶片壳体1的叶尖处和叶根处应分别形成等电位连接，同时在叶根处连接接地结构。
[0062]
实施例2
[0063]
参见图6所示，本发明包括叶片壳体1和两组传导组件4。
[0064]
其中，叶片壳体1由两侧弧形半体围合而成，具有腹腔。在叶片壳体1的腹腔内设置有支撑两侧弧形半体的腹板，腹板的两端分别具有碳纤维结构的梁帽，即腹板的端部通过对应梁帽而与对应的弧形半体形成连接。如此，叶片壳体1的腹腔内具有两组碳纤维结构的梁帽。
[0065]
两组传导组件4的结构基本相同，这两组传导组件4在叶片壳体1上的排布位置对应于腹腔内的两组梁帽位置而设置，两组传导组件4与腹腔内的两组梁帽之间形成一一对应的配合关系。
[0066]
现以其中一组传导组件4在叶片壳体1上的成型结构为例作详细说明。
[0067]
叶片壳体1的外表面对应于梁帽两侧纵向边缘处，沿着叶片壳体1的叶尖至叶根方向开设有纵向内凹型槽，即梁帽两侧纵向边缘处所对应的叶片壳体1外表面上分别开设有纵向成型的内凹型槽，这两道纵向内凹型槽在叶片壳体1的叶尖处形成交汇，即在叶片壳体1的外表面形成以角型结构排布的两道纵向内凹型槽。同时，在这两道呈角型结构排布的纵向内凹型槽之间，还在叶片壳体1的外表面开设有多道将它们连通的横向内凹型槽，这些横向内凹型槽沿着叶片壳体1的纵向以约数米的距离间隔排布，各横向内凹型槽的深度及宽
度基本与纵向内凹型槽的深度及宽度一致。
[0068]
传导组件4具有镶嵌于上述叶片壳体1上的两道纵向内凹型槽内的纵向导电体
‑
即纵向导电体一41和纵向导电体42，也就是说，纵向导电体一41镶嵌在梁帽3一侧纵向边缘处所对应的叶片壳体1外表面的纵向内凹型槽内，纵向导电体二42镶嵌在梁帽3另一侧纵向边缘处所对应的叶片壳体1外表面的纵向内凹型槽内；同时，传导组件4具有镶嵌于上述叶片壳体1上的各道横向内凹型槽内的纵向导电体连接导电体43，每一根纵向导电体连接导电体43的两端处与对应的纵向导电体一41和纵向导电体42形成搭接或热熔连接。该同一梁帽的两侧纵向边缘所对应的两根纵向导电体
‑
即纵向导电体一41和纵向导电体二42、以及纵向导电体一41和纵向导电体二42之间的纵向导电体连接导电体43共同组成了传导组件4，镶嵌于叶片壳体1上的纵向导电体一41和纵向导电体42在叶片壳体1的叶尖处、以及纵向导电体连接导电体43的连接处形成接通导电。通过前述结构可以看出这么几个技术特点：
[0069]
其一，叶片壳体1外表面上的一道纵向内凹型槽的截面轮廓基本匹配于纵向导电体一41的截面轮廓，叶片壳体1外表面上的另一道纵向内凹型槽的截面轮廓基本匹配于纵向导电体二42的截面轮廓，叶片壳体1外表面上的各道横向内凹型槽的截面轮廓基本匹配于各对应长度的纵向导电体连接导电体43的截面轮廓；
[0070]
其二，纵向导电体一41和纵向导电体二42的长度分别对应于叶片壳体1的叶尖至叶根方向的长度；各纵向导电体连接导电体43的长度对应于当前位置处的纵向导电体一41与纵向导电体二42之间的距离。
[0071]
上述传导组件4的纵向导电体一41、纵向导电体二42和各纵向导电体连接导电体43分别为长条状的单芯导体结构
‑
即导电金属长条，该导电金属可以是铝、铝合金、铜、钨合金、不锈钢等，但在本发明中优选铝或铝合金。前述单芯导体
‑
即纵向导电体一41/纵向导电体二42/纵向导电体连接导电体43的横截面宽度应在60～100mm范围内、横截面厚度在0.3～0.5mm(这一厚度选择，即保证了不影响叶片的气动性能和使用功能，亦便于传导组件的安装)范围内合理选择，具体应使所要选择的纵向导电体一41/纵向导电体二42/纵向导电体连接导电体43的横截面面积满足如下关系式：
[0072][0073]
式中，δt为导电体温度的变化量，单位k；
[0074]
a为电阻温度系数，单位1/k；
[0075]
w/r为雷电流能比，单位j/ω；按照iec
‑
i级防雷要求，取10000；
[0076]
ρ0为导电体室温下的电阻，单位ωm；
[0077]
q为导电体的截面积，单位m2；
[0078]
γ为导电体的材料密度，单位kg/m3；
[0079]
c
w
为热容，单位j/(kg
·
k)。
[0080]
通过上述关系式可以推导出所要选择的纵向导电体一41/纵向导电体二42/纵向导电体连接导电体43的横截面面积q的最小值。
[0081]
上述传导组件4的纵向导电体一41和纵向导电体二42可以分别为纵向的整体成型结构。
[0082]
由于叶片壳体1的叶尖至叶根方向长度长达数十米，如此长的纵向整体金属条无
论是成型还是在叶片壳体1上的安装均是不方便的。因而，纵向导电体一41和纵向导电体二42最好分别以纵向分段结构组合成型。具体以纵向导电体一为例，纵向导电体一由长度约数米的多段金属条依次对接而成，相邻对接段之间可以采用便于拆卸的搭接方式接通导电，这样便于安装及后期维护更换；相邻对接段之间也可以采用能够形成整体结构的热熔焊接方式接通导电；无论是搭接方式还是热熔焊接方式，此种纵向分段结构组合的相邻对接段之间应形成不小于15mm的叠合对接区域，这样有利于它们接通导电的可靠性。
[0083]
为了增强传导组件4的纵向导电体一41、纵向导电体二42和各纵向导电体连接导电体43在叶片壳体1外表面的对应内凹型槽内镶嵌的稳定性，最好在镶嵌结构中以适配的胶料粘接形成粘接胶层。
[0084]
镶嵌于叶片壳体1外表面上的、组成传导组件4的纵向导电体一41、纵向导电体二42和各纵向导电体连接导电体43的外表面，分别与当前位置处的叶片壳体1的外表面基本齐平，也就是说，传导组件4的纵向导电体一41、纵向导电体二42和各纵向导电体连接导电体43的外表面不被叶片壳体1的成型结构(包括外层纤维布、保护涂层等)包覆，使得纵向导电体一41、纵向导电体二42和各纵向导电体连接导电体43的外表面在叶片壳体1的外表面处裸露。当然，为了避免在叶片运输及服役运行过程中对传导组件4的纵向导电体一41、纵向导电体二42和各纵向导电体连接导电体43的外表面造成磨损，最好分别在纵向导电体一41、纵向导电体二42和各纵向导电体连接导电体43的外表面上包覆或粘贴保护膜层。
[0085]
为了消除雷电在传导中产生电磁效应而在碳纤维结构的梁帽内部产生静电积累，以将上述呈对应关系的传导组件4与梁帽通过多个梁帽连接导电体形成等电位连接。以纵向导电体一为例，其通过多个梁帽连接导电体
‑
碳纤维束连接在叶片壳体1的纤维布层内侧的梁帽碳纤维上，相邻梁帽连接导电体之间的间隔距离在20～30m范围内合理选择。
[0086]
以上详细描述的传导组件4为叶片壳体1一侧弧形半体上的，即一组传导组件4。叶片壳体1两侧弧形半体上的两组传导组件4在叶片壳体1的叶尖处和叶根处应分别形成等电位连接，同时在叶根处连接接地结构。
[0087]
实施例3
[0088]
本发明包括叶片壳体和两组传导组件。
[0089]
其中，叶片壳体由两侧弧形半体围合而成，具有腹腔。在叶片壳体的腹腔内设置有支撑两侧弧形半体的腹板，腹板的两端分别具有碳纤维结构的梁帽，即腹板的端部通过对应梁帽而与对应的弧形半体形成连接。如此，叶片壳体的腹腔内具有两组碳纤维结构的梁帽。
[0090]
两组传导组件的结构基本相同，这两组传导组件在叶片壳体上的排布位置对应于腹腔内的两组梁帽位置而设置，两组传导组件与腹腔内的两组梁帽之间形成一一对应的配合关系。
[0091]
现以其中一组传导组件在叶片壳体上的成型结构为例作详细说明。
[0092]
叶片壳体的外表面对应于梁帽纵向中心处，沿着叶片壳体的叶尖至叶根方向开设有内凹型槽，即梁帽纵向中心处所对应的叶片壳体外表面上开设有纵向成型的内凹型槽。
[0093]
传导组件具有镶嵌于上述叶片壳体上的内凹型槽内的纵向导电体。通过前述结构可以看出这么几个技术特点：
[0094]
其一，叶片壳体外表面上的内凹型槽的截面轮廓基本匹配于纵向导电体的截面轮
廓；
[0095]
其二，纵向导电体的长度对应于叶片壳体的叶尖至叶根方向的长度。
[0096]
上述传导组件的纵向导电体为长条状的单芯导体结构
‑
即导电金属长条，该导电金属可以是铝、铝合金、铜、钨合金、不锈钢等，但在本发明中优选铝或铝合金。前述单芯导体
‑
即纵向导电体的横截面宽度应在60～100mm范围内、横截面厚度在0.3～0.5mm(这一厚度选择，即保证了不影响叶片的气动性能和使用功能，亦便于传导组件的安装)范围内合理选择，具体应使所要选择的纵向导电体的横截面面积满足如下关系式：
[0097][0098]
式中，δt为导电体温度的变化量，单位k；
[0099]
a为电阻温度系数，单位1/k；
[0100]
w/r为雷电流能比，单位j/ω；按照iec
‑
i级防雷要求，取10000；
[0101]
ρ0为导电体室温下的电阻，单位ωm；
[0102]
q为导电体的截面积，单位m2；
[0103]
γ为导电体的材料密度，单位kg/m3；
[0104]
c
w
为热容，单位j/(kg
·
k)。
[0105]
通过上述关系式可以推导出所要选择的纵向导电体的横截面面积q的最小值。
[0106]
上述传导组件的纵向导电体可以为纵向的整体成型结构。
[0107]
由于叶片壳体的叶尖至叶根方向长度长达数十米，如此长的纵向整体金属条无论是成型还是在叶片壳体上的安装均是不方便的，因而，纵向导电体最好以纵向分段结构组合成型。即纵向导电体由长度约数米的多段金属条依次对接而成，相邻对接段之间可以采用便于拆卸的搭接方式接通导电，这样便于安装及后期维护更换；相邻对接段之间也可以采用能够形成整体结构的热熔焊接方式接通导电；无论是搭接方式还是热熔焊接方式，此种纵向分段结构组合的相邻对接段之间应形成不小于15mm的叠合对接区域，这样有利于它们接通导电的可靠性。
[0108]
为了增强传导组件的纵向导电体在叶片壳体外表面的对应内凹型槽内镶嵌的稳定性，最好在镶嵌结构中以适配的胶料粘接形成粘接胶层。
[0109]
镶嵌于叶片壳体外表面上的、组成传导组件的纵向导电体的外表面，与当前位置处的叶片壳体的外表面基本齐平，也就是说，传导组件的纵向导电体的外表面不被叶片壳体的成型结构(包括外层纤维布、保护涂层等)包覆，使得纵向导电体的外表面在叶片壳体的外表面处裸露。当然，为了避免在叶片运输及服役运行过程中对传导组件的纵向导电体的外表面造成磨损，最好在纵向导电体的外表面上包覆或粘贴保护膜层。
[0110]
为了消除雷电在传导中产生电磁效应而在碳纤维结构的梁帽内部产生静电积累，以将上述呈对应关系的传导组件与梁帽通过多个梁帽连接导电体形成等电位连接，相邻梁帽连接导电体之间的间隔距离在20～30m范围内合理选择。
[0111]
以上详细描述的传导组件为叶片壳体一侧弧形半体上的，即一组传导组件。叶片壳体两侧弧形半体上的两组传导组件在叶片壳体的叶尖处和叶根处应分别形成等电位连接，同时在叶根处连接接地结构。
[0112]
以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本发
明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述实施例进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换(例如，以非碳纤维结构成型的叶片为基体等)；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。