雷电引出装置的制作方法

文档序号:15465303发布日期:2018-09-18 19:11阅读:161来源:国知局

本发明涉及风电技术领域,尤其涉及一种雷电引出装置。



背景技术:

随着风力发电机组单机容量的不断增大,风电机组叶片高点也在不断增高,在旷野、山顶和沿海地区,风电机组叶片遭受雷击的概率非常大。从各风电场反馈的情况来看,雷击不但是造成风电机组故障停机的重要因素,甚至直接影响风电场的安全运行。

为避免风电机组叶片遭到雷击的影响,一般在叶片上固定导雷电缆,通过导雷电缆使雷击电流接地,导雷电缆安装于叶片内部,从叶根布置到叶尖并通过人工来固定。但是现有的导雷电缆依旧存在工作状态下,雷电引出装置的扭缆容易受到外力伤害,造成雷电引出装置的使用寿命降低。

因此,需要提出一种雷电引出装置,能够解决现有技术中导雷电扭缆使用寿命短的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提出一种雷电引出装置,能够提高导雷电扭缆的寿命。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

提供一种雷电引出装置,包括:

雷电接收机构,其用于接收叶片传递的雷电;

扭缆,其一端与所述雷电接收机构连接;

扭缆保护套,其包括不锈钢管套和转接软管,所述不锈钢管套和所述转接软管均套摄于所述扭缆上;

接地组件,其与所述扭缆的另一端连接用于将雷电导出。

作为优选,所述雷电接收机构包括扭缆固定导电排、设置在所述扭缆一端的接线端子和设置在所述扭缆上的第一固定架,所述扭缆固定导电排固定在所述第一固定架上,且所述扭缆固定导电排与所述接线端子固定连接。

作为优选,所述接地组件包括雷电计数器。

作为优选,还包括总装组件,所述总装组件包括第一固定板、第二固定架以及将所述第二固定架锁紧在风叶安装底座轴承加强板上的锁紧块,所述固定板固定在一所述风叶安装底座轴承加强板上,所述第二固定架固定在另一风叶安装底座轴承加强板上。

作为优选,所述扭缆保护套还包括扭接软管,所述扭接软管套设于所述扭缆上且所述扭接软管两端均与所述不锈钢管套连接。

作为优选,还包括固定组件,所述固定组件包括两个第三固定架和支架杆,所述支架杆两端分别固定有所述第三固定架,一所述第三固定架套设在所述扭缆上,另一所述第三固定架连接于风机风扇根部机舱内。

作为优选,所述雷电接收机构包括电流导柱、钢轴、碳刷盒、接地环;所述钢轴固定在一风叶安装底座轴承加强板上,所述钢轴穿过所述风叶安装底座轴承加强板与所述接地环转动连接,所述碳刷盒分布在所述接地环外侧,且与所述钢轴通过电流导柱连接。

作为优选,所述雷电接收机构还包括第二固定板,所述接地环与所述第二固定板分别设置在所述风叶安装底座轴承加强板两侧,所述钢轴固定在所述第二固定板上,且所述第二固定板固定在所述风叶安装底座轴承加强板上,所述钢轴与所述第二固定板之间、所述钢轴与所述接地环之间以及所述第二固定板与所述碳刷盒之间绝缘设置。

作为优选,所述碳刷盒包括盒体以及分别设置在盒体上的电流引出线、碳刷、恒压簧和连接支架,所述连接支架与所述第二固定板设置在同一风叶安装底座轴承加强板上,所述电流引出线一端与钢轴连接,另一端与所述碳刷连接,所述碳刷与所述接地环抵接。

作为优选,所述接地组件包括扭缆保护装置和扭缆固定牌,所述扭缆保护装置与所述转接软管的另一端连接。

本发明有益效果:

本发明中雷电接收机构设置在叶片组件上,用于接收叶片被雷击中后的雷电;扭缆则用于将雷电从叶片组件导出后传入大地,扭缆保护套用于保护扭缆,降低各个扭动环节对扭缆的伤害,进而提高扭缆的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的雷电引出装置的结构示意图;

图2是图1中雷电接收机构的局部发大图;

图3是图2中提供的扭缆固定导电排的K向示意图;

图4是图1中提供的总装组件的结构示意图;

图5是图1中提供的固定组件的结构示意图;

图6是图1中提供的接地组件的结构示意图;

图7是本发明中实施例二提供的雷电引出装置的结构示意图;

图8是图7中提供的雷电接收机构的结构示意图;

图9是图7中提供的导电环的结构示意图;

图10是图7中提供的碳刷盒的结构示意图;

图11是图10提供的碳刷盒的侧视图;

图12是图7中提供的扭缆保护装置的结构示意图。

图中:

1、雷电接收机构;2、扭缆;3、扭缆保护套;4、接地组件;5、总装组件;6、风叶安装底座轴承加强板;7、固定组件;8、捆紧扎箍;9、绝缘层;

11a、扭缆固定导电排;12a、接线端子;13a、第一固定架;

111a、扭缆导电排;112a、导电排固定螺栓;113a、导电排连接螺栓;

11b、电流导柱;12b、钢轴;13b、第二固定板;14b、碳刷盒;15b、接地环;16b、转接头;17b、固定法兰;18b、防脱箍;

141b、盒体;142b、电流引出线;143b、碳刷;144b、恒压簧;145b、连接支架;

31、不锈钢管套;32、转接软管;33、扭接软管;

31a、第一不锈钢管套;31b、第二不锈钢管套;31c、第三不锈钢管套;31d、第四不锈钢管套;32a、第一转接软管;32b、第二转接软管;

41、扭缆保护装置;42、扭缆固定牌;

51、第一固定板;52、第二固定架;53、锁紧块;

6a、第一风叶安装底座轴承加强板;6b、第二风叶安装底座轴承加强板;

71a、第三固定架;72a、支架杆;

71b、固定支架;

101、第一轴承;102、第二轴承。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施方式中提供了一种雷电引出装置,主要是针对在扭缆2工作时,扭缆2受外力伤害造成扭缆2使用寿命降低的情况。该雷电引出装置包括雷电接收机构1、扭缆2、扭缆保护套3和接地组件4。该雷电接收机构1设置在叶片组件上,用于接收叶片组件被雷击中后的雷电;扭缆2则用于将雷电从叶片组件导出后传入大地,扭缆保护套3用于保护扭缆2,降低各个扭动环节对扭缆2的伤害,进而提高扭缆2的使用寿命。

实施例一

本实施例中提供了一种雷电引出装置,主要是针对在扭缆2工作时,扭缆2受外力伤害造成扭缆2使用寿命降低的情况。

如图1所示,该雷电引出装置包括雷电接收机构1、扭缆2、扭缆保护套3和接地组件4。

如图1所示,扭缆保护套3还包括扭接软管33,扭接软管33套设于扭缆2上且扭接软管33两端均与不锈钢管套31连接;需要说明的是扭接软管33穿过第一风叶安装底座轴承加强板6a,且扭接软管33的一端穿过第一风叶安装底座轴承加强板6a并与不锈钢管套31连接,具体连接方式是不锈钢管套31伸入扭接软管33内与扭接软管33过盈连接。

具体而言,请参考图1,上述扭缆2上套设有一根扭接软管33、四根不锈钢管套31和两根转接软管32,所述接地组件4设置于远离所述雷电接收机构1的不锈钢管套31上。其中四根不锈钢管套31分别为第一不锈钢管套31a、第二不锈钢管套31b、第三不锈钢管套31c和第四不锈钢管套31d,而两根转接软管32分别为第一转接软管32a和第二转接软管32b,其中第一不锈钢管套31a一端连接有第一固定架13a,第一不锈钢管套31a的另一端则与扭接软管33的一端通过捆紧扎箍8连接,而扭接软管33的另一端则与第二不锈钢管套31b的一端过盈配合连接,第二不锈钢管套31b的另一端伸入第一转接软管32a的一端并通过捆紧扎箍8捆紧连接,第一转接软管32a的另一端则与第三不锈钢管套31c的一端通过捆紧扎箍8捆紧连接,第三不锈钢管套31c的另一端则是通过捆紧扎箍8与第四不锈钢管套31d一端连接。第四不锈钢管套31d的另一端则是固定有雷电计数器,从而实现扭缆2接地的目的。

如图1-2所示,本实施例中提供的雷电引出装置中,雷电接收机构1包括扭缆固定导电排11a、设置在扭缆2一端的接线端子12a和设置在扭缆2上的第一固定架13a,扭缆固定导电排11a固定在第一固定架13a上,且扭缆固定导电排11a与所述接线端子12a固定连接。即扭缆固定导电排11a通过第一固定架13a固定在扭缆2上,并与设置在扭缆2上的接线端子12a通过螺栓固定连接,又由于扭缆固定导电排11a和接线端子12a均由导电材料制成,从而保证扭缆固定导电排11a能够将叶片上的电传递给扭缆2,使扭缆2能将雷电引出叶片导入大地。需要说明的是上述接线端子12a为铜双孔型接线端子12a。

如图3所示,该扭缆固定导电排11a包括扭缆导电排111a、用于连接扭缆2和扭缆导电排111a的导电排固定螺栓112a以及导电排连接螺栓113a。具体而言,扭缆导电排111a与铆压在扭缆2上的接线端子12a固定连接。导电排固定螺栓112a以及导电排连接螺栓113a均用于将扭缆导电排111a和扭缆固定并使扭缆导电排111a与扭缆贴合压紧。

该雷电引出装置在本实施例中还包括总装组件5,如图4所示,该总装组件5具体包括第一固定板51、第二固定架52以及将第二固定架52锁紧在风叶安装底座轴承加强板6上的锁紧块53,其中第一固定板51固定在一风叶安装底座轴承加强板6上,第二固定架52固定在另一风叶安装底座轴承加强板6上。即风叶安装底座轴承加强板6在本实施例中包括两个,且两个风叶安装底座轴承加强板6对称设置,进而将扭缆2固定在风叶安装底座轴承加强板6上。为了便于描述,本实施例中对风叶安装底座轴承加强板6分别称之为第一风叶安装底座轴承加强板6a和第二风叶安装底座轴承加强板6b。

为了将扭缆2整体固定在叶片组件上,防止其在各个扭动环节扭动幅度较大造成对扭缆2的伤害,在本实施例中该雷电引出装置还包括固定组件7,如图5所示,该固定组件7包括第三固定架71a和支架杆72a,其中支架杆72a两端均固定在第三固定架71a上,且第三固定架71a的数量为两个,其中一第三固定架71a设置在扭缆2上,另外一个第三固定架71a设置在风机风扇根部机舱内,从而实现扭缆2与叶片组件之间的位置固定;具体的,第三固定架71a套设于第三不锈钢管套31c上。

如图6所示,上述接地组件4包括雷电计数器,其中雷电计数器用于在雷电通过时进行感应计数。同时该雷电计数器能够对整年的雷电频次进行统计,方便技术人员采集数据对上述当地的雷电天气进行研究,雷电计数器感应雷电通过扭缆频次,雷电通过扭缆接地,能够使雷电自然导出,使叶片组件安全可靠,实现免维护的目的。

本实施例中提供的雷电引出装置通过扭缆2能够将雷电顺利导出接地,有效的保护风机轴承及设备不受雷电侵害;扭缆2通过扭缆固定导电排11a与叶片连接,而总装组件5将扭缆2的部分固定在风叶安装底座轴承加强板6上,使雷电顺利通过扭缆2引出接地。扭缆2上套设有转接软管32,能够在该雷电引出装置工作时,降低各个扭动环节对扭缆2的伤害,不锈钢管套31起到了对扭缆2进行安装固定的作用,雷电计数器对整年的雷电频次进行统计,便于研究人员对当地雷电天气进行研究,由于该结构能够将雷电自然导出接地,使装置整体安全可靠,实现免维护或降低维护次数。

实施例二

如图7所示,该雷电引出装置保留雷电接收机构1、扭缆2、扭缆保护套3和接地组件4。

本实施例中提供的中,如图7和图8所示,雷电接收机构1包括电流导柱11b、钢轴12b、第二固定板13b、碳刷盒14b、接地环15b、转接头16b和固定法兰17b;第二固定板13b和固定法兰17b分别固定在不同的风叶安装底座轴承加强板6上,为了便于区分,本实施例中与实施例一同样也包括两个风叶安装底座轴承加强板6,且两个风叶安装底座轴承加强板6分别为第一风叶安装底座轴承加强板6a和第二风叶安装底座轴承加强板6b;其中第二固定板13b固定在第一风叶安装底座轴承加强板6a上;而钢轴12b固定在第二固定板13b上,并穿过该第一风叶安装底座轴承加强板6a与接地环15b转动连接,接地环15b与第二固定板13b分别设置在第一风叶安装底座轴承加强板6a的两侧,碳刷盒14b分布在接地环15b外侧,且与钢轴12b通过电流导柱11b连接。

同时,钢轴12b与第二固定板13b之间、钢轴12b与接地环15b之间以及第二固定板13b与碳刷盒14b之间均绝缘设置,具体是通过设置有绝缘层9实现绝缘设置,设置绝缘层9的目的是保证钢轴12b上的雷电能够顺利的引入碳刷盒14b内,防止其他非绝缘材料制成的部件产生干扰,接地环15b一端伸入转接头16b内并与扭缆2固定连接从而保证接地环15b将雷电引导至扭缆2。

如图7所示,上述扭缆保护套3包括一不锈钢管套31和一转接软管32,其中不锈钢管套31与转接软管32通过捆紧扎箍8捆紧连接,由于转接软管32与不锈钢管套31对扭缆2起到了保护作用,因此该扭缆保护套3能够装配调节扭转减振的作用。不锈钢管套31穿过第一风叶安装底座轴承加强板6a和固定法兰17b,且在固定法兰17b内侧还设置有第二轴承102,套设有不锈钢管套31的扭缆2能够在固定法兰17b内转动,防止扭缆2在转动过程中被伤害。

如图9所示,导电环13b内侧壁上设置有绝缘层9,且导电环13b与扭缆2通过螺钉固定连接,且导电环13b与不锈钢管套31之间通过转接头16b过渡连接,进而使导电环13b与扭缆2之间连接牢固。转接头16b与不锈钢管套31通过防脱箍18b捆紧连接。

需要说明的是,在本实施例中电流导柱11b为电流导入双螺栓,该电流导柱11b不仅用于将钢轴12b与碳刷盒14b连接,还能够将钢轴12b上的雷电传输给碳刷盒14b,使雷电由碳刷盒14b经过接地环15b再传递给扭缆2。而钢轴12b穿过风叶安装底座轴承加强板6与接地环15b通过第一轴承101转动连接,其中钢轴12b与第一轴承101的内圈过盈配合连接,而接地环15b与第一轴承101的外圈过盈配合连接。

具体而言,上述碳刷盒14b数量为多个,且多个碳刷盒14b周向均布于接地环15b的外侧,从而保证雷电能够尽快的引入接地环15b。如图10和图11所示,碳刷盒14b包括盒体141b以及分别设置在盒体141b上的电流引出线142b、碳刷143b、恒压簧144b和连接支架145b,连接支架145b与第二固定板13b均设置在第一风叶安装底座轴承加强板6a上,电流引出线142b一端与钢轴12b连接,另一端与碳刷143b连接,碳刷143b与接地环15b抵接保证碳刷143b能够将雷电引至接地环15b上。恒压簧144b将碳刷143b顶紧并与接地环15b表面贴合接触,使碳刷143b在工作状态下始终与接地环15b表面充分接触,从而起到输送电流的作用。

为了将扭缆2整体固定在叶片组件上,防止其在各个扭动环节扭动幅度较大造成对扭缆2的伤害,在本实施例中该雷电引出装置还包括固定在风叶组件上的固定组件7,其中固定组件7包括固定支架71b,扭缆2穿过固定支架71b被限位。

本实施例中,如图12所示,该接地组件包括扭缆保护装置41,扭缆保护装置41与转接软管32未连接不锈钢管套31的一端连接。在本实施例中扭缆保护装置包括扭缆保护套,扭缆保护装置41的外侧还设置有扭缆固定牌42,扭缆固定牌42设置于扭缆保护装置41外侧。扭缆固定牌42与设备固定,进一步的将本实施例中提供的雷电导出装置固定,为雷电导出装置增加固定点,确保雷电导出装置固定牢固。

本实施例中采用碳刷盒14b将雷电顺利导出接地,有效的保护风机轴承及设备不受雷电侵害。扭缆2上套设有扭接软管33,能够使该使雷电引出装置在工作状态下扭缆2安全不受外力伤害。

注意,以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施方式的限制,上述实施方式和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内,本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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