一种风力发电机组高能高压防雷模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种风力发电机组高能高压防雷模块，具体说是一种能够承受各种雷击电流、浪涌电流及其他过压电，能有效保护风力发电机组安全正常运行的防雷器，属于雷电防护【技术领域】，适用于风电系统。该防雷模块由不锈钢镀铬外壳、环氧树脂浇注密封内层、热镀锌螺杆、铜排一、铜排二、绝缘子、热镀锌螺母、氧化锌压敏电阻MOV1，氧化锌压敏电阻MOV2和氧化锌压敏电阻MOV3十部分组成。其中，氧化锌压敏电阻MOV1、MOV2和MOV3通过铜排一、二进行层级式并联连接，可有效扩大散热面积，防止经多次过压电冲击后，氧化锌压敏电阻产生瞬间高温造成发热击穿致使防雷电路短路引发设备起火的情况。
【专利说明】—种风力发电机组高能高压防雷模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种风力发电机组高能高压防雷模块，具体说是一种能够承受各种雷击电流、浪涌电流及其他过压电，能有效保护风力发电机组安全正常运行的防雷保护器，属于雷电防护【技术领域】，适用于风电系统。
【背景技术】
[0002]风能是可再生洁净能源，利用风力发电是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的电力资源。随着风力发电机组的单机容量越来越大，为了吸收更多风能，风机的高度随着轮弧高度和叶轮直径增高不断升高，雷击的风险也不断增加，可以说雷击已成为自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的自然灾害。
[0003]发生雷击时，闪电电流通过配电路传导到风力发电机绕组上，由于风力发电机往往位于疾风区，通常是选址在旷野的丘陵、山脊或者海面平台上，其高度远高于周围的地形地貌，再加上风力发电机安装地点地面电阻率通常较高，对雷电流的传导性能相对较差，特别容易受到直击雷、侧击雷和感应雷的袭击。风机遭雷击的维修费用(包括人工费、部件费和吊装费等)很高，其中叶片损坏的维修费用最昂贵。风力发电机遭雷击损坏后，由于故障损害的分析和维修，加上订货期和运输期，会造成一段时间的停工期，而这段停工期不仅会使发电量损失，而且会减少风电场经济上的收入，所以对风力发电机组件采取防雷措施是非常必要的。
[0004]现有的电源防雷器一般在线一地，线一线之间直接跨接氧化锌压敏电阻，或在氧化锌压敏电阻之间串接一个熔断器以此作为防护，当氧化锌压敏电阻承受瞬态过压电的多次冲击后其漏电流会不断增大，当持续漏电流增大到一定程度时就会使氧化锌压敏电阻发热击穿导致短路失效，致使整个防雷器电路短路故障，并可能烧毁着火；而当过压电所形成的强大脉冲电流流经熔断器时，熔断器会因为瞬间过大的电流而发热损坏，连续三、四次累计损坏后就会造成熔断器的自身熔断而切断电路，如此就会造成电源防雷器的失灵，从而使被保护设备直接面临雷电的威胁。以上情况下要再对设备进行防雷保护就必须对防雷器进行维修或者更换，而对于极易遭遇雷电袭击的风力发电机组设备而言，防雷器的安全使用寿命不能很短，同时旷野的丘陵、山峦和海面平台选址也并不适宜防雷器的经常维修和更换。
实用新型内容
[0005]针对上述问题，本实用新型拟解决的是提供一种能够承受各种雷击电流、浪涌电流及其他过压电的多次冲击，使用寿命长免维护，能有效保护风力发电机组安全正常运行的风力发电机组高能高压防雷模块。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种风力发电机组高能高压防雷模块，包括不锈钢镀铬外壳、环氧树脂浇注密封内层、热镀锌螺杆、铜排一、铜排二、绝缘子、热镀锌螺母、氧化锌压敏电阻M0V1、氧化锌压敏电阻M0V2和氧化锌压敏电阻M0V3。所述不锈钢镀铬外壳腔体内注入所述环氧树脂浇注密封内层，所述热镀锌螺杆直接与所述不锈钢镀铬外壳连接，所述铜排一与所述热镀锌螺杆连接，所述铜排二与所述热镀锌螺母连接，所述热镀锌螺母通过所述绝缘子与所述不锈钢镀铬外壳连接，所述氧化锌压敏电阻MOVl、氧化锌压敏电阻M0V2和氧化锌压敏电阻M0V3通过所述铜排一和铜排二进行层级式并联连接。
[0007]采用了上述方案，本实用新型风力发电机组高能高压防雷模块内的氧化锌压敏电阻因为采用层级式分布连接，相比传统的防雷器，散热面积大，在承受多次过压电冲击后，也不会产生瞬间高温，避免了造成氧化锌压敏电阻的发热击穿从而致使防雷电路短路引发设备起火燃烧的情况。同时，所述防雷模块内以铜排进行电路连接，相比传统的防雷器使用的铜箔印刷电路板，通流量更大，电阻率更小。由于采用不锈钢镀铬外壳，内部还有环氧树脂浇注内层密封，所述防雷模块密封性能好，耐酸碱腐蚀，防火、防潮和抗震性能都十分优越，适合于旷野和海洋平台的自然工作环境。另外，所述防雷模块可以承受高达140KA的雷击电流，设计使用寿命长达20年，免维护，可有效节省风力发电机组的运营成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1:本实用新型结构剖析示意图
[0009]图2:本实用新型电路图
[0010]图1中:1—不锈钢镀铬外壳，2—环氧树脂浇注密封内层，3—氧化锌压敏电阻M0V1，4——氧化锌压敏电阻M0V2，5——氧化锌压敏电阻M0V3，6——铜排一，7——铜排二，8——热镀锌螺杆，9——绝缘子，10——热镀锌螺母。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，本实用新型风力发电机组高能高压防雷模块包括不锈钢镀铬外壳1，环氧树脂浇注密封内层2，热镀`锌螺杆3，铜排一 4，铜排二 5，绝缘子6，热镀锌螺母7，氧化锌压敏电阻M0V18，氧化锌压敏电阻M0V29和氧化锌压敏电阻M0V310。所述不锈钢镀铬外壳I腔体内注入所述环氧树脂浇注密封内层2，所述热镀锌螺杆3直接与所述不锈钢镀铬外壳I连接，所述铜排一 4与所述热镀锌螺杆3连接，所述铜排二 5与所述热镀锌螺母7连接，所述热镀锌螺母7通过所述绝缘子6与所述不锈钢镀铬外壳I连接，所述氧化锌压敏电阻M0V18、氧化锌压敏电阻M0V29和氧化锌压敏电阻M0V310通过所述铜排一 4和铜排二 5进行层级式并联连接。所述热镀锌螺杆3作为N极，即接地极，所述热镀锌螺母7作为L极，即火线极。
[0012]如图2所示，所述氧化锌压敏电阻M0V18、氧化锌压敏电阻M0V29和氧化锌压敏电阻M0VB310是呈层级式并联连接分布，L极火线分出LA、LB、LC三条火线，N极接GND接地线。当外界线路正常，没有雷电发生时，加载在所述风力发电机组高能高压防雷模块两端的电压小于压敏电压时，氧化锌压敏电阻M0V1、M0V2和M0V3呈高阻状态，该部分电路呈断路状态，不影响风电系统的正常工作。当雷电电流通过电力线路加在与风电绕组并联的风力发电机组高能高压防雷模块两端，浪涌电压大于压敏电压时，氧化锌压敏电阻M0V1、M0V2、M0V3就会被击穿，呈现低阻值，甚至接近短路状态，而压敏电阻这种被击穿状态是可以恢复的，当高于压敏电压的电压被撤销后，它又会恢复到高阻状态，则该防雷模块又恢复到『E常工作状态。当雷电波的高电压使氧化锌压敏电阻击穿时，雷电流通过氧化锌压敏电阻经接地线流入大地，从而使电力线上的类电压，被箝制在安全范围内。氧化锌压敏电阻M0V1、M0V2和M0V3的层级式并联连接，使得散热面积变大，经过多次浪涌电压冲击，也不会产生瞬间高温导致发热击穿造成防雷电路短路设备起火燃烧的情况。
【权利要求】
1.一种风力发电机组高能高压防雷模块，包括不锈钢镀铬外壳(I)、环氧树脂浇注密封内层⑵、热镀锌螺杆⑶、铜排一⑷、铜排二(5)、绝缘子(6)和热镀锌螺母(7)，所述不锈钢镀铬外壳(I)腔体内注入所述环氧树脂浇注密封内层(2)，所述热镀锌螺杆(3)直接与所述不锈钢镀铬外壳(I)连接，所述铜排一(4)与所述热镀锌螺杆(3)连接，所述铜排二(5)与所述热镀锌螺母(7)连接，所述热镀锌螺母(7)通过所述绝缘子(6)与所述不锈钢镀铬外壳(I)连接，其特征在于它还包括氧化锌压敏电阻MOVl (8)、氧化锌压敏电阻M0V2 (9)和氧化锌压敏电阻M0V3 (10)，所述氧化锌压敏电阻MOVl (8)、氧化锌压敏电阻M0V2 (9)和氧化锌压敏电阻M0V3(10)通过所述铜排一(4)和铜排二(5)进行层级式并联连接。
【文档编号】H02H9/04GK203387176SQ201320507250
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月16日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】顾江山 申请人:绍兴奥顿电子有限公司