本實(shí)用新型涉及一種無(wú)源電荷發(fā)生器和帶有其的風(fēng)輪葉片,屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù):
近年來(lái),隨著風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,風(fēng)輪葉片及復(fù)合材料的大量應(yīng)用,雷擊已經(jīng)成為風(fēng)能葉片的主要損壞原因。根據(jù)世界風(fēng)能協(xié)會(huì)的相關(guān)統(tǒng)計(jì),葉片的雷擊損壞率已經(jīng)超過(guò)20%。對(duì)于近海和海上風(fēng)電葉片的防雷系統(tǒng)已經(jīng)成為一個(gè)難題,在目前采用的傳統(tǒng)被動(dòng)接閃的設(shè)計(jì)已經(jīng)無(wú)法滿足未來(lái)海上風(fēng)輪葉片防雷的需求?,F(xiàn)有的接閃器主要是通過(guò)接閃器形成的斷續(xù)的上行先導(dǎo)被動(dòng)的遭受雷擊,有效接閃率較低,并不能滿足防雷需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問(wèn)題,提供一種可以主動(dòng)引雷,能有效提高接閃器形成上行先導(dǎo)的幾率的無(wú)源電荷發(fā)生器。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:一種的無(wú)源電荷發(fā)生器,包括
中空殼體,該殼體頂部設(shè)有孔;
壓電組件,該壓電組件設(shè)于殼體內(nèi)部,其包括多個(gè)上下羅列的壓電陶瓷片,最上層壓電陶瓷片和最下層壓電陶瓷片中心分別固結(jié)有第一柱形電極和第二柱形電極,其中第一柱形電極頭部從孔伸出;
離心驅(qū)動(dòng)組件,該離心驅(qū)動(dòng)組件設(shè)于殼體內(nèi)的壓電組件下部,其由彈性元件和重塊組成,二者縱向依次連接。
優(yōu)選地,所述彈性元件包括彈簧。
一種風(fēng)輪葉片,包括葉片、接閃器和引下線,所述引下線安裝于葉片內(nèi),所述接閃器安裝于葉片上,所述引下線上至少并聯(lián)一個(gè)接閃器,其特征在于,還包括與接閃器電氣連接的無(wú)源電荷發(fā)生器,該無(wú)源電荷發(fā)生器為前述的無(wú)源電荷發(fā)生器。
優(yōu)選地,所述無(wú)源電荷發(fā)生器中的第一柱形電極與接閃器電氣連接。
有益效果:本實(shí)用新型公開了一種無(wú)源電荷發(fā)生器,在外部離心力的作用下,壓電陶瓷片可持續(xù)的向外部釋放正電荷,提高接閃器表面正電荷的數(shù)量,在外部高電場(chǎng)條件下促進(jìn)接閃器形成上行先導(dǎo),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)提前放電的目的,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)使用表明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,主動(dòng)引雷等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是無(wú)源電荷發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是無(wú)源電荷發(fā)生器的工作示意圖。
圖3是風(fēng)輪葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖所示:1、中空殼體,2、壓電陶瓷片,3、第二柱形電極,4、壓力墊,5、彈性元件,6、重塊,7、孔,8、葉片,9、引下線,10、無(wú)源電荷發(fā)生器,11、接閃器。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合具體實(shí)施例,并參照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如附圖所示的無(wú)源電荷發(fā)生器,包括一中空殼體1,該殼體頂部設(shè)有孔7;一壓電組件,該壓電組件設(shè)于殼體內(nèi)部,其包括多個(gè)上下羅列的壓電陶瓷片2,最上層壓電陶瓷片和最下層壓電陶瓷片中心分別固結(jié)有第一柱形電極6和第二柱形電極3,其中第一柱形電極6頭部從孔7伸出;一離心驅(qū)動(dòng)組件,該離心驅(qū)動(dòng)組件設(shè)于殼體內(nèi)的壓電組件下部,其由彈性元件4和重塊5組成,二者縱向依次連接。所述彈性元件5包括彈簧。
一種風(fēng)輪葉片,包括葉片8、接閃器11和引下線9,所述引下線9安裝于葉片8內(nèi),所述接閃器11安裝于葉片8上,所述引下線9上至少并聯(lián)一個(gè)接閃器11,還包括與接閃器11電氣連接的無(wú)源電荷發(fā)生器10,該無(wú)源電荷發(fā)生器10為前述的無(wú)源電荷發(fā)生器。所述無(wú)源電荷發(fā)生器中的第一柱形電極3與接閃器11電氣連接。
本實(shí)用新型所述的無(wú)源電荷發(fā)生器10安裝在風(fēng)能葉片8的內(nèi)部,在葉片8沒有旋轉(zhuǎn)時(shí)重塊5受到彈性元件的支撐不會(huì)對(duì)無(wú)源電荷發(fā)生器產(chǎn)生壓力形變,無(wú)源電荷發(fā)生器10頂部連接的接閃器9不產(chǎn)生電荷;當(dāng)葉片8工作時(shí),重塊5受離心力作用迫使無(wú)源電荷發(fā)生器10產(chǎn)生形變,持續(xù)向接閃器11釋放正電荷,使接閃器11收到持續(xù)穩(wěn)定的正電荷,促進(jìn)接閃器11形成上行先導(dǎo),提高接閃器11形成上行先導(dǎo)的幾率,當(dāng)接閃器11所形成的上行先導(dǎo)與雷云形成的下行先導(dǎo)實(shí)現(xiàn)貫通時(shí),接閃器11實(shí)現(xiàn)接閃放電,并通過(guò)引下線9傳導(dǎo)雷電流,由于重塊6端面沒有外部引線所以不會(huì)傳導(dǎo)雷電流。
以上對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述,這種描述沒有限制性,附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一,實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此??偠灾绻绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示,在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下,不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例,均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。