專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機組防雷與接地保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組的安全保護裝置，特別是一種風(fēng)力發(fā)電機組防雷與接地保護裝置，它為測量接地電阻提供了輔助接地極。
背景技術(shù)：
防雷和接地保護裝置是風(fēng)力發(fā)電機組重要的組成部分之一，主要用來保護風(fēng)機及其部件免遭雷擊?，F(xiàn)有的防雷與接地防護裝置主要是通過機艙內(nèi)的結(jié)構(gòu)件以及塔筒本身做為介質(zhì)來完成的。但是這種接地方式穩(wěn)定性不好，接地電阻阻值較大，容易損壞一些機械部件和電氣部件，沒有設(shè)置測量接地電阻的輔助接地點，容易導(dǎo)致測量值不準(zhǔn)。為解決上述問題，在一些相關(guān)專利文獻中已有報導(dǎo)，如中國專利號為CN2007100327M. 4的“用于風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電機防雷保護系統(tǒng)”，記載了在發(fā)電機定子出線端連接串聯(lián)的浪涌保護器和熔斷器后與接地裝置相連接，在發(fā)電機轉(zhuǎn)子出線端連接串聯(lián)的浪涌保護器和熔斷器，再連接間隙放電避雷器后與接地裝置相連接的防雷保護裝置。因其采用浪涌保護器、 熔斷器和間隙放電避雷器與接地裝置相連接，故存在接地性能無法保證，冗余性能不好的問題。與此原理基本相同的結(jié)構(gòu)還有中國專利號為CN200710032723. X的“風(fēng)力發(fā)電機組防雷保護系統(tǒng)”，它記載了在機艙和塔架上設(shè)置雷電接受體和導(dǎo)電裝置后與接地裝置相連接防雷保護方案，也存在接地電阻值不穩(wěn)定，冗余性能不好的問題。還有中國專利號為 CN200810203344. 7的“干熄焦防雷與接地設(shè)備安裝方法”，公開了一種通過接地體安裝、避雷針安裝和避雷網(wǎng)安裝等防雷與接地裝置通過加深埋入接地體，利用避雷針引雷，利用人工搭建的角鋼及鋼管接地體作為雷電流通過區(qū)域，其雖然降低了接地電阻，但因采用各種角鋼搭建的結(jié)構(gòu)，故只適用于冶金領(lǐng)域。目前，大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機組生產(chǎn)廠家都是沿用其它領(lǐng)域的防護技術(shù)，例如用軸承以及塔筒本身作為雷電流通過區(qū)域的防雷與接地技術(shù)。風(fēng)力發(fā)電機組作為一個集強電、弱電、高空機械作業(yè)為一身的發(fā)電設(shè)備，應(yīng)該有一套獨特的防護性能良好的防雷與接地裝置。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種風(fēng)力發(fā)電機組防雷與接地保護裝置，克服了現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機組防雷與接地裝置存在的接地性能不好，接地電阻值不穩(wěn)定的不足，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能減小接地電阻，并使接地電阻阻值更穩(wěn)定，能在風(fēng)力發(fā)電機組運行過程中始終保持良好的防雷接地效果。本實用新型所采用的技術(shù)方案是該風(fēng)力發(fā)電機組防雷與接地保護裝置包括固定在機艙上的避雷針、組裝在輪轂和機艙內(nèi)的葉片根部防雷接地點、機艙電氣接地點，以及塔底電氣防雷接地點，其技術(shù)要點是在機艙內(nèi)部設(shè)置第一、第二等電位體，在塔底固定第三等電位體，第一等電位體通過電纜和與輪轂接觸的碳刷連接葉片根部防雷接地點，第二等電位體通過電纜分別連接避雷針和機艙電氣接地點，第三等電位體通過電纜連接塔底電氣防雷接地點和兩個防雷接地極，第三電位體分別用柔性電纜同第一等電位體和第二等電位體相連接。在塔筒外面設(shè)置輔助電流接地極和輔助電壓接地級，并使輔助電流接地極、輔助電壓接地極和防雷接地極埋入地下深度不小于100mm，輔助電流接地極和輔助電壓接地極之間的距離不小于500mm。本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是由于本實用新型采用通過電纜和與輪轂接觸的碳刷連接葉片根部防雷接地點的第一等電位體；通過電纜分別連接避雷針和機艙電氣接地點的第二等電位體，在機艙內(nèi)部，形成一個等電勢；通過電纜連接塔底電氣防雷接地點和兩個防雷接地極的第三等電位體，并使第三電位體分別用柔性電纜同第一等電位體和第二等電位體相連接，充分保證了連接的可靠性和冗余性，所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能減小接地電阻，并使接地電阻阻值更穩(wěn)定，能在風(fēng)力發(fā)電機組運行過程中始終保持良好的防雷接地效果。因此，該裝置克服了現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機組防雷與接地裝置存在的接地性能不好，接地電阻值不穩(wěn)定的不足。如果在塔筒外面設(shè)置輔助電流接地極和輔助電壓接地級，那么不僅可以用這兩個輔助接地極來測量接地電阻，也可以做為備用的防雷接地極。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視圖圖中序號說明1輪轂、2葉片根部防雷接地點、3機艙、4避雷針、5第一等電位體、 6第二等電位體、7機艙電氣接地點、8電纜、9塔筒、10第三等電位體、11防雷接地極、12塔底電氣接地點、13輔助電流接地極、14輔助電壓接地極。
具體實施方式
根據(jù)圖1 2詳細(xì)說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)。該風(fēng)力發(fā)電機組防雷與接地保護裝置包括固定在機艙3上的避雷針4、組裝在輪轂1和機艙3內(nèi)的葉片根部防雷接地點2、 機艙電氣接地點7，以及塔底電氣防雷接地點12等件。其中在機艙3內(nèi)部設(shè)置第一等電位體5、第二等電位體6，在塔底固定第三等電位體10。在葉片根部防雷接地點2上用編織電纜與輪轂1相連，用熱縮管將編織電纜套住，并加熱使其收縮。第一等電位體5是一個鍍鋅銅板，將第一等電位體5固定在機艙3內(nèi)部。第一等電位體5通過電纜8和與輪轂1接觸的碳刷連接葉片根部防雷接地點2。由于風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)特性，輪轂1和第一等電位體5之間的連接通過4組碳刷，碳刷的刷頭直接摩擦輪轂1，刷尾接電纜8連接第一等電位體5。第二等電位體通過電纜8分別連接避雷針4和機艙電氣接地點7，避雷針4固定在機艙3上面靠后的位置。第二等電位體6也是一個鍍鋅銅板，將第二等電位體6固定在機艙3內(nèi)部，并通過電纜8與第一等電位體5相連接，這樣第一等電位體5和第二等電位體6形成等電勢。 第三等電位體I0通過電纜8連接塔底電氣防雷接地點12和兩個防雷接地極11，第三等電位體10也是一個鍍鋅銅板，第三電位體10分別用柔性電纜8同第一等電位體5和第二等電位體6相連接。該柔性電纜8緊貼塔筒9的內(nèi)壁，每隔500mm用電纜固定架固定，在機艙 3與塔筒9連接處留出800mm的懸垂部分，防止機艙3偏航時扭斷該段電纜8。在塔筒外面設(shè)置四個接地極，其中二個為防雷接地極11，一個為輔助電流接地極13，一個為電壓輔助接地極14?？梢杂眠@兩個輔助電流接地極13、電壓輔助接地極14來測量接地電阻，也可以做為備用的防雷接地極。將這4個接地極制成鍍鋅的扁鋼埋入地下，并使輔助電流接地極 13、輔助電壓接地極14和防雷接地極11埋入地下深度不小于100mm，輔助電流接地極13和輔助電壓接地極14之間的距離不能小于500mm。2個防雷接地極11之間的距離不能小于 150mmo
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電機組防雷與接地保護裝置，包括固定在機艙上的避雷針、組裝在輪轂和機艙內(nèi)的葉片根部防雷接地點、機艙電氣接地點，以及塔底電氣防雷接地點，其特征是 在機艙內(nèi)部設(shè)置第一、第二等電位體，在塔底固定第三等電位體，第一等電位體通過電纜和與輪轂接觸的碳刷連接葉片根部防雷接地點，第二等電位體通過電纜分別連接避雷針和機艙電氣接地點，第三等電位體通過電纜連接塔底電氣防雷接地點和兩個防雷接地極，第三電位體分別用柔性電纜同第一等電位體和第二等電位體相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機組防雷與接地保護裝置，其特征是在塔筒外面設(shè)置輔助電流接地極和輔助電壓接地級，并使輔助電流接地極、輔助電壓接地極和防雷接地極埋入地下深度不小于100mm，輔助電流接地極和輔助電壓接地極之間的距離不小于 500mmo
專利摘要一種風(fēng)力發(fā)電機組防雷與接地保護裝置，克服了現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機組防雷與接地裝置存在的接地性能不好，接地電阻值不穩(wěn)定的缺陷，包括避雷針、葉片根部防雷接地點、機艙電氣接地點，以及塔底電氣防雷接地點，其技術(shù)要點是在機艙內(nèi)部設(shè)置第一、第二等電位體，在塔底固定第三等電位體，第一等電位體通過電纜和碳刷連接葉片根部防雷接地點，第二等電位體通過電纜分別連接避雷針和機艙電氣接地點，第三等電位體通過電纜連接塔底電氣防雷接地點和兩個防雷接地極，第三電位體分別用柔性電纜同第一等電位體和第二等電位體相連接。其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能減小接地電阻，并使接地電阻阻值更穩(wěn)定，能在風(fēng)力發(fā)電機組運行過程中始終保持良好的防雷接地效果。
文檔編號H02H9/04GK201975782SQ20112012889
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者鄭磊, 高曉斌 申請人:沈陽遠(yuǎn)大機電裝備有限公司