一種風能葉片的防雷裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于避雷設備技術領域，具體涉及一種風能葉片的防雷裝置。
【背景技術】
[0002]風力發電機組葉片是風力發電機組中經常遭到雷擊的重要的部件。在對多片遭雷擊的風能葉片進行分析后發現；葉片的接閃率為78%左右，而在雷電擊中葉片的部位進行分類后發現，只有28%的雷電擊中葉片上的接閃器從而形成有效接閃，而更多的雷電擊中葉片表面形成無效接閃，并對葉片造成嚴重損壞。這是因為在葉片承受雷擊時，由于葉片表面在水膜存在時屬于半導體，這時在葉片表面會形成多條上行先導，安裝于葉片主體上的接閃器所形成的上行先導只是雷電流的放電通道之一，但接閃器所形成的上行先導是否能夠順利的與雷電形成的下行先導聯通并不是絕對的，且與葉片當時環境中所形成的上行先導總量成反比，因而某一時刻葉片表面形成的上行先導數量越多，接閃器的接閃概率越低。但現有的風能葉片的葉片葉尖部分均只設有一個接閃器，導致其接閃效率低。
[0003]造成葉片損壞的原因是多方面的，主要可以分為兩個方面:首先，接閃器在接閃后，會產生大量的熱累積，造成接閃器周圍的葉片因高溫而發生燒灼，且葉片內部潮濕空氣在遇到接閃器底部的熱累積會瞬間氣化膨脹導致葉片損壞。而對于該問題，傳統的解決方法是葉片上相應的部位鑲嵌樹脂材料，但容易出現開裂、松脫等問題。
[0004]其次，葉片的有效接閃率較低。葉片的有效接閃率是指葉片上的金屬接閃器直接與雷電電流接觸，并將雷電流通過引下線泄放。而葉片接閃器的設計較為固定和單一，接閃器無法有效接閃而導致在葉片上接閃器的周圍形成雷擊附著點，導致葉片損壞。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種風能葉片的防雷裝置，能夠提高有效接閃率，防止因接閃器的高溫導致葉片損壞。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種風能葉片的防雷裝置，包括葉片主體以及安裝在葉片主體上的主接閃器，還包括多個輔助接閃器，輔助接閃器的靠近葉片主體的部分表面設有第一熱絕緣層；相鄰兩輔助接閃器之間相隔形成第一放電間隙，主接閃器與輔助接閃器之間相隔形成第二放電間隙，輔助接閃器接收的雷電流流入主接閃器，主接閃器通過一引下線接地。
[0008]優選的，主接閃器靠近葉片主體的部分表面設有第二熱絕緣層。
[0009]優選的，絕熱層由耐熱溫度在150°C以上的絕熱材料制成。
[0010]優選的，主接閃器內設有散熱空腔。
[0011]優選的，多個輔助接閃器沿葉片主體的長度方向均勻間隔排列在主接閃器的兩側。
[0012]優選的，多個輔助接閃器以主接閃器為中心軸線呈圓周陣列分布。
[0013]優選的，主接閃器為圓盤狀。
[0014]優選的，輔助接閃器為圓盤狀。
[0015]本實用新型的有益效果在于:
[0016]相較于現有技術，本實用新型的風能葉片的防雷裝置，在葉片主體上設主接閃器以及多個輔助接閃器，可提高葉片主體的有效接閃率，防止葉片主體被損壞；同時也能降低主接閃器以及多個輔助接閃器在工作時對葉片主體表面造成的高溫損傷。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型的主接閃器的結構示意圖；
[0019]圖3為本實用新型的輔助接閃器的結構示意圖。
[0020]其中，10、葉片主體；20、主接閃器；21、第二熱絕緣層；22、散熱空腔；30、輔助接閃器；31、第一熱絕緣層。
【具體實施方式】
[0021]下面，結合附圖以及【具體實施方式】，對本實用新型做進一步描述:
[0022]如圖1、圖2以及圖3所示的一種風能葉片的防雷裝置，葉片主體10、主接閃器20以及多個輔助接閃器30，該主接閃器20以及多個輔助接閃器30均安裝在葉片主體10上，具體在輔助接閃器30靠近葉片主體10的部分表面設有第一熱絕緣層31 ;相鄰兩輔助接閃器30之間相隔形成第一放電間隙，主接閃器20與輔助接閃器30之間相隔形成第二放電間隙，且輔助接閃器30接收的雷電流流入主接閃器20，經主接閃器20通過一引下線接地。
[0023]在上述結構的基礎上，在葉片主體10上設有的多個輔助接閃器30均可單獨形成上行先導，提高了由整體接閃器形成的上行先導的數量，從而一定程度上降低了葉片自身形成的上行先導的比例，即增加了葉片主體10單位面積的因接閃器形成的上行先導數量，如此便可提高雷電流與接閃器的導通優勢，提高接閃器的接閃概率，降低了雷電流直接經葉片主體10放電的概率，有效防止葉片受損。
[0024]同時，一旦其中一個輔助接閃器30所形成的上行先導與雷電流形成的下行先導實現導通，由于輔助接閃器30設有第一熱絕緣層31，可防止輔助接閃器30產生大量的熱累積造成葉片的損壞；且相鄰兩輔助接閃器30之間存在第一放電間隙，因集膚原理的作用，此時雷電流會在輔助接閃器30之間會形成表面閃絡，同時，主接閃器20與輔助接閃器30之間存在第二放電間隙，滿足雷電流的擊穿條件，雷電流在擊中輔助接閃器30由于不接地的輔助接閃器30在一端與接地的接閃器之間的距離間隙滿足高頻雷電流擊穿條件，因此，雷電流在擊中輔助接閃器30之后會以表面閃絡的形式向接閃器進行放電并通過主接閃器20的引下線將雷電流泄放至大地。
[0025]優選的，主接閃器20靠近葉片主體10的部分表面設有第二熱絕緣層21，防止因在主接閃器20產生大量的熱累積造成葉片的損壞。進一步的，因一般葉片能夠承受的溫度不超過70°C，故上述第二熱絕緣層21由耐熱溫度在150°C以上的絕熱材料制成，效果更好，具體可為改良型酚醛樹脂或其他改良性樹脂、聚酯等。優選的，上述主接閃器20內還可設有散熱空腔22，用于主接閃器20自身的散熱，進一步減少主接閃器20產生的熱累積。
[0026]優選的，在本實施例中，上述多個輔助接閃器30沿葉片主體10的長度方向均勻間隔排列在主接閃器20的兩側，增加輔助接閃器30在葉片主體10表面的面積，利于提高多個輔助接閃器30的接閃率。當然，在其他情況下，多個輔助接閃器30以主接閃器20為中心軸線呈圓周陣列分布也能實現上述效果。
[0027]優選的，主接閃器20以及輔助接閃器30均可為圓盤狀，提高接閃器自身的有效接閃面積，效果更好。
[0028]對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本實用新型權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種風能葉片的防雷裝置，包括葉片主體以及安裝在葉片主體上的主接閃器，其特征在于，還包括多個輔助接閃器，輔助接閃器靠近葉片主體的部分表面設有第一熱絕緣層；相鄰兩輔助接閃器之間相隔形成第一放電間隙，主接閃器與輔助接閃器之間相隔形成第二放電間隙，輔助接閃器接收的雷電流流入主接閃器，主接閃器通過一引下線接地。2.如權利要求1所述的風能葉片的防雷裝置，其特征在于，主接閃器靠近葉片主體的部分表面設有第二熱絕緣層。3.如權利要求2所述的風能葉片的防雷裝置，其特征在于，第二熱絕緣層由耐熱溫度在150°C以上的絕熱材料制成。4.如權利要求1或2所述的風能葉片的防雷裝置，其特征在于，主接閃器內設有散熱空腔。5.如權利要求1所述的風能葉片的防雷裝置，其特征在于，多個輔助接閃器沿葉片主體的長度方向均勻間隔排列在主接閃器的兩側。6.如權利要求1所述的風能葉片的防雷裝置，其特征在于，多個輔助接閃器以主接閃器為中心軸線呈圓周陣列分布。7.如權利要求1所述的風能葉片的防雷裝置，其特征在于，主接閃器為圓盤狀。8.如權利要求1或7所述的風能葉片的防雷裝置，其特征在于，輔助接閃器為圓盤狀。
【專利摘要】一種風能葉片的防雷裝置，包括葉片主體以及安裝在葉片主體上的主接閃器，還包括多個輔助接閃器，輔助接閃器靠近葉片主體的部分表面設有第一熱絕緣層；相鄰兩輔助接閃器之間相隔形成第一放電間隙，主接閃器與輔助接閃器之間相隔形成第二放電間隙，輔助接閃器接收的雷電流流入主接閃器，主接閃器通過一引下線接地。本實用新型的風能葉片的防雷裝置，在葉片主體上設主接閃器以及多個輔助接閃器，可提高葉片主體的有效接閃率，防止葉片主體被損壞；同時也能降低主接閃器以及多個輔助接閃器在工作時對葉片主體表面造成的高溫損傷。
【IPC分類】F03D80/30
【公開號】CN205047374
【申請號】CN201520820648
【發明人】莊嚴
【申請人】北京乾源風電科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月21日