專利名稱：風電葉片導雷電纜連接方法和采用該方法的風電葉片的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種風能設備的葉片的防雷電方法，所述的葉片包括葉片殼與其中的 主支架，更具體的講是一種風電葉片導雷電纜連接方法。本發明還涉及一種采用上述風電葉片導雷電纜連接方法的風電葉片，該風電葉片 包括至少一根導雷電纜，該導雷電纜被用于傳導雷電流，優選是傳導至大地。
背景技術：
一般而言，用于風電設備的葉片都具有雷電接收器，這些雷電接收器在葉片的內 部與金屬避雷器連接，該金屬避雷器能夠使得雷電流接地。在EP0783629B1中描述了相關 的例子，此外在W000/14405中可知道，在風能設備的葉片中的層壓板使用了碳纖維，在此 也引用這篇文獻的公開內容作為參考。W000/14405公開了一種解決方案，其中，沿著葉片的 縱向，在葉片層壓板中的碳纖維帶之間，朝著葉片的內部避雷導線向內，配備了許多的導電 連接件。當對用于風能設備的葉片的要求傾向于增加葉片的長度時，就同時產生了對制造 具有更大的剛度和相對較輕重量的葉片的需要。公知的用于風電葉片的雷電保護裝置是在每個葉片的梢部包含雷電接收器以便 捕獲雷擊。經由葉片內的下引導體以及引擎倉和塔架內的下引導體將雷電釋放到地地位。 為了將雷電從旋轉葉片的下引導體傳送到靜止引擎艙的下引導體，雷擊電流經過葉片的軸 被引導到引擎艙。引擎艙包括來連接到該軸并從而允許電流從該軸釋放并傳送到引擎艙的 下引導體的裝置例如集電環。已經有提出明顯改進的捕獲雷擊的裝置的防雷電系統。其中之一就是在葉片表面 設置第二個或更多的導雷點。圖1顯示了現有技術中導雷電纜的一種鋪設方式示意圖，其 中導雷電纜3是通過人工手糊在主支架2的外表面，但是由于人工手糊工藝的不足，以及用 于固定導雷電纜3的玻璃纖維等材料具有一定的強度，所以導雷電纜3很難完全緊密的固 定在主支架2的外表面。往往玻璃纖維與導雷電纜3之間有氣泡、中空等，葉片長時間運轉 后，葉片內部的一些膠塊會脫落，可能會造成電纜表層破損，嚴重的將會影響到電纜的導電 率，影響避雷效果。電纜手糊要用到手糊樹脂、玻纖以及一些其他輔料增加了產品的成本。 由于在主支架加工完成后要將電纜手糊在主支架表面，造成了人力與工時的浪費。電纜手 糊到主支架表面后，在前后主支架預組裝的過程中會影響主支架在夾具中定位的精度，從 而影響產品質量，對下道工序生產帶來困難。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種風電葉片導雷電纜連接方法，其能以簡單的 結構和工藝有效的防止導雷電纜易于破損，而且該方法并不會導致額外的材料損耗，同時 能夠降低人力成本。本發明要解決的另一個技術問題是提供一種具有簡單結構且能有效防止導雷電 纜易于破損的風電葉片，且該葉片并不會導致額外的材料損耗，同時能夠降低人力成本。
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為解決上述技術問題，本發明所述的風電葉片導雷電纜連接方法，其中葉片包括 葉片殼和內部的前后主支架，導雷電纜與葉片外部的雷電接收器相連接，其中至少一個導 雷電纜被鋪設在前后主支架內側，將該導雷電纜的一端接地，將該導雷電纜另一端與前后 主支架外側的雷電接收器連接，然后將前后主支架之間抽真空，真空導注樹脂等材料進入 前后主支架內側，該導雷電纜被樹脂緊密包裹并與前后主支架完好的融為一體。作為上述方法的一種優選方案，是將導雷電纜另一端與鋪設在前后主支架中部區 域的導雷電纜連接金屬塊相連接，并將該導雷電纜連接金屬塊與前后主支架外側的雷電接 收器連接。作為上述方法的一種優選方案，所述雷電接收器是在葉片外表面兩側對應導雷電 纜連接金屬塊的部位分別用細長金屬元件嵌入并連接在該導雷電纜連接金屬塊上，該細長 金屬元件一端固定在導雷電纜連接金屬塊上，另一端裸露在葉片外。作為上述方法的一種優選方案，所述的導雷電纜是二次導雷電纜。為解決上述技術問題，本發明所述風電葉片導雷電纜連接方法的風電葉片，其包 括葉片殼、前后主支架和導雷電纜，其中所述至少一個導雷電纜被鋪設在前后主支架內側， 該導雷電纜被真空導注的樹脂等材料緊密包裹，其一端接地，另一端與主支架外側的雷電 接收器相連接。作為上述風電葉片的一種優選方案，所述導雷電纜另一端與鋪設在前后主支架中 部區域的導雷電纜連接金屬塊連接，該導雷電纜連接金屬塊與前后主支架外側的雷電接收 器相連接。作為上述風電葉片的一種優選方案，所述雷電接收器是在葉片外表面兩側對應導 雷電纜連接金屬塊的部位分別用細長金屬元件嵌入并連接在該導雷電纜連接金屬塊上，該 細長金屬元件一端固定在導雷電纜連接金屬塊上，另一端裸露在葉片外。作為上述風電葉片的一種優選方案，所述鋪設在前后主支架中部區域的導雷電纜 連接金屬塊可以是鋁制成的。作為上述風電葉片的一種優選方案，所述導雷電纜連接金屬塊可以鋪設在前后主 支架的三分之二處。在上述風電葉片導雷電纜連接方法和采用該方法的風電葉片中，由于將導雷電纜 鋪設在主支架內側，同時利用真空導注，使得導雷電纜可以被樹脂等材料緊密包裹從而與 主支架合為一體，因而導雷電纜不會外露，主支架內側的填充樹脂等材料對電纜形成了很 好的保護作用，避免了導雷電纜人工手糊在主支架表面的情況下電纜表層容易破損的情 況，從而長時間都能保持一個良好的導雷效果。此外，由于真空導注后導雷電纜與主支架完 好的結為一體，不需要再進行人工手糊，從而節約了物料，同時取消了手糊電纜這個工藝流 程，節省了工時和人力成本，提高了生產率。改進后導注完成的主支架外側平整光滑，在前 后主支架組裝時可以良好的跟定位的組裝夾具接觸，組裝出的主支架精度更高。
下面結合附圖所描述的實施方式對本發明風電葉片導雷電纜連接方法和采用該 連接方法的風電葉片做進一步詳細的說明。圖1為現有技術中導雷電纜鋪設的示意圖。
圖2為本發明所述的導雷電纜鋪設示意圖。圖3為圖2中去掉一主支架的示意圖。圖4為圖2的側視圖。
具體實施例方式圖1顯示了現有技術中導雷電纜鋪設的示意圖，其中導雷電纜3是通過人工手糊 在主支架2的外表面，但是由于人工手糊工藝的不足，以及用于固定導雷電纜3的玻璃纖維 等材料具有一定的強度，所以導雷電纜3很難完全緊密的固定在主支架2的外表面。往往 玻璃纖維與導雷電纜3之間有氣泡、中空等，葉片長時間運轉后，葉片內部的一些膠塊會脫 落，可能會造成電纜表層破損，嚴重的將會影響到電纜的導電率，影響避雷效果。電纜手糊 要用到手糊樹脂、玻纖以及一些其他輔料增加了產品的成本。由于在主支架加工完成后要 將電纜手糊在主支架表面，造成了人力與工時的浪費。電纜手糊到主支架表面后，在前后主 支架預組裝的過程中會影響主支架在夾具中定位的精度，從而影響產品質量，對下道工序 生產帶來困難。圖2為本發明所述的導雷電纜鋪設示意圖，其顯示了本發明所述的風電葉片導雷 電纜連接方法二次導雷電纜3被鋪設在前后主支架1，2內側，該二次導雷電纜3的一端與 塔架連接并接地，將二次導雷電纜3另一端與鋪設在主支架中部(大概范圍)的導雷電纜 連接金屬塊4相連接，并將該導雷電纜連接金屬塊4與主支架外側的雷電接收器連接，然后 將前后主支架1，2之間抽真空，真空導注樹脂等材料進入前后主支架1，2內側，二次導雷電 纜3被樹脂緊密包裹并與主支架完好的融為一體，在葉片外表面兩側對應雷電接受器的部 位分別用細長金屬元件嵌入并連接在該雷電接收器上，該細長金屬元件一端固定在雷電接 收器上，另一端裸露在葉片外。圖3顯示了采用本發明所述方法的風電葉片，該葉片包括葉片殼、主支架1和導雷 電纜3，其中導雷電纜3被真空導注在前后主支架1，2內側，該導雷電纜3被樹脂等緊密包 裹，從而與前后主支架1，2融為一體，其一端與塔架連接并接地，另一端與鋪設在主支架中 部(大概范圍)的導雷電纜連接金屬塊4連接，該導雷電纜連接金屬塊4與主支架外側的 雷電接收器相連接，葉片外表面兩側對應雷電接受器的部位有細長金屬元件嵌入并連接在 該雷電接收器上，該細長金屬元件一端固定在雷電接收器上，另一端裸露在葉片外。圖4為本發明所述的導雷電纜鋪設的側視圖。雷電接收器可以是在葉片外表面兩 側對應導雷電纜連接金屬塊4的部位分別用細長金屬元件嵌入并連接在該導雷電纜連接 金屬塊4上，該細長金屬元件一端固定在導雷電纜連接金屬塊4上，另一端裸露在葉片外。 鋪設在前后主支架1，2中部區域的導雷電纜連接金屬塊4可以是鋁制成的。導雷電纜連接 金屬塊4可以鋪設在前后主支架的三分之二處，也可以鋪設在其它位置。另外，導雷電纜可以是多根的。
權利要求
一種風電葉片導雷電纜連接方法，所述葉片包括葉片殼和內部的前后主支架(1，2)，其中導雷電纜(3)與葉片外部的雷電接收器相連接，其特征在于至少一個導雷電纜(3)被鋪設在前后主支架(1，2)內側，將該導雷電纜(3)的一端接地，將該導雷電纜(3)另一端與前后主支架(1，2)外側的雷電接收器連接，然后將前后主支架(1，2)之間抽真空，真空導注樹脂等材料進入前后主支架(1，2)內側，該導雷電纜(3)被樹脂緊密包裹并與前后主支架(1，2)完好的融為一體。
2.根據權利要求1所述的風電葉片導雷電纜連接方法，其特征在于將導雷電纜(3) 另一端與鋪設在前后主支架(1，2)中部區域的導雷電纜連接金屬塊(4)相連接，并將該導 雷電纜連接金屬塊(4)與前后主支架(1，2)外側的雷電接收器連接。
3.根據權利要求2所述的風電葉片導雷電纜連接方法，其特征在于所述雷電接收器 是在葉片外表面兩側對應導雷電纜連接金屬塊(4)的部位分別用細長金屬元件嵌入并連 接在該導雷電纜連接金屬塊(4)上，該細長金屬元件一端固定在導雷電纜連接金屬塊(4) 上，另一端裸露在葉片外。
4.根據權利1或2或3所述的風電葉片導雷電纜連接方法，其特征在于所述的導雷 電纜(3)是二次導雷電纜。
5.一種采用權利要求1所述風電葉片導雷電纜連接方法的風電葉片，其包括葉片殼、 前后主支架(1，2)和導雷電纜(3)，其特征在于所述至少一個導雷電纜(3)被鋪設在前后 主支架(1，2)內側，該導雷電纜(3)被真空導注的樹脂等材料緊密包裹，其一端接地，另一 端與主支架外側的雷電接收器相連接。
6.根據權利要求5所述的風電葉片，其特征在于所述導雷電纜(3)另一端與鋪設在 前后主支架(1，2)中部區域的導雷電纜連接金屬塊(4)連接，該導雷電纜連接金屬塊(4) 與前后主支架(1，2)外側的雷電接收器相連接。
7.根據權利要6所述的風電葉片，其特征在于所述雷電接收器是在葉片外表面兩側 對應導雷電纜連接金屬塊(4)的部位分別用細長金屬元件嵌入并連接在該導雷電纜連接 金屬塊(4)上，該細長金屬元件一端固定在導雷電纜連接金屬塊(4)上，另一端裸露在葉片 外。
8.根據權利要求5或6中所述的風電葉片，其特征在于所述鋪設在前后主支架(1，2) 中部區域的導雷電纜連接金屬塊(4)可以是鋁制成的。
9.根據權利要求5或6中所述的風電葉片，其特征在于所述的導雷電纜連接金屬塊(4)可以鋪設在前后主支架(1，2)的三分之二處。
全文摘要
本發明公開了一種風電葉片導雷電纜連接方法以及采用該方法的風電葉片。所述葉片包括葉片殼和內部的前后主支架(1，2)，導雷電纜(3)與葉片外部的雷電接收器相連接，至少一個導雷電纜(3)被鋪設在前后主支架(1，2)內側，將導雷電纜(3)的一端接地，將該導雷電纜(3)另一端與前后主支架(1，2)外側的雷電接收器連接，然后將前后主支架(1，2)之間抽真空，真空導注樹脂等材料進入前后主支架(1，2)內側，該導雷電纜(3)被樹脂緊密包裹并與前后主支架(1，2)完好的融為一體。其能以簡單的結構和工藝有效的防止導雷電纜易于破損，而且該方法及采用該方法的葉片并不會導致額外的材料損耗，同時能夠降低人力成本。
文檔編號H02G13/00GK101852186SQ20091002577
公開日2010年10月6日 申請日期2009年3月9日 優先權日2009年3月9日
發明者于大海, 李石剛, 陳德良 申請人:漢德風電設備(阜寧)有限公司