本發(fā)明涉及一種風力發(fā)電防雷，具體涉及一種百米級風電葉片防雷系統(tǒng)。
背景技術：
1、隨著風電機組大型化發(fā)展，葉片設計越來越長，目前已全面進入百米級。葉片增長，塔筒將會增高，葉片將處在更高位，且周圍無遮擋物，在雷電天氣時容易遭受雷擊。葉片長度增加，其引雷區(qū)域相應增大，在其運行過程中，各區(qū)域雷擊概率將增大。因此，在百米級葉片上需安裝更可靠的防雷系統(tǒng)以避免葉片遭受雷擊而破壞。
2、和普通葉片包括金屬葉尖、接閃器及導線的防雷系統(tǒng)不同，百米級葉片采用增加金屬網(wǎng)的防雷系統(tǒng)。通常是將金屬網(wǎng)鋪設在葉尖5m位置，再通過引下線對金屬網(wǎng)與主導線進行連接，并在葉尖25m內(nèi)增設分支接閃點。葉片遭受雷擊時電流可通過表面金屬網(wǎng)和輔助接閃器傳導至主導線后引流至整個風機的防雷系統(tǒng)。
3、經(jīng)檢索，cn201910548662.5公開一種風電葉片的防雷系統(tǒng)，其包括用于傳導雷電的固定于風電葉片殼體兩面的金屬網(wǎng)i，每面金屬網(wǎng)i的鋪設區(qū)域與主梁基本匹配，金屬網(wǎng)i臨近葉片根部的一端與接地線連接以將雷電傳導至地面，金屬網(wǎng)i上間隔搭接有多個金屬網(wǎng)ii，金屬網(wǎng)ii遠離金屬網(wǎng)i的一端設有用于傳導雷電的接閃器，接閃器伸入殼體內(nèi)部的一端通過分支電纜線與主電纜線連接以實現(xiàn)金屬網(wǎng)i與主電纜線導通；風電葉片的尖部設有尖部接閃器，主電纜線分別連接尖部接閃器及接地線以將雷電通過接地線傳導至地面。該防雷系統(tǒng)遭受雷電后能進行金屬網(wǎng)i與主電纜線雙導流通道導流，避免了金屬網(wǎng)i雷擊斷裂導致的防雷系統(tǒng)整體失效的問題，能更加全面地保障葉片的運行安全。
4、cn202310579960.7公開一種海上碳纖維風電葉片防雷系統(tǒng)，包括鋪設在風電葉片主梁表面的金屬網(wǎng)、接地銅網(wǎng)組件、葉根防雷組件、接閃器；接地銅網(wǎng)組件包括搭接金屬網(wǎng)和焊接在搭接金屬網(wǎng)上的金屬盤，搭接金屬網(wǎng)與金屬網(wǎng)貼合布置；葉根防雷組件包括基座和引下線，接閃器安裝在金屬盤上，接閃器包括螺桿，螺桿貫穿金屬盤與基座連接；引下線的一端連接基座，另一端連接風力發(fā)電機的整機避雷系統(tǒng)；該碳纖維風電葉片防雷系統(tǒng)，通過將金屬網(wǎng)覆蓋于碳纖維主梁的外表面，實現(xiàn)對碳纖維主梁的保護，并通過金屬網(wǎng)接閃、傳導電流，實現(xiàn)雷電流從金屬網(wǎng)至風力發(fā)電機組整機避雷系統(tǒng)的傳導，使風電葉片達到防雷擊效果，同時不影響葉片的氣動性能，實現(xiàn)大電流的傳導。
5、上述方案不能適用百米級風電葉片的安裝更可靠的防雷需要。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術的不足，提出了一種百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，通過葉尖、金屬網(wǎng)、葉根防雷組件及接閃器的設置與排布，實現(xiàn)金屬網(wǎng)與葉尖及導線的可靠性連接，結構緊湊，不影響葉片的氣動性能，實現(xiàn)大電流的傳導，能降低接閃器安裝時定位的精度要求，更大程度地提高了百米級葉片防雷可靠性。
2、本發(fā)明為解決上述問題所采用的技術手段為：
3、公開一種百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，包括葉尖殼體，所述葉尖殼體包括ss面和與ss面相對設置的ps面，所述ss面靠近葉尖殼體端部鋪設有葉尖金屬網(wǎng)，所述葉尖金屬網(wǎng)的一端通過葉尖金屬盤與葉尖殼體連接；所述葉尖金屬網(wǎng)的另一端通過接地金屬網(wǎng)組件及接閃器與葉根防雷組件的導線連接；所述接閃器安裝在接地金屬基座上；所述金屬基座設置在葉尖殼體內(nèi)部與葉尖殼體內(nèi)壁貼合；整個防雷系統(tǒng)的葉尖殼體、葉尖金屬網(wǎng)及導線通過接地金屬網(wǎng)組件及接閃器進行可靠連接，形成導電通道。
4、本發(fā)明公開的百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，通過用金屬盤、接地金屬網(wǎng)組件將金屬網(wǎng)（銅網(wǎng)）、接閃器與引下線及接地金屬基座有效連接，實現(xiàn)大電流傳導。
5、采用金屬網(wǎng)（銅網(wǎng)）與接閃器組合，接閃區(qū)域增加，防雷可靠性提高，更大程度提高了防雷效果。
6、進一步地，所述金屬盤設置嵌于ss面的外表面。葉尖金屬盤為與葉片隨型厚2mm的金屬盤，降低定位精度要求。把金屬盤設置嵌于ss面定位更加牢固，使用可靠性強。
7、進一步地，所述接地金屬基座包括與ss面內(nèi)側貼合的上安裝面和與ps面內(nèi)側貼合的下安裝面；所述上安裝面和下安裝面的兩側分別通過側面；整個接地金屬基座為梯形鋁合金實體，外層設置有絕緣層。
8、進一步地，所述側面與導線連接。金屬基座通過分支導線與引下線連接，引下線與風力發(fā)電機的整機避雷系統(tǒng)連接。
9、進一步地，所述葉尖殼體鋪設的葉尖金屬網(wǎng)覆蓋葉尖殼體部位，葉尖金屬網(wǎng)表面鋪設一層連續(xù)氈，使葉尖金屬網(wǎng)與葉片形成整體。
10、進一步地，所述葉尖殼體設置凹槽結構，用于安裝金屬盤，使金屬盤放置在葉尖金屬網(wǎng)端部，同時預埋在葉尖殼體內(nèi)。
11、進一步地，葉尖殼體為鋁合金葉尖，葉尖殼體通過螺釘與預埋在殼體的金屬盤進行連接，進而與葉尖金屬網(wǎng)進行連接。
12、進一步地，所述接地金屬網(wǎng)組件包括一個腰形接地金屬盤和接地金屬網(wǎng)，腰形接地金屬盤與接地金屬網(wǎng)通過焊接錫片焊接組合；所述接地金屬網(wǎng)組件安裝在葉片尾部；接地金屬網(wǎng)組件的接地金屬網(wǎng)鋪設在葉尖金屬網(wǎng)底下，其作用是將葉尖金屬網(wǎng)與主導線連接形成通路。
13、進一步地，所述葉尖金屬網(wǎng)和接地金屬網(wǎng)為多規(guī)格金屬網(wǎng)，靠葉尖前10m區(qū)域使用大克重金屬網(wǎng)，10m后位置使用低克重金屬網(wǎng)。
14、進一步地，所述接閃器包括t型帶螺桿，在接地金屬網(wǎng)組件的腰形接地金屬盤上，t型帶螺桿貫穿腰形接地金屬盤后擰入葉根防雷組件的基座上。腰形接地金屬盤設計增加接觸面，圓弧狀可防止尖角放電。
15、葉尖部位設置超過3米的葉尖金屬網(wǎng)，通過預埋在葉尖金屬網(wǎng)上的葉尖金屬盤用螺釘與葉尖殼體進行連接，通過在葉尖金屬網(wǎng)上設置接地金屬網(wǎng)組件，該接地金屬網(wǎng)組件的接地金屬網(wǎng)一端疊放在葉尖金屬網(wǎng)上，在接地防雷組件金屬網(wǎng)的另一端設有接地金屬盤，在接地金屬盤上安裝長螺桿的接閃器與導線末端基座相連接，從而實現(xiàn)金屬網(wǎng)與主體導線連通；通過在引下線上設置多個分支增加葉片的接閃部位，從而有效地保護了葉片免受雷擊。
16、本發(fā)明的有益效果是：
17、本發(fā)明的百米級風電葉片防雷系統(tǒng)實現(xiàn)金屬網(wǎng)與葉尖及導線的可靠性連接，結構緊湊，不影響葉片的氣動性能，實現(xiàn)大電流的傳導，能降低接閃器安裝時定位的精度要求，更大程度地提高了百米級葉片防雷可靠性。
1.一種百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，包括葉尖殼體（100），所述葉尖殼體（100）包括ss面和與ss面相對設置的ps面，其特征在于，所述ss面靠近葉尖殼體（100）端部鋪設有葉尖金屬網(wǎng)（103），所述葉尖金屬網(wǎng)（103）的一端通過葉尖金屬盤（101）與葉尖殼體（100）連接；所述葉尖金屬網(wǎng)（103）的另一端通過接地金屬網(wǎng)組件（300）及接閃器（102）與葉根防雷組件的導線（105）連接；所述接閃器（102）安裝在接地金屬基座（104）上；所述金屬基座（104）設置在葉尖殼體（100）內(nèi)部與葉尖殼體（100）內(nèi)壁貼合；整個防雷系統(tǒng)的葉尖殼體（100）、葉尖金屬網(wǎng)（103）及導線（105）通過接地金屬網(wǎng)組件（300）及接閃器（102）進行可靠連接，形成導電通道。
2.根據(jù)權利要求1所述百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬盤（101）設置嵌于ss面的外表面。
3.根據(jù)權利要求2所述百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述接地金屬基座（104）包括與ss面內(nèi)側貼合的上安裝面（1041）和與ps面內(nèi)側貼合的下安裝面（1042）；所述上安裝面（1041）和下安裝面（1042）的兩側分別通過側面（1043）；整個接地金屬基座（104）為梯形鋁合金實體，外層設置有絕緣層（106）。
4.根據(jù)權利要求3所述百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述側面（1043）與導線（105）連接。
5.根據(jù)權利要求4所述百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述葉尖殼體（100）鋪設的葉尖金屬網(wǎng)（103）覆蓋葉尖殼體（100）部位，葉尖金屬網(wǎng)（103）表面鋪設一層連續(xù)氈，使葉尖金屬網(wǎng)（103）與葉片形成整體。
6.根據(jù)權利要求5所述百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述葉尖殼體（100）設置凹槽結構，用于安裝葉尖金屬盤（101），使金屬盤（101）放置在葉尖金屬網(wǎng)（103）端部，同時預埋在葉尖殼體（100）殼體內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求6所述百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，葉尖殼體（100）為鋁合金葉尖，葉尖殼體（100）通過螺釘與預埋在殼體的尖金屬盤（101）進行連接，進而與葉尖金屬網(wǎng)（103）進行連接。
8.根據(jù)權利要求7所述百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述接地金屬網(wǎng)組件（300）包括一個腰形接地金屬盤（303）和接地金屬網(wǎng)（304），腰形接地金屬盤（303）與接地金屬網(wǎng)（304）通過焊接錫片焊接組合；所述接地金屬網(wǎng)組件（300）安裝在葉片尾部；接地金屬網(wǎng)組件（300）的接地金屬網(wǎng)（304）鋪設在葉尖金屬網(wǎng)（103）底下，其作用是將葉尖金屬網(wǎng)（103）與主導線連接形成通路。
9.根據(jù)權利要求1-8任意一項所述百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述葉尖金屬網(wǎng)（103）和接地金屬網(wǎng)（304）為多規(guī)格金屬網(wǎng)，靠葉尖前10m區(qū)域使用大克重金屬網(wǎng)（301），10m后位置使用低克重金屬網(wǎng)（302）。
10.根據(jù)權利要求9所述百米級風電葉片防雷系統(tǒng)，其特征在于，所述接閃器（102）包括t型帶螺桿，在接地金屬網(wǎng)組件（300）的腰形接地金屬盤（303）上，t型帶螺桿貫穿腰形接地金屬盤（303）后擰入葉根防雷組件的基座上。