ES2317896T3 - Sistema de proteccion contra rayos, por ejemplo, para un aerogenerador, pala de aerogenerador que presenta un sistema de proteccion contra rayos, procedimiento de creacion de un sistema de proteccion contra rayos y su utilizacion. - Google Patents

Sistema de proteccion contra rayos, por ejemplo, para un aerogenerador, pala de aerogenerador que presenta un sistema de proteccion contra rayos, procedimiento de creacion de un sistema de proteccion contra rayos y su utilizacion. Download PDF

Info

Publication number
ES2317896T3
ES2317896T3 ES01921243T ES01921243T ES2317896T3 ES 2317896 T3 ES2317896 T3 ES 2317896T3 ES 01921243 T ES01921243 T ES 01921243T ES 01921243 T ES01921243 T ES 01921243T ES 2317896 T3 ES2317896 T3 ES 2317896T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
lightning
conduction
external
protection system
blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES01921243T
Other languages
English (en)
Inventor
Oluf Peter Kaad Johansen
Troels Sorensen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jomitek ApS
Original Assignee
Jomitek ApS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8159413&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2317896(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Jomitek ApS filed Critical Jomitek ApS
Application granted granted Critical
Publication of ES2317896T3 publication Critical patent/ES2317896T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G13/00Installations of lightning conductors; Fastening thereof to supporting structure
    • H02G13/80Discharge by conduction or dissipation, e.g. rods, arresters, spark gaps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/30Lightning protection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G13/00Installations of lightning conductors; Fastening thereof to supporting structure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)

Abstract

Sistema de protección contra rayos para palas de aerogenerador (4) de un aerogenerador (1) que comprende uno o varios medios interiores de conducción de rayos (7) incluyendo dichos medios interiores de conducción de rayos una conexión (6) a un plano de tierra (5), uno o varios medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) que presentan una superficie montada en la superficie de dicha pala o en la inmediata proximidad de la misma, siendo dichos uno o varios medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) de un material conductor de corriente, unos medios de conexión (12) por medio de los cuales están conectados dichos medios interiores de conducción de rayos (7) y unos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) caracterizado porque dicho material conductor de corriente está montado como una capa en la superficie de la pala y/o está montado en una ranura en la pala antes de que se selle la misma, y dicho material conductor de corriente presenta un extremo conectado a dichos medios de conexión (12), extendiéndose el otro extremo (15, 16) libremente.

Description

Sistema de protección contra rayos, por ejemplo, para un aerogenerador, pala de aerogenerador que presenta un sistema de protección contra rayos, procedimiento de creación de un sistema de protección contra rayos y su utilización.
La presente invención se refiere a un sistema de protección contra rayos para una construcción, un procedimiento para la creación de un sistema de protección contra rayos y la utilización del mismo.
Se conocen en la técnica diversos sistemas distintos de protección contra rayos para la protección de construcciones que se han conocido durante varios siglos. En particular, un tipo de construcción que requiere ser protegida es la de las turbinas eólicas y sus palas. Las turbinas eólicas se montan generalmente en espacios abiertos, o en los últimos años en el mar, donde forman el punto más alto y con frecuencia atraen los rayos. Las palas del aerogenerador alcanzan la posición más alta y son por lo tanto el lugar usual de impacto para los rayos.
En el pasado, el hecho de que las palas se realizasen, con frecuencia, a partir de un material no conductor tal como fibra de vidrio llevaba a la creencia de que los rayos no eran un problema. Sin embargo, dichas palas son cubiertas con frecuencia por una capa delgada de polvo, sal o polución junto con humedad, el riesgo de conducir una corriente es real y da como resultado que diversas palas no protegidas sean dañadas o destruidas por los rayos.
La cuestión de establecer una protección contra rayos para palas de aerogenerador ha generado diversas soluciones distintas.
Una primera solución es la utilización de una cinta que comprende una capa conductora, estando dicha cinta conectada a un plano de tierra. La cinta se dispone en la superficie en el borde frontal de la pala desde la punta de la misma y hacia abajo. Cuando el rayo cae en la pala, el impacto normalmente será en la cinta debido a su trayecto hacia el plano de tierra.
En el documento EP-A 1011182, se da a conocer un ejemplo de este estado de la técnica.
La cinta montada en superficie genera diversos problemas, tales como unos problemas inductivos, que han conducido al desarrollo de una protección contra rayos que se construye en la pala. La protección implica un cable de metal con una conexión al plano de tierra que se extiende a través de la pala longitudinalmente y penetra en la superficie en la proximidad de la punta de la pala. El punto de penetración atrae el rayo que es conducido a tierra sin deteriorar la pala.
La protección contra rayos interior ha demostrado que ofrece una protección segura para las palas de una longitud limitada en la proximidad del punto de penetración. Con el desarrollo de palas cada vez más largas, el sistema no puede proteger la pala en su longitud total. Particularmente, el sistema interior descrito anteriormente no puede proteger una pala larga con eficacia.
En los documentos WO-A 96/07825 y WO 00/014405 se dan a conocer ejemplos de este estado de la técnica.
El objetivo de la invención consiste en crear un sistema de protección contra rayos que pueda proteger de manera segura todos los tipos y tamaños de construcciones en peligro de que les caiga un rayo.
La invención
Según la invención, la reivindicación 1 expone un sistema de protección contra rayos para las palas de aerogenerador de un aerogenerador que comprende uno o varios medios interiores de conducción de rayos, incluyendo dichos medios interiores de conducción de rayos una conexión a un plano de tierra, uno o varios medios exteriores de conducción de rayos que presentan una superficie montada sobre la superficie de dicha pala o en la inmediata proximidad de la misma, siendo dichos uno o varios medios de conducción de rayos de un material conductor de corriente, unos medios de conexión por medio de los cuales se conectan dichos medios interiores y exteriores de conducción de rayos, caracterizado porque dicho material conductor de corriente se monta como una capa en la superficie de la pala y/o se monta en una ranura de la pala antes de se selle la ranura, y dicho material conductor de corriente presenta un extremo conectado a dicho medios de conexión, extendiéndose el otro extremo libremente.
Inicialmente, el sistema de protección contra rayos ofrece una interceptación eficaz del rayo mediante los medios exteriores de conducción de rayos y por lo tanto una conducción eficaz del rayo mediante los medios interiores de conducción de rayos. Particularmente, la posibilidad de extender la superficie de los medios exteriores de protección contra rayos en combinación con una conducción interior de rayos es ventajosa al conseguir una interceptación eficaz y una conducción descendente del rayo.
El número de medios de conexión también puede minimizarse debido al tamaño de los conductores para rayos exteriores en los que el número de medios de conexión es un factor de precio importante en la construcción de, por ejemplo, una pala de aerogenerador así como un factor en las características mecánicas de la construcción.
Además, estableciendo un trayecto más sencillo con el sistema de protección contra rayos puede controlarse indirectamente cualquier distribución de campo electrostático (campos de baja frecuencia) en el caso de que la distribución de campos electrostáticos en una construcción controle normalmente el lugar de impacto de un rayo.
Cualquier carga triboeléctrica de las palas de aerogenerador o alas de aeroplano por el aire seco que barre las palas o alas también puede evitarse eficazmente o conducirse a una plano de tierra.
Además, el sistema de protección contra rayos protege la construcción contra el deterioro producido por cualquier campo eléctrico tal como los campos electrostáticos y la carga triboeléctrica. De este modo, se obtiene una protección adicional de los distintos circuitos eléctricos de la construcción durante la caída de un rayo así como bajo una utilización normal. Pueden ser ejemplos de distintos circuitos eléctricos, por ejemplo, los sensores y elementos de calefacción en y sobre las palas de aerogenerador.
Es importante indicar que el término "exterior" deberá entenderse como un conductor para rayos al que puede caerle directamente el rayo, al estar montado en la superficie de la construcción o en la proximidad cercana de la superficie. El montaje puede establecerse preferentemente por medio de una capa de adhesivo entre los medios exteriores de conducción de rayos y la superficie. Los expertos en la materia comprenderán que pueden utilizarse otros tipos de fijación, por ejemplo, pernos, tornillos o remaches.
La expresión "que presentan una superficie" deberá entenderse que se refiere a la superficie de un conductor para rayos exterior con un determinado tamaño lo suficientemente grande para establecer una protección activa de la construcción.
Los medios de conexión entre los medios interiores y exteriores de conducción pueden ser un cable, una varilla o forma de perno conectado a los medios interiores de conducción de rayos por medio de soldeo, soldeo con estaño o una simple conexión mecánica.
Además, los medios de conexión pueden estar a una distancia de un material no conductor o mal conductor entre los medios interiores y exteriores de conducción de rayos. La distancia requiere ser una longitud tal que el rayo todavía la elija como el trayecto más corto a los medios interiores de conducción de rayos.
Deberá ponerse de relieve que la invención puede utilizarse en muchas disposiciones aunque ésta se describe principalmente con respecto a las palas de aerogenerador. Otra disposición puede ser las alas de un aeroplano o similar.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 2, dichos medios interiores de conducción de rayos son un cable o una varilla, preferentemente con un diámetro comprendido entre 8 y 20 milímetros, es posible construir un conductor que pueda conducir la corriente de un rayo sin fundirse ni generar demasiado calor que produzca deterioro a la construcción.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 3, dichos medios interiores de conducción de rayos están dispuestos en la línea central longitudinal de la construcción, se ha obtenido una forma de realización preferida de la invención.
Deberá hacerse hincapié en que los medios interiores de conducción de rayos pueden disponerse en cualquier lugar en el interior de la construcción.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 4, dichos medios exteriores de conducción rayos son de un material conductor de corriente tal como una banda de metal, y preferentemente una banda de cobre, es posible dirigir el rayo a un plano de tierra de manera ventajosa. La utilización de una banda de metal es particularmente ventajosa puesto que la delgadez de la banda permite la disposición de la misma sobre una superficie de la construcción sin variar las características de dicha construcción de manera importante.
Deberá ponerse de relieve que la dirección del rayo a un plano de tierra puede llevarse al material conductor de corriente o guiarse a la proximidad del material conductor de corriente como una ionización del aire.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 5, dicho material conductor de corriente es una cinta o una red de malla pequeña u otra capa delgada de material conductor, se ha obtenido una forma de realización preferida de la invención.
Particularmente, con la utilización del material conductor de corriente puede constituirse una pala aerodinámica. El material conductor de corriente también es fácil de montar y colocar.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 6, dicho material conductor de corriente presenta un extremo conectado a dichos medios de conexión, extendiéndose el otro extremo libremente, se ha obtenido una forma de realización preferida de la invención.
\newpage
Extendiendo un extremo libremente, por ejemplo hacia el borde de un aerogenerador puede minimizarse la cantidad de material conductor de corriente utilizado. El material conductor de corriente también puede conectarse en los dos extremos a los medios interiores de conducción de rayos o al material conductor de corriente que se extiende desde otros medios de conexión.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 7, el extremo libre de dicho material conductor de corriente se extiende en dirección hacia la punta de la construcción tal como la punta de una pala de aerogenerador, es posible dirigir la corriente a un plano de tierra sin producir trayectos conductores paralelos. Si la dirección se separa de la punta pueden establecerse trayectos conductores paralelos y pueden producirse daños al material entre los conductores paralelos que generalmente es el material de la pala.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 8, la extensión de dichos medios exteriores de conducción de rayos es curvada, se ha establecido un trayecto de la corriente ventajoso. La utilización de una extensión con una parte angular es posible pero puede producirse una potente reacción contra la parte angular cuando es conducido el rayo. La acción electrodinámica puede ser tan potente que haga que la extensión se suelte de la superficie en la que está dispuesta.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 9, dichos medios exteriores de conducción de rayos presentan una longitud comprendida entre 0,1 y 5 metros, y preferentemente menos de 2,5 metros, es posible establecer una forma de realización preferida de la invención. La longitud es importante con el fin de obtener un sistema de protección contra rayos eficaz puesto que unos medios exteriores de conducción de rayos demasiado largos pueden producir descargas disruptivas, por ejemplo, entre la punta de los medios exteriores de conducción de rayos y los medios interiores de conducción de rayos a través de la construcción. También pueden establecerse descargas disruptivas entre los medios exteriores de conducción de rayos y otros medios conductores de corriente si los medios exteriores de conducción de rayos son demasiado largos. Los otros medios de conducción de corriente puedes ser, por ejemplo, la humedad o suciedad en el interior de la construcción, cables u otros componentes de la construcción.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 10, dichos medios exteriores de conducción de rayos presentan una anchura comprendida entre 0,01 y 0,5 metros, y preferentemente entre 0,05 y 0,2 metros, se ha obtenido una forma de realización preferida.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 11, dicho material conductor de corriente se monta como una capa en la superficie de la construcción, es posible obtener un sistema de protección contra rayos eficaz en el que la construcción no será dañada por los rayos. Asimismo, la capa mantendrá las características aerodinámicas de la construcción en gran medida.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 12, dicho material conductor de corriente se monta en una ranura en la construcción antes de que se selle la ranura, se mantendrán las características aerodinámicas de la construcción y el deterioro por rayos a la construcción será solamente limitado. El sellado de la ranura no evitará que caigan rayos en el material conductor de corriente sino que dicho sellado se perforará o incluso desaparecerá cuando le caiga un rayo.
Deberá subrayarse que el montaje también puede ser la combinación de lo expuesto en las reivindicaciones 11 y 12.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 13, se extienden varios medios de conducción de rayos desde dichos medios de conexión, y preferentemente dos medios exteriores de conducción de rayos desde uno de dichos medios de conexión, se ha obtenido una forma de realización preferida.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 14, la conexión entre dichos medios exteriores de conducción de rayos y dichos medios de conexión es por lo menos un acoplamiento de proximidad, es posible permitir una pequeña separación aislante en los medios de acoplamiento entre los medios exteriores de conducción de rayos y los medios de conexión y los medios interiores de conducción, debido a que la falta de contacto eléctrico no tiene efecto puesto que el voltaje del rayo es normalmente de por lo menos 20 Kv lo cual implica que el rayo pasará el acoplamiento de proximidad de cualquier modo. El acoplamiento de proximidad es particularmente ventajoso puesto que resulta fácil establecer, por ejemplo, mediante encolado los medios exteriores de conducción de rayos sobre la parte superior de los medios de conexión. Puede establecerse un acoplamiento eléctrico utilizando un adhesivo conductor o mediante soldeo o soldeo con estaño. Además, puede establecerse un acoplamiento eléctrico mediante medios mecánicos o conexiones.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 15, dichos medios exteriores de conducción de rayos se disponen a cada lado de la construcción, se ha obtenido una forma de realización preferida de la invención. Puesto que la posición del impacto del rayo es difícil de predecir por naturaleza, la disposición de medios exteriores de conducción de rayos a cada lado es ventajosa.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 16, dichos medios exteriores de conducción de rayos se disponen en la mitad superior de la construcción, se ha obtenido una protección suficiente y rentable puesto que los rayos raramente caen en la mitad inferior de la construcción.
Cuando, tal como se expone en la reivindicación 17, una parte sustancialmente paralela de dichos medios exteriores de conducción de rayos con respecto a dichos medios interiores de conducción de rayos está separada de los medios interiores de conducción de rayos, es posible aumentar la distancia entre los medios exteriores de conducción de rayos y los medios interiores de conducción de rayos. Con el aumento de la distancia, se reduce la posibilidad de una descarga de ruptura a través de la construcción que debe protegerse.
El sistema de protección contra rayos puede establecerse en una construcción tal como una pala o un ala durante su fabricación. Sin embargo, los medios exteriores de conducción de rayos también pueden montarse suplementarios en las palas o alas salientes de dicha fabricación. La longitud correcta de los medios exteriores de conducción de rayos puede adaptarse a la pala o ala determinada, por ejemplo, mediante la utilización de unas tijeras o un cuchillo.
\vskip1.000000\baselineskip
Dibujos
La invención se describirá en detalle en la exposición siguiente, haciendo referencia a los dibujos, en los cuales
la figura 1 muestra un aerogenerador del estado de la técnica,
la figura 2 muestra una pala de un rotor utilizado en el aerogenerador de la figura 1,
la figura 3 muestra una pala con diversas penetraciones en unos medios interiores de conducción de rayos,
la figura 4 muestra una forma de realización preferida de una pala según la invención,
la figura 5 muestra la pala con una configuración distinta,
la figura 6 muestra una vista en sección transversal de una pala según la invención vista desde la punta de la pala, y
la figura 7 muestra una vista en sección transversal de la pala vista desde el lado.
\vskip1.000000\baselineskip
Descripción detallada
La figura 1 muestra un aerogenerador estándar 1 que comprende una torre 2, una góndola 3 y un rotor con varias palas 4. El aerogenerador presenta además un conductor para rayos en forma de una conexión 6 a un plano de tierra 5, extendiéndose dicha conexión desde el plano de tierra a través de la torre y la góndola al centro del rotor. Desde el centro del rotor la conexión se extiende a través del interior de las palas hasta la punta de las mismas. La conexión interior es un conductor interior para rayos descendente, por ejemplo en forma de un cable.
La figura 2 muestra una sección del rotor y una pala 4 en su total longitud. En la punta de la pala se muestra el punto de penetración 8 de un sistema de protección contra rayos interior. Asimismo, se muestra el sistema de protección contra rayos interior junto con el plano de tierra y la conexión que conecta los dos.
La figura 3 muestra una pala con unos medios interiores de conducción de rayos. Existen tres puntos de penetración 8 en la superficie de la pala 4 y los puntos de penetración son los cabezales de los medios de conexión 12. Dichos puntos de penetración están presentes en cada lado de la pala y pueden disponerse en una línea central de la pala. Cada uno de los medios de conexión presenta una conexión a los medios interiores de conducción de rayos 7.
La figura 4 muestra un terminal aéreo para rayos en forma de unos medios exteriores de conducción de rayos 9 dispuestos en la superficie de una pala 4 en una configuración preferida según la invención. La configuración incluye tres conjuntos de extensiones curvadas 13, 14 desde un punto de penetración 8 de los medios de conexión 12 que presenta una conexión a los medios interiores de conducción de rayos 7. Cada uno de los conjuntos de extensiones curvados 13, 14 se establece por medio de dos brazos de extensión que se extienden contra la punta de la pala en cada lado de la línea central de la pala. Los extremos libres 15, 16 de las extensiones 13, 14 estarán normalmente en los bordes de la pala 4.
Las extensiones de un punto de penetración 8 pueden ser en cualquier número determinado y la configuración también puede ser no geométrica, por ejemplo, únicamente extensiones hacia el borde frontal de la construcción.
Las extensiones son preferentemente de cinta de cobre con una longitud menor de 2,5 metros y una anchura comprendida entre 0,05 y 20 metros, por ejemplo, 0,15 metros. La cinta comprende una capa adhesiva que asegura una conexión duradera a la superficie de la construcción y puede incluir una capa de protección en la parte superior del cobre.
En un procedimiento preferido, los medios exteriores de protección contra rayos en forma de un material conductor de corriente se montan suplementarios en la estructura, sin embargo también pueden montarse en la fabricación de la construcción.
El material conductor de corriente también puede montarse en una ranura en la construcción. Para sellar la ranura se utilizará posteriormente, por ejemplo, una capa de pintura. La ranura no evitará que caigan rayos en el material conductor de corriente sino que dicho sellado se perforará o incluso desaparecerá cuando le caiga un rayo.
La figura 5 muestra otra configuración de los medios exteriores de protección contra rayos 9, 10 en la que el material conductor de corriente se extiende desde los puntos de penetración 8. El material conductor de corriente se muestra en una parte de la pala como dos extensiones 13, 14 que se extienden hacia los bordes de la pala 4.
Además, la figura 5 muestra que el material conductor de corriente en la punta de pala puede ser tres extensiones 10 que se extienden hacia el borde de la punta.
Una extensión también puede conectar con otras extensiones, por ejemplo, una conexión que establece contacto a lo largo de la punta de la pala entre las tres extensiones 10.
La figura 6 muestra una vista en sección transversal de una pala 4 según la invención vista desde la punta de la pala. Los medios interiores de conducción de rayos 7 son preferentemente un cable o una varilla de un material conductor de corriente tal como cobre con un diámetro comprendido entre 8 y 20 milímetros, por ejemplo, 12 milímetros. El cable o la varilla pueden disponerse en la línea central longitudinal de la pala y presenta unos medios de conexión 12 que establecen una conexión con la superficie de la pala o la proximidad de la superficie y además con unos medios exteriores de conducción de rayos 9.
La figura 7 muestra otra vista en sección transversal de la pala 4 vista desde el lado. La figura ilustra una sección de la pala con el cable o la varilla de los medios interiores de conducción de rayos 7. El cable o la varilla se extiende longitudinalmente a través de la pala desde la punta de la misma o sustancialmente desde la punta al centro del rotor o al acoplamiento de las palas en el rotor. Los medios de conexión 12 se extienden perpendicularmente con respecto a los medios interiores de conducción de rayos 7 y terminan en esta forma de realización justo encima de la superficie de la pala 4 en la que están dispuestos los medios exteriores de conducción de rayos 9 en la parte superior de los medios de conexión 12. Los medios de conexión pueden ser un cable, una varilla o forma de perno conectado a los medios interiores de conducción de rayos 7 por medio de soldeo, soldeo con estaño o una simple conexión mecánica.
\vskip1.000000\baselineskip
Lista
1.
Aerogenerador
2.
Torre
3.
Góndola
4.
Pala de un rotor
5.
Plano de tierra
6.
Conexión a plano de tierra
7.
Medios interiores de conducción de rayos
8.
Punto de penetración
9.
Configuración de los medios exteriores de conducción de rayos
10.
Configuración de los medios exteriores de conducción de rayos en una punta de pala
11.
Punta de pala
12.
Medios de conexión
13.
Primera extensión
14.
Segunda extensión
15.
Extremo libre de la primera extensión
16.
Extremo libre de la segunda extensión

Claims (17)

1. Sistema de protección contra rayos para palas de aerogenerador (4) de un aerogenerador (1) que comprende
uno o varios medios interiores de conducción de rayos (7) incluyendo dichos medios interiores de conducción de rayos una conexión (6) a un plano de tierra (5),
uno o varios medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) que presentan una superficie montada en la superficie de dicha pala o en la inmediata proximidad de la misma, siendo dichos uno o varios medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) de un material conductor de corriente,
unos medios de conexión (12) por medio de los cuales están conectados dichos medios interiores de conducción de rayos (7) y unos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10)
caracterizado porque
dicho material conductor de corriente está montado como una capa en la superficie de la pala y/o está montado en una ranura en la pala antes de que se selle la misma, y
dicho material conductor de corriente presenta un extremo conectado a dichos medios de conexión (12), extendiéndose el otro extremo (15, 16) libremente.
2. Sistema de protección contra rayos según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios interiores de conducción de rayos (12) son un cable o una varilla preferentemente de un diámetro comprendido entre 8 y 20 milímetros.
3. Sistema de protección contra rayos según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dichos medios interiores de conducción de rayos (7) están dispuestos en la línea central longitudinal de la pala.
4. Sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dichos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) son de un material conductor de corriente tal como una banda de metal y preferentemente una banda de cobre.
5. Sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicho material conductor de corriente forma parte de una cinta o una red de malla pequeña u otra capa delgada de material conductor.
6. Sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el extremo libre (15, 16) de dicho material conductor de corriente se extiende en la dirección hacia la punta (11) de la pala de aerogenerador.
7. Sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la extensión (13, 14) de dichos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) es curvada.
8. Sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dichos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) presentan una longitud comprendida entre 0,1 y 5 metros, y preferentemente menos de 2,5 metros.
9. Sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dichos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) presentan una anchura comprendida entre 0,01 y 0,5 metros, y preferentemente entre 0,05 y 0,2 metros.
10. Sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque varios de dichos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) se extienden desde dichos medios de conexión (12) y preferentemente dos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) desde uno de dichos medios de conexión (12).
11. Sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la conexión entre dichos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) y dichos medios de conexión (12) es por lo menos un acoplamiento de proximidad.
12. Sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque dichos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) están dispuestos a cada lado de la pala.
13. Sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque dichos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) están dispuestos en la mitad superior de la pala.
\newpage
14. Sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque una parte sustancialmente paralela (13, 14) de dichos medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) con respecto a dichos medios interiores de conducción de rayos (7) está distanciada de los medios interiores de conducción de rayos (7).
15. Pala de aerogenerador (4) que presenta un sistema de protección contra rayos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, comprendiendo dicha pala
uno o varios medios interiores de conducción de rayos (7) incluyendo dichos medios interiores de conducción de rayos una conexión (6) a un plano de tierra (5),
uno o varios medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) que presentan una superficie montada en la superficie de dicha pala (4) o en la inmediata proximidad de la misma, siendo dichos uno o varios medios exteriores de conducción de rayos (9, 10) de un material conductor de corriente,
unos medios de conexión (12) por medio de los cuales se conectan dichos medios interiores y exteriores de conducción de rayos,
caracterizada porque
dicho material conductor de corriente está montado como una capa en la superficie de la pala y/o está montado en una ranura en la pala antes de que se selle dicha ranura, y
dicho material conductor de corriente presenta un extremo conectado a dichos medios de conexión (12), extendiéndose el otro extremo (15, 16) libremente.
16. Procedimiento para crear un sistema de protección contra rayos para una pala de aerogenerador de un aerogenerador que presenta uno o varios medios interiores de conducción de rayos y unos medios de conexión, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes
disponer un material conductor de corriente en la superficie de dicha pala como una capa sobre la superficie de la pala y/o montarlo en una ranura de la pala antes de que se selle dicha ranura,
adaptar dicho material conductor de corriente a una longitud deseada,
establecer el acoplamiento de dicho material conductor de corriente en dicha superficie con la ayuda de unos medios de fijación que unen el material conductor de corriente a la superficie,
establecer una conexión directa o indirecta entre un extremo de dicho material conductor de corriente y dicho medios de conexión, y
dejar que el otro extremo de dicho material conductor de corriente se extienda libremente.
17. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que dichos medios de fijación son una capa de adhesivo.
ES01921243T 2000-04-10 2001-04-09 Sistema de proteccion contra rayos, por ejemplo, para un aerogenerador, pala de aerogenerador que presenta un sistema de proteccion contra rayos, procedimiento de creacion de un sistema de proteccion contra rayos y su utilizacion. Expired - Lifetime ES2317896T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200000597 2000-04-10
DK200000597 2000-04-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2317896T3 true ES2317896T3 (es) 2009-05-01

Family

ID=8159413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES01921243T Expired - Lifetime ES2317896T3 (es) 2000-04-10 2001-04-09 Sistema de proteccion contra rayos, por ejemplo, para un aerogenerador, pala de aerogenerador que presenta un sistema de proteccion contra rayos, procedimiento de creacion de un sistema de proteccion contra rayos y su utilizacion.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7040864B2 (es)
EP (1) EP1272759B1 (es)
AT (1) ATE417198T1 (es)
AU (1) AU2001248283A1 (es)
DE (1) DE60136918D1 (es)
ES (1) ES2317896T3 (es)
WO (1) WO2001077527A1 (es)

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10152557C1 (de) * 2001-10-24 2003-06-18 Aloys Wobben Windenergieanlage mit Stromschienen
SE518617C2 (sv) * 2001-11-21 2002-10-29 Saab Ab Anordning för överspänningsskydd vid en vindturbin
CN100337026C (zh) * 2002-06-19 2007-09-12 Neg麦康公司 风轮机的雷电防护装置
DK200300882A (da) 2003-06-12 2004-12-13 Lm Glasfiber As Registrering af lynnedslag, herunder i vindenergianlæg
DK176298B1 (da) * 2003-09-15 2007-06-18 Lm Glasfiber As Metode til lynsikring af en vinge til et vindenergianlæg, en lynsikret vinge samt et vindenergianlæg med en sådan vinge
CA2543551C (en) 2003-10-31 2011-09-06 Vestas Wind Systems A/S Member for potential equalising
WO2005050008A1 (en) * 2003-11-20 2005-06-02 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine lightning connection means method and use hereof
DK178207B1 (da) * 2004-01-23 2015-08-17 Lm Wind Power As Vinge til et vindenergianlæg omfattende segmenterede ledemidler for lynnedledning samt metode til fremstilling heraf
JP4580169B2 (ja) * 2004-02-05 2010-11-10 富士重工業株式会社 風車用分割型ブレード及び風車の耐雷装置
ES2255454B1 (es) 2004-12-15 2007-07-01 Gamesa Eolica, S.A. Sistema pararrayos para pala de aerogenerador.
ES2556645T3 (es) * 2005-08-17 2016-01-19 General Electric Company Dispositivo para detectar el daño debido al impacto de un rayo en una pala de turbina eólica
DE102005051931B4 (de) * 2005-10-29 2007-08-09 Nordex Energy Gmbh Rotorblatt für Windkraftanlagen
CA2577974C (en) 2005-11-23 2008-04-22 Farouk A.M. Rizk Lightning protection device: wet/dry glow-based streamer inhibitor
WO2007098594A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-07 Rizk Farouk A M Protection device: surge suppressing conductor
DK200600653A (da) * 2006-05-09 2007-11-10 Vestas Wind Sys As Lynbeskyttelsesanlæg til en vindmöllevinge, og fremgangsmåde til fremstilling af en vindmöllevinge med et lynbeskyttelsessystem
WO2007137413A1 (en) * 2006-05-26 2007-12-06 Rizk Farouk A M Flashover protection device and method: wet/dry glow-based streamer inhibitor
ES2310958B1 (es) * 2006-09-15 2009-11-10 GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. Pala de aerogenerador optimizada.
US20100006312A1 (en) * 2006-10-04 2010-01-14 Rizk Farouk A M Lightning protection device for a wind turbine blade: wet/dry glow-based streamer inhibitor
US20080095624A1 (en) * 2006-10-19 2008-04-24 Bastian Lewke Lightning protection of wind turbines
CA2651669C (en) * 2006-10-24 2010-07-06 Farouk A. M. Rizk Lightning protection device: wet/dry field sensitive air terminal
US7896616B2 (en) * 2007-01-29 2011-03-01 General Electric Company Integrated leading edge for wind turbine blade
US7766620B2 (en) * 2007-02-08 2010-08-03 General Electricc Company Rotor blade with a lightning protection unit, wind energy system having the same and a method for constructing a rotor blade
JP5072427B2 (ja) 2007-05-11 2012-11-14 三菱重工業株式会社 風力発電装置及びその受雷エネルギレベル判定方法
US20090246025A1 (en) * 2008-03-28 2009-10-01 General Electric Company Wind turbine protection
EP2019204A1 (en) 2007-07-24 2009-01-28 General Electric Company Wind turbine protection
DK200800942A (da) 2007-07-24 2009-01-25 Gen Electric Wind turbine protection
US20100221111A1 (en) * 2007-10-24 2010-09-02 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine blade, wind turbine and method for manufacturing a wind turbine blade
ES2401531T3 (es) * 2007-12-20 2013-04-22 Vestas Wind Systems A/S Pala de turbina eólica con receptores de rayos que comprende nanotubos de carbono
DE102008018790A1 (de) 2008-04-15 2009-10-22 Wobben, Aloys Windenergieanlage mit Stromschienen
DK2141356T3 (da) * 2008-07-02 2012-01-16 Siemens Ag Vindmøllevinge med lynmodtager og fremgangsmåde til at beskytte overfladen af en vindmøllevinge
JP2010043936A (ja) * 2008-08-12 2010-02-25 Sankosha Corp ブレード用落雷検出システム
US8137074B2 (en) * 2008-08-21 2012-03-20 General Electric Company Wind turbine lightning protection system
EP2226497A1 (en) 2009-03-06 2010-09-08 Lm Glasfiber A/S Wind turbine blade with a lightning protection system
US7942640B2 (en) * 2009-03-19 2011-05-17 General Electric Company Method and apparatus for use in protecting wind turbine blades from lightning damage
ES2373154B2 (es) 2009-04-22 2012-06-07 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Sistema de protección de rayos para palas seccionales.
US8043065B2 (en) * 2009-05-01 2011-10-25 General Electric Company Wind turbine blade with prefabricated leading edge segments
US8427333B2 (en) * 2009-06-29 2013-04-23 General Electric Company System and method for detecting lightning
AU2010336835A1 (en) * 2009-12-24 2012-01-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind wheel blade and wind-driven electricity generation device with same
EP2365218A1 (en) 2010-03-08 2011-09-14 Lm Glasfiber A/S Wind turbine blade with lightning protection system
DK2378850T3 (da) * 2010-04-16 2013-08-05 Siemens Ag Tårn med EMC-beskyttelsessystem
EP2385246A1 (en) * 2010-05-05 2011-11-09 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement for lightning detection
EP2390979A1 (en) * 2010-05-27 2011-11-30 Siemens Aktiengesellschaft Charge initiated lightning protection system for a wind turbine blade and wind turbine blade with the charge initiated lighting protection system
JP5158730B2 (ja) * 2010-06-30 2013-03-06 株式会社日本製鋼所 風力発電用ブレードの避雷構造
US8727723B2 (en) 2010-07-23 2014-05-20 Erico International Corporation Receptor for wind turbine blade lightning protection
EP2416005A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-08 Siemens Aktiengesellschaft Lightning protection of a wind turbine blade
US7988415B2 (en) * 2010-08-31 2011-08-02 General Electric Company Lightning protection for wind turbines
US8096765B2 (en) * 2010-12-01 2012-01-17 General Electric Company Wind turbine rotor blades with enhanced lightning protection system
US20110142671A1 (en) * 2010-12-01 2011-06-16 General Electric Company Wind turbine rotor blades with enhanced lightning protection system
CN102094768A (zh) * 2011-01-21 2011-06-15 太原重工股份有限公司 引导叶片与轮毂之间雷电流的连接装置
US20130189099A1 (en) * 2011-09-14 2013-07-25 Flodesign Wind Turbine Corp. Fluid Turbine Lightning Protection System
IN2014DN05669A (es) * 2011-12-29 2015-04-03 Vestas Wind Sys As
US8449259B1 (en) 2012-05-15 2013-05-28 Modular Wind Energy, Inc. Lightning protection for wind turbine blades, and associated systems and methods
CN102661240A (zh) * 2012-05-16 2012-09-12 国电联合动力技术有限公司 一种风力发电机组风轮叶片防雷装置及其安装方法
GB2519333A (en) * 2013-10-17 2015-04-22 Vestas Wind Sys As Improvements relating to lightning protection systems for wind turbine blades
DK2930353T3 (da) 2014-04-10 2019-07-22 Nordex Energy Gmbh Rotorblad til et vindenergianlæg med en potentialudligningsindretning
DK2930352T3 (en) 2014-04-10 2018-11-19 Nordex Energy Gmbh Rotor blade for a wind power plant and with a potential equalizer
US10051717B2 (en) * 2014-08-08 2018-08-14 Schunk Carbon Technology, Llc Electrostatic noise grounding system for use in a wind turbine and a rotor and wind turbine comprising the same
US9869296B2 (en) * 2015-05-07 2018-01-16 General Electric Company Attachment method and system to install components, such as tip extensions and winglets, to a wind turbine blade
US9869295B2 (en) * 2015-05-07 2018-01-16 General Electric Company Attachment method to install components, such as tip extensions and winglets, to a wind turbine blade, as well as the wind turbine blade and component
US9719495B2 (en) 2015-05-13 2017-08-01 General Electric Company Lightning protection system for wind turbine rotor blades
CN105179182A (zh) * 2015-09-16 2015-12-23 孙麓轩 一种风力发电机组用叶片
US10344743B2 (en) 2016-05-13 2019-07-09 Erico International Corporation Lightning protection system and method for wind turbine blades
USD803163S1 (en) 2016-05-13 2017-11-21 Erico International Corporation Tip receptor mount for lightning protection systems
US10870810B2 (en) 2017-07-20 2020-12-22 Proteum Energy, Llc Method and system for converting associated gas
DE102018100492A1 (de) * 2018-01-11 2019-07-11 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Erfassen von Blitzeinschlägen in einem Windenergieanlagen-Rotorblatt und Blitzeinschlagmesssystem
CN112888852A (zh) * 2018-10-25 2021-06-01 Lm风力发电公司 用于风力涡轮机叶片的雷电防护
EP3736443A1 (en) * 2019-05-09 2020-11-11 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Blade for a wind turbine and wind turbine
ES2980743T3 (es) 2020-03-13 2024-10-02 Siemens Gamesa Renewable Energy As Conjunto de palas de turbina eólica y método para fabricar un conjunto de palas de turbina eólica
JP7061327B1 (ja) 2021-03-19 2022-04-28 国立大学法人東海国立大学機構 風力発電装置とその回転羽根および風力発電装置の制御方法
CN113048027B (zh) * 2021-04-30 2025-06-06 天津派特瑞科技有限公司 一种风机叶片避雷机构
KR102853584B1 (ko) * 2023-11-06 2025-09-01 한국전기연구원 낙뢰보호용 리셉터를 갖는 풍력발전기 블레이드

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK9400343U4 (da) 1994-09-07 1995-10-13 Bonus Energy As Lynsikring af vindmøllevinge
DK173460B2 (da) 1998-09-09 2004-08-30 Lm Glasfiber As Vindmöllevinge med lynafleder
DK173607B1 (da) * 1999-06-21 2001-04-30 Lm Glasfiber As Vindmøllevinge med system til afisning af lynbeskyttelse

Also Published As

Publication number Publication date
US20040130842A1 (en) 2004-07-08
EP1272759A1 (en) 2003-01-08
DE60136918D1 (de) 2009-01-22
WO2001077527A1 (en) 2001-10-18
ATE417198T1 (de) 2008-12-15
EP1272759B1 (en) 2008-12-10
AU2001248283A1 (en) 2001-10-23
US7040864B2 (en) 2006-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2317896T3 (es) Sistema de proteccion contra rayos, por ejemplo, para un aerogenerador, pala de aerogenerador que presenta un sistema de proteccion contra rayos, procedimiento de creacion de un sistema de proteccion contra rayos y su utilizacion.
CN1157534C (zh) 具有除冰与避雷保护的风力涡轮机桨叶
ES2699443T3 (es) Sistema de protección contra rayos con conductores transversales
ES2230285T3 (es) Instalacion de energia eolica.
ES2743101T3 (es) Sistema de protección contra rayos para aerogeneradores
ES2639119T3 (es) Sistema de protección contra rayos para una pala de turbina eólica
ES2328864T3 (es) Un metodo de fabricacion de un derivador de rayos que comprende medios conductores segmentados.
ES2952612T3 (es) Mejoras en relación con los sistemas de protección contra rayos para palas de aerogenerador
ES2660872T3 (es) Sistema de protección frente a rayos con sistema antihielo integrado para palas de aerogenerador
CN105829708B (zh) 关于风轮机叶片用的避雷系统的改进
US8939726B2 (en) Wind turbine blade
US20120321468A1 (en) Wind turbine blade with lightning protection system
CN108700041A (zh) 风力涡轮机叶片以及电位均衡系统
US12129831B2 (en) Wind turbine lightning protection system
ES2914318T3 (es) Interfaz de conductividad escalonada
US20220034305A1 (en) Lightning protection for a wind turbine blade
ES2976437T3 (es) Pala de turbina eólica para una turbina eólica y método para fabricar una pala de turbina eólica
CA2803751C (en) Lightning protection structure of blade for wind power generation
ES3034420T3 (en) Ligthning protection system
US12123401B2 (en) Wind turbine lightning protection system
CN105604811A (zh) 风力发电机组的叶片防雷系统及叶片
EP1945947B1 (en) Wind power plant with lightning protection arrangement
ES2718544T3 (es) Receptor de rayos para una pala de rotor de turbina eólica
CN109452259A (zh) 一种自感应的静电驱鸟器
KR100933785B1 (ko) 풍력발전용 터빈 및 이를 이용한 공중풍력발전기구