RS67821B1 - Uređaj za zaštitu od groma za lopatice vetroturbina i postupak njegove montaže - Google Patents

Description

[0001] Opis

[0003] OBLAST TEHNIKE

[0005] Predmetni pronalazak se odnosi na oblast tehnologije vetroenergije, posebno na uređaj za zaštitu od udara groma za lopatice vetrogeneratora i postupak njegove montaže.

[0007] STANJE TEHNIKE

[0009] Sa razvojem tehnologije vetroenergije, jedinični kapacitet vetrogeneratora se stalno širi. Da bi se zadovoljio stalno rastući jedinični kapacitet, lopatice vetrogeneratora se takođe povećavaju i podižu, čime se povećava ukupna visina vetrogeneratora. Trenutno je najviša visina lopatice vetrogeneratora generalno oko 100 metara, čak i do 200 metara. Pored toga, zbog distribucije resursa vetra, vetroelektrane se generalno nalaze u visokim planinama ili priobalnim ili priobalnim područjima sa relativno otvorenim terenom. Stoga, vetrogeneratori postaju istureni objekti u tim područjima zbog sopstvene visine, što ih čini podložnim udarima groma. Ako se ne preduzmu odgovarajuće mere zaštite od udara groma, udari groma će lako oštetiti vetrogeneratore, posebno lopatice vetrogeneratora.

[0010] [0003] Trenutno se zaštita od groma primenjuje kod većine lopatica vetrogeneratora postavljanjem odvodnika groma i vodova za zaštitu od groma na lopatice vetrogeneratora. Međutim, odvodnici groma za postojeće lopatice vetrogeneratora imaju neke nedostatke. Na primer, odvodnici groma i osnove odvodnika groma su uglavnom povezani vijcima, što je sklono preboju, tako da se stvara visoka temperatura na kontaktnim delovima između odvodnika groma i osnova odvodnika groma, što može izazvati topljenje, čak i sagorevanje lopatica i druge opasnosti. U vezi sa ovim problemom, u svakom od patenata CN 107 429 672 A i CN 113 323 822 A je opisan uređaj za zaštitu od groma, u kome je odvodnik groma pričvršćen na krajnju površinu osnove kako bi se smanjila struja koja prolazi kroz vijak ili navojnu šipku za povezivanje odvodnika groma sa osnovom. Međuim, takav uređaj za zaštitu od groma i dalje ima neke nedostatke, uglavnom u tome što je odvodnik groma uređaja za zaštitu od groma često teško precizno pozicionirati tokom montaže, što može dovesti do slučajnog bušenja i oštećenja lopatice vetrogeneratora. CN 110454 335 A obelodanjuje sistem zaštite od groma za lopaticu vetroturbine, koji obuhvata jedinicu za odvod groma na telu lopatice, jedinicu za odvod groma na vrhu lopatice i napojnu žicu; pri čemu jedinica za odvod groma na telu lopatice obuhvata odvodnik groma na telu lopatice i osnovu odvodnika groma na telu lopatice; navojni otvori normalni na gornju krajnju površinu i donju krajnju površinu su odgovarajuće formirani na gornjoj krajnjoj površini i donjoj krajnjoj površini osnove odvodnika groma na telu lopatice; navojni stubovi koji se uklapaju sa navojnim otvorima su raspoređeni na donjem kraju odvodnika groma na telu lopatice; jedinica za odvod groma na vrhu lopatice obuhvata odvodnik groma na vrhu lopatice i osnovu odvodnika groma na vrhu lopatice; žleb za stezanje je formiran u krajnjem delu odvodnika groma na vrhu lopatice; blok za stezanje koji se uklapa sa žlebom za stezanje je postavljen na jednom kraju osnove odvodnika groma na vrhu lopatice; navojni otvori su formirani u bloku za stezanje; i u žlebu za stezanje su formirani provrti upareni sa navojnim otvorima u bloku za stezanje.

[0012] SUŠTINA PRONALASKA

[0014] Pronalazak je izložen u priloženom skupu patentnih zahteva. Pronalazak se odnosi na uređaj za zaštitu od groma za lopaticu vetrogeneratora prema patentnom zahtevu 1.

[0015] Dalje, magnetno telo je postavljeno na mestu navojnog otvora.

[0016] Dalje, osnova odvodnika groma uključuje:

[0018] osnovno telo na kojem je formiran najmanje jedan navojni otvor; i

[0019] olovnu cev postavljenu na bočnoj površini osnovnog tela, formirajući glatki prelaz, i konfigurisanu da bude povezana sa silaznim vodom.

[0021] Dalje, deo odvodnika groma za odvod groma je opremljen otvorom za montažu.

[0022] Dalje, osnovno telo je cilindrično.

[0023] Dalje, olovna cev je cilindrična.

[0024] Dalje, poprečni presek dela za pozicioniranje i poprečni presek udubljenja su stepenasti, nazubljeni ili talasasti.

[0025] Dalje, otvor za montažu je unutrašnji šestougaoni otvor za montažu.

[0026] Dalje, površina preseka spojnog dela odvodnika groma je manja od površine preseka dela odvodnika groma.

[0027] Dalje, postoji ugao između površine osnove i ose osnove odvodnika groma, i ugao se određuje na osnovu položaja montaže osnove odvodnika groma.

[0028] Dalje, površina osnove je paralelna sa unutrašnjom površinom lopatice vetrogeneratora koja je u kontaktu sa njom.

[0029] Dalje, najmanje jedna izbočina je postavljena na površini izolacionog sloja koji je u kontaktu sa lopaticom vetrogeneratora.

[0030] Dalje, dovodna cev uključuje otvor za krimpovanje silaznog voda, gde je silazni vod krimpovan u otvoru za krimpovanje silaznog voda.

[0031] Pronalazak se takođe odnosi na postupak montaže prema patentnom zahtevu 11.

[0032] Dalje, pozicioniranje navojnog otvora uključuje:

[0033] određivanje položaja magnetnog tela na osnovi odvodnika groma pomoću magneta.

[0034] Dalje, osnova odvodnika groma je montirana između usisne površine i površine pritiska na zadnjoj ivici lopatice vetrogeneratora.

[0035] Dalje, osnova odvodnika groma je spojena sa unutrašnjom površinom kućišta lopatice vetrogeneratora pomoću vezivnog materijala.

[0036] Na osnovu uređaja za zaštitu od groma, ovaj pronalazak dalje pruža vetrogenerator sa funkcijom zaštite od groma, gde je najmanje jedan uređaj za zaštitu od groma, kao što je gore opisano, montiran na lopaticu vetrogeneratora.

[0037] [0022] Predmetni pronalazak se zasniva na sledećim uvidima pronalazača: vecína postojećih uređaja za zaštitu od groma za lopatice vetrogeneratora ima sledeće nedostatke: 1, osnova odvodnika groma koja se nalazi unutar lopatice vetrogeneratora ima veliku sposobnost emitovanja uzlaznog vođa, tako da grom može direktno probiti kućište lopatice vetrogeneratora i udariti u osnovu odvodnika groma, čime oštećuje lopaticu vetrogeneratora; 2, odvodnik groma i osnova odvodnika groma imaju malu kontaktnu površinu ili nisu u potpunom kontaktu, tako da kada se struja groma provede, može doći do preskoka između odvodnika groma i osnove odvodnika groma, ili se kontaktna površina između odvodnika groma i osnove odvodnika groma topi, čime se stvara visoka temperatura koja može izazvati eksploziju na spoju između odvodnika groma i osnove odvodnika groma, pa čak i sagoreti lopaticu vetrogeneratora ili izazvati adheziju između odvodnika groma i osnove odvodnika groma; i 3, postojeći odvodnik groma je teško postavljen tokom montaže, što takođe može prouzrokovati slučajno bušenje na lopatici vetrogeneratora i oštetiti lopaticu vetrogeneratora ili otežati potpuno pričvršćivanje površine odvodnika groma za osnovu odvodnika groma, čime se smanjuje kontaktna površina između odvodnika groma i osnove odvodnika groma i uzrokuje rizik od prebacivanja. Na osnovu toga, pronalazač predlaže uređaj za zaštitu od groma za lopaticu vetrogeneratora. Prvo, površina osnove odvodnika groma je presvučena slojem izolacije kako bi se rešio problem da osnova odvodnika groma ima jaku sposobnost emitovanja uzlaznog vođa, čime se osigurava da osnova odvodnika groma neće biti udarena gromom i smanjuje se oštećenje lopatice vetrogeneratora od groma. Drugo, navojni otvor normalan na površinu osnove odvodnika groma uređaja za zaštitu od groma je rezervisan na osnovi odvodnika groma za montiranje odvodnika groma, a odvodnik groma integriše spojni deo i deo za odvod groma, što efikasno osigurava pouzdanost montaže i dovoljan površinski kontakt odvodnika groma i osnove odvodnika groma, čime se izbegavaju mogucí problemi sa lučnim pražnjenjem, preskokom, topljenjem i slično tokom provođenja struje; u međuvremenu, deo za pozicioniranje je postavljen na spojnom delu tako da se optimalna veza i pozicioniranje ostvaruju tokom montaže, a kontakt oblika se formira između spojnog dela odvodnika groma i osnove odvodnika groma kako bi se povećala kontaktna površina između spojnog dela odvodnika groma i osnove odvodnika groma i smanjio zazor, tako da se kontaktna površina može povećati, dok se preciznost kontakta poboljšava kako bi se izbegao kontaktni zazor izazvan nepravilnom montažom, poboljšao efekat provodljivosti struje groma i izbeglo stvaranje električnog luka. Konačno, magnetno telo je dodatno postavljeno na odvodnik groma uređaja za zaštitu od groma, što smanjuje teškoće pozicioniranja tokom montaže odvodnika groma.

[0039] KRATAK OPIS CRTEŽA

[0041] Radi dalje ilustracije gore navedenog i drugih prednosti i karakteristika tehničkih rešenja predmetnog pronalaska, predstavljeni su specifičniji opisi tehničkih rešenja predmetnog pronalaska sa pozivanjem na prateće crteže. Može se razumeti da ovi prateći crteži prikazuju samo tipična tehnička rešenja predmetnog pronalaska i stoga se neće smatrati ograničenjem njegovog obima. Obim pronalaska je definisan priloženim patentnim zahtevima. U pratećim crtežima, radi jasnoće, iste ili odgovarajuće komponente biće označene istim ili sličnim oznakama.

[0043] Sl. 1 prikazuje šematski strukturni dijagram vetrogeneratora prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska;

[0044] Sl. 2 prikazuje šematski dijagram interfejsa lopatice vetrogeneratora prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska;

[0045] Sl.3 prikazuje pogled odozgo na osnovu odvodnika groma prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska;

[0046] Sl. 4 prikazuje presek osnove odvodnika groma prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska gledano iz pravca A na Slici 3;

[0047] Sl. 5 prikazuje presek osnove odvodnika groma prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska duž linije preseka B na Slici 3;

[0048] Sl. 6 prikazuje šematski strukturni dijagram odvodnika groma prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska;

[0049] Sl. 7 prikazuje pogled odozgo na odvodnik groma prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska;

[0050] Sl. 8 prikazuje šematski dijagram na kojem je uređaj za zaštitu od groma za lopaticu vetrogeneratora prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska montiran na lopaticu vetrogeneratora; i

[0051] Sl. 9 prikazuje šematski dijagram toka postupka montaže uređaja za zaštitu od groma za lopaticu vetrogeneratora prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska.

[0053] DETALJAN OPIS TEHNIČKIH REŠENJA

[0055] U opisu u nastavku, predmetni pronalazak je opisan sa pozivanjem na tehnička rešenja. Međutim, stručnjaci u ovoj oblasti će prepoznati da se tehnička rešenja mogu implementirati bez jednog ili više specifičnih detalja ili u kombinaciji sa drugim alternativnim i/ili dodatnim postupcima, materijalima ili komponentama. U drugim slučajevima, dobro poznate strukture, materijali ili operacije nisu prikazane ili detaljno opisane kako se ne bi zamaglila pronalazačka poenta ovog pronalaska. Slično tome, specifične količine, materijali i konfiguracije su opisane u svrhu objašnjenja kako bi se pružilo sveobuhvatno razumevanje izvođenja predmetnog pronalaska. Međutim, predmetni pronalazak nije ograničen na ove specifične detalje. Pored toga, treba razumeti da su tehnička rešenja prikazana na pratećim crtežima ilustrativni prikazi i nisu nužno nacrtana u ispravnoj razmeri.

[0056] [0025] U ovoj specifikaciji, referenca na „jedno tehničko rešenje” ili „tehničko rešenje” znači da su specifične karakteristike, strukture ili karakteristike opisane u kombinaciji sa tehničkim rešenjem predmetnog pronalaska uključene u najmanje jedno tehničko rešenje predmetnog pronalaska. Fraza „u jednom tehničkom rešenju” koja se pojavljuje u ovoj specifikaciji ne odnosi se nužno na isto tehničko rešenje.

[0057] Treba napomenuti da tehničko rešenje predmetnog pronalaska opisuje korake procesa određenim redosledom, ali to je samo u svrhu opisivanja konkretnog tehničkog rešenja, ne i definisanja redosleda koraka. Naprotiv, u različitim tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska, redosled koraka može se prilagoditi u skladu sa podešavanjem procesa.

[0058] Sl. 1 prikazuje šematski dijagram vetrogeneratora na koji se primenjuje ovaj pronalazak. Kao što je prikazano na Sl. 1, vetrogenerator uključuje toranj 001 i gondolu 002 povezanu sa tornjem 001 i koja nosi glavčinu 003. Dve ili više lopatica vetrogeneratora 004 su raspoređene na glavčini 003, gde lopatice vetrogeneratora 004 pokreću rotor (nije prikazan) raspoređen u glavčini 003 da se rotira oko ose (nije prikazana) pod dejstvom vetra, a rotacija rotora generatora električne energije u odnosu na stator će uzrokovati generisanje električne energije. Kao što je prikazano na slici, lopatice vetrogeneratora se obično nalaze na najvišoj tački vetrogeneratora i stoga su takođe najranjiviji delovi na udare groma. Shodno tome, u vetrogeneratoru, odgovarajući uređaji za zaštitu od groma su obično postavljeni u lopaticama vetrogeneratora. Međutim, čak i ako su uređaji za zaštitu od groma montirani u lopatice vetrogeneratora postojećeg vetrogeneratora, i dalje će doći do oštećenja lopatica.

[0059] Glavni razlog za oštećenje lopatica vetrogeneratora je taj što uređaj za zaštitu od groma obično sadrži dva dela: odvodnik groma i osnovu odvodnika groma, gde se odvodnik groma delimično nalazi na površini lopatice vetrogeneratora i ima donji deo povezan sa osnovom odvodnika groma, a donji deo odvodnika groma je montiran unutar lopatice vetrogeneratora. Međutim, zbog ograničenja proizvodnog procesa za lopaticu vetrogeneratora, obično se osnova odvodnika groma i odvodnik groma ne mogu montirati istovremeno, što može dovesti do nestabilnog kontakta između odvodnika groma i osnove odvodnika groma. To može dovesti do mogućnosti prebacivanja ili topljenja kontaktne površine između odvodnika groma i osnove odvodnika groma zbog visoke temperature tokom provođenja struje groma kada lopaticu vetrogeneratora udari grom, čime se oštećuje lopatica vetrogeneratora.

[0060] [0029] Konkretno, Sl. 2 prikazuje šematski strukturni dijagram lopatice vetrogeneratora prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska. Kao što je prikazano na Sl. 2, lopatica vetrogeneratora uključuje prednju ivicu 201, glavne nosače 221 i 222, površinu 203 za pritisak, usisnu površinu 204 i zadnju ivicu 205, a dva rebra 261 i 262 su fiksirana između dva glavna nosača 221 i 222, gde glavni nosači, rebra, površina za pritisak, usisna površina i zadnja ivica uključuju gornji i donji sloj i sendvič strukture. Uopšteno, lopatica vetrogeneratora je integralno formirana pomoću postavljanja i infuzije. Stoga, kada je potrebno postaviti ili montirati drugu komponentu ili strukturu, kao što je osnova odvodnika groma, unutar lopatice vetrogeneratora, komponentu ili strukturu obično treba montirati unapred tokom infuzije lopatice vetrogeneratora, zatim se osnova odvodnika groma postavlja nakon što se lopatica vetrogeneratora izvadi iz kalupa, a lopatica vetrogeneratora se buši da bi se završila montaža odvodnika groma.

[0061] Trenutno je osnova odvodnika groma generalno postavljena na način da se detektor metala koristi za detekciju sa spoljašnje strane kućišta lopatice vetrogeneratora, ali položaj osnove odvodnika groma je često teško precizno pozicionirati zbog uticaja metala provodnika dovodnog kabla i debljine kućišta lopatice vetrogeneratora, što može prouzrokovati slučajno bušenje na kućištu lopatice vetrogeneratora i oštećenje lopatice vetrogeneratora. Pored toga, postojeća osnova odvodnika groma obično nije pričvršćena za unutrašnju površinu kućišta lopatice vetrogeneratora, tako da je takođe teško da unutrašnja površina kućišta lopatice vetrogeneratora bude potpuno normalna na površinu osnove odvodnika groma bušenjem, površina odvodnika groma ne može biti potpuno pričvršćena za metalnu površinu osnove odvodnika groma, a kontaktna površina je nedovoljna ili postoji određeni nagnuti ugao između spojnog vijka i odvodnika groma. Kao rezultat toga, odvodnik groma je nestabilan za montažu i lako se olabavi. Svi ovi problemi lako uzrokuju preskok tokom provođenja struje groma i oštećuju lopaticu vetrogeneratora.

[0062] Štaviše, u postojećem uređaju za zaštitu od groma, mere izolacije nisu preduzete ni za osnovu odvodnika groma niti za vijak ili zavrtanj za povezivanje odvodnika groma sa osnovom odvodnika groma. Na ovaj način, s jedne strane, lako se generiše velika elektromagnetna sila između odvodnika groma i osnove odvodnika groma, što može oštetiti odvodnik groma, a s druge strane, osnova odvodnika groma ima jaku sposobnost emitovanja uzlaznog voda, tako da grom može direktno probiti kućište lopatice vetrogeneratora i udariti u osnovu odvodnika groma, oštećujući lopaticu vetrogeneratora.

[0063] [0032] Može se videti da se, kako bi se poboljšao uređaj za zaštitu od groma za lopaticu vetrogeneratora, mogu uzeti u obzir sledeći aspekti: 1, oslabljena je sposobnost emitovanja uzlaznog vođa osnove odvodnika groma; 2, obezbeđena je kontaktna površina između odvodnika groma i osnove odvodnika groma; i 3, smanjena je teškoća u montaži i pozicioniranju odvodnika groma. Sposobnost emitovanja uzlaznog voda osnove odvodnika groma može se oslabiti, na primer, preduzimanjem odgovarajućih mera izolacije za osnovu odvodnika groma. Kontaktna površina između odvodnika groma i osnove odvodnika groma može se osigurati poboljšanjem načina povezivanja između odvodnika groma i osnove odvodnika groma. Teškoće u montaži i pozicioniranju odvodnika groma mogu se smanjiti obezbeđivanjem odgovarajuće vođice ili uređaja.

[0064] Na osnovu toga, predmetni pronalazak prvo obezbeđuje uređaj za zaštitu od groma za lopaticu vetrogeneratora, u kome su odvodnik groma i osnova odvodnika groma optimizovani po strukturi. Prvo, odvodnik groma je direktno povezan sa osnovom odvodnika groma bez dodatnog konektora kao što je vijak ili zavrtnja, tako da je efikasno osigurana stabilnost veze između odvodnika groma i osnove odvodnika groma, a kontaktna površina između odvodnika groma i osnove odvodnika groma je povećana. Drugo, površina osnove odvodnika groma uređaja za zaštitu od groma je presvučena stabilnim izolacionim slojem, a u međuvremenu, uglovi osnove odvodnika groma su svi pasivizirani (zaobljeni ili zakošeni), tako da se izbegava mogućnost da osnova odvodnika groma bude direktno pogođena gromom, jer je pronalazač istraživanjem pronašao da je, u poređenju sa oštrom metalnom ivicom, pasivizirana, npr. zaobljena ili zakošena metalna ivica znatno oslabljena u svojstvu vođenja, čime se smanjuje rizik od udara groma. U konkretnom primeru, zaobljeni ugao poželjno ima sledeći parametar: poluprečnik zaobljenog ugla je od 3 mm do 28 mm. Zakošeni ugao poželjno ima sledeći parametar: ugao zakošenog ugla je od 100° do 165°. Korišćenjem parametra zaokruživanja unutar gore navedenog numeričkog opsega tokom zaokruživanja ili zakošenja, rizik od udara groma može se minimizirati pasivacijom. Konačno, na osnovi odvodnika groma je rezervisan navojni otvor povezan sa odvodnikom groma, a magnetna ploča je postavljena za pozicioniranje i vođenje, tako da se smanjuje teškoća u montaži i pozicioniranju odvodnika groma, a stabilnost veze između odvodnika groma i osnove odvodnika groma je dodatno osigurana. Rešenje ovog pronalaska je dalje opisano u nastavku uz poziv na primere tehničkih rešenja i prateće crteže.

[0065] [0034] Sl. 3 prikazuje pogled odozgo na osnovu odvodnika groma prema jednom primeru tehničkog rešenja predmetnog pronalaska. Kao što je prikazano na Sl. 3, osnova 300 odvodnika groma je metalni deo, koji uključuje osnovno telo koje je ovde cilindar 301, i olovnu cev koja je ovde okrugla cev 302, a površina osnove odvodnika groma je obložena izolacionim slojem 303. Treba napomenuti da su cilindrični oblik osnovnog tela i cilindrični oblik cevi olovne cevi samo primeri, a mogući su i drugi oblici prema smernicama predmetnog pronalaska. Drugi prolazni otvor 331 je formiran na izolacionom sloju 303. Drugi prolazni otvor 331 je konfigurisan za montiranje odvodnika groma, i stoga je veličina drugog prolaznog otvora 331 poželjno jednaka ili malo veća od površine preseka odvodnika groma. U jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska, drugi prolazni otvor 331 je poželjno formiran na položaju izolacionog sloja 303 koji odgovara centru cilindra 301. Jedan, dva ili više drugih prolaznih otvora mogu biti formirani na izolacionom sloju svake osnove odvodnika groma. Da bi se osiguralo da se osnova odvodnika groma može potpuno zalepiti za unutrašnju površinu kućišta lopatice vetrogeneratora tokom montaže, u jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska, najmanje jedan izbočina 332 je dodatno postavljen na svakoj od pozicija izolacionog sloja 303 koje odgovaraju gornjoj i donjoj površini cilindra 301. Izbočina 332 može osigurati da postoji lepak dovoljne debljine između izolacionog sloja i unutrašnje površine kućišta lopatice vetrogeneratora. U međuvremenu, u tu svrhu, više izbočina je poželjno postavljeno na svakoj strani izolacionog sloja, gde je više izbočina raspoređeno oko drugog prolaznog otvora 331 na jednakoaksijalan način. Treba razumeti da je, kako bi se pojednostavio proces premazivanja izolacionog sloja, takođe moguće prvo potpuno premazati osnovu odvodnika groma izolacionim slojem kada se izolacioni sloj formira, a zatim formirati drugi prolazni otvor 331 pomoću procesa bušenja ili sličnog postupka kada se odvodnik groma montira.

[0066] Radi bolje ilustracije unutrašnje strukture osnove odvodnika groma, Sl.4 prikazuje presek osnove odvodnika groma prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska gledano iz pravca AA na Sl. 3; i Sl. 5 prikazuje presek osnove odvodnika groma prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska, gde je presek dobijen sečenjem duž linije sečenja B-B na Sl. 3. Kao što je prikazano na Sl. 4, okrugla cev 302 je postavljena na bočnu površinu cilindra 301 i formira glatki prelaz. U međuvremenu, kako bi se dodatno izbegla mogućnost da osnovu odvodnika groma direktno udari grom, u jednom tehničkom rešenju pronalaska, uglovi osnove odvodnika groma su svi pasivizirani, na primer, zaobljeni ili zakošeni. Kao što je prikazano na Sl.

[0067] 4, spojna struktura za donji kabl je postavljena unutar okrugle cevi 302. U jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska, otvor 321 za krimpovanje silaznog voda je formiran unutar okrugle cevi 302, a donji kabl je krimpovan u otvoru 321 za krimpovanje silaznog voda.

[0068] [0036] Kao što je prikazano na Sl.4 i Sl.5, najmanje jedan navojni otvor 311 je formiran u cilindru 301, a navojni otvor 311 je normalan na prvu površinu ili drugu površinu cilindra 301, gde se prva površina ili druga površina odnosi na površinu cilindra 301 koja je u kontaktu sa unutrašnjom površinom kućišta lopatice vetrogeneratora. Navojni otvor 311 je prilagođen spojnom delu odvodnika groma. Mogu se formirati jedan, dva ili više navojnih otvora 311. Kada se formira jedan navojni otvor, navojni otvor 311 je poželjno formiran u centru prve površine ili druge površine. druga površina cilindra 301. Kada se formiraju dva navojna otvora, dva navojna otvora 311 su poželjno formirana u centrima prve površine i druge površine cilindra 301, respektivno. Kada se formira više navojnih otvora, položaji navojnih otvora mogu se podesiti na osnovu položaja montaže odvodnika groma. Da bi se olakšalo pozicioniranje tokom montaže odvodnika groma, magnetne ploče 304 su dodatno postavljeni na položajima izolacionog sloja 303 koji odgovaraju navojnim otvorima 311, tako da navojni otvori 311 mogu biti precizno pozicionirani pomoću aparata sa magnetnom silom kao što je magnet tokom montaže odvodnika groma; a zatim se drugi prolazni otvori 331 formiraju u položajima koji odgovaraju višestrukim navojnim otvorima 311, kako bi se osigurao dovoljan površinski kontakt između odvodnika groma i osnove odvodnika groma. U međuvremenu, kao što je prikazano na Sl. 4, postoji ugao između prve površine i druge površine cilindra 301 i ose cilindra 301, a ugao se određuje na osnovu položaja montaže osnove odvodnika groma. U jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska, prva površina i druga površina cilindra 301 su paralelne sa unutrašnjom površinom kućišta lopatice vetrogeneratora u kontaktu sa njom.

[0069] [0037] Sl. 6 prikazuje šematski strukturni dijagram odvodnika groma prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska. U jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska, kako bi se obezbedio dovoljan površinski kontakt između odvodnika groma i osnove odvodnika groma, odvodnik groma se proizvodi pomoću procesa integralnog oblikovanja. Kao što je prikazano na Sl. 6, odvodnik 600 groma je metalni deo, koji uključuje spojni deo 601 i deo 602 za odvod groma, gde je spojni deo 601 konfigurisan da bude povezan sa osnovom odvodnika groma, i u skladu sa navojnim otvorom 311 u osnovi odvodnika groma, na površini spojnog dela 601 je formiran spoljni navoj koji se prilagođava navojnom otvoru 311. Da bi se povećala površina kontakta između odvodnika groma i osnove odvodnika groma, u jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska, površina preseka dela 602 za odvod groma je poželjno veća od površine preseka spojnog dela 601. Kao što je prikazano na Sl. 6, radi daljeg poboljšanja tačnosti povezivanja i pozicioniranja, na primer, stepenasti deo za pozicioniranje 603 je postavljen na spojnom delu 601, na primer, između spojnog dela 601 i dela 602 za odvod groma, tako da nakon što je spojni deo 601 potpuno uvrnut u navojni otvor 311, donja površina dela 602 za odvod groma je u kontaktu velike površine sa površinom osnove odvodnika groma na način koji odgovara obliku, što pouzdano izbegava zazor, čime se formira pouzdan put prenosa struje groma između odvodnika groma i osnove odvodnika groma, i izbegava problem kao što je lučno pražnjenje ili topljenje između odvodnika groma i osnove odvodnika groma što lako oštećuje lopaticu vetrogeneratora; u međuvremenu, deo za pozicioniranje takođe može da sprovede poravnanje između spojnog dela i navojnog otvora. Poprečni presek 603 dela za pozicioniranje može biti u različitim oblicima, kao što je stepenasti oblik, nazubljeni oblik, talasasti oblik i drugi konkavno-konveksni oblici, sve dok oblik može omogućiti pouzdan kontakt između spojnog dela 601 i osnove odvodnika groma ili povećati površinu kontakta, kako bi se uklopio sa udubljenjem u odgovarajućem obliku na vrhu navojnog otvora. Pored toga, deo 603 za pozicioniranje može takođe da implementira poravnanje između spojnog dela 601 i osnove odvodnika groma, odnosno, može se potvrditi da je vijak potpuno montiran na mesto samo kada su dva potpuno poklopljena ili zakačena, u suprotnom je potrebno ponovo montirati vijak ili podesiti smer spajanja vijka. Da bi se olakšala montaža i povecála površina prijema dela 602 za odvod groma na grom, u jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska, na delu 602 za odvod groma je dodatno formiran otvor 621 za montažu, a otvor 621 za montažu se proteže vertikalno nadole od gornje površine dela 602 za odvod groma. Zbog upotrebe unutrašnjeg šestougaonog ključa za montažu, otvor 621 za montažu je poželjno u obliku unutrašnjeg šestougaonog ključa, kao što je prikazano na Sl. 7, ali treba razumeti da se u drugim tehničkim rešenjima predmetnog pronalaska oblik i veličina otvora za montažu mogu podesiti na osnovu stvarno korišćenih alata za montažu.

[0070] Sl. 8 prikazuje šematski dijagram na kojem je uređaj za zaštitu od groma za lopaticu vetrogeneratora prema jednom tehničkom rešenju predmtnog pronalaska je montiran na lopaticu vetrogeneratora. Kao što je prikazano na Sl. 8, uređaj za zaštitu od groma je montiran na zadnjoj ivici lopatice vetrogeneratora, gde je osnova 300 odvodnika groma montirana između usisne površine i površine pritiska na zadnjoj ivici lopatice vetrogeneratora. Kao što je prikazano na Sl.

[0071] 8, prva površina i druga površina osnove 300 odvodnika groma su pričvršćene za unutrašnju površinu kućišta lopatice vetrogeneratora, što smanjuje poteškoće prilikom montaže. Odvodnik 600 groma je povezan sa navojnim otvorom prethodno napravljenim na osnovi 300 odvodnika groma kroz prvi prolazni otvor 801 na lopatici vetrogeneratora, a deo za odvod groma odvodnika groma 600 je delimično postavljen na usisnu površinu i površinu pritiska na zadnjoj ivici lopatice vetrogeneratora.

[0072] Sl. 9 prikazuje šematski dijagram toka postupka montaže uređaja za zaštitu od groma za lopaticu vetrogeneratora prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska. Kao što je prikazano na Sl. 9, postupak montaže uređaja za zaštitu od groma za lopaticu vetrogeneratora uključuje sledeće korake.

[0073] Prvo, u koraku 901, montira se osnova odvodnika groma. Tokom infuzije lopatice vetrogeneratora, osnova odvodnika groma obložena slojem izolacije se montira unutar lopatice vetrogeneratora. U jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska, osnova odvodnika groma je spojena sa unutrašnjom površinom kućišta lopatice vetrogeneratora pomoću vezivnog materijala. Zbog činjenice da su izbočine raspoređene na sloju izolacije, može se osigurati da su svi delovi sloja izolacije obloženi vezivnim materijalom određene debljine. U međuvremenu, prva površina i druga površina osnove odvodnika groma su paralelne sa unutrašnjom površinom kućišta lopatice vetrogeneratora na odgovarajućem položaju, i stoga se može efikasno osigurati da je osnova odvodnika groma pouzdano spojena sa unutrašnjom površinom kućišta lopatice vetrogeneratora. Pre nego što se osnova odvodnika groma premaže slojem izolacije, potrebno je da se na osnovu odvodnika groma nanese krimpovani dovodni kabl, a zatim se osnova odvodnika groma premaže izolacionim materijalom. Izolacioni materijal takođe treba da premaže spoj između osnove odvodnika groma i dovodnog kabla, ali ne popunjava navojni otvor. Nakon što se izolacioni materijal postavi, magnetna ploča se montira na položaj koji odgovara navojnom otvoru.

[0074] Drugo, u koraku 902, postavlja se magnetna ploča. Nakon što se lopatica vetrogeneratora izvadi iz kalupa, položaj magnetne ploče na osnovi odvodnika groma se određuje pomoću magneta ili drugog uređaja ili aparata sa magnetnom silom izvan lopatice vetrogeneratora, a zatim se određuje položaj navojnog otvora, čime se olakšava bušenje na lopatici vetrogeneratora i izolacionom sloju.

[0075] Treće, u koraku 903, formira se prvi prolazni otvor. Prvi prolazni otvor se formira na položaju lopatice vetrogeneratora koji odgovara magnetnoj ploči. Pošto je deo odvodnika groma za odvod groma samo delimično izložen lopatici vetrogeneratora, prečnik prvog prolaznog otvora treba da bude veći ili jednak površini preseka dela odvodnika groma.

[0076] [0043] Četvrto, u koraku 904, formira se drugi prolazni otvor. Drugi prolazni otvor se formira na izolacionom sloju osnove odvodnika groma kroz prvi prolazni otvor. Da bi se osiguralo da odvodnik groma može biti u dovoljnom kontaktu sa prvom površinom ili drugom površinom osnove odvodnika groma, prečnik drugog prolaznog otvora treba da bude vecí ili jednak površini preseka dela odvodnika groma i poželjno je jednak prečniku prvog prolaznog otvora. Tokom procesa, magnetna ploča se uklanja.

[0077] Konačno, u koraku 905, montira se odvodnik groma. Odvodnik groma se montira u navojni otvor osnove odvodnika groma. Kada se na odvodniku groma napravi otvor za montažu, odvodnik groma se može zavrnuti u osnovu odvodnika groma, na primer, pomoću alata kao što je šestougaoni ključ.

[0078] Uređaj za zaštitu od groma kao što je gore prikazano može biti pogodan za različite tipove lopatica vetrogeneratora. Najmanje jedan uređaj za zaštitu od groma može se montirati na vetrogenerator. Na primer, jedan uređaj za zaštitu od groma je poželjno montiran na zadnjoj ivici svake lopatice vetrogeneratora. Kada se sloj naelektrisanog oblaka približi lopatici vetrogeneratora, izloženi odvodnik groma oslobađa uzlazni vod sa boljom prednošću odvođenja groma pod dejstvom sloja naelektrisanog oblaka. Međutim, osnova odvodnika groma obložena izolacionim slojem unutar lopatice vetrogeneratora nije sklona otpuštanju uzlaznog voda bez prednosti odvođenja groma. Stoga je uzlazni vod sa prednošću odvođenja groma, oslobođen sa površine odvodnika groma, preferencijalno povezan sa silaznim vodom naelektrisanog sloja oblaka, čime se pokreće proces pražnjenja odvodnika groma, odnosno proces udara groma. Ostali delovi lopatice vetrogeneratora i osnova odvodnika groma su zaštićeni od udara groma.

[0079] Nakon pražnjenja groma na odvodniku, struja se provodi sa donje površine odvodnika groma na gornju površinu osnove odvodnika groma, zatim se provodi između navoja odvodnika groma i navojnog otvora osnove odvodnika groma, zatim se provodi od osnove odvodnika groma do silaznog voda koji je povezan sa prirubnicom lopatice vetrogeneratora ili glavinom vetrogeneratora, a zatim se prenosi u zemlju kroz gondolu i stub iz glavčine da bi se završio proces pražnjenja groma, čime se lopatica vetrogeneratora štiti od oštećenja od groma. Zbog dovoljnog površinskog kontakta, može se sprovesti dovoljno visoka struja i neće doći do prebacivanja između odvodnika groma i osnove odvodnika groma. U samom procesu provođenja struje ne stvara se previše toplote, tako da lopatica vetrogeneratora nije oštećena.

[0080] Iako su gore opisani primeri tehničkih rešenja predmetnog pronalaska, treba razumeti da su oni predstavljeni samo kao primeri, a ne kao ograničenje. Očigledno je da stručnjaci u relevantnoj oblasti mogu napraviti različite kombinacije, modifikacije i izmene tehničkih rešenja.

[0081] Stoga, širina i obim predmetnog pronalaska koji je ovde obelodanjen ne bi trebalo da budu ograničeni gore opisanim primerima tehničkih rešenja, i trebalo bi da budu definisani samo na osnovu priloženih patentnih zahteva.

Claims (15)

1. Patentni zahtevi

1. Uređaj za zaštitu od groma za lopaticu vetrogeneratora, koji obuhvata:

odvodnik (600) groma i osnovu (300) odvodnika groma,

pri čemu odvodnik (600) groma obuhvata:

deo (602) za odvod groma konfigurisan za odvod groma;

spojni deo (601) konfigurisan za povezivanje sa osnovom (300) odvodnika groma, pri čemu je spojni deo (601) opremljen spoljnim navojem; i

pri čemu je deo (603) za pozicioniranje postavljen između spojnog dela (601) i dela (602) odvodnika groma, pri čemu je deo (603) za pozicioniranje konstruisan tako da nakon što se spojni deo (601) uvrne u navojni otvor (311) koji je predviđen u osnovi (300) odvodnika groma, deo (603) za pozicioniranje je konfigurisan da se uklopi sa udubljenjem u navojnom otvoru (311) u obliku; i

pri čemu je osnova (300) odvodnika groma konfigurisana da se poveže sa odvodnikom (600) groma i odvodi struju groma koju odvodnik (600) groma prima tokom odvoda groma, pri čemu osnova (300) odvodnika groma obuhvata:

izolacioni sloj (303) postavljen na površini osnove (300) odvodnika groma; i najmanje jedan navojni otvor (311) je formiran na osnovnoj površini osnove (300) odvodnika groma okrenutoj ka lopatici vetrogeneratora, pri čemu je smer dužine navojnog otvora (311) normalan na osnovnu površinu, pri čemu navojni otvor (311) se uklapa sa spoljnim navojem, i udubljenje konfigurisano da se uklapa sa delom (603) za pozicioniranje je predviđeno na krajnjem delu navojnog otvora (311) blizu osnovne površine; i

deo za povezivanje silaznog voda konfigurisan da bude u krimp spoju sa silaznim vodom.

2. Uređaj za zaštitu od groma prema patentnom zahtevu 1, pri čemu je magnetno telo (304) postavljeno na mestu navojnog otvora (311).

3. Uređaj za zaštitu od groma prema patentnom zahtevu 1, pri čemu osnova (300) odvodnika groma obuhvata:

osnovno telo na kojem je formiran najmanje jedan navojni otvor (311); i

olovnu cev postavljenu na bočnoj površini osnovnog tela, formirajucí glatki prelaz, i konfigurisanu za povezivanje sa silaznim vodom.

4. Uređaj za zaštitu od groma prema patentnom zahtevu 3, pri čemu je deo (602) za odvod groma odvodnika (600) groma opremljen otvorom (621) za montažu;

pri čemu je osnovno telo cilindrično;

pri čemu je vodna cev je cilindrična; i/ili

pri čemu su poprečni presek dela (603) za pozicioniranje i poprečni presek udubljenja stepenasti, nazubljeni ili talasasti.

5. Uređaj za zaštitu od groma prema patentnom zahtevu 4, pri čemu je otvor (621) za montažu unutrašnji šestougaoni otvor za montažu.

6. Uređaj za zaštitu od groma prema patentnom zahtevu 1, pri čemu je površina preseka spojnog dela (601) odvodnika (600) groma manja od površine preseka dela (602) za odvod groma.

7. Uređaj za zaštitu od groma prema patentnom zahtevu 1, pri čemu postoji ugao između površine osnove i ose osnove (300) odvodnika groma, i pri čemu se ugao određuje na osnovu položaja montaže osnove (300) odvodnika groma.

8. Uređaj za zaštitu od groma prema patentnom zahtevu 1, pri čemu je površina osnove paralelna sa unutrašnjom površinom lopatice vetrogeneratora koja je u kontaktu sa njom.

9. Uređaj za zaštitu od groma prema patentnom zahtevu 1, pri čemu je najmanje jedan izbočina (332) postavljena na površini izolacionog sloja (303) i može doći u kontakt sa lopaticom vetrogeneratora.

10. Uređaj za zaštitu od groma prema patentnom zahtevu 3, pri čemu dovodna cev sadrži otvor (321) za krimpovanje silaznog voda, i silazni vod je krimpovan u otvoru (321) za krimpovanje silaznog voda.

11. Postupak montaže uređaja za zaštitu od groma prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 10, koji obuhvata sledeće korake:

tokom infuzije lopatice vetrogeneratora, montiranje (901) osnove odvodnika groma unutar lopatice vetrogeneratora;

nakon što je lopatica vetrogeneratora izvađena iz kalupa, pozicioniranje (902) navojnog otvora izvan lopatice vetrogeneratora;

formiranje (903) prvog prolaznog otvora na položaju lopatice vetrogeneratora koji odgovara navojnom otvoru, pri čemu je prečnik prvog prolaznog otvora veći ili jednak površini preseka dela za odvod groma odvodnika (600) groma;

formiranje (904) drugog prolaznog otvora na izolacionom sloju osnove (300) odvodnika groma kroz prvi prolazni otvor, pri čemu je prečnik drugog prolaznog otvora veći ili jednak površini preseka dela (602) za odvod groma odvodnika (600) groma; i

montiranje (905) odvodnika groma u navojni otvor osnove odvodnika groma, tako da deo (603) za pozicioniranje odvodnika (600) groma odgovara udubljenju navojnog otvora (311) u obliku.

12. Postupak montaže prema patentnom zahtevu 11, pri čemu pozicioniranje navojnog otvora uključuje određivanje položaja magnetnog tela na osnovi odvodnika groma pomocú magneta.

13. Postupak montaže prema patentnom zahtevu 11, pri čemu je osnova (300) odvodnika groma montirana između usisne površine i površine pritiska na zadnjoj ivici lopatice vetrogeneratora.

14. Postupak montaže prema patentnom zahtevu 11, pri čemu je osnova (300) odvodnika groma spojena sa unutrašnjom površinom kućišta lopatice vetrogeneratora pomoću vezivnog materijala.

15. Vetrogenerator, pri čemu je najmanje jedan uređaj za zaštitu od groma prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 10 montiran na lopaticu vetrogeneratora.