用于检查风能设备转子叶片中的避雷系统的方法与流程

1.本发明涉及一种用于测试或检查风能设备转子叶片中的避雷系统的方法。


背景技术：

2.由于风能设备的高度以及风能设备的转子叶片的长度，每个风能设备必须具有有效的避雷系统，因为否则雷击可能会损坏风能设备。
3.必须能够检查雷电导出系统的功能。这通常是从外部进行，其中需在转子叶片尖端的区域中建立与雷电导出系统的接触。为此需要例如呈吊索、吊盘、攀登人员或无人机技术的形式的高空作业。德国风能协会bwe为此发布了关于避雷系统检查的工作指南。在这种情况下，例如必须检查捕获装置(接收器)和转子叶片中的导出路线。这例如借助于测量捕获装置(接收器)处直至例如塔底中的接地旗标的通过电阻来实现。这以如下为前提：捕获装置已经被接触。为此必须进行高空作业。
4.在进行这种测量时，可能会发生测量不成功的情况。因此，可能导致必须以不同的方式方法检查雷电导出系统的功能性。
5.在作为优先权基础的德国申请中，德国专利商标局检索了以下文献：de 10 2005 017 865a、de 10 2017 120 407a1和us 2013/0336786 a1。


技术实现要素：

6.本发明的目的是改进一种用于测试风能设备转子叶片中的雷电导出系统的方法。特别地，本发明的目的是设置一种用于测试雷电导出系统的相应方法，其实现测试雷电导出系统的简单且安全的可能性。
7.该目的通过根据权利要求1所述的用于测试风能设备转子叶片中的雷电导出系统的方法来实现。
8.因此，提出一种用于测试风能设备转子叶片中的雷电导出系统的方法。雷电导出系统在转子叶片根部的区域中被接触。具有能导电的尖端的测试线路引入转子叶片的内部中，直到能导电的尖端与雷电导出系统的元件电接触。信号经由测量线路馈入，并且测量到达转子叶片根部的区域中的雷电导出系统的信号，以便检查转子叶片中的雷电导出系统的功能性。然后再次移除测量线路。
9.根据本发明的一个方面，转子叶片在转子叶片尖端的区域中具有至少一个雷电接收器并且在转子叶片的内部中具有避雷电缆或避雷导体。在测量线路的能导电的尖端和至少一个雷电接收器之间建立电接触。
10.为此，测量单元例如能够与转子叶片根部处的作为雷电导出系统的一部分的导出环电连接。测量单元此外与测量线路和能导电的尖端(例如呈导电刷的形式)连接。可选地，能够将重物安置在导电刷上。然后导电刷能够借助于测量线路引入到转子叶片的内部中。为此，转子叶片例如能够处于6点钟位置，使得具有导电刷的测量线路能够由于重力而向下引导，直到其建立与雷电导出系统的电接触(例如在转子叶片尖端的区域中)。接着，测量单
元例如能够通过脉冲发生器来执行雷电导出系统的连续性测量。替选于此，能够如在德国风能协会bwe的指南中所规定的那样执行电阻测量。此外，能够执行替选的方法。为此，例如能够通过脉冲发生器产生脉冲并且通过转子叶片根部的区域中的雷电导出系统传输(例如从转子叶片尖端例如直至导出环)。测量单元于是能够检测通过电阻从而确定雷电导出系统是否有故障。替选于此，能够产生适合的信号，所述信号实现对导出路线的状态的评估。
11.根据本发明的一个方面，测量线路设计为具有烟囱清扫刷、壁炉刷或烟囱刷以及可选地具有重物的电缆。
12.因此，本发明涉及具有电缆的烟囱刷用于测试风能设备转子叶片中的雷电导出系统的功能性的应用。因此，具有电缆的烟囱刷用作为测量线路，以便例如能够确定雷电导出系统的通过电阻或传输适合的信号。
13.根据本发明的一个方面，测量线路的测量尖端的定位通过在转子叶片内部或外部可移动的定位单元进行。
14.可选地，可移动的定位单元具有用于将定位单元保持在转子叶片中或转子叶片上的保持单元。
15.本发明的其他设计方案是从属权利要求的主题。
附图说明
16.下面参照附图详细阐述本发明的优点和实施例。
17.图1示出根据本发明的一个实施例的风能设备的示意图，
18.图2和3分别示出风能设备转子叶片的一个部段的示意性的剖视图，
19.图4示出作为根据本发明的测量系统的一部分的导电刷的示意图，以及
20.图5示出根据本发明的测量单元的一个部段的示意图。
具体实施方式
21.图1示出根据本发明的一个实施例的风能设备的示意图。风能设备100具有塔102、吊舱104、导流罩110以及三个转子叶片200，所述转子叶片与导流罩或空气动力学的转子106耦联。发电机(未示出)设置在吊舱的内部中，所述发电机的转子与空气动力学的转子耦联，使得通过空气动力学的转子106的运动引起电功率的产生。
22.转子叶片200分别具有转子叶片根部210和转子叶片尖端220。此外，在转子叶片200的内部中在转子叶片尖端220的区域中能够设置雷电接收器430而在转子叶片根部的区域中能够设置导出环240。避雷电缆410连接雷电接收器430和导出环240。
23.图2和图3分别示出风能设备转子叶片的一个部段的示意性剖视图。在图2中尤其示出转子叶片根部210的区域。在转子叶片根部210的区域中设有避雷系统的导出环240。导出环240经由电缆连接部420与沿着转子叶片200的纵向方向的避雷电缆410耦联。
24.替选于此，铝型材能够用作为导出路段。所述铝型材由于转子叶片的长度能够具有旋拧部，所述旋拧部能够用作为接片区段之间的连接。
25.此外，铝型材能够与电缆束组合。在此，也能够提供露出的旋拧部作为连接元件，并且耦联到转子叶片尖端区域中的至少一个避雷接收器430上。
26.根据本发明，设有测量单元310，所述测量单元一方面经由测量线路320与导出环
240耦联。另一测量线路330在其自由端处具有能导电的尖端，例如刷子，例如呈烟囱清扫刷的形式。刷子340借助于测量线路330引入转子叶片200的内部中。为此，转子叶片200例如能够处于6点钟位置，使得具有刷子340的测量线路330通过重力向下牵拉。可选地，在刷子342的区域中能够设有重物343，以便将刷子342与测量线路330向下牵拉。
27.根据本发明，测量线路330由此设计为能导电的电缆并且在其自由端处具有烟囱清扫刷342，所述烟囱清扫刷具有重物343。
28.测量线路330的导电尖端能够设计为刷子。在此重要的是尖端/刷子是导电的并且导电地与测量线路330耦联。测量线路330以导电的刷子340引入转子叶片200的内部中直到导电的刷子340与在转子叶片尖端220的区域中的例如雷电接收器430之一电接触。接收器和连接部位能够分布在整个转子叶片中。紧接着，例如具有脉冲发生器的测量单元310能够通过测量线路330输出脉冲或测量信号，所述脉冲或测量信号于是由于电耦联同样穿过雷电导出系统400延伸并且经由另一测量线路320返回测量单元300。
29.通过根据本发明的测量方法，因此检查转子叶片内部的雷电导出系统是可行的。由此能够弃用高空作业，否则在检查位于转子叶片外部的雷电导出系统时就需要进行高空作业。此外，通过根据本发明的系统还能够检查在难以进入或只能以高的成本耗费进入的部位处的雷电导出系统。其例如能够是导流罩中的导出路线以及直至地基的火花隙。此外，通过根据本发明的方法，能够简单地检查避雷系统的如下部段，在所述部段中设有许多过渡部位(旋拧连接部、火花隙、连接元件)。
30.图4示出作为根据本发明的测量系统的一部分的导电的刷子的示意图。
31.图5示出根据本发明的测量单元的一个部段的示意图。根据图5的测量单元具有能导电的尖端340、测量线路330和可移动的定位单元350，通过所述定位单元，尖端340可在转子叶片外部或转子叶片内部移动和/或定位。
32.能导电的尖端能够具有根据图2和图3的刷子340的形式。可移动的定位单元350例如能够具有轮351等，借助于所述轮，可移动的单元350能够沿着转子叶片运动。
33.可移动的定位单元350能够设计为是可远程控制的。
34.可选地，可移动的定位单元350能够具有保持单元352，所述保持单元防止定位单元350通过尖端340从转子叶片的表面掉落。保持单元352例如能够是真空单元，借助于所述真空单元，可移动的定位单元350被压或吸到转子叶片的表面上。替选于此，保持单元352能够具有至少一个磁体，借助于所述磁体能够将保持单元352保持在叶片的金属元件上。此外，保持单元352能够具有倾斜识别装置。替选于此或除此之外，能够设置边界识别装置，所述边界识别装置防止定位单元掉落或移动到壁上。
35.可选地，可移动的定位单元350能够具有照相机353，借助于所述照相机能够检查尖端340的运动，以便保证测量尖端340与避雷系统的所期望的部段电接触。
36.当转子叶片200处于3点钟或9点钟位置(即基本上水平)时，尤其能够使用定位单元350。替选于此，当转子叶片例如处于垂直位置时，能够使用定位单元。
37.根据本发明的一个方面，在检查雷电导出系统之后再次移除测量线路。因此所述测量线路只是临时使用从而不是固定装入的。