一種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置及變壓器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置及變壓器系統(tǒng)，包括：接閃器、接地導線和接地極，所述的接閃器通過接地導線與接地極相連接，所述的接地極與大地的連接處設(shè)有降阻劑層，所述的降阻劑層上方還設(shè)有防蒸發(fā)層；所述的接閃器為樹狀金屈結(jié)構(gòu)。本實用新型所述的避雷裝置通過樹狀的接閃器可以很好地接收閃電，通過在其表面鍍設(shè)的銀層或鋁層在降低接閃器的阻止的同時起到防腐的作用，延長了接閃器的使用壽命；通過石墨層和吸水劑層形成的降阻劑層減小了接地電阻，使閃電很好地被大地吸收，有效地解決了接閃器和變壓器被閃電損壞的問題；通過混凝土澆鑄層和塑料膜形成的防蒸發(fā)層起到很好的保水作用，起到減小接地電阻的作用。
【專利說明】—種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置及變壓器系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種避雷裝置及變壓器系統(tǒng)，尤其是一種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置及變壓器系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]風力發(fā)電是一種新型的發(fā)電模式，通過風力發(fā)電機可將可再生的風能轉(zhuǎn)化成電能，因此風力發(fā)電受到世界各國的認可。我國地大物博，風能儲備較多，風力發(fā)電在我國具有很好的發(fā)展前景。
[0003]在內(nèi)蒙古及西部的風電場大多數(shù)處于海拔1000米以上的高緯度高山草原地區(qū)，地理位置特殊，風資源豐富，但是強對流天氣活躍、雷電活動頻繁，屬多雷區(qū)，由于風力發(fā)電機的變壓器和集電線路處于山上，砂石多，接地電阻大，再加上云層低、直擊雷多，現(xiàn)有的避雷裝置有時起不到避雷作用，造成風機變雷擊損壞、線路避雷器被擊穿，尤其是變壓器的變高壓側(cè)和變高壓側(cè)的接線處經(jīng)常被雷擊，造成短路跳閘，加上高山桿塔不僅路途遙遠，攀爬也很困難，更換一次設(shè)備非常困難，這給維護工作增加了難度，造成大量的經(jīng)濟損失。由此可見風電場防雷的重要性。
[0004]鑒于此提出本實用新型。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可用于接地電阻較小、環(huán)境惡劣，并具有良好的避雷效果的用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置及變壓器系統(tǒng)。
[0006]為了實現(xiàn)該目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，包括:接閃器、接地導線和接地極，所述的接閃器通過接地導線與接地極相連接，所述的接地極與大地的連接處設(shè)有降阻劑層，所述的降阻劑層上方還設(shè)有防蒸發(fā)層；所述的接閃器為樹狀金屬結(jié)構(gòu)。設(shè)于高山上的風力發(fā)電機組，由于地表的砂石較多，導致避雷裝置的接地電阻較大，普通的避雷針很難將閃電引入大地，高壓閃電極容易將避雷裝置損壞，甚至不能起到引雷的作用，導致風力發(fā)電機組的變壓器極容易被損壞，尤其在變壓器的變高壓側(cè)和變高壓側(cè)的接線處常常遭雷擊，給發(fā)電廠帶來了的較大的經(jīng)濟損失甚至安全事故。本實用新型通過降阻層減小接地電阻，并通過防蒸發(fā)層實現(xiàn)接地極附近的水分，進一步減小接地電阻，將閃電順利地弓I入大地內(nèi)。
[0007]所述的降阻劑層的厚度為lOOcm-lOOOcm的范圍較適宜，可以根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況及接地電阻的大小來選取適當?shù)暮穸?，接地電阻越大厚度應選取較大值。
[0008]另外，為滿足行業(yè)的規(guī)定，在混凝土澆鑄層上覆蓋一層回填土層。
[0009]前述的這種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置中，與接地極相連接的接地導線的一端敷設(shè)于降阻劑層內(nèi)，多個接地極分別與接地導線相連接。多個接地極可以增大與大地的接觸面積，達到較好的引雷效果。
[0010]前述的這種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置中，所述的接地導線環(huán)設(shè)于降阻劑層內(nèi)，所述的接地極與環(huán)設(shè)于降阻劑層內(nèi)的接地導線相連接。通過環(huán)型設(shè)置增大與降阻劑層的接觸面積，一定程度改善引雷的效果。
[0011]前述的這種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置中，所述的接地導線的一端連接有多個導線，所述的導線輻向分布于降阻劑層，所述的輻向分布的每個導線上至少設(shè)置一個接地極。通過輻向分布設(shè)置的導線也可以一定程度改善引雷的效果。
[0012]前述的這種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置中，所述的接地極為樹狀結(jié)構(gòu)，所述接地極的樹狀結(jié)構(gòu)埋設(shè)于降阻劑層內(nèi)。樹狀的接地極也可以一定程度改善引雷的效果。
[0013]前述的這種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置中，所述的降阻劑層包括吸水劑層和石墨層，所述的石墨層設(shè)于吸水劑層的上方。其中吸水劑層具有很好的吸水效果，使接地極附近較潮濕，很好地降低接地電阻，改善了避雷裝置的避雷效果；石墨層具有導電的作用，也可以減小接地電阻。為了降低成本，還可以用鹽層代替石墨層來減小接地電阻。
[0014]前述的這種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置中，所述的防蒸發(fā)層包括混凝土澆鑄層，所述的混凝土澆鑄層設(shè)于石墨層上方；所述的混凝土澆鑄層與石墨層之間還設(shè)有一層塑料膜。其中混凝土澆鑄層可以有效地減小風對降阻層的侵蝕，避免了風對避雷裝置的避雷效果的影響。
[0015]前述的這種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置中，所述的樹狀結(jié)構(gòu)的金屬接閃器上鍍有一層金屬銀層或鋁層。所述樹狀結(jié)構(gòu)的接閃器可以起到很好的引雷效果，通過鍍鋁或鍍銀涂層進一步減小接閃器的電阻，防止閃電逃逸并擊中變壓器。
[0016]一種具有上述避雷裝置的風力發(fā)電機的變壓器系統(tǒng)，包括變壓器，所述的變壓器上方設(shè)有門型結(jié)構(gòu)架，至少一個接閃器設(shè)于變壓器上方的門型結(jié)構(gòu)架上，所述的接閃器均通過接地導線與大地相連接。
[0017]前述的這種具有上述避雷裝置的風力發(fā)電機的變壓器系統(tǒng)中，在變壓器的變高壓側(cè)和變高壓側(cè)引線處的上方的門型結(jié)構(gòu)架各至少設(shè)有一個接閃器，所述的接閃器均通過接地導線和接地極與大地相連接。經(jīng)過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)其中變壓器的變高壓側(cè)和變高壓側(cè)引線處較容易發(fā)生被雷擊的問題，因此，通過其上方的接閃器將閃電引入大地，進而起到防雷的作用。
[0018]采用本實用新型所述的技術(shù)方案后，帶來以下有益效果:
[0019]本實用新型所述的避雷裝置通過樹狀的接閃器可以很好地接收閃電，通過在其表面鍍設(shè)的銀層或鋁層在降低接閃器的阻止的同時起到防腐的作用，延長了接閃器的使用壽命；通過石墨層和吸水劑層形成的降阻劑層減小了接地電阻，使閃電很好地被大地吸收，有效地解決了接閃器和變壓器被閃電損壞的問題；通過混凝土澆鑄層和塑料膜形成的防蒸發(fā)層起到很好的保水作用，減小了接地電阻。
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1:本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2:圖1的局部放大視圖A ；
[0023]圖3:設(shè)于降阻劑層的接地極和接地導線的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0024]圖4:設(shè)于降阻劑層的接地極和接地導線的結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0025]其中:1、接閃器，2、接地導線，3、接地極，4、降阻劑層，5、防蒸發(fā)層，6、導線，7、吸水劑層，8、石墨層，9、混凝土澆鑄層，10、塑料膜，11、變壓器，12、門型結(jié)構(gòu)架，13、回填土層。

【具體實施方式】
[0026]本實用新型的具體實施例一:如圖1所示的一種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，包括:接閃器1、接地導線2和接地極3，所述的接閃器I通過接地導線2與接地極3相連接，所述的接地極3與大地的連接處設(shè)有降阻劑層4，所述的降阻劑層4上方還設(shè)有防蒸發(fā)層5 ;所述的接閃器I為樹狀金屬結(jié)構(gòu)。與接地極3相連接的接地導線2的一端敷設(shè)于降阻劑層4內(nèi)，多個接地極3分別與接地導線2相連接。如圖3所示，所述的接地導線2環(huán)設(shè)于降阻劑層4內(nèi)，所述的接地極3與環(huán)設(shè)于降阻劑層4內(nèi)的接地導線2相連接。所述的接地極3為樹狀結(jié)構(gòu)，所述接地極3的樹狀結(jié)構(gòu)埋設(shè)于降阻劑層4內(nèi)。所述的降阻劑層4包括吸水劑層7和石墨層8，所述的石墨層8設(shè)于吸水劑層7的上方。所述的防蒸發(fā)層5包括混凝土澆鑄層9，所述的混凝土澆鑄層9設(shè)于石墨層8上方；所述的混凝土澆鑄層9與石墨層8之間還設(shè)有一層塑料膜10。所述的樹狀結(jié)構(gòu)的金屬接閃器I上鍍有一層金屬銀層。在混凝土澆鑄層9上覆蓋一層回填土層13。
[0027]—種具有上述避雷裝置的風力發(fā)電機的變壓器系統(tǒng)，包括變壓器11，所述的變壓器11上方設(shè)有門型結(jié)構(gòu)架12，至少一個接閃器I設(shè)于變壓器上方的門型結(jié)構(gòu)架12上，所述的接閃器I均通過接地導線2與大地相連接。在變壓器11的變高壓側(cè)和變高壓側(cè)引線處的上方的門型結(jié)構(gòu)架12各至少設(shè)有一個接閃器1，所述的接閃器I均通過接地導線2和接地極3與大地相連接。
[0028]本實用新型的具體實施例二:一種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，包括:接閃器1、接地導線2和接地極3，所述的接閃器I通過接地導線2與接地極3相連接，所述的接地極3與大地的連接處設(shè)有降阻劑層4，所述的降阻劑層4上方還設(shè)有防蒸發(fā)層5 ;所述的接閃器I為樹狀金屬結(jié)構(gòu)。與接地極3相連接的接地導線2的一端敷設(shè)于降阻劑層4內(nèi)，多個接地極3分別與接地導線2相連接。如圖4所示，所述的接地導線2的一端連接有多個導線6，所述的導線6輻向分布于降阻劑層4，所述的輻向分布的每個導線6上至少設(shè)置一個接地極3。所述的接地極3為樹狀結(jié)構(gòu)，所述接地極3的樹狀結(jié)構(gòu)埋設(shè)于降阻劑層4內(nèi)。所述的降阻劑層4包括吸水劑層7和石墨層8，所述的石墨層8設(shè)于吸水劑層7的上方。所述的防蒸發(fā)層5包括混凝土澆鑄層9，所述的混凝土澆鑄層9設(shè)于石墨層8上方；所述的混凝土澆鑄層9與石墨層8之間還設(shè)有一層塑料膜10。在混凝土澆鑄層9上覆蓋一層回填土層13。所述的樹狀結(jié)構(gòu)的金屬接閃器I上鍍有一層金屬鋁層。
[0029]一種具有上述避雷裝置的風力發(fā)電機的變壓器系統(tǒng)，包括變壓器11，所述的變壓器11上方設(shè)有門型結(jié)構(gòu)架12，至少一個接閃器I設(shè)于變壓器上方的門型結(jié)構(gòu)架12上，所述的接閃器I均通過接地導線2與大地相連接。在變壓器11的變高壓側(cè)和變高壓側(cè)引線處的上方的門型結(jié)構(gòu)架12各至少設(shè)有一個接閃器1，所述的接閃器I均通過接地導線2和接地極3與大地相連接。
[0030]本實用新型的具體實施例三:一種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，包括:接閃器1、接地導線2和接地極3，所述的接閃器I通過接地導線2與接地極3相連接，所述的接地極3與大地的連接處設(shè)有降阻劑層4，所述的降阻劑層4上方還設(shè)有防蒸發(fā)層5 ;所述的接閃器I為樹狀金屬結(jié)構(gòu)。與接地極3相連接的接地導線2的一端敷設(shè)于降阻劑層4內(nèi)，多個接地極3分別與接地導線2相連接。所述的接地導線2的一端連接有多個導線6，所述的導線6輻向分布于降阻劑層4，所述的輻向分布的每個導線6上至少設(shè)置一個接地極3。所述的接地極3為樹狀結(jié)構(gòu)，所述接地極3的樹狀結(jié)構(gòu)埋設(shè)于降阻劑層4內(nèi)。所述的降阻劑層4包括吸水劑層7和石墨層8，所述的石墨層8設(shè)于吸水劑層7的上方。所述的防蒸發(fā)層5包括混凝土澆鑄層9，所述的混凝土澆鑄層9設(shè)于石墨層8上方；所述的混凝土澆鑄層9與石墨層8之間還設(shè)有一層塑料膜10。在混凝土澆鑄層9上覆蓋一層回填土層13。
[0031]一種具有上述避雷裝置的風力發(fā)電機的變壓器系統(tǒng)，包括變壓器11，所述的變壓器11上方設(shè)有門型結(jié)構(gòu)架12，至少一個接閃器I設(shè)于變壓器上方的門型結(jié)構(gòu)架12上，所述的接閃器I均通過接地導線2與大地相連接。在變壓器11的變高壓側(cè)和變高壓側(cè)引線處的上方的門型結(jié)構(gòu)架12各至少設(shè)有一個接閃器1，所述的接閃器I均通過接地導線2和接地極3與大地相連接。
[0032]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型原理前提下，還可以做出多種變形和改進，這也應該視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，包括:接閃器(I)、接地導線(2)和接地極(3)，所述的接閃器(I)通過接地導線(2)與接地極(3)相連接，其特征在于:所述的接地極(3)與大地的連接處設(shè)有降阻劑層(4)，所述的降阻劑層(4)上方還設(shè)有防蒸發(fā)層(5);所述的接閃器(I)為樹狀金屬結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，其特征在于:與接地極(3)相連接的接地導線(2)的一端敷設(shè)于降阻劑層(4)內(nèi)，多個接地極(3)分別與接地導線(2)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，其特征在于:所述的接地導線(2)環(huán)設(shè)于降阻劑層(4)內(nèi)，所述的接地極(3)與環(huán)設(shè)于降阻劑層(4)內(nèi)的接地導線⑵相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，其特征在于:所述的接地導線(2)的一端連接有多個導線(6)，所述的導線(6)輻向分布于降阻劑層(4)，所述的輻向分布的每個導線(6)上至少設(shè)置一個接地極(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，其特征在于:所述的接地極⑶為樹狀結(jié)構(gòu)，所述接地極⑶的樹狀結(jié)構(gòu)埋設(shè)于降阻劑層⑷內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，其特征在于:所述的降阻劑層(4)包括吸水劑層(7)和石墨層(8)，所述的石墨層(8)設(shè)于吸水劑層(7)的上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，其特征在于:所述的防蒸發(fā)層(5)包括混凝土澆鑄層(9)，所述的混凝土澆鑄層(9)設(shè)于石墨層(8)上方；所述的混凝土澆鑄層(9)與石墨層(8)之間還設(shè)有一層塑料膜(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風力發(fā)電機變壓器的避雷裝置，其特征在于:所述的樹狀結(jié)構(gòu)的金屬接閃器(I)上鍍有一層金屬銀層或鋁層。
9.一種具有上述避雷裝置的風力發(fā)電機的變壓器系統(tǒng)，其特征在于:包括變壓器(11)，所述的變壓器(11)上方設(shè)有門型結(jié)構(gòu)架(12)，至少一個接閃器(I)設(shè)于變壓器上方的門型結(jié)構(gòu)架(12)上，所述的接閃器⑴均通過接地導線(2)與大地相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風力發(fā)電機的變壓器系統(tǒng)，其特征在于:在變壓器(11)的變高壓側(cè)和變高壓側(cè)引線處的上方的門型結(jié)構(gòu)架(12)各至少設(shè)有一個接閃器(1)，所述的接閃器(I)均通過接地導線(2)和接地極(3)與大地相連接。
【文檔編號】H01R4/66GK204156118SQ201420570065
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】韓建輝, 侯曉輝, 郭忠達, 李 東, 張廣志, 鮑國章, 王叢發(fā), 侯新彪, 付寶臣, 王濤, 方華, 張海鵬 申請人:中國大唐集團新能源股份有限公司, 大唐（通遼）霍林河新能源有限公司