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CN101981773A - 具有低电磁辐射的风力涡轮机 - Google Patents

具有低电磁辐射的风力涡轮机 Download PDF

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CN101981773A
CN101981773A CN2008801283890A CN200880128389A CN101981773A CN 101981773 A CN101981773 A CN 101981773A CN 2008801283890 A CN2008801283890 A CN 2008801283890A CN 200880128389 A CN200880128389 A CN 200880128389A CN 101981773 A CN101981773 A CN 101981773A
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downlead
electromagnetic radiation
wind turbine
equipment
electric conductor
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CN2008801283890A
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J·尼乌文赫伊曾
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Original Assignee
Vestas Wind Systems AS
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Abstract

本发明提供一种具有避雷器系统的风力涡轮机，所述避雷器系统包括安装在一个或多个转动叶片上的一个或多个闪电接收器(R)。引下线经由滑动接触装置(SC)将一个或多个闪电接收器(R)电连接到电气接地，并且电磁辐射(EM)降低设备环绕所述引下线的一部分以降低由于所述滑动接触装置(SC)中的不良电接触导致的静电放电而引起的来自所述引下线的EM辐射。可以使用公知类型的EM辐射降低设备，采取商业上可获得的共模扼流圈、圆柱形纳米晶体固体类型等等的形式。可以组合使用具有不同的EM辐射降低特性的多个不同类型。为了获得更有效的EM辐射降低，可以使用多个EM辐射降低设备，例如设置在所述引下线的几个部分处，尤其是接近滑动接触装置(SC)。

Description

具有低电磁辐射的风力涡轮机
技术领域
本发明涉及风力涡轮机领域。更具体而言，本发明涉及一种具有低电磁辐射的风力涡轮机。
背景技术
风力涡轮机通常装备有避雷器结构，用于将来自到达该风力涡轮机的闪电的放电传导到电气接地而没有任何永久损害。典型地，将闪电接收器设置在叶片上以捕捉闪电，并且经由引下线系统将闪电接收器连接到电气接地，例如位于风力涡轮机塔的基部处的接地棒的形式。这种避雷器结构能够确保风力涡轮机的有效闪电保护。
在典型的风力涡轮机中，将叶片可旋转地安装到榖上，相对于机舱可旋转地安装榖，并且最终将机舱可旋转地安装到塔。因此，引下线结构包括多个滑动接触，或是刷的形式或是集电靴/轨结构，以确保这些可旋转配件之间的电连接。通过正确地设计尺寸，这种滑动接触用于在闪电到达时可靠地传导相当高的电流。
然而，滑动接触不一定提供完全连续的电连接，而是该连接典型地遭受很短的中断。这意味着由于由叶片经过塔引起的静电导致的电荷没被有效地接地。因此，在滑动接触中具有差的电连接或没有电连接的短时段中，静电电荷会累积并且由于非常高的电压，在引下线中会产生火花。这种火花导致在引下线中传输短的高压脉冲，这意味着从引下线辐射宽带电磁辐射(EM)。由于引下线的大尺寸，特别是叶片中的电导体部分，风力涡轮机可以用作大的天线，并且在某些条件下，能够从风力涡轮机辐射具有大量的高频EM能量。特别地，由于1-100MHz的频率范围还用于各种无线通信信道，关于这种EM噪声，该1-100MHz的频率范围是有问题的，因而该范围中的噪声会导致严重的干扰。
发明内容
因此，根据上面的描述，本发明的一个目的在于提供一种具有降低的EM辐射的风力涡轮机。
本发明提供一种风力涡轮机，包括
-设置成相对于机舱旋转的一个或多个转动叶片，
-设置成承载所述机舱的塔，以及
-避雷器系统，所述避雷器系统包括
-安装在所述一个或多个转动叶片上的一个或多个闪电接收器，
-设置成将所述一个或多个闪电接收器电连接到电气接地的引下线，所述引下线包括第一滑动接触装置，以及
-环绕所述引下线的一部分以降低来自所述引下线的电磁辐射的EM辐射降低设备。
将“EM辐射降低(EMRR)设备”理解为设置以磁性吸收或阻塞由于所述引下线中的电脉冲导致的EM辐射的设备。
根据本发明的风力涡轮机解决了由导致滑动接触装置产生火花的静电电荷引起的来自避雷器引下线的EM辐射的问题。EMRR设备用于降低所述火花在所述引下线上的传输，从而降低从所述风力涡轮机的所述引下线辐射的EM。
除了由静电电荷产生的火花导致的EM辐射之外，所述EMRR设备具有进一步的EM辐射降低效果。因为EMRR设备将改变所述引下线的阻抗，所以所述EMRR设备的存在用于破坏所述引下线用作射频(RF)接收天线的能力。因此，由于从外部发射机接收RF信号，来自所述引下线的EM辐射也将由所述EMRR设备降低。
由于将EMRR设备安装在引下线的电导体部分上相当容易，例如以所述引下线的电导体部分上的共模扼流圈或固体类型扼流圈的形式，所述方法是有利的。在具有包括两个或三个滑动接触装置的引下线的风力涡轮机中，可以连同一个、两个或三个滑动接触装置接连地安装EMRR设备以将EM辐射降低到期望级别，例如通过标准设置的级别。适合所述引下线的典型电导体部分的尺寸的EMRR设备是标准部件，从而能够一概地以低成本并且在有限的停机时段内降低来自现有风力涡轮机的EM辐射。
由于EMRR设备不与所述引下线电连接，所以在闪电到达期间不会影响所述引下线在传导大电流方面的能力。
下面将描述优选实施例。
在优选实施例中，所述风力涡轮机包括环绕所述引下线不同部分的多个单独的EMRR设备。通过由EMRR设备环绕的所述引下线的所述部分来部分地确定有效的EM降低效果。然而，EMRR设备降低电脉冲在所述引下线上的传输的最有效使用是将EMRR设备设置在所述引下线的电导体部分的面对所述第一滑动接触装置的端部上。从而电脉冲在其起始点处被阻挡，即在滑动接触装置处。因而，优选具有设置在所述引下线中尽可能接近所述滑动接触装置的电导体部分上的至少一个EMRR设备。
所述EMRR设备可以包括由EMRR材料构成的单块结构体(monolithic body)，其中，设置所述单块结构体中的开口以接收引下线的一部分。特别地，所述单块结构体可以具有圆柱形状并且包括通孔。
替代地或此外，所述EMRR设备可以包括具有设置成环绕所述引下线的一部分的多个绕组的线圈。这种线圈可以包括设置为围绕所述引下线的所述部分的层的多个绕组。此外，可以使用固体设备或线圈的组合以利用固体设备和线圈的不同特性来增加在期望的频率范围上的EMRR效果。
作为替代，所述EMRR设备可以包括EMRR材料的两个单独体的组件，使所述两个体成形为用于在组装时环绕所述引下线的一部分。由于这种设备能够环绕所述引下线的电导体部分安装而不拆除所述电导体部分，因此这些实施例是有利的，例如以咬合(snap-on)设备的形式。因而，作为附加(add-on)方案容易安装这种EMRR设备。
可以通过诸如纳米晶体材料的晶体材料形成所述EMRR设备。纳米晶体材料对于有效形成共模扼流圈体或线圈高频是公知的，因而也覆盖临界频率范围1-100MHz。然而，可以使用例如本领域中公知的其它材料形成所述体/线圈。这种材料的示例是含铁材料。
在包括多个单独的EMRR设备的实施例中，可以使用至少两种不同类型的具有不同的EMRR特性的EMRR设备，例如彼此接近安装的线圈和固体的组合。由于一些类型的EMRR设备在相当窄的频率范围中最有效，从而能够例如组合不同的EMRR特性以获得覆盖期望的频率范围的大的EM辐射衰减。
在优选实施例中，所述引下线包括设置在转动叶片中的第一电导体部分，所述第一电导体部分使所述一个或多个闪电接收器与第一滑动接触装置互连，所述第一滑动接触装置用于将所述第一电导体电连接到第二电导体部分，并且其中第一EM降低设备环绕所述第一电导体部分的一部分，优选地环绕所述第一电导体部分的面对所述第一滑动接触装置的端部。所述第一滑动接触可以用于提供所述叶片和榖/旋转器之间的可旋转电互连。典型地，从风力涡轮机中的引下线辐射的EM的大部分从所述叶片中的引下线辐射，并且因此安装EM降低设备以降低来自叶片中的电导体部分的EM辐射是高度优先的。因而，优选地，将EM降低设备安装在风力涡轮机的全部叶片中的引下线部分上。可以将第二EMRR设备安装在第二电导体部分上，优选地安装在所述第二电导体部分的面对所述第一滑动接触装置的端部处。
一些实施例包括使所述引下线的所述第二电导体部分与第三电导体部分互连的第二滑动接触装置，其中，将EMRR设备安装在所述第三电导体部分上，优选地安装在所述第三电导体部分的面对所述第二滑动接触装置的端部处。所述第二滑动接触装置能够用于在所述榖/旋转器和所述机舱之间提供可旋转的电互连。
一些实施例包括使所述引下线的所述第三电导体部分与第四电导体部分互连的第三滑动接触装置，其中将EMRR设备安装在所述第四电导体上，优选地安装在所述第四电导体的面对所述第三滑动接触装置的端部处。所述第二滑动接触装置能够用于在所述机舱和所述塔之间提供可旋转的电互连。
为了最佳的EM降低，将至少一个EMRR设备安装在所述引下线的面对全部滑动接触装置的电导体部分上。
所述第一滑动接触装置可以包括通过中间电导体部分互连的两个滑动接触，并且其中EMRR设备环绕所述中间电导体部分。更具体而言，所述两个滑动接触可以均包括通过弹簧部件迫使彼此接触的轨和集电靴，以在所述轨和所述集电靴之间提供电接触。在这些实施例中，由于将滑动接触装置的电导体部分设置得非常接近产生火花的实际触点部分，利用滑动接触装置的电导体部分来引入进一步的EM辐射降低，这是相当有效的。此外，可以容易地拆除中间电导体部分并且从而容易地提供固体和线圈类型的EMRR设备。尤其是对于现有风力涡轮机的附加安装，这种中间电导体部分可以由另一更长的中间电导体部分代替，从而能够使该中间电导体围绕EMRR设备中的各自通孔一次或多次成环以及穿过所述各自通孔，例如固体和/或线圈类型，从而与仅环绕所述中间电导体部分一次的EMRR设备相比获得增加的EM降低效果。
通常，为了增加EM降低效果，可以围绕EMRR设备使引下线多次成环，所述引下线围绕所述MRR设备中的通孔的一部分通过且穿过所述通孔，使得所述EMRR环绕所述引下线的多个部分。从而由EMRR设备环绕所述导体的较大部分，因而获得EMRR的更好利用，否则这将需要安装相同类型的几个EMRR设备。特别地，引下线可以围绕多个电磁辐射降低设备多次成环，所述引下线围绕所述多个电磁辐射降低设备中的各自通孔的一部分通过且穿过所述各自通孔。甚至更具体而言，这种多个EMRR设备可以包括具有不同的EM降低特性的至少两个EMRR设备。
应该意识到，可以彼此组合上述实施例。
在第二方面，本发明提供一种避雷器系统，包括
-设置成安装在风力涡轮机的转动叶片上的一个或多个闪电接收器，
-设置成将所述一个或多个闪电接收器电连接到电气接地的引下线，所述引下线包括第一滑动接触装置，以及
-电磁辐射降低设备，环绕所述引下线的一部分以降低来自所述引下线的电磁辐射。
在这种系统的一个实施例中，所述EMRR设备设置成安装在设置在所述风力涡轮机的转动叶片内侧的引下线的一部分上。从而能够尤其衰减来自所述叶片的EM辐射贡献，这通常形成风力涡轮机的全部EM辐射的主要部分。
在这种系统的一个实施例中，所述引下线包括设置成将所述第一滑动接触装置电连接到导电的风力涡轮机塔的引下线部分，其中，所述导电的风力涡轮机塔用作所述到电气接地的电连接的至少一部分。
应该意识到，针对第一方面提到的实施例和优点也适用于第二方面。
在第三方面，本发明提供一种降低来自风力涡轮机的电磁辐射的方法，其中，所述风力涡轮机包括设置成相对于机舱旋转的至少两个转动叶片、设置成承载所述机舱的塔、以及避雷器系统，所述避雷器系统包括安装在所述一个或多个转动叶片上的一个或多个闪电接收器以及设置成将所述一个或多个闪电接收器电连接到电气接地的引下线，并且其中所述引下线包括滑动接触装置，其中所述方法包括相对于所述引下线设置电磁辐射降低设备以使得所述引下线的至少一部分由所述电磁辐射设备环绕。
特别地，可以设置所述电磁辐射降低设备以环绕所述引下线的一部分，邻近所述滑动接触装置定位所述部分。
应该意识到，针对第一方面提到的实施例和优点也适用于第三方面。
应该意识到，可以按照任意方式组合所述第一、第二和第三方面的实施例。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明，在附图中：
图1示出了本发明的基本元件的草图，
图2示出了安装在引下线的电导体部分上的圆柱形EM降低设备的截面图以及剖面视图，
图3示出了具有安装在内部引下线部分上的EMRR设备的风力涡轮机叶片的草图，
图4示出了具有三个滑动接触装置的风力涡轮机引下线系统以及EM降低设备关于其的可能位置的草图，
图5示出了安装在形成滑动接触装置的一部分的电导体的中间段(piece)上的EMRR设备的细节，以及
图6示出了在多个圆柱形EMRR设备内侧形成圈的电导体的中间段的图片。
附图具体示出了实现本发明的方式并且并不应被理解为对落入所附权利要求范围内的其它可能实施例的限制。
具体实施方式
图1示出了表示本发明一个实施例的基本功能的粗略图。在风力涡轮机中，避雷器系统包括位于叶片中用于捕捉闪电从而确保闪电不会到达和损坏风力涡轮机的重要部分的闪电接收器R。通常，接收器也可以位于风力涡轮机的其它部分处，例如位于机舱上。引下线用于将接收器R电连接到电气接地，例如在风力涡轮机塔的基部处的接地棒。引下线包括用于将接收器R电连接到滑动接触装置SC的电导体W，所述滑动接触装置SC用于确保风力涡轮机的不同部分之间的电接触能够相对彼此移动，例如叶片相对于榖/旋转器和机舱。另一电导体用于将滑动接触装置SC的另一侧连接到电气接地。
通常，刷或集电靴和轨结构形式的这种滑动接触装置SC将不能提供完好的连续电传导。因而，静电放电会在叶片中累积并且在滑动接触装置SC两端产生高压火花，从而将电流脉冲引入到引下线中。为了降低由于这种脉冲沿着引下线行进，特别是沿着叶片中的电导体部分W行进引起的EM，将EMRR设备D安装在电导体部分W上，环绕电导体部分W并且从而降低从引下线辐射的EM辐射。通过将EMRR设备D设置在接近滑动接触装置，即接近产生电脉冲的位置的电导体部分W上来实现最有效的EM降低。为了最有效地降低来自引下线的EM辐射，可以将EMRR设备D安装在风力涡轮机中全部滑动接触装置SC的两侧上。然而，典型地，来自风力涡轮机的全部EM辐射的主要部分将从叶片中的引下线辐射，并且因而通过将EMRR设备D安装到所有叶片中的引下线部分W上，优选地尽可能地接近将叶片中的电导体部分W与该引下线的剩余部分电互连的滑动接触装置SC，能够实现最有效的EM降低，例如在图1中所示出。
EMRR设备D是公知的并且可商业获得，具有不同的尺寸和材料以及不同的EMRR特性。因此，能够选择EMRR设备D以适合电导体部分W的实际尺寸，同时EMRR特性适于降低在大多数临界频率范围中的EM辐射。最通常的情况是，频率范围1-100MHz是最临界的，但是在特殊条件下，低于1MHz或高于100MHz的频率范围也需要衰减。为了覆盖大的频率范围，由于一些EMRR设备D适于在相当窄的频率范围中提供有效衰减，通过将多个不同的EMRR设备D安装得靠近一起，可以获得最有效的EMRR效果。例如，可以使用固体类型的EMRR设备D与扼流圈类型的EMRR设备D的组合。
适于风力涡轮机的EMRR设备的制造商的示例是Magnetec和Kitagawa。然而应该意识到，可以使用许多其它类型的EMRR设备。
图2示出了环绕引下线部分W的一部分的圆柱形固体类型的EMRR设备D的剖视图和截面图，该固体类型的EMRR设备D例如由纳米晶体材料制成。如图所示，EMRR设备D具有环状通孔形式的开口，该开口的直径比引下线部分W的电导体C加上绝缘层I大，因而留下围绕引下线部分的小气体间隙。理论上不需要这种气体间隙，但是要求EMRR设备D的芯材料不应该与引下线部分W的导体C电接触。
为了将EMRR设备D安装到现有的风力涡轮机上，在EMRR设备D是固体形式时，会要求拆除引下线部分W。然而，“咬合”类型的EMRR设备D也可在商业上获得，即例如将两段或更多段EMRR材料浇铸在具有锁定机构的塑料壳体中的设备，设置该锁定机制以在安装期间打开并且在围绕引下线部分闭合时，EMRR材料环绕引下线部分。如果由于缺乏空间或太浪费时间而使拆除引下线太复杂，这种类型可以用于附加安装。
图3示出了具有EMRR设备D的优选位置的风力涡轮机叶片。多个闪电接收器R沿着叶片的延伸设置并且通过引下线部分W电互连。在叶片中设置成安装到榖/旋转器的基部处，将引下线部分W电连接到用作滑动接触装置的一部分的导电轨RL，这会在安装时允许叶片相对于该榖/旋转器旋转，因而允许间距调节。环绕叶片结构内侧的引下线部分W安装EMRR设备D，从而由叶片结构保护，并且实际上尽可能地接近导电轨RL。
图4示出了风力涡轮机中避雷器系统实施例的图，其中引下线包括用于经由多个滑动接触装置SC1、SC2、SC3将闪电接收器R电连接到电气接地的多个电导体部分W1、W2、W3、W4，放置所述多个滑动接触装置SC1、SC2、SC3以允许接收器R在风力涡轮机塔的基部处通过叶片、榖/旋转器、机舱和塔电连接到电气接地并且还允许这些部分相对于彼此移动。特别地，W1是叶片中的电导体，SC1将叶片电导体W1连接到榖/旋转器中的电导体W2。然后SC2将榖/旋转器中的W2连接到机舱中的电导体W3。SC3将机舱中的电导体W3与放置在塔内侧的电导体W4连接，或与由金属塔本身形成的电导体W4连接。最后，可以将电导体W4连接到接地棒以在电气接地处电终止所述引下线。
箭头D1、D2、D3、D4、D5和D6表示在引下线上安装EMRR设备的可能位置。取决于风力涡轮机的结构以及EM辐射衰减的期望等级，这些位置中的一个、几个或全部都能够用于安装EMRR设备。
图5示出了EMRR设备D在特定的滑动接触装置中的可选位置的详细草图。滑动接触装置经由导电集电靴T1和T2对安装到叶片B的导电轨R1与安装在机舱N中的导电轨R2进行电互连，利用各自的弹簧部件S1和S2迫使导电集电靴T1和T2与各自的轨R1和R2接触。集电靴T1和T2经由中间电导体C1电连接。在该实施例中，环绕中间电导体C1安装EMRR设备D。使用用于安装EMRR设备D的该中间电导体C1，将EMRR设备安装到引下线的通常相当容易访问的部分，并且因而该中间电导体C1适于EMRR设备的附加安装。此外，作为具有有限长度的电导体，中间电导体C1能够容易地由其上安装有EM降低设备D的另一制备的电导体部件代替，并且因而能够非常快速地安装EMRR设备D，使风力涡轮机具有非常有限的停机时段。
图6示出了中间电导体C1的具体示例的照片，环绕该中间电导体C1安装有多个圆柱形的EMRR设备D1，D2。如图所示，使用两种不同类型的具有不同EMRR特性的EMRR设备，即两个暗阴影的EMRR设备D1以及8个亮阴影的EMRR设备D2。使用靠近一起的几个单个的EMRR设备确保有效地环绕电导体的实质长度，从而增加EMRR效率。该照片示出了中间电导体C1围绕EMRR设备D1，D2多次成环，电导体C1围绕EMRR设备D1、D2中的各自通孔通过且穿过所述各自通孔。通过这种方式，EMRR设备D1、D2均环绕电导体C1的多个部分。与仅环绕电导体C1一次的EMRR设备相比较，所述环提供了更高的EMRR效果。
总结：本发明提供一种具有避雷器系统的风力涡轮机，所述避雷器系统包括安装在一个或多个转动叶片上的一个或多个闪电接收器。引下线将一个或多个闪电接收器R经由滑动接触装置电连接到电气接地，并且EMRR设备环绕引下线的一部分以降低来自该引下线的EM辐射。由于引下线中的电脉冲通过这种EMRR设备衰减，所以这种风力涡轮机将具有低的EM辐射。由于在滑动接触装置中不良的电接触产生的静电放电，能够产生这种电脉冲。可以使用商业上可用的共模扼流圈、圆柱形纳米晶体固体类型等等形式的公知类型的EMRR设备。可以组合使用具有不同MERR特性的多个不同类型。为了获得更加有效的EM辐射降低，可以使用多个EMRR设备，例如设置在引下线的几个部分处，特别是接近滑动接触装置。EMRR设备D的优选位置是位于每一个转动叶片中在电导体W的面对滑动接触装置RL的端部处的引下线W上，所述滑动接触装置RL用于将电导体W电连接到电气接地。
尽管已经结合具体实施例描述了本发明，但是不应该将本发明理解为以任何方式局限于所提供的示例。本发明的范围根据所附权利要求来解释。在权利要求的上下文中，术语“包含”或“包括”不排除其它可能的元件或步骤。并且“一”或“一个”等的指代不应该被理解为排除多个。权利要求中关于在附图中标明的元件的附图标记的使用不应该被理解为限制本发明的范围。此外，可能会有利地组合在不同权利要求中提到的单独特征，并且不同权利要求中对这些特征的提及并不排除特征的组合是可能且有利的。

Claims (25)

1.一种风力涡轮机，包括
-设置成相对于机舱旋转的一个或多个转动叶片，
-设置成承载所述机舱的塔，以及
-避雷器系统，所述避雷器系统包括
-安装在所述一个或多个转动叶片上的一个或多个闪电接收器，
-引下线，设置成将所述一个或多个闪电接收器电连接到电气接地，所述引下线包括第一滑动接触装置，以及
-电磁辐射降低设备，环绕所述引下线的一部分以降低来自所述引下线的电磁辐射。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，包括环绕所述引下线的不同部分的多个单独的电磁辐射降低设备。
3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，其中至少一个电磁辐射降低设备设置在所述引下线的电导体部分的面对所述第一滑动接触装置的端部上。
4.根据权利要求2所述的风力涡轮机，其中所述多个单独的电磁辐射降低设备包括至少两种不同类型的具有不同电磁辐射降低特性的降低设备。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的风力涡轮机，其中所述电磁辐射降低设备是由电磁辐射降低材料构成的单块结构体，其中设置所述单块结构体中的开口以接收引下线的一部分。
6.根据权利要求5所述的风力涡轮机，其中所述单块结构体具有圆柱形状并且包括通孔。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的风力涡轮机，其中所述电磁辐射降低设备是具有设置成环绕所述引下线的一部分的多个绕组的线圈。
8.根据权利要求7所述的风力涡轮机，其中所述电磁辐射降低设备是具有设置为围绕所述引下线的所述部分的层的多个绕组的线圈。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的风力涡轮机，其中所述电磁辐射降低设备包括电磁辐射降低材料的两个单独体的组件，使所述两个体成形为在组装时环绕所述引下线的一部分。
10.根据前述权利要求中任意一项所述的风力涡轮机，其中所述电磁辐射降低设备由诸如纳米晶体材料的晶体材料形成。
11.根据前述权利要求中任意一项所述的风力涡轮机，其中所述电磁辐射降低设备由含铁材料形成。
12.根据前述权利要求中任意一项所述的风力涡轮机，其中所述引下线包括设置在转动叶片中的第一电导体，所述第一电导体使所述一个或多个闪电接收器与所述第一滑动接触装置互连，所述第一滑动接触装置用于将所述第一电导体电连接到第二电导体，并且其中第一电磁辐射降低设备环绕所述第一电导体的一部分，优选地环绕所述第一电导体的面对所述第一滑动接触装置的端部。
13.根据权利要求12所述的风力涡轮机，其中第二电磁辐射降低设备安装在所述第二电导体上，优选地安装在所述第二电导体的面对所述第一滑动接触装置的端部处。
14.根据前述权利要求中任意一项所述的风力涡轮机，其中所述第一滑动接触装置包括通过中间电导体互连的两个滑动接触，并且其中电磁辐射降低设备环绕所述中间电导体。
15.根据权利要求14所述的风力涡轮机，其中所述两个滑动接触均包括通过弹簧部件迫使彼此接触的轨和集电靴，以便在所述轨和所述集电靴之间提供电接触。
16.根据权利要求12或13所述的风力涡轮机，包括使所述引下线的所述第二电导体与第三电导体互连的第二滑动接触装置，其中，电磁辐射降低设备安装在所述第三电导体上，优选地安装在所述第三电导体的面对所述第二滑动接触装置的端部处。
17.根据权利要求16所述的风力涡轮机，包括使所述引下线的所述第三电导体与第四电导体互连的第三滑动接触装置，其中，电磁辐射降低设备安装在所述第四电导体上，优选地安装在所述第四电导体的面对所述第三滑动接触装置的端部处。
18.根据前述权利要求中任意一项所述的风力涡轮机，其中所述引下线围绕所述电磁辐射降低设备多次成环，所述引下线围绕所述电磁辐射降低设备中的通孔一部分通过且穿过所述电磁辐射降低设备中的所述通孔，使得所述电磁辐射降低设备环绕所述引下线的多个部分。
19.根据权利要求18所述的风力涡轮机，其中所述引下线围绕多个电磁辐射降低设备多次成环，所述引下线围绕所述多个电磁辐射降低设备的相应通孔的一部分通过且穿过所述多个电磁辐射降低设备中的相应通孔。
20.根据权利要求19所述的风力涡轮机，其中所述多个电磁辐射降低设备包括至少两个具有不同电磁辐射降低特性的电磁辐射降低设备。
21.一种避雷器系统，包括
-设置成安装在风力涡轮机的转动叶片上的一个或多个闪电接收器，
-设置成将所述一个或多个闪电接收器电连接到电气接地的引下线，所述引下线包括第一滑动接触装置，以及
-电磁辐射降低设备，环绕所述引下线的一部分以降低来自所述引下线的电磁辐射。
22.根据权利要求21所述的避雷器系统，其中所述电磁辐射降低设备设置成安装在设置于所述风力涡轮机的转动叶片内侧的引下线的一部分上。
23.根据权利要求21或22所述的避雷器系统，其中所述引下线包括设置成将所述第一滑动接触装置电连接到导电的风力涡轮机塔的引下线部分，其中所述导电的风力涡轮机塔用作所述到电气接地的电连接的至少一部分。
24.一种降低来自风力涡轮机的电磁辐射的方法，其中所述风力涡轮机包括设置成相对于机舱旋转的至少两个转动叶片、设置成承载所述机舱的塔、以及避雷器系统，所述避雷器系统包括安装在所述一个或多个转动叶片上的一个或多个闪电接收器以及设置成将所述一个或多个闪电接收器电连接到电气接地的引下线，并且其中所述引下线包括滑动接触装置，其中所述方法包括相对于所述引下线设置电磁辐射降低设备以使得所述引下线的至少一部分由所述电磁辐射设备环绕。
25.根据权利要求24所述的方法，其中设置所述电磁辐射降低设备以环绕所述引下线的一部分，将所述部分设置成与所述滑动接触装置相邻。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101685956A (zh) * 2008-09-18 2010-03-31 西门子公司 用于风力涡轮机的雷电保护系统
CN102287338A (zh) * 2010-06-18 2011-12-21 新疆金风科技股份有限公司 一种避雷系统、组件及具有该避雷系统的风能发电机叶片
CN110537020A (zh) * 2017-01-23 2019-12-03 劳格文温德有限公司 具有低电磁干扰的风力系统
CN112313411A (zh) * 2018-07-03 2021-02-02 西门子歌美飒可再生能源公司 风力涡轮机中的电气共振变化

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2780558C (en) * 2009-11-12 2017-03-07 Siemens Aktiengesellschaft Lightning protection for a nacelle of a wind turbine
EP2395238B1 (en) * 2010-06-10 2014-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine with a lightning protection system
DE102019115861A1 (de) 2019-06-11 2020-12-17 Nordex Energy Gmbh Vorrichtung zur elektromagnetischen Abschirmung in einem Turm einer Windenergieanlage

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0583809B1 (en) * 1992-07-20 1999-05-26 General Motors Corporation Ferroelectric-ferromagnetic composite materials
US5346410A (en) * 1993-06-14 1994-09-13 Tandem Computers Incorporated Filtered connector/adaptor for unshielded twisted pair wiring
US5530634A (en) * 1995-03-31 1996-06-25 Hughey & Phillips, Inc. Electromagnetic interference suppressor and methods
WO2005050008A1 (en) * 2003-11-20 2005-06-02 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine lightning connection means method and use hereof
CA2646560C (en) * 2006-03-17 2014-09-23 Vestas Wind Systems A/S Protection system for an electric generator, wind turbine and use hereof
DE202007009915U1 (de) * 2007-07-13 2007-09-20 Maschinenfabrik Rieter Ag Textilmaschine mit einer Antriebsanordnung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101685956A (zh) * 2008-09-18 2010-03-31 西门子公司 用于风力涡轮机的雷电保护系统
CN101685956B (zh) * 2008-09-18 2015-11-25 西门子公司 用于风力涡轮机的雷电保护系统
CN102287338A (zh) * 2010-06-18 2011-12-21 新疆金风科技股份有限公司 一种避雷系统、组件及具有该避雷系统的风能发电机叶片
CN102287338B (zh) * 2010-06-18 2015-05-27 新疆金风科技股份有限公司 一种避雷系统、组件及具有该避雷系统的风能发电机叶片
CN110537020A (zh) * 2017-01-23 2019-12-03 劳格文温德有限公司 具有低电磁干扰的风力系统
CN112313411A (zh) * 2018-07-03 2021-02-02 西门子歌美飒可再生能源公司 风力涡轮机中的电气共振变化
CN112313411B (zh) * 2018-07-03 2024-12-03 西门子歌美飒可再生能源公司 风力涡轮机中的电气共振变化

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