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KR101954775B1 - 멀티 다운 컨덕터가 적용된 풍력 발전기용 카본 블레이드. - Google Patents

멀티 다운 컨덕터가 적용된 풍력 발전기용 카본 블레이드. Download PDF

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KR101954775B1
KR101954775B1 KR1020160161646A KR20160161646A KR101954775B1 KR 101954775 B1 KR101954775 B1 KR 101954775B1 KR 1020160161646 A KR1020160161646 A KR 1020160161646A KR 20160161646 A KR20160161646 A KR 20160161646A KR 101954775 B1 KR101954775 B1 KR 101954775B1
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KR
South Korea
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downconductor
blade
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down conductor
tip
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이정훈
오인규
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두산중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 멀티 다운 컨덕터가 적용된 풍력 발전기용 카본 블레이드에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 풍력 발전 플랜트 등에 마련되는 블레이드에 대한 구성을 특정하며, 상기 블레이드에 마련되는 다수개의 다운 컨덕터를 통해 상기 블레이드다수 포인트의 전위차가 발생하는 것을 방지하는 풍력 발전기용 카본 블레이드에 관한 것이다.
블레이드 내부 및 외부에 각각 다운 컨덕터를 마련하고, 이를 양단에서 접할 수 있는 본딩구성을 마련함으로써, 손쉬운 등전위 결합구조를 포함하는 블레이드를 마련하는 것이 가능한 장점이 존재한다.
또한, 외부 다운 컨덕터가 손상되는 경우에도, 블레이드 내부에 마련된 다운 컨덕터가 동일한 역할을 수행하도록 설비를 마련하여 낙뢰피해를 최소화하는 효과가 존재한다.
추가적으로, 상기 다수개의 다운 컨덕터가 상기 블레이드에 평행하게 배치하는 구조를 통해, 상호 다운 컨덕터에서 발생하는 자기장을 상쇄시키는 효과가 존재한다.

Description

멀티 다운 컨덕터가 적용된 풍력 발전기용 카본 블레이드. {Carbon blade for wind power generator with multi-down conductor.}
본 발명은 멀티 다운 컨덕터가 적용된 풍력 발전기용 카본 블레이드에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 풍력 발전 플랜트 등에 마련되는 블레이드에 대한 구성을 특정하며, 상기 블레이드에 마련되는 다수개의 다운 컨덕터를 통해 상기 블레이드다수 포인트의 전위차가 발생하는 것을 방지하는 풍력 발전기용 카본 블레이드에 관한 것이다.
풍력 발전 플랜트는, 바람의 힘을 이용하여 발전 플랜트 내부에 마련된 제네레이터를 구동시켜 전력을 생산하는 장치로서, 일반적으로 수직방향의 타워 구조체의 상부에 제네레이터 및 다수개의 블레이드가 마련되어 구성된다.
이 경우, 상기 풍력 발전 플랜트 및 블레이드는 바람이 잘 불어오는 평야 또는 해수면 등에 위치하는 것이 일반적이므로, 낙뢰 등에 의한 피해를 입는 것이 빈번하다.
따라서, 블레이드에 다운 컨덕터를 마련하여, 이를 지면과 접지시키는 방식을 사용하는 것이 종래 일반적인 기술이었다.
다만, 이와 같은 경우에는, 다운 컨덕터 상호가 서로 이격되어 있으므로, 낙뢰 수용시에 높은 내부 전압차가 발생하여 플래쉬 오버 현상이 발생하는 문제점이 존재하였다.
또한, 하나의 컨덕터만을 마련한 종래 구성을 취할 경우, 설치된 다운 컨덕터가 손상되어 접지되지 않는 경우에 블레이드 스킨에 낙뢰피해가 발생할 가능성이 큰 문제점이 존재하였다.
US 8342805
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 블레이드 내부 및 외부에 각각 다운 컨덕터를 마련하고, 이를 양단에서 접할 수 있는 본딩구성을 마련함으로써, 손쉬운 등전위 결합구조를 포함하는 블레이드를 마련하는 것이 가능하다.
또한, 외부 다운 컨덕터가 손상되는 경우에도, 블레이드 내부에 마련된 다운 컨덕터가 동일한 역할을 수행하도록 설비를 마련하여 낙뢰피해를 최소화하는 특징이 존재한다.
추가적으로, 상기 다수개의 다운 컨덕터가 상기 블레이드에 평행하게 배치하는 구조를 통해, 상호 다운 컨덕터에서 발생하는 자기장을 상쇄시키는 것이 가능하다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따라, 풍력 발전기에 마련되는 블레이드에 있어서, 상기 블레이드의 폭 중심에 위치하여 상기 블레이드의 길이방향으로 연장되며 마련되는 카본 스파 캡; 상기 블레이드의 팁으로부터 상기 블레이드의 루트를 향해 일정구간 마련되어 상기 블레이드 외부를 커버하는 카본 스킨; 상기 블레이드 표면에만 마련되어, 상기 카본 스파 캡을 부분커버하며 상기 카본 스파 캡과 평행한 제1 다운 컨덕터; 상기 블레이드의 내면에만 마련되는 제2 다운 컨덕터; 및 상기 제1 다운 컨덕터와 상기 제2 다운 컨덕터의 각 양단을 연결하는 결합부재;를 포함하는 멀티 다운 컨덕터가 적용된 풍력 발전기용 카본 블레이드가 제공되는 것이 가능하다.
또한, 이 경우에 상기 제1 다운 컨덕터는 알루미늄 매쉬로 구성되는 것이 바람직하다 할 것이다.
추가적으로, 상기 제2 다운 컨덕터는 전도체로 짜인 라인으로 마련되는 브레이드인 것이 가능하다.
이 경우 상기 전도체는 구리로 마련되는 것이 가능하다.
또한, 상기 결합부재는 제1 다운 컨덕터와 상기 제2 다운 컨덕터의 양단에 각각 1개씩 마련되는 팁 결합부재 및 루트 결합부재로 구성되되, 상호 컨덕터를 연결하며, 상기 제1 다운 컨덕터와 상기 제2 다운 컨덕터의 전위를 동일하게 하는 것이 바람직하다.
이에 있어서, 상기 제1 다운 컨덕터와 상기 제2 다운 컨덕터는 상기 제1 다운 컨덕터와 상기 제2 다운 컨덕터가 상호 평행하도록 배치되는 것이 가능하다 할 것이다.
이에 추가적으로, 상기 블레이드의 내면 일측에 마련되어, 상기 제2 다운 컨덕터를 상기 블레이드의 내측면과 고정시키는 역할을 수행하는 블록부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 블록부재는 상기 결합부재, 상기 블레이드의 표면에 마련된 제1 다운 컨덕터, 블레이드 및 제2 다운 컨덕터를 연결하는 볼트결합으로 고정되는 것이 가능하다.
이에 있어서, 상기 블레이드의 팁부분에 일단이 마련되며, 상기 팁 결합부재까지 연장되는 팁 다운 컨덕터를 더 포함하는 것이 바람직하다 할 것이다.
추가적으로, 상기 제2 다운 컨덕터는 상기 팁 결합부재에서부터 상기 루트 결합부재까지 연장되되, 블레이드의 전후 내측면에 각각 1개씩 마련되는 전면 다운 컨덕터, 후면 다운 컨덕터를 포함하는 것이 가능하다.
또한, 상기 팁 다운 컨덕터는 전도체로 짜인 라인으로 마련되는 브레이드인 것이 가능하다.
이 경우 상기 전도체는 구리로 마련되는 것이 가능하다.
블레이드 내부 및 외부에 각각 다운 컨덕터를 마련하고, 이를 양단에서 접할 수 있는 본딩구성을 마련함으로써, 손쉬운 등전위 결합구조를 포함하는 블레이드를 마련하는 것이 가능한 장점이 존재한다.
또한, 외부 다운 컨덕터가 손상되는 경우에도, 블레이드 내부에 마련된 다운 컨덕터가 동일한 역할을 수행하도록 설비를 마련하여 낙뢰피해를 최소화하는 효과가 존재한다.
추가적으로, 상기 다수개의 다운 컨덕터가 상기 블레이드에 평행하게 배치하는 구조를 통해, 상호 다운 컨덕터에서 발생하는 자기장을 상쇄시키는 효과가 존재한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드에 마련된 구성의 정면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드 루트측 결합부재의 정면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드 팁측 결합부재의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드에 마련된 구성의 부분정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드 팁측 결합부재의 정면도 및 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드 팁측의 정단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드 팁측의 블록 및 결합부재를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드의 블록 및 결합부재를 도시한 종단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드에 마련된 구성의 정면도이다.
도 1을 참고하면, 풍력 발전 플랜트에 마련되는 블레이드 및 상기 블레이드 마련되는 낙뢰 및 플래시 저감용 장치에 대한 구체적인 구성을 확인하는 것이 가능하다.
구체적으로는, 풍력 발전기에 마련되는 블레이드에 있어서, 상기 블레이드의 폭 중심에 위치하여 상기 블레이드의 길이방향으로 연장되며 마련되는 카본 스파 캡(2), 상기 블레이드의 팁으로부터 상기 블레이드의 루트를 향해 일정구간 마련되어 상기 블레이드 외부를 커버하는 카본 스킨(3), 상기 블레이드 표면에 위치하고, 상기 카본 스파 캡(2)을 부분커버하며 상기 카본 스파 캡(2)과 평행하게 마련되는 제1 다운 컨덕터(4) 및 상기 블레이드의 내면에 마련되되, 결합부재(6)를 통해 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 양단이 연결되는 제2 다운 컨덕터(5)를 포함하는 멀티 다운 컨덕터가 적용된 풍력 발전기용 카본 블레이드(1)가 제공되는 것이 가능하다 할 것이다.
이에 있어서, 상기 제1 다운 컨덕터(4)는 알루미늄 매쉬로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 제2 다운 컨덕터(5)는 전도체로 짜인 라인으로 마련되는 브레이드인 것이 가능하다.
이 경우 상기 전도체는 구리로 마련되는 것이 가능하다.
구체적으로, 블레이드 1개의 구성에 대해 설명하면, 블레이드 면적의 전반에 걸쳐 탄소섬유 재질의 카본 스킨(3)으로 커버가 되어 있으며, 블레이드의 폭 중심에 위치하여 상기 블레이드의 길이방향으로 연장되며 마련되는 카본 스파 캡(2)이 마련되는 것이 가능하다.
이에 상기 카본 스파 캡(2)의 팁부분 일부를 제외하고 전면을 커버하며, 블레이드의 길이방향으로 직선형태로 마련되는 알루미늄 소재의 매쉬가 마련되는 것이 가능하며, 이를 제1 다운 컨덕터(4)라 한다.
또한, 상기 제1 다운 컨덕터가 마련된 블레이드 상면과 대응되는 블레이드 내측면에 제1 다운 컨덕터가 차지하는 면적보다 작은 면적으로 제2 다운 컨덕터가 마련되는 것이 가능하다.
여기서, 상기 제2 다운 컨덕터(5)는 전도체로 짜인 라인으로 마련되는 브레이드인 것이 가능하다.
이 경우 상기 전도체는 구리로 마련되는 것이 가능하다.
또한, 상기 브레이드는 직선형태의 라인으로 구성되는 것이 바람직하다 할 것이다.
이러한 블레이드 면을 사이에 두고 마련된 제1 다운 컨덕터 및 제2 다운 컨덕터를 양단에서 연결하여 두개의 다운 컨덕터 사이에 존재하는 전위차를 상쇄시키고 극복하기 위해 상기 제1 다운 컨덕터 및 제2 다운 컨덕터를 양단에 각각 1개씩의 결합부재가 마련되는 것이 가능하다.
이에 있어서, 상기 결합부재(6)는 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)의 양단에 각각 1개씩 마련되는 팁 결합부재(61) 및 루트 결합부재(62)로 구성되되, 전술한 바와 같이 이와 같은 결합부재(61)는 상호 컨덕터를 연결하며, 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)의 전위를 동일하게 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)는 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)가 상호 평행하도록 배치하는 것이 바람직하다 할 것이다.
이렇게 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)가 상기 블레이드의 면을 사이에 두고 상호 평행하도록 배치하는 것은 상호 다운 컨덕터에서 발생하는 자기장을 맞은편에 마련되는 다운 컨덕터에서 상쇄시키는 것이 가능하기 때문이다.
이와 같은 평행배치된 다수개의 다운 컨덕터가 마련되지 않은 경우에는, 마련된 다운 컨덕터의 주변으로 자기장이 발생하며, 이로 인해 다운 컨덕터와 인접해 있는 카본 스파 캡 또는 카본 스킨에 부정적인 영향을 주는 것이 가능하기 때문에, 이와 같이 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)가 상기 블레이드의 면을 사이에 두고 상호 평행하도록 배치하는 것이 바람직하다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드 루트측 결합부재의 정면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드 팁측 결합부재의 정면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참고하면, 블레이드의 팁부분 및 루트부분에 마련된 제1 및 제2 다운 컨덕터의 구성과 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)를 양단에서 고정하는 결합부재를 확인하는 것이 가능하다.
구체적으로는, 블레이드의 팁부분으로 전달된 낙뢰 등의 전류흐름은 제1 다운 컨덕터(4)로 전달되며 또한, 팁 다운 컨덕터(8) 라인을 따라 제2 다운 컨덕터(5)로 전달되게 된다.
이렇게 전류 흐름을 전달받은 제1 다운 컨덕터(4) 및 제2 다운 컨덕터(5)는 처음으로 팁 결합부재(61)에서 만나서 전위를 동일하게 설정하게 되며, 각각 블레이드의 루트부분으로 전류를 흘려보내게 된다.
이를 통해 제1 다운 컨덕터(4) 및 제2 다운 컨덕터(5)는 마지막으로 루트 결합부재(62)에서 다시 접촉하며 다시 한번 전위차가 발생하지 않도록 등전위를 형성하게 된다.
이 과정에서 결합부재(6)는 블록부재(7)을 통해 제1 다운 컨덕터(4) 및 제2 다운 컨덕터(5)를 연결하는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드에 마련된 구성의 부분정면도이다.
도 3을 참고하면, 블레이드의 팁부분 및 루트부분에 마련된 제1 및 제2 다운 컨덕터의 구성과 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)를 양단에서 고정하는 결합부재를 확인하는 것이 가능하다.
구체적으로는, 블레이드의 팁부분으로 전달된 낙뢰 등의 전류흐름은 제1 다운 컨덕터(4)로 전달되며 또한, 팁 다운 컨덕터(8) 라인을 따라 제2 다운 컨덕터(5)로 전달되게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드 팁측 결합부재의 정면도 및 확대도이다.
도 4를 참고하면, 블레이드의 팁부분에 마련된 제1 및 제2 다운 컨덕터의 구성과 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)를 양단에서 고정하는 결합부재를 확인하는 것이 가능하다.
구체적으로는, 상기 블레이드의 내면 일측에 마련되어, 상기 제2 다운 컨덕터(5)를 상기 블레이드의 내측면과 고정시키는 역할을 수행하는 블록부재(7)를 더 포함하는 것이 가능하다.
블레이드의 팁부분으로 전달된 낙뢰 등의 전류흐름은 제1 다운 컨덕터(4)로 전달되며 또한, 팁 다운 컨덕터(8) 라인을 따라 제2 다운 컨덕터(5)로 전달되게 된다.
이렇게 전류 흐름을 전달받은 제1 다운 컨덕터(4) 및 제2 다운 컨덕터(5)는 처음으로 팁 결합부재(61)에서 만나서 전위를 동일하게 설정하게 되며, 각각 블레이드의 루트부분으로 전류를 흘려보내게 된다.
이를 통해 제1 다운 컨덕터(4) 및 제2 다운 컨덕터(5)는 마지막으로 루트 결합부재(62)에서 다시 접촉하며 다시 한번 전위차가 발생하지 않도록 등전위를 형성하게 된다.
이 과정에서 결합부재(6)는 블록부재(7)을 통해 제1 다운 컨덕터(4) 및 제2 다운 컨덕터(5)를 연결하는 것이 가능하다.
또한, 상기 블록부재(7)는 상기 결합부재(6), 상기 블레이드의 표면에 마련된 제1 다운 컨덕터(4), 블레이드 및 제2 다운 컨덕터(5)를 연결하는 볼트결합으로 고정되는 것이 바람직하다 할 것이다.
또한, 상기 블레이드의 팁부분에 일단이 마련되며, 상기 팁 결합부재(61)까지 연장되는 팁 다운 컨덕터(8)를 더 포함하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드 팁측의 정단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드 팁측의 블록 및 결합부재를 도시한 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 블레이드의 팁부분에 마련된 제1 및 제2 다운 컨덕터의 구성과 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)를 양단에서 고정하는 결합부재를 확인하는 것이 가능하다.
상기 제2 다운 컨덕터(5)는 상기 팁 결합부재(61)에서부터 상기 루트 결합부재(62)까지 연장되되, 블레이드의 전후 내측면에 각각 1개씩 마련되는 전면 다운 컨덕터(51), 후면 다운 컨덕터(52)를 포함하는 것이 가능하다.
또한, 상기 팁 다운 컨덕터(8)는 전도체로 짜인 라인으로 마련되는 브레이드인 것이 가능하다.
이 경우 상기 전도체는 구리로 마련되는 것이 가능하다.
이에 있어서, 상기 제2 다운 컨덕터(5)는 상기 팁 결합부재(61)에서부터 상기 루트 결합부재(62)까지 연장되되, 블레이드의 전후 내측면에 각각 1개씩 마련되는 전면 다운 컨덕터(51), 후면 다운 컨덕터(52)를 포함하는 것이 가능하다 할 것이다.
이와 같은 구성을 통해, 상기 제2 다운 컨덕터(5)는 전면 다운 컨덕터(51) 및 후면 다운 컨덕터(52)로 구분되어서 블레이드의 양면으로 전류를 나눠서 전달하는 것이 가능하며, 이를 통해 보다 안정적인 낙뢰 등으로부터 블레이드 보호가 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 블레이드의 블록 및 결합부재를 도시한 종단면도이다.
도 7을 참고하면, 블레이드의 양면 방향으로 각각 1개씩의 블록이 마련되어 각각의 제1 다운 컨덕터 및 제2 다운 컨덕터를 연결하고 있음을 확인하는 것이 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 풍력 발전기용 카본 블레이드
2 : 카본 스파 캡
3 : 카본 스킨
4 : 제1 다운 컨덕터
5 : 제2 다운 컨덕터
6 : 결합부재
7 : 블록부재
8 : 팁 다운 컨덕터
51 : 전면 다운 컨덕터
52 : 후면 다운 컨덕터
61 : 팁 결합부재
62 : 루트 결합부재

Claims (10)

  1. 풍력 발전기에 마련되는 블레이드에 있어서,
    상기 블레이드의 폭 중심에 위치하여 상기 블레이드의 길이방향으로 연장되며 마련되는 카본 스파 캡(2);
    상기 블레이드의 팁으로부터 상기 블레이드의 루트를 향해 일정구간 마련되어 상기 블레이드 외부를 커버하는 카본 스킨(3);
    상기 블레이드 표면에만 마련되어, 상기 카본 스파 캡(2)을 부분커버하며 상기 카본 스파 캡(2)과 평행하게 마련되고, 알루미늄 매쉬로 구성되는 제1 다운 컨덕터(4);
    상기 블레이드의 내면에 마련되되, 하기 결합부재(6)를 통해 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 양단이 연결되고, 전도체로 짜인 라인으로 마련되는 브레이드인 제2 다운 컨덕터(5);
    상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)의 양단에 각각 1개씩 마련되는 팁 결합부재(61) 및 루트 결합부재(62)로 구성되되, 상호 컨덕터를 연결하며, 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)의 전위를 동일하게 하는 결합부재(6);
    상기 블레이드의 내면 일측에 마련되어, 상기 제2 다운 컨덕터(5)를 상기 블레이드의 내측면과 고정시키는 역할을 수행하는 블록부재(7); 및
    상기 블레이드의 팁부분에 일단이 마련되며, 상기 팁 결합부재(61)까지 연장되고, 전도체로 짜인 라인으로 마련되는 브레이드인 팁 다운 컨덕터(8);
    를 포함하고,
    상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)는, 상기 제1 다운 컨덕터(4)와 상기 제2 다운 컨덕터(5)가 상호 평행하도록 배치되고,
    상기 블록부재(7)는,
    상기 결합부재(6), 상기 블레이드의 표면에 마련된 제1 다운 컨덕터(4), 블레이드 및 제2 다운 컨덕터(5)를 연결하는 볼트결합으로 고정되며,
    상기 제2 다운 컨덕터(5)는,
    상기 팁 결합부재(61)에서부터 상기 루트 결합부재(62)까지 연장되되, 블레이드의 전후 내측면에 각각 1개씩 마련되는 전면 다운 컨덕터(51), 후면 다운 컨덕터(52);를 포함하는 멀티 다운 컨덕터가 적용된 풍력 발전기용 카본 블레이드(1).
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2864002T3 (es) * 2018-07-12 2021-10-13 Siemens Gamesa Renewable Energy As Pala de turbina eólica y turbina eólica
DK3611373T3 (da) * 2018-08-15 2023-05-01 Lm Wind Power As Lynreceptorbeslag
DK3870851T3 (da) * 2018-10-25 2025-03-03 Lm Wind Power As Lynbeskyttelse af en segmenteret vindmøllevinge
DE102018009039A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-20 Senvion Gmbh Rotorblatt einer Windenergieanlage mit einer Isolatorlage und einer Schutzlage
CN110219784A (zh) * 2019-06-24 2019-09-10 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种风电叶片的防雷系统
CN115516202A (zh) * 2020-05-14 2022-12-23 西门子歌美飒可再生能源公司 风力涡轮机叶片和风力涡轮机
CN111775456A (zh) * 2020-07-07 2020-10-16 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种凹形主梁风电叶片的制作方法及凹形主梁风电叶片
GB202018285D0 (en) 2020-11-20 2021-01-06 Lm Wind Power As A spar cap assembly for a wind turbine blade with a lightning protection system
EP4019772B1 (en) * 2020-12-23 2024-10-30 Polytech A/S Ligthning protection system for a wind turbine blade
CN113309676B (zh) * 2021-07-12 2021-12-07 深圳普泰电气有限公司 一种风力发电机叶片防雷装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
DK174232B1 (da) 2000-12-13 2002-10-07 Lm Glasfiber As Kombineret lynreceptor og drænkanal i vindmøllevinge
DE60333952D1 (de) 2003-10-31 2010-10-07 Vestas Wind Sys As Potentialausgleichsglied
ES2255454B1 (es) * 2004-12-15 2007-07-01 Gamesa Eolica, S.A. Sistema pararrayos para pala de aerogenerador.
US8137074B2 (en) 2008-08-21 2012-03-20 General Electric Company Wind turbine lightning protection system
JP5246506B2 (ja) 2009-03-25 2013-07-24 株式会社 メカトロ技研 風力発電装置ロータブレードの雷害防止構造
KR20100115139A (ko) 2009-04-17 2010-10-27 유니슨 주식회사 풍력발전기의 낙뢰 보호 장치
US8342805B2 (en) 2009-06-25 2013-01-01 General Electric Company Transversal conduction lightning protection system
CN102652221B (zh) * 2009-12-09 2016-10-12 西门子公司 用于风力涡轮机的防雷系统和具有防雷系统的风力涡轮机
AU2010336835A1 (en) 2009-12-24 2012-01-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind wheel blade and wind-driven electricity generation device with same
WO2011080177A1 (en) 2009-12-28 2011-07-07 Vestas Wind Systems A/S Lightning protection of a wind turbine blade
US8497423B2 (en) * 2010-08-20 2013-07-30 Honeywell International, Inc High voltage DC tether
JP4939640B2 (ja) * 2010-10-22 2012-05-30 三菱重工業株式会社 風車回転翼
US20110142671A1 (en) 2010-12-01 2011-06-16 General Electric Company Wind turbine rotor blades with enhanced lightning protection system
WO2013007267A1 (en) 2011-07-14 2013-01-17 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine blade
US20130149153A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Euros Entwicklungsgesellschaft Fur Windkraftanlagen Mbh Wind turbine blade
EP2712472B1 (en) * 2011-12-09 2015-12-16 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine blade for a wind turbine
WO2013084361A1 (ja) 2011-12-09 2013-06-13 三菱重工業株式会社 風車翼
JP2013155723A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風車回転翼及びこれを備えた風力発電装置
CN105121843B (zh) 2013-02-13 2017-10-20 维斯塔斯风力系统有限公司 风轮机叶片
ES2637183T3 (es) * 2013-05-23 2017-10-11 Nordex Energy Gmbh Pala de rotor de aerogenerador con un dispositivo calefactor eléctrico y varios conductores de protección contra rayos
GB2519332A (en) 2013-10-17 2015-04-22 Vestas Wind Sys As Improvements relating to lightning protection systems for wind turbine blades
US9816482B2 (en) 2014-11-17 2017-11-14 General Electric Company Spar cap for a wind turbine rotor blade
ES2589185B1 (es) * 2015-05-08 2017-09-18 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Sistema pararrayos para palas de aerogeneradores con componentes estructurales conductores
EP3165761B1 (de) * 2015-11-03 2019-05-22 Nordex Energy GmbH Windenergieanlagenrotorblatt mit einer elektrischen heizeinrichtung
ES2613578B1 (es) * 2015-11-24 2018-03-12 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Pala de aerogenerador que comprende un sistema pararrayos equipada con material absorbente de radar
WO2018095649A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 Siemens Aktiengesellschaft Blade for a wind turbine and connection arrangement

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