KR20160067953A

KR20160067953A - 낙뢰 전류 전달 시스템 및 낙뢰 전류 전달 시스템을 사용한 풍력 터빈

Info

Publication number: KR20160067953A
Application number: KR1020167012042A
Authority: KR
Inventors: 모르텐 바게르 쇠가아르드; 안데르스 니엘스 한센; 클라우스 그뢴 링그비; 니엘스 마르틴 헨릭센; 벤자민 하아스트룹; 카르스텐 크리스텐센; 제스페르 리케가아르드 크리스텐센; 마르틴 아흘만
Original assignee: 베스타스 윈드 시스템스 에이/에스
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2016-06-14
Also published as: US10066607B2; DK3055559T3; WO2015051800A1; JP6333366B2; EP3055559A1; EP3055559B1; US20160252078A1; JP2016538451A; CN105793564A; CN105793564B

Abstract

본 발명은 나셀(30) 내부의 발전기에 관해 회전 가능하게 지지되며 스피너(20A)에 의해 덮여 있는 허브(20) 및 상기 허브(20)와 피봇 가능하게 연결된 다수의 블레이드(10)를 가진 풍력 터빈 내에 사용하도록 구성된 낙뢰 전류 전달 시스템에 관한 것이다. 상기 낙뢰 전류 전달 시스템(100)은 블레이드(10)의 루트에 장착 가능한 블레이드 밴드(10A); 상기 스피너(20A)에 장착 가능하며 상기 나셀(30)과 대면하는 낙뢰 링(80); 상기 스피너(20A)에 장착 가능하며 상기 블레이드 밴드(10A)로부터 낙뢰 전류 전달을 제공하도록 구성된 제1 접촉 장치(70); 상기 제1 접촉 장치(70)를 상기 낙뢰 링(80)과 연결하기 위한 연결 장치(75); 및 상기 나셀(30)에 장착 가능하며 상기 낙뢰 링(80)으로부터 지면으로 낙뢰 전류 전달을 제공하도록 구성된 제2 접촉 장치(30B)를 포함한다.

Description

낙뢰 전류 전달 시스템 및 낙뢰 전류 전달 시스템을 사용한 풍력 터빈{Lightning current transfer system and wind turbine using the lightning current transfer system}

본 발명은 풍력 터빈의 나셀 내부의 발전기에 관해 회전 가능하게 지지되는 허브 및 허브와 피봇 가능하게 연결된 다수의 블레이드를 가진 풍력 터빈 내에 사용하도록 구성된 낙뢰 전류 전달 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 내부에 낙뢰 전류 전달 시스템이 구현된 풍력 터빈에 관한 것이다.

풍력 터빈은, 그들의 크기로 인해, 낙뢰의 타격을 받기 쉽다. 풍력 터빈의 높이는 풍력을 전기 에너지로 효율적으로 변환하기 위해 주위의 나무들이나 건물들보다 훨씬 높다. 만약 낙뢰가 풍력 터빈의 블레이드의 팁(tip)을 타격하면, 전류가 제어되지 않은 방식으로 블레이드, 블레이드 베어링, 허브, 허브 베어링, 발전기 샤프트, 발전기 및 타워를 통해 지면 내부로 흐른다. 높은 전류 값으로 인해, 베어링들과 발전기들을 통해 흐르는 높은 전압과 전류에 의해 베어링들과 전기 발전기가 손상되는 높은 위험성이 있다. 따라서, 민감한 영역들의 둘레에 낮은 임피던스(impedance)를 가진 전류 경로(current path)를 제공함으로써 터빈 발전기와 발전기 샤프트 베어링들 내에서의 손상을 피하기 위한 노력들이 있어 왔다.

예를 들어, JP 05/060053A는 샤프트 베어링들과 발전기들을 통한 낙뢰 방전 경로를 피하기 위해 슬립 링 장치(slip ring device)를 통해 낙뢰 에너지를 허브로부터 나셀(nacelle)로 가이드하는 낙뢰 보호 시스템을 제안한다. 슬립 링 장치는 허브에 장착되어 허브와 함께 회전하는 디스크로 구성된다. 나셀에 장착된 카본 브러시(carbon brush)는 허브와 나셀 사이의 전기 도전 경로를 확립한다.

그러나, 이 해법은, 현대의 풍력 터빈들에 있어서, 블레이드들은 블레이드 피치 조절(blade pitch control)이 가능하도록 하기 위해 베어링들을 통해 허브에 피봇 가능하게 연결된다는 것을 고려하지 않았다는 단점을 가진다. 이 베어링들도 높은 전류 흐름에 의해 손상될 수 있다. 따라서, 블레이드의 루트(root)와 나셀 사이에 짧고, 낮은 임피던스 연결을 제공하기 위한 노력들이 있어 왔다.

이 문제점을 위한 해법은 매우 다양한 터빈 유형들에 전체적으로 사용 가능한 낙뢰 전류 전달 유닛을 개시한 국제특허출원 WO2005/050008A1에 도시되어 있다. 이 터빈들은 블레이드 루트에서 블레이드 밴드(blade band)로부터 나셀 낙뢰 링(lightning ring)으로 낙뢰 전류 전달을 제공하는 낙뢰 전류 전달 유닛(LCTU: Lightning current transfer unit)을 사용한다. 블레이드 밴드와 나셀 낙뢰 링이 서로 맞은편에 배치될 수 있도록 허브는 나셀에 비해 비교적 작다. 이 상태는 도 1과 도 2에 도시되어 있다. 도 1은 풍력 터빈 타워(4) 상에 설치된 발전기(미도시)를 포함하는 나셀(3)을 가진 풍력 터빈(W)을 보여준다. 허브(2)에 의해 지지되는 블레이드들(1)은 발전기 샤프트를 통해 나셀(3) 내부의 터빈 발전기와 연결된다. 블레이드(1) 내부에, 블레이드 낙뢰 보호 시스템(5)이 낙뢰의 파워를 블레이드를 통해 블레이드(1)의 루트로 안내하는 두꺼운 도전 케이블을 가진 인하 도체(down conductor)의 형태로 제공된다. 거기서부터, 낙뢰 전류는 허브(2), 나셀(3), 및 타워(4)를 경유하여 지면(G) 내부로 전달된다.

도 2a와 2b는 도 1의 원으로 둘러싸인 영역(I)의 보다 상세한 도면을 보여준다. 도 2a에서, 참조번호 1은 블레이드를 가리키고, 참조번호 2는 허브를 가리키며, 참조번호 2A는 스피너(spinner)(허브의 커버/하우징)를 가리키고, 참조번호 3은 나셀을 가리키며, 참조번호 3A는 나셀의 전면 플레이트(front plate)를 가리키고, 참조번호 6은 허브(2)를 나셀(3) 내부의 발전기(미도시)와 연결하는 발전기 샤프트를 가리킨다. 낙뢰 전류 전달 유닛은 블레이드(1)의 루트에 장착되어 블레이드 낙뢰 보호 시스템(5)의 케이블과 연결되는 블레이드 밴드(blade band)(1A)를 포함한다. 더욱이, 상기 LCTU는 나셀 전면 플레이트(3a)에 장착된 낙뢰 링(3B)을 포함한다. 상기 블레이드 밴드(1A)와 나셀 낙뢰 링(3B)이 서로 대면하여 배치되도록 허브(2)는 나셀(3)에 비해 비교적 작다. 즉, 상기 블레이드 밴드(1A)가 나셀의 둘레 치수(D2)의 내측에서 회전할 수 있도록 상기 허브(2)의 직경(D1)은 나셀(3)의 직경(D2)보다 작다. 이러한 치수 관계는 블레이드 밴드(1A)와 나셀 낙뢰 링(3B)을 전기적으로 연결하는 콤팩트한 연결 장치(7)의 배치를 허용하며, 블레이드 밴드(1A)는 블레이드 축(9)의 둘레를 회전 가능하고, 나셀 낙뢰 링(3B)은 연결 장치(7)에 대해 상대적으로 허브 축(8) 둘레를 회전한다. 상기 허브(2)와 연결 장치(7)는 스피너(2A)로 언급된 유리섬유(fiber glass) 커버에 의해 전체적으로 에워싸인다.

도 2A의 연결 장치(7)는 두 개의 유리섬유 프로파일들(fibre glass profiles)(7B 및 7C)의 일단부가 장착되는 브라켓(7D)을 포함한다. 상기 유리섬유 프로파일(7B 및 7C)의 타단부에, 접촉 요소들(7A 및 7F)이 각각 장착된다. 케이블(7E)이 접촉 요소들(7A 및 7F)을 연결한다. 도 2a는 보여주기 위한 목적으로, 접촉 요소들(7A/7F)과 블레이드 밴드(1A) 및 낙뢰 링(3B) 각각의 사이에 작은 갭(gap)을 보여준다는 것을 유의하여야 한다. 작동에 있어서, 이들의 접촉은 슬라이딩 접촉이다. 유리섬유 프로파일(7B 및 7C)의 굽힘력(bending forces)은 접촉 요소들(7A 및 7F)을 블레이드 밴드(1A)와 낙뢰 링(3B) 쪽으로 밀어붙여서, 접촉 요소(7F)가 낙뢰 링(3B)에 관해 축(8) 둘레를 회전하고 있고 블레이드 밴드(1A)가 접촉 요소(7A)에 관해 축(9) 둘레를 회전하고 있음에도 불구하고 블레이드(1)와 나셀(3) 사이에 낮은 임피던스 연결을 확보하게 된다. 낙뢰가 블레이드(1)를 타격할 때, 낙뢰 전류는 블레이드 낙뢰 보호 시스템의 케이블(5)을 통해 블레이드 밴드(1A)로 안내되고, 접촉 요소(7A), 연결 케이블(7E), 접촉 요소(7F)를 통해 나셀 전면 플레이트(3A)에 장착된 낙뢰 링(3B)으로 안내되며, 나셀 전면 플레이트(3A)는 케이블(3D)을 통해 지면(G)과 접지된다.

상기 연결 장치(7)의 상세한 도면은 도 3에 주어져 있으며, 도 3은 장착 브라켓(7D), 유리 섬유 프로파일들(7C 및 7B), 접촉 요소들(7A 및 7F) 및 접촉 요소들(7A 및 7F)을 전기적으로 연결하는 케이블(7E)을 다시 보여준다. 탄성과 프리텐션(pretension)으로 인해, 접촉 요소들(7A 및 7F)은 블레이드 밴드와 낙뢰 링 쪽으로 힘이 가해져서 블레이드 밴드(1A)와 낙뢰 링(3B) 사이에 낮은 임피던스의 지점이 성취된다.

도 2b는 도 2a의 축(8)을 따른 정면도를 보여주며 세 개의 블레이드(1)에 관한 연결 장치(7)의 배치를 도시한다. 각각의 블레이드(1)는 블레이드 밴드(1A)를 갖추고 있으며, 각각의 블레이드 밴드는 각각의 연결 장치(7)와 접촉하므로 세 개의 연결 장치가 필요하다. 또한, 각각의 연결 장치(7)는 도 2b에 점선으로 도시된 낙뢰 링(3B)과 접촉한다. 상기 낙뢰 링(3B)의 외곽은 스피너(2A)의 둘레 내측에 있다.

도 4에는 허브(2)와 스피너(2A)의 간략한 3차원 도면이 도시되어 있다. 상기 스피너(2A)는 네 개의 개구들을 가지며, 개구들(2A-1, 2A-2 및 2A-3)은 세 개의 블레이드들을 통과시키기 위한 것이고, 제4의 개구(2A-4)는 허브(2)와 발전기 샤프트(6)의 연결을 위해 사용된다. 상기 허브(2)는 네 개의 플랜지들(2-1, 2-2, 2-3 및 2-4)을 포함하며, 플랜지들(2-1, 2-2 및 2-3)은 각각의 블레이드를 장착하기 위한 것이고, 플랜지(2-4)는 발전기 샤프트를 장착하기 위한 것이다. 참조번호 7-1, 7-2 및 7-3은 도 3에 도시된 세 개의 연결 장치를 기호화한 것이다. 스피너 개구(2A-4)는 연결 장치들(7-1, 7-2 및 7-3)과 나셀의 낙뢰 링을 개구(2A-4)를 통해 연결할 수 있도록 다른 개구들보다 크다. 도 4는 각각의 블레이드(1)를 위해 하나씩의, 즉 세 개의 연결 장치들(7-1, 7-2 및 7-3)을 도시한다.

최근에, 피치 조절 가능한 블레이드들을 가진 더욱 큰 풍력 터빈의 요구가 증가하고 있으며, 이는 더욱 큰 허브로 이어지고, 결국 블레이드 밴드는 나셀 둘레의 외측에서 회전한다. 이는 두 개의 결과를 가진다. 첫째로, 블레이드 밴드(1A)를 낙뢰 링(3B)의 맞은편에 배치하는 것이 가능하지 않기 때문에, V-형상의 접촉 요소(7)는 더 이상 가능하지 않다. 둘째로, 이는 연결 케이블의 길이 증가로 이어지게 되며 보다 높은 임피던스를 초래한다. 이 결과는 베어링들 및 발전기들과 같은 민감한 요소까지의 낙뢰 보호 시스템의 거리가 베어링들과 발전기로의 방전을 피하기 위해 증가하게 된다는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 보다 작은 풍력 터빈의 낙뢰 전류 전달 시스템의 부품들의 대부분을 사용할 수 있으며 현장에서 유지보수할 수 있는 대형 풍력 터빈을 위한 낙뢰 전류 전달 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 제1항에 기재된 낙뢰 전류 전달 시스템에 의해 성취된다.

더욱 상세하게는, 상기 목적은 나셀(nacelle) 내부의 발전기에 관해 회전 가능하게 지지되며 스피너(spinner)에 의해 덮여 있는 허브 및 상기 허브와 피봇 가능하게 연결된 다수의 블레이드를 가진 풍력 터빈 내에 사용하도록 구성된 낙뢰 전류 전달 시스템에 의해 성취된다. 상기 낙뢰 전류 전달 시스템은, 상기 블레이드의 루트(root)에 장착 가능한 블레이드 밴드(blade band)와, 상기 스피너에 장착 가능하며 상기 나셀과 대면하는 낙뢰 링(lightning ring)과, 상기 스피너에 장착 가능하며 상기 블레이드 밴드로부터 낙뢰 전류 전달을 제공하도록 구성된 제1 접촉 장치와, 상기 접촉 장치를 상기 낙뢰 링과 연결하기 위한 연결 장치와, 상기 나셀에 장착 가능하며 상기 낙뢰 링으로부터 지면으로 낙뢰 전류 전달을 제공하도록 구성된 제2 접촉 장치를 포함한다.

이러한 구성은 상기 낙뢰 전류 전달 시스템이 상기 블레이드 밴드가 나셀 둘레의 외부에서 회전하는 보다 큰 허브를 가진 대형의 풍력 터빈을 위해 사용될 수 있다는 이점을 가진다. 더욱이, 상기 낙뢰 전류 전달 시스템은 보다 작은 풍력 터빈을 위한 낙뢰 전류 전달 시스템의 많은 부품들이 새로운 조립으로 보다 큰 풍력 터빈을 위해 사용될 수 있고 시행될 수 있도록 설계될 수 있다. 본 발명의 상기 낙뢰 전류 전달 시스템은 기본적으로 도 3을 참조하며 설명된 최근 기술의 통합된 연결 장치를 두 개의 별도의 접촉 장치들로 분리하며, 이는 또한 베어링들과 발전기 부품들과 같은 민감한 부품들까지의 안전 거리(respect distances)(이격 거리)를 증가시킬 수 있게 한다. 또 다른 이점은 상기 낙뢰 링이 상기 스피너에 장착될 수 있으며 상기 제2 접촉 장치는 상기 나셀에 장착 가능하다는 것이며, 이는 낙뢰 전류가 몇몇의 접촉 포인트들로 분배될 수 있도록 다수의 제2 접촉 장치들이 나셀측에 사용될 수 있다는 것을 의미하며, 이는 하나의 접촉에서 전류의 크기를 감소시키므로 마모 또한 감소될 수 있다. 이는 또한 도 2 내지 4에 따른 종래 기술과 비교하여 나셀측 낙뢰 전류 전달 시스템에 가외성(redundancy)과 안전성을 추가한다. 낙뢰가 최근 기술에 따른 낙뢰 전류 전달 시스템을 가진 풍력 터빈을 타격한 경우, 전류는 단지 하나의 접촉 포인트를 통해 나셀 내부로 흐르며 이에 따라 종래 기술의 낙뢰 전류 전달 시스템 내부의 접촉 장치의 부하와 마모를 증가시킨다.

하나의 실시예에 있어서, 상기 블레이드 밴드와 상기 제1 접촉 장치는 상기 스피너의 외부에 장착되도록 구성되며 상기 낙뢰 링을 가진 상기 연결 장치는 상기 스피너의 내부에 장착되도록 구성된다.

이러한 구성은 한편으로는 상기 제1 접촉 장치/연결 장치와 베어링 또는 다른 민감한 부품들 사이에 보다 큰 안전 거리(이격 거리)를 허용한다. 다른 한편으로는, 상기 제1 접촉 장치와 낙뢰 링 사이의 연결 케이블(연결 장치)은 이 포인트들 사이의 임피던스를 감소시키도록 더 짧게 만들어질 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 낙뢰 전류 전달 시스템의 상기 제1 접촉 장치는 상기 스피너에 장착 가능한 제1 장착 요소와, 상기 제1 장착 요소에 장착된 제1 탄성 비전도성 프로파일(profile)과, 상기 제1 탄성 비전도성 프로파일에 장착된 제1 접촉 요소를 포함하며, 상기 제1 접촉 장치는, 상기 제1 접촉 요소가 상기 블레이드 밴드와 대면하며 상기 제1 탄성 비전도성 프로파일이 상기 제1 접촉 요소를 상기 블레이드 밴드에 대하여 밀도록 구성된다.

이 실시예는 도 2a와 3에 도시된 것과 같은 확립된 기존의 낙뢰 전류 전달 시스템의 제1 접촉 요소와 제1 탄성 비전도성 프로파일이 축소될 수 있는 이점을 가진다. 상기 제1 장착 요소는 브라켓(제1 탄성 비전도성 프로파일을 위한 고정구)과, 제1 장착 요소가 스피너의 외부에 장착되기 때문에 제1 접촉 장치를 외부 환경에 대하여 보호하는 커버의 조합으로서의 역할을 하도록 설계된다.

실시예에 따르면, 상기 제1 접촉 요소는 전도성 로드와 슬라이딩 요소를 포함하며, 상기 전도성 로드는, 상기 전도성 로드의 일단부 표면과 상기 슬라이딩 요소의 표면이 공동으로 상기 블레이드 밴드와 슬라이딩 접촉하기 위한 접촉 영역을 형성하도록 상기 슬라이딩 요소의 홀을 통과하여 연장된다. 따라서, 작은 마찰력으로 상기 블레이드 밴드와 전기적 접촉이 확립될 수 있다. 더욱이, 기존의 낙뢰 전류 전달 유닛의 접촉 요소들이 본 발명 내에 시행될 수 있으며, 제조비용이 절감된다.

슬라이딩 접촉의 마찰력을 감소시키기 위해, 상기 슬라이딩 요소는 모따기된 모서리를 갖출 수 있다. 이는 또한 착빙이 일어난 경우에 빙상 슬라이딩 능력을 향상시킨다. 상기 슬라이딩 요소의 슬라이딩 영역은 슬라이딩 요소의 이동 방향으로 육각형의 모서리를 가진 육각형의 형태를 가질 수 있으며, 이에 따라, 특히 블레이드 밴드의 표면이 오염된 경우에, 슬라이딩 방향으로의 마찰이 감소된다.

상기 슬라이딩 요소의 마찰과 마모를 감소시키기 위해, 상기 슬라이딩 요소는 나이라트론(Nylatron)으로 만들어질 수 있다.

하나의 실시예에 있어서, 상기 제2 접촉 장치는 일단부에서 상기 나셀의 전면 플레이트에 장착 가능하며 상기 전면 플레이트로부터 돌출되는 제2 장착 요소와, 일단부에서 상기 제2 장착 요소의 타단부에 장착되는 제2 탄성 비전도성 프로파일과, 상기 제2 탄성 비전도성 프로파일에 장착되는 연장 브라켓과, 상기 연장 브라켓에 장착되는 제2 접촉 요소를 포함하며, 상기 접촉 요소가 상기 스피너에 장착된 상기 낙뢰 링과 대면하도록 상기 나셀 전면 커버 내의 홀을 통과하여 연장되며 상기 제2 탄성 비전도성 프로파일이 상기 제2 접촉 요소를 상기 낙뢰 링에 대하여 밀도록 상기 제2 접촉 장치가 구성된다.

이 실시예에서, 기존의 확립된 낙뢰 전류 전달 유닛의 제2 접촉 장치, 탄성 비전도성 프로파일 및 제2 접촉 요소가 사용될 수 있다. 더욱이, 상기 제1 탄성 비전도성 프로파일은 상기 제2 탄성 비전도성 프로파일과 동일한 구조를 가질 수 있고 상기 제1 접촉 요소는 상기 제2 접촉 요소와 동일한 구조를 가질 수 있으며, 그래서 한편으로는 각각의 요소들은 상호 교환이 가능하고 또한 도 2a와 3에 도시된 바와 같은 기존의 확립된 낙뢰 전류 전달 시스템을 위해 사용될 수 있다. 더욱이, 상기 제2 접촉 장치의 구조는 상기 나셀 커버 내부에 장착되도록 구성되며, 상기 제2 접촉 요소는 상기 스피너의 낙뢰 링과 접기적 접촉을 확립하기 위해 상기 나셀 전면 커버 내의 작은 홀을 통과하여 돌출될 수 있다. 더욱이, 프리텐션된 제2 탄성 비전도성 프로파일의 굽힘력(bending forces)은 낮은 임피던스 접촉을 위해 상기 접촉 요소가 상기 낙뢰 링에 대하여 가압되는 것을 보장한다.

가외성(redundancy)을 추가하고 각각의 제2 접촉을 통해 낙뢰 전류를 감소시키기 위해, 적어도 두 개의 제2 접촉 장치, 보다 바람직하게는, 네 개의 제2 접촉 장치가 상기 나셀에 사용된다.

하나의 실시예에 있어서, 상기 제1 장착 요소는 상기 제1 탄성 비전도성 프로파일을 위한 고정 브라켓으로서의 역할을 하는 유리섬유 콘솔(fibre glass console)과 상기 제1 접촉 요소를 보호하기 위한 커버를 포함한다. 상기 제1 접촉 장치가 상기 스피너의 외부에 장착되기 때문에, 상기 접촉 요소는 외부 환경의 영향에 노출된다. 상기 제1 접촉 장치의 구성은 외부 환경 조건으로부터 상기 접촉 요소를 보호할 수 있도록 한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 제2 장착 요소는 기계적으로 강건한 나셀 전면 플레이트와 나셀 전면 커버 사이의 거리를 이어주는 스테인리스강 브라켓이다. 따라서, 상기 브라켓은 또한 서비스요원을 위한 디딤대(tread)로서 사용될 수 있다.

추가 실시예에 있어서, 상기 제1 탄성 비전도성 프로파일과 제2 탄성 비전도성 프로파일은 유리섬유 프로파일이다. 유리섬유는 굽힘력을 제공하고 전달할 수 있는 매우 강한, 탄성 및 비전도성 물질이므로, 한편으로는 상기 접촉 요소들과 다른 한편으로는 상기 블레이드 밴드 및/또는 낙뢰 링 사이의 안전한 전기적 접촉을 확립할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 나셀 내부의 발전기에 관해 회전 가능하게 지지되는 허브, 상기 허브와 피봇 가능하게 연결된 다수의 블레이드 및 상기 블레이드로부터 상기 나셀로 낙뢰 전류를 전달하기 위한 위에서 서술된 낙뢰 전류 전달 시스템을 포함하는 풍력 터빈이 제공된다.

하나의 실시예에 있어서, 상기 나셀은 나셀 전면 플레이트 커버 내에 상기 낙뢰 링을 점검하기 위한 점검용 해치(inspection hatch)를 포함한다. 따라서, 현장에서 서비스가 제공될 수 있다.

이하에서, 본 발명의 실시예들, 예들, 이점들 및 실행이 첨부된 도면들에 의해 보다 상세하게 설명될 것이다. 청구항들 내의 개요 또는 청구항들 내의 언급과는 관계없이, 설명 및/또는 도시된 모든 특징들은 단독으로 또는 임의의 조합으로서 기본적으로 본 발명의 주제이다. 또한, 청구항들의 내용은 상세한 설명의 부분으로 고려되어야 한다.
도 1: 개략적인 풍력 터빈을 보여주며;
도 2a: 최근 기술에 따른 도 1의 영역(I)의 확대 도면을 보여주며;
도 2b: 도 2a의 정면도를 보여주며;
도 3: 최근 기술에 따른 낙뢰 전류 전달 시스템의 연결 부분을 보여주며;
도 4: 최근 기술에 따른 허브와 스피너의 개략적인 3차원 도면을 보여주며;
도 5: 나셀과 스피너에 장착된 본 발명에 따른 낙뢰 전류 전달 시스템의 개략적인 도면을 보여주며;
도 6: 본 발명에 따른 낙뢰 전류 전달 유닛을 분리하여 도시한 3차원 도면을 보여주며;
도 7: 본 발명에 따른 제2 접촉 장치의 3차원 도면을 보여주며;
도 8: 본 발명에 따른 제1 접촉 장치의 3차원 도면을 보여준다.

본 발명은 이전의 풍력 터빈 구조물보다 큰 풍력 터빈을 위해 사용될 수 있는 낙뢰 전류 전달 시스템을 제공하기 위해 창출되었다. 이러한 보다 큰 풍력 터빈에 있어서, 블레이드들과 허브는 크기가 증가하므로 블레이드의 루트로부터 낙뢰 전류를 모으는 역할을 하는 낙뢰 전류 전달 유닛의 부분은 나셀의 둘레 너머에서 허브와 함께 회전한다. 더욱이, 본 발명은 최근 기술에 따른 낙뢰 전류 전달 유닛을 적어도 부분적으로 사용할 수 있도록 창출되었다. 더욱이, 본 발명의 낙뢰 전류 전달 유닛의 모든 부분들은 현장에서 교환할 수 있으며 또한 낙뢰 전류로 인한 마모를 감소시킬 수도 있다.

도 5는 본 발명에 따른 낙뢰 전류 전달 시스템(lightning current transfer system)을 개략적으로 보여준다. 도 5에서, 참조번호 20은 허브를 가리키고, 참조번호 10은 블레이드를 가리키며, 참조번호 60은 허브(20)와 나셀(nacelle)(30) 내부의 발전기(미도시)를 연결하는 샤프트를 가리키고, 참조번호 20A는 스피너(spinner)(허브(20)의 공기역학적 하우징)를 가리킨다. 도 5는 상기 허브(20)가 샤프트(60)와 직접 연결된 것을 보여주며 샤프트(60)는 직접 구동 시스템을 시행하기 위해 발전기와 직접 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 배열 형태로 한정되지 않는다. 허브의 저속 회전 운동을 발전기를 구동시키는 고속 샤프트의 고속 회전 운동으로 변환하기 위해 허브와 발전기 사이에 기어박스를 배치하는 것도 가능하다. 상기 기어박스는 허브에 직접 장착될 수 있으며 또는 허브로부터의 저속 샤프트와 발전기로부터의 고속 샤프트 사이에 배치될 수도 있다. 따라서, 보다 일반적인 용어로서, 상기 허브는 발전기에 관해 회전 가능하게 지지된다.

상기 낙뢰 전류 전달 시스템은 블레이드 밴드(blade band)(10A), 낙뢰 링(lightning ring)(80), 블레이드부 접촉 장치(70)(제1 접촉 장치(70)로 지칭된다) 및 나셀측 접촉 장치(30B)(제2 접촉 장치(30B)로 지칭된다)를 포함한다. 상기 블레이드부 접촉 장치(70)는 블레이드부 슬라이딩 접촉부(70B)(제1 접촉 요소(70B)로 지칭된다), 비전도성 탄성 유리섬유 아암(70C)(제1 비전도성 탄성 유리 섬유 프로파일(70C)로 지칭된다) 및 제1 장착 요소(70A)를 포함하며, 상기 제1 장착 요소(70A)는 상기 유리섬유 프로파일(70C)을 스피너(20A)에 고정시키며 동시에 상기 유리섬유 아암(70C)에 장착된 슬라이딩 접촉부(70B)를 주변 환경에 대해 보호한다. 상기 스피너(20A)의 내부에서 전기적 연결부(75)는 슬라이딩 접촉부(70B)를 스피너(20A)의 후면에 나셀 접촉 장치(30B)(제2 접촉 장치(30B))의 슬라이딩 접촉부(제2 접촉 요소로 지칭된다)와 대면하도록 장착된 낙뢰 링(80)과 연결한다. 회전 축(8 및 9)은 도 2a에서 설명된 바와 같이 스피너/허브 및 블레이드의 회전 능력을 가리킨다.

일반적으로, 도면들에서 동일한 참조번호들은 동일한 기술적 특징들을 가리키며 특정한 참조번호의 생략된 설명은 이전 도면의 설명에서 찾을 수 있다. 더욱이, 도면들에서 치수와 비율은 단지 도시적 성질을 가지며 축척 모형(scale model)을 반영하기 위한 것은 아니다. 또한, 도 5는, 보여주기 위한 목적으로서, 접촉 요소들(70B/30B)과 블레이드 밴드(10A) 및 낙뢰 링(80) 각각의 사이에 작은 갭(gap)을 보여준다는 것을 유의하여야 한다. 작동에 있어서, 이들의 접촉은 슬라이딩 접촉이며 갭은 보이지 않는다.

상세한 설명에 따른 낙뢰 전류 전달 시스템은 예시적으로 낮은 임피던스 연결(low impedance connection)을 제공하는 슬라이딩 접촉의 형태로 도시된다. 이에 의해, "낮은 임피던스(low impedance)"라는 용어는 대체 가능한 낙뢰 전류 전달 경로들보다 낮은 낙뢰 전류 전달 경로를 위한 임피던스를 설명하기 위한 것이며, 그래서 낙뢰 전류 전달은 조절될 수 있다. 본 발명의 특정한 실시예에 있어서, 낮은 임피던스 연결은 슬라이딩 접촉으로 제공된다. 그러나, 본 발명은 슬라이딩 접촉으로 한정되지 않는다. 더욱이, 낮은 임피던스 접촉은 스파크 갭(spark gap)으로서 시행될 수도 있다. 즉, 슬라이딩 접촉보다, 블레이드 밴드(10A)와 제1 접촉 요소 사이의 전기적 연결은 스파크 갭일 수 있으며 및/또는 낙뢰 링(80)과 제2 접촉 장치(30B) 사이의 전기적 연결도 스파크 갭일 수 있다. 요약하면, 낙뢰 전류 전달을 위한 접촉은 낮은 에너지(낮은 전압)의 전기적 연결과 구별되어야 한다. 낙뢰 전류 전달을 위해 요구되는 접촉은 낙뢰의 높은 전압으로 인한 수천 볼트 이상의 전위차를 위한 전기 전도성이 있어야 한다. 그럼에도 불구하고, 몇몇의 실시예들은 낮은 전압(전위차)에서 전도성이 있는 접촉도 사용한다. 요구되는 접촉의 또 다른 내포된 요건은 그 물질이 수십만 암페어의 매우 높은 전류 흐름을 견딜 수 있어야 한다는 것이다.

상기 나셀 슬라이드 접촉 장치(30B)는 나셀(30)의 전면 플레이트(30A)에 장착된다.

낙뢰가 블레이드(10)를 타격하면, 낙뢰 전류는 블레이드(10) 내의 케이블을 통해 상기 블레이드 밴드(10A)로 안내된다. 상기 블레이드(10)가 축(9)의 둘레를 회전/요동(pitching)함에도 불구하고 전도성 연결이 보장되도록 하기 위해 상기 탄성 유리섬유 아암(70C)은 상기 슬라이딩 접촉부(70B)를 블레이드 밴드(10A) 쪽으로 가압한다. 낙뢰 전류는 케이블(75)을 통해 상기 스피너(20A)의 나셀측면 상에 장착된 낙뢰 링(80)으로 더 안내된다. 또한, 상기 나셀 접촉 장치(30B)는 낙뢰 전류를 상기 낙뢰 링(80)으로부터 나셀(30)의 접지된 전면 플레이트(30A)로 안내하는 슬라이딩 접촉 요소를 포함한다. 블레이드의 케이블, 스피너 및 나셀을 통해 지면까지 이르는 낙뢰 전류의 경로는 본질적으로 케이블을 따른 전압 강하를 포함한다. 풍력 터빈이 커질수록, 전류가 원하는 전류 경로로부터 원하지 않는 구조적 요소들로 점프하여 샤프트와 메인 베어링들을 통해 계속 이어지는 위험성이 높아진다. 전류가 원하는 전류 경로로부터 원하지 않는 구조적 요소들로 점프하는 것을 방지하기 위해, 이 구조적 요소들에 최소 안전 거리(minimum respect distance)가 유지되는 것이 필요하다. 풍력 터빈이 커질수록, 최소 안전 거리는 커져야 한다. 상기 블레이드측 접촉 장치(70)를 스피너의 외부에 배치하면, 안전 거리가 증가하게 되므로 요구되는 안전 거리가 성취될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 낙뢰 전류 전달 시스템(100)을 분리하여 보여준다. 도 6은 상기 낙뢰 링(80)이 낙뢰 링 브라켓(81)을 통해 스피너(도 6에 미도시됨)에 장착된 것을 보여준다. 상기 낙뢰 링(80)은 상기 낙뢰 링 브라켓(81)과 함께 고정된 몇몇의 스테인리스강 조각들로 구성될 수 있다. 도 6은 10개의 낙뢰 링 조각들과 10개의 낙뢰 링 브라켓들(81)을 보여준다. 그러나, 이들의 수는 단지 보여주기 위한 목적으로 사용된다. 10개보다 적은 스테인리스강 조각들도 가능하며 10개보다 많은 스테인리스강 조각들도 가능하다. 바람직하게는, 12개의 스테인리스강 조각들이 사용되며, 이는 조각들의 크기가, 예를 들어, 낙뢰 링 조각이 마모로 인해 교환되어야 할 때, 나셀로부터 현장 유지보수를 위해 편하게 취급될 수 있는 유지보수 가능한 크기가 되게 한다.

또한, 도 6은, 예를 들어, 4,000 x 80 x 3mm의 크기를 가진 스테인리스강 플레이트인 블레이드 밴드(10A)를 보여준다. 상기 스테인리스강 플레이트는 각각의 블레이드 상에 볼트 결합 및 접착된다. 부착 홀들이 상기 블레이드 밴드(10A)의 각 단부에 배치된다. 또한, 상기 플레이트를 블레이드에 고정시키기 위해 두 개의 홀들이 상기 블레이드 밴드의 중간 영역에 배치될 수 있다. 상기 중간 홀들은 또한 각각의 블레이드의 내부에서 연장된 전류 전달 케이블을 위한 부착 포인트들로서의 역할을 한다. 두 개의 접촉 포인트들이 블레이드 밴드(10A)의 내부에 실행될 수 있기 때문에, 블레이드 피치각(pitch angle)이 상기 제1 장착 요소(70A) 내의 접촉 요소가 두 개의 중간 홀들 사이에 배치되도록 하면, 낙뢰 전류는 분할된다. 전류를 분할하는 것은 필요한 안전 거리를 감소시키고 또한 상기 블레이드 밴드(10A)의 마모도 감소시킨다.

더욱이, 도 6은 낙뢰 링(80)과 슬라이딩 접촉하는 네 개의 나셀 접촉 장치(30B)(제2 접촉 장치(30B))를 보여준다. 상기 합성 콘솔(composite console)(70A) 내부의 상기 블레이드측 접촉 요소는 케이블(75)을 통해 상기 낙뢰 링(8)과 연결된다.

상기 나셀측 접촉 장치(30B)(제2 접촉 장치(30B))는 도 7에 보다 상세하게 도시된다. 도 7은 브라켓(30B-1), 유리섬유 프로파일(30B-2), 연장 브라켓(30B-3), 및 접촉 요소(30B-5)를 보여주며, 상기 접촉 요소(30B-5)는 브라켓(81)을 통해 상기 스피너에 장착된 낙뢰 링(80)과 슬라이딩 접촉하기 위한 것이다. 상기 접촉 요소(30B-5)는 나셀의 메인 구조물에 접지된 케이블(30B-4)에 접지된다.

상기 브라켓(30B-1)은 상기 유리섬유 프로파일(30B-2)을 나셀 전면 플레이트에 고정시키며, 접지된 나셀 전면 플레이트와 나셀 전면 커버(미도시) 사이의 거리를 이어준다. 상기 유리섬유 프로파일(30B-2)의 일단부는 상기 브라켓(30B-1)에 고정되고 상기 유리섬유 프로파일(30B-2)의 타단부에 상기 연장 브라켓(30B-3)이 장착되며, 이는 나셀 전면 커버(미도시)를 통해 상기 낙뢰 링(80)까지의 어떤 거리를 이어준다. 상기 접촉 요소(30B-5)는 나셀의 외부에서 낙뢰 링(8)의 앞에 배치되도록 상기 연장 브라켓(30B-3)에 장착된다. 상기 나셀측 접촉 장치(30B)는 상기 접촉 요소(30B-5)가 낙뢰 링(8)에 대하여 가압되도록 상기 유리섬유 프로파일(30B-2)이 프리텐션(pretension)을 가지도록 구성된다.

상기 접촉 요소(30b-5)는, 국제특허출원 WO 2005/05008, 예를 들어, 그것의 도 8에 도시된 바에 따라 설계될 수 있다. 상기 접촉 요소(30B-5)는 기본적으로 슬라이딩 패드를 통과하여 연장된 접촉 로드(contact rod)를 포함할 수 있다. 상기 로드는 바람직하게는 회전하는 낙뢰 링(90)에 전기적으로 접촉하며 상기 로드를 둘러싸는 패드는 접촉 표면 상에서 낮은 마찰 슬라이딩을 보장한다. 상기 접촉 로드는 접촉 로드 후면의 나사 홀 내부로 볼트를 나사 체결함으로써 연장 브라켓(30B-3)에 고정될 수 있다. 이러한 설명에 있어서, 접촉 로드와 슬라이딩 패드의 조합은 공동으로 접촉 요소로서 지칭된다. 상기 나셀측 접촉 요소(30B-5)(제2 접촉 요소(30B-5))와 스피너측 접촉 요소(70B)(제1 접촉 요소(70B), 도 5 또는 8 참조)는 동일한 구조를 가질 수 있으며 또는 다를 수 있다. 예를 들어, 최근 기술에 따른 낙뢰 전류 전달 유닛을 도시한 도 3은 두 개의 다른 형태의 접촉 요소들을 보여준다. 블레이드 밴드(1A)와 접촉하는 접촉 요소(7A)는 원형의 디스크이다. 낙뢰 링(3B)과 접촉하는 접촉 요소(7F)는 상대적 이동 방향으로 모서리들을 가진 육각형의 구조를 가진다. 유사하게, 도 7의 접촉 요소(30B-5)는 디스크 형상 또는 육각형 형상을 가질 수 있다.

상기 접촉 로드는 구리, 알루미늄, 청동(bronze), 흑연, 은 또는 이들의 합성물과 같은 전기 전도성 물질로 만들어질 수 있다. 바람직하게는, 청동이 사용된다.

상기 패드는 나일론, 아세탈(acetal), 비스코나이트(Vesconite) 또는 유리 충진 나일론(glass filled nylon)과 같은 저마찰 물질로 만들어질 수 있다. 바람직하게는, 나이라트론(Nylatron)이 슬라이딩 패드를 위해 사용된다. 슬라이딩 특성과 낙뢰 링(80) 상의 얼음층에 대한 적응성을 향상시키기 위해, 상기 접촉 요소(30B-5)는 모따기된 모서리를 갖출 수 있다.

도 8은 블레이드 밴드(10A)와의 접촉을 제공하기 위한 스피너측 접촉 장치(70)(제1 접촉 장치(70))의 상세 도면을 보여준다. 상기 스피너측 접촉 장치(70)는 (제1) 장착 요소(70A)를 포함하며, 그것에 유리섬유 프로파일(70C)이 브라켓(71)을 통해 장착된다. 접촉 요소(70B-1)가 나사 볼트(70B-2)로 상기 유리섬유 프로파일(70C)에 장착된다. 상기 접촉 요소(70B-1)와 전기적 연결을 만들기 위해 케이블(75-1)이 상기 볼트(70B-2)와 전기적으로 연결된다. 상기 케이블(75-1)은 낙뢰 전류 전달 프로파일(75-2)과 전기적으로 연결되며, 이것은 상기 케이블(75-1)을 연결 버스(connection bus)(75-3)와 전기적으로 연결한다. 상기 낙뢰 전류 전달 프로파일(75-2)은 고무 고정구(rubber fixture)(70A1)로 유리섬유 콘솔(70)에 고정된다. 상기 연결 버스(75-3)는 상기 낙뢰 전류 전달 프로파일(75-2)을 나셀의 앞쪽에서 스피너에 장착된 낙뢰 링(80)과 연결한다. 상기 케이블(75-1), 낙뢰 전류 전달 프로파일(75-2) 및 연결 버스(75-3)는 공동으로, 예를 들어, 도 5와 6의 연결 장치(75)로서 지칭된다. 상기 접촉 요소(70B-1)와 볼트(70B-2)를 포함하는 블레이드측 접촉 요소는 전체적으로 제1 접촉 요소(70B)(예를 들어 도 5 참조)로 지칭된다. 상기 제1 접촉 요소(70B)의 구조는 도 7과 함께 설명된 나셀측 접촉 요소(30B-5)와 동일할 수 있다.

상기 제1 장착 요소 유리섬유 콘솔(70A)은 각각의 블레이드 밴드(10A)와의 접촉을 지지하기 위해 나사 와셔들(70A3)에 의해 각각의 블레이드에서 스피너에 고정된다. 상기 케이블(75-1)의 노출된 부분, 낙뢰 전류 전달 프로파일(75-2) 및 유리섬유 프로파일(70C)은 커버(도 8에 미도시 됨, 도 6에 표시됨)에 의해 외부 환경으로부터 보호될 수 있다. 상기 제1 장착 요소 유리섬유 콘솔(70A)은 장착 브라켓과 접촉 요소들을 보호하는 커버로서 사용되는 유리섬유 콘솔을 포함한다.

상기 유리섬유 콘솔은 8mm의 두께를 가질 수 있으며 유리섬유 프로파일(70C)을 위한 고정 브라켓으로서의 역할을 한다. 이것은 네 개의 포인트에서 허브 커버(스피너) 상에 볼트 체결될 수 있다. 이것은 비전도성이므로, 비교적 크게 형성될 수 있어서 응력을 허브 커버(스피너)의 보다 넓은 영역에 분산할 수 있다.

전체 장착 요소(70C)(커버를 포함하는 콘솔)는 네 개의 허브 볼트와 낙뢰 전류 전달 프로파일(75-2)과 연결 버스(75-3)를 연결하는 추가적인 볼트를 제거함으로써 허브의 외부로부터 분해될 수 있다. 상기 유리섬유 프로파일(70C)은 접촉 요소(70B-1)가 블레이드 밴드(10A)에 대하여 가압되도록 프리텐션을 가지며, 그래서 요동하는(pitching) 블레이드와 낙뢰 링(80) 사이에서 제어되는 낙뢰 전류 전달, 즉 적어도 10,000볼트보다 큰 매우 높은 전압을 위한 제어되는 고전도성 연결이 보장된다.

결과적으로, 본 발명은 주지의 기술의 부품들을 다시 사용할 수 있는 보다 큰 풍력 터빈을 위한 낙뢰 전류 전달 시스템을 제공하기 위해 창출되었으며, 여기서 낙뢰로 인한 부품들의 마모가 감소하며 모든 부품들은 현장에서 교환될 수 있다.

Claims

나셀(nacelle)(30) 내부의 발전기에 관해 회전 가능하게 지지되며 스피너(spinner)(20A)에 의해 덮여 있는 허브(20) 및 상기 허브(20)와 피봇 가능하게 연결된 다수의 블레이드(10)를 가진 풍력 터빈 내에 사용하도록 구성된 낙뢰 전류 전달 시스템(lightning current transfer system)(100)으로서, 상기 시스템(100)은,
상기 블레이드(10)의 루트(root)에 장착 가능한 블레이드 밴드(blade band)(10A);
상기 스피너(20A)에 장착 가능하며 상기 나셀(30)과 대면하는 낙뢰 링(lightning ring)(80);
상기 스피너(20A)에 장착 가능하며 상기 블레이드 밴드(10A)로부터 낙뢰 전류 전달을 제공하도록 구성된 제1 접촉 장치(70);
상기 제1 접촉 장치(70)를 상기 낙뢰 링(80)과 연결하기 위한 연결 장치(75); 및
상기 나셀(30)에 장착 가능하며 상기 낙뢰 링(80)으로부터 낙뢰 전류 전달을 제공하도록 구성된 제2 접촉 장치(30B)를 포함하는, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 1항에 있어서,
상기 낙뢰 전류 전달 시스템(100)은 상기 블레이드 밴드(10A)가 상기 나셀(30)의 둘레의 외부에서 회전하도록 상기 허브(20)가 반경 방향의 외연(D1)을 가지는 풍력 터빈(W)을 위해 사용 가능한, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 블레이드 밴드(10A)와 상기 제1 접촉 장치(70)는 상기 스피너(20A)의 외부에 장착되도록 구성되며;
상기 연결 장치(75)는 상기 스피너(20A)의 내부에 장착되도록 구성되는, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 접촉 장치(70)는:
상기 스피너(20A)에 장착 가능한 제1 장착 요소(70A);
상기 제1 장착 요소(70A)에 장착되는 제1 탄성 비전도성 프로파일(profile)(70C); 및
상기 제1 탄성 비전도성 프로파일(70C)에 장착되는 제1 접촉 요소(70B);를 포함하며,
상기 제1 접촉 요소(70B)가 상기 블레이드 밴드(10A)와 대면하며 상기 제1 탄성 비전도성 프로파일(70C)이 상기 제1 접촉 요소(70B)를 상기 블레이드 밴드(70B)에 대하여 밀도록 상기 제1 접촉 장치(70)가 구성되는, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 4항에 있어서,
상기 제1 접촉 요소(70B)는:
전도성 로드(rod); 및
슬라이딩 요소(70B-1)를 포함하며,
상기 전도성 로드의 일단부 표면과 상기 슬라이딩 요소의 표면이 공동으로 상기 블레이드 밴드(10A)와 슬라이딩 접촉하기 위한 접촉 영역을 형성하도록 상기 전도성 로드는 상기 슬라이딩 요소의 홀을 통과하여 연장되는, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 5항에 있어서,
상기 슬라이딩 요소(70B-1)는 모따기된 모서리를 가지는, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 5항에 있어서,
상기 슬라이딩 요소(70B-1)는 나이라트론(Nylatron)으로 만들어진, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 접촉 장치(30B)는:
일단부에서 상기 나셀(30)의 전면 플레이트(30A)에 장착 가능하며 상기 전면 플레이트(30A)로부터 돌출되는 제2 장착 요소(30B-1);
일단부에서 상기 제2 장착 요소(30B-1)의 타단부에 장착되는 제2 탄성 비전도성 프로파일(30B-2);
상기 제2 탄성 비전도성 프로파일(30B-1)에 장착되는 제2 접촉 요소를 포함하며,
상기 접촉 요소가 상기 낙뢰 링(8)과 대면하며 상기 제2 탄성 비전도성 프로파일(30B-2)이 상기 제2 접촉 요소를 상기 낙뢰 링(80)에 대하여 밀도록 상기 제2 접촉 장치(30B)가 구성되는, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 4항 및 제 8항에 있어서,
상기 제1 탄성 비전도성 프로파일(70C)과 상기 제2 탄성 비전도성 프로파일(30B-2)은 상호 교환 가능하도록 동일한 구조를 가지는, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 9항에 있어서,
상기 제1 접촉 요소(70B)와 상기 제2 접촉 요소는 상호 교환 가능하도록 동일한 구조를 가지는, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 두 개의 제2 접촉 장치(30B), 바람직하게는 네 개의 제2 접촉 장치(30B)를 포함하는, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 4항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 장착 요소(70A)는:
상기 제1 탄성 비전도성 프로파일(70C)을 위한 고정 브라켓으로서의 역할을 하는 유리섬유 콘솔(fibre glass console); 및
상기 제1 접촉 요소(70B)를 보호하기 위한 커버를 포함하는, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 8항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 장착 요소(30B-1)는 스테인리스강 브라켓인, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
제 4항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 탄성 비전도성 프로파일(70C) 및/또는 상기 제2 탄성 비전도성 프로파일(30B-2)은 유리섬유 프로파일인, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).
나셀(nacelle)(30) 내부의 발전기에 관해 회전 가능하게 지지되며 스피너(spinner)(20A)에 의해 덮여 있는 허브(20) 및 상기 허브(20)와 피봇 가능하게 연결된 다수의 블레이드(10); 및
전기한 항들 중 어느 한 항에 따른 낙뢰 전류 전달 시스템(100)을 포함하며,
상기 블레이드 밴드(blade band)(10A)는 상기 블레이드(10)의 루트(root)에 장착되고;
상기 낙뢰 링(lightning ring)(80)은 상기 스피너(20A)에 장착되며 상기 나셀(30)과 대면하고;
상기 제1 접촉 장치(70)는 상기 블레이드 밴드(10A)로부터 낙뢰 전류 전달을 제공하기 위해 상기 스피너(20A)에 장착되며;
상기 제2 접촉 장치(30B)는 상기 낙뢰 링(80)으로부터 낙뢰 전류 전달을 제공하기 위해 상기 나셀(30)에 장착되는, 풍력 터빈(W).
제 14항에 있어서,
상기 나셀(30)은 현장에서 상기 낙뢰 링(80)을 점검하기 위한 점검용 해치(inspection hatch)를 포함하는, 풍력 터빈(W).
제 15항 또는 제 16항에 있어서,
상기 허브(20)는 상기 블레이드 밴드(10A)가 상기 나셀(30)의 둘레 외부에서 회전하도록 반경방향의 외연(radial extension)(D1)을 가지는, 풍력 터빈(W).
제 15항, 제 16항, 또는 제 17항에 있어서,
상기 블레이드 밴드(10A)와 상기 제1 접촉 장치(70)는 상기 스피너(20A)의 외부에 장착되며;
상기 연결 장치(75)는 상기 스피너(20A)의 내부에 장착되는, 낙뢰 전류 전달 시스템(100).