風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法

圖1是《風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法》的融冰加熱結(jié)構(gòu)圖；

圖2是圖1的橫截面圖；

圖3是圖2中局部A的放大圖；

圖4是該葉片一種避雷裝置的連接結(jié)構(gòu)圖（帶連接螺栓）；

圖5是圖4中局部B的放大圖。

圖中代號(hào)含義： 1：葉片殼體；2：溫度傳感器；3：碳晶電加熱膜；4：雙向玻璃纖維布；5：金屬絲網(wǎng)；6：銅箔帶；7：銅螺栓；8：溫度傳感器信號(hào)線；9：碳晶電加熱膜電源線；10：加熱控制器；11：碳晶電加熱膜電極；12：抗剪切腹板；13：雷電流引線。

1.《風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法》所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片由殼體和位于殼體內(nèi)的兩塊抗剪切腹板組合構(gòu)成，所述殼體由迎流面殼體和背流面殼體對(duì)接構(gòu)成空腹結(jié)構(gòu)，兩塊抗剪切腹板在腹腔中縱向并列布置，它們的兩個(gè)側(cè)邊分別與迎流面殼體、背流面殼體的內(nèi)壁粘接；其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)有碳晶膜加熱裝置，該裝置包括碳晶電熱膜、溫度傳感器、加熱控制器，所述碳晶電熱膜鋪覆在殼體前緣表面的覆冰區(qū)域，用于加熱殼體前緣的覆冰區(qū)域；所述溫度傳感器布置在碳晶電熱膜下，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，用于檢測(cè)殼體前緣覆冰區(qū)域的溫度；所述加熱控制器布置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)中，根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)到的殼體前緣覆冰區(qū)域的溫度，調(diào)整碳晶電熱膜的加熱電功率，使殼體前緣覆冰區(qū)域的溫度恒定在設(shè)定值，該設(shè)定值略大于冰的熔點(diǎn)，為0℃＜t≤2℃；所述碳晶電熱膜通過其電源線連接電源，所述溫度傳感器通過其信號(hào)線連接加熱控制器，所述碳晶電熱膜的電源線、溫度傳感器的信號(hào)線均敷設(shè)在葉片殼體的腹腔中，固定在抗剪切腹板上，從葉片根部引出；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片還設(shè)有避雷裝置，該避雷裝置包括金屬絲網(wǎng)和雷電流引線，所述金屬絲網(wǎng)包覆在葉片前緣殼體表面，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，其與碳晶電熱膜的結(jié)合面設(shè)有絕緣層；所述金屬絲網(wǎng)具有釬焊的銅箔帶，所述雷電流引線固定在抗剪切腹板上，它的一端與金屬絲網(wǎng)的銅箔帶釬焊連接，另一端從葉片根部引出接地。

2.權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片融冰加熱結(jié)構(gòu)的制作方法，包括步驟：

（1）在灌注葉片迎流面、背流面殼體之前，先把金屬絲網(wǎng)、高密度雙向纖維布、碳晶電熱膜依序鋪在模具內(nèi)，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，把溫度傳感器布置在碳晶電熱膜上，并把金屬絲網(wǎng)的雷電流引線、碳晶電熱膜的電源線、溫度傳感器的信號(hào)線都釬焊好，其中，雷電流引線直接與金屬絲網(wǎng)的銅箔帶焊接；再鋪葉片殼體纖維布及芯材；

（2）抽真空灌注樹脂一起成型，將金屬絲網(wǎng)、高密度雙向纖維布、碳晶電熱膜、溫度傳感器固化在葉片殼體內(nèi)；

（3）在抗剪切腹板灌注成型后，把金屬絲網(wǎng)的雷電流引線、碳晶電熱膜的電源線、溫度傳感器的信號(hào)線固定在抗剪切腹板上；

（4）將迎流面殼體、背流面殼體、抗剪切腹板組裝粘接，然后合模保溫、保壓，至樹脂和粘接劑徹底固化后脫模，葉片成型；

（5）在葉片整個(gè)表面噴涂防風(fēng)沙耐腐蝕的專用油漆。

3.該發(fā)明所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片由殼體和位于殼體內(nèi)的兩塊抗剪切腹板組合構(gòu)成，所述殼體由迎流面殼體和背流面殼體對(duì)接構(gòu)成空腹結(jié)構(gòu)，兩塊抗剪切腹板在腹腔中縱向并列布置，它們的兩個(gè)側(cè)邊分別與迎流面殼體、背流面殼體的內(nèi)壁粘接；其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)有碳晶膜加熱裝置，該裝置包括碳晶電熱膜、溫度傳感器、加熱控制器，所述碳晶電熱膜鋪覆在殼體前緣表面的覆冰區(qū)域，用于加熱殼體前緣的覆冰區(qū)域；所述溫度傳感器布置在碳晶電熱膜下，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，用于檢測(cè)殼體前緣覆冰區(qū)域的溫度；所述加熱控制器布置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)中，根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)到的殼體前緣覆冰區(qū)域的溫度，調(diào)整碳晶電熱膜的加熱電功率，使殼體前緣覆冰區(qū)域的溫度恒定在設(shè)定值，該設(shè)定值略大于冰的熔點(diǎn)，為0℃＜t≤2℃；所述碳晶電熱膜通過其電源線連接電源，所述溫度傳感器通過其信號(hào)線連接加熱控制器，所述碳晶電熱膜的電源線、溫度傳感器的信號(hào)線均敷設(shè)在葉片殼體的腹腔中，固定在抗剪切腹板上，從葉片根部引出；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片還設(shè)有避雷裝置，該避雷裝置包括金屬絲網(wǎng)、雷電流引線和連接螺栓，所述金屬絲網(wǎng)包覆在葉片前緣殼體表面，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，其與碳晶電熱膜的結(jié)合面設(shè)有絕緣層；所述金屬絲網(wǎng)具有釬焊的銅箔帶，銅箔帶上有螺栓穿孔；所述雷電流引線固定在抗剪切腹板上，它的一端通過螺栓與金屬絲網(wǎng)連接，由螺栓將雷電流引線、金屬絲網(wǎng)鎖緊，螺栓與銅箔帶的結(jié)合部、螺栓與雷電流引線的結(jié)合部均釬焊連接；雷電流引線的另一端從葉片根部引出接地。

4.權(quán)利要求3所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片融冰加熱結(jié)構(gòu)的制作方法，包括步驟：

（1）分別用模具灌注葉片迎流面殼體、背流面殼體、抗剪切腹板，再組裝粘接，合模保溫、保壓，至粘接劑徹底固化后脫模，葉片成型；

（2）在殼體上鉆好碳晶電加熱膜電源線穿孔、溫度傳感器信號(hào)線穿孔、避雷裝置的螺栓穿孔；

（3）在葉片殼體前緣覆冰區(qū)域安裝溫度傳感器，并與其信號(hào)線釬焊連接；

（4）在葉片殼體前緣覆冰區(qū)域表面涂覆粘接劑，再將面積與覆冰區(qū)域表面相當(dāng)?shù)奶季щ娂訜崮や伕采先?，并與其電源線釬焊連接；

（5）在碳晶電加熱膜表面涂覆粘接劑，再將面積與碳晶電加熱膜相當(dāng)?shù)母呙芏入p向玻璃纖維布鋪覆上去；

（6）裁剪一塊金屬絲網(wǎng)，其面積應(yīng)大于碳晶電加熱膜，在金屬絲網(wǎng)的一邊釬焊銅箔帶，在銅箔帶上鉆螺栓孔，將金屬絲網(wǎng)鋪覆在雙向玻璃纖維布上面，其螺栓孔與葉片殼體上的螺栓孔對(duì)齊，將螺栓穿進(jìn)螺栓孔，與雷電流引線連接，并將銅箔與螺栓釬焊連接、雷電流引線與螺栓釬焊連接；

（7）將碳晶電加熱膜電源線、溫度傳感器信號(hào)線、雷電流引線固定在抗剪切腹板上，并從葉片根部引出；

（8）在金屬絲網(wǎng)上鋪覆低密度雙向玻璃纖維布，將金屬絲網(wǎng)覆蓋，然后在葉片整個(gè)表面噴涂防風(fēng)沙耐腐蝕的葉片專用油漆。

風(fēng)電機(jī)組在寒冷氣候環(huán)境下運(yùn)行時(shí)，在冬季機(jī)組葉片表面通常會(huì)發(fā)生較為嚴(yán)重的覆冰，覆冰后葉片的氣動(dòng)外形發(fā)生明顯變化，將嚴(yán)重影響葉片的氣動(dòng)效率，使機(jī)組的發(fā)電效率下降，覆冰后機(jī)組和葉片載荷的也會(huì)增加，當(dāng)三支葉片載荷和質(zhì)量矩互差達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)引發(fā)機(jī)組的振動(dòng)，從而影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。通常為了機(jī)組安全運(yùn)行，葉片覆冰嚴(yán)重時(shí)機(jī)組將停止運(yùn)行，因此風(fēng)電葉片結(jié)冰將導(dǎo)致嚴(yán)重的發(fā)電量損失。為了解決葉片表面覆冰的問題，2015年12月之前主要有以下幾種方法：

1、葉片表面噴涂超疏水防結(jié)冰涂料，利用涂料的疏水特性使吸附在葉片表面的水分盡量少，從而減小覆冰層厚度，其缺點(diǎn)是不能徹底除冰。

2、熱空氣加熱除冰，向葉片腹腔通入熱空氣循環(huán)加熱，使葉片殼體溫度升高，防止表面結(jié)冰。其缺點(diǎn)是熱量浪費(fèi)大，熱空氣管路敷設(shè)工藝難度大。

3、葉片表面鋪覆碳纖維布加熱除冰，碳纖維模量相對(duì)較高，鋪覆后將在一定程度上影響葉片的結(jié)構(gòu)剛度和頻率。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法專利目的

針對(duì)以上問題，該發(fā)明提出一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法，既可避免結(jié)冰，又可保護(hù)葉片不受損傷。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法技術(shù)方案

《風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法》所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片由殼體和位于殼體內(nèi)的兩塊抗剪切腹板組合構(gòu)成，所述殼體由迎流面殼體和背流面殼體對(duì)接構(gòu)成空腹結(jié)構(gòu)，兩塊抗剪切腹板在腹腔中縱向并列布置，它們的兩個(gè)側(cè)邊分別與迎流面殼體、背流面殼體的內(nèi)壁粘接；其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)有碳晶膜加熱裝置，該裝置包括碳晶電熱膜、溫度傳感器、加熱控制器，所述碳晶電熱膜鋪覆在殼體前緣表面的覆冰區(qū)域，用于加熱殼體前緣的覆冰區(qū)域；所述溫度傳感器布置在碳晶電熱膜下，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，用于檢測(cè)殼體前緣覆冰區(qū)域的溫度；所述加熱控制器布置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)中，根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)到的殼體前緣覆冰區(qū)域的溫度，調(diào)整碳晶電熱膜的加熱電功率，使殼體前緣覆冰區(qū)域的溫度恒定在設(shè)定值，該設(shè)定值略大于冰的熔點(diǎn)，通常為0℃＜t≤2℃。

所述碳晶電熱膜通過其電源線連接電源，所述溫度傳感器通過其信號(hào)線連接加熱

控制器，所述碳晶電熱膜的電源線、溫度傳感器的信號(hào)線均敷設(shè)在葉片殼體的腹腔中，固定在抗剪切腹板上，從葉片根部引出。

所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片還設(shè)有避雷裝置，該避雷裝置包括金屬絲網(wǎng)和雷電流引線，所述金屬絲網(wǎng)包覆在葉片前緣殼體表面，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，其與碳晶電熱膜的結(jié)合面設(shè)有絕緣層；所述金屬絲網(wǎng)具有釬焊的銅箔帶，所述雷電流引線固定在抗剪切腹板上，它的一端與金屬絲網(wǎng)的銅箔帶釬焊連接，另一端從葉片根部引出接地。

所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片還設(shè)有避雷裝置，該避雷裝置包括金屬絲網(wǎng)、雷電流引線和連接螺栓，所述金屬絲網(wǎng)包覆在葉片前緣殼體表面，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，其與碳晶電熱膜的結(jié)合面設(shè)有絕緣層；所述金屬絲網(wǎng)具有釬焊的銅箔帶，銅箔帶上有螺栓穿孔；所述雷電流引線固定在抗剪切腹板上，它的一端通過螺栓與金屬絲網(wǎng)連接，由螺栓將雷電流引線、金屬絲網(wǎng)鎖緊，螺栓與銅箔帶的結(jié)合部、螺栓與雷電流引線的結(jié)合部均釬焊連接；雷電流引線的另一端從葉片根部引出接地。

所述金屬絲網(wǎng)是銅絲網(wǎng)或鋁絲網(wǎng)；所述螺栓是銅螺栓；所述絕緣層采用高密度雙向玻璃纖維布增強(qiáng)樹脂的玻璃鋼絕緣層。

上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片融冰加熱結(jié)構(gòu)的制作方法，可采用手工分步制作法或整體灌注法。

手工分步制作法包括如下步驟：

（1）分別用模具灌注葉片迎流面殼體、背流面殼體、抗剪切腹板，再組裝粘接，合模保溫、保壓，至粘接劑徹底固化后脫模，葉片成型；

（2）在殼體上鉆好碳晶電加熱膜電源線穿孔、溫度傳感器信號(hào)線穿孔、避雷裝置的螺栓穿孔；

（3）在葉片殼體前緣覆冰區(qū)域安裝溫度傳感器，并與其信號(hào)線釬焊連接；

（4）在葉片殼體前緣覆冰區(qū)域表面涂覆粘接劑，再將面積與覆冰區(qū)域表面相當(dāng)?shù)奶季щ娂訜崮や伕采先?，并與其電源線釬焊連接；

（5）在碳晶電加熱膜表面涂覆粘接劑，再將面積與碳晶電加熱膜相當(dāng)?shù)母呙芏入p向玻璃纖維布鋪覆上去；

（6）裁剪一塊金屬絲網(wǎng)，其面積應(yīng)大于碳晶電加熱膜，在金屬絲網(wǎng)的一邊釬焊銅箔帶，在銅箔帶上鉆螺栓孔，將金屬絲網(wǎng)鋪覆在雙向玻璃纖維布上面，其螺栓孔與葉片殼體上的螺栓孔對(duì)齊，將螺栓穿進(jìn)螺栓孔，與雷電流引線連接，并將銅箔與螺栓釬焊連接、雷電流引線與螺栓釬焊連接；

（7）將碳晶電加熱膜電源線、溫度傳感器信號(hào)線、雷電流引線固定在抗剪切腹板上，并從葉片根部引出；

（8）在金屬絲網(wǎng)上鋪覆低密度雙向玻璃纖維布，將金屬絲網(wǎng)覆蓋，然后在葉片整個(gè)表面噴涂防風(fēng)沙耐腐蝕的葉片專用油漆。

整體灌注法包括如下步驟：

（1）在灌注葉片迎流面、背流面殼體之前，先把金屬絲網(wǎng)、高密度雙向纖維布、碳晶電熱膜依序鋪在模具內(nèi)，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，把溫度傳感器布置在碳晶電熱膜上，并把金屬絲網(wǎng)的雷電流引線、碳晶電熱膜的電源線、溫度傳感器的信號(hào)線都釬焊好，其中，雷電流引線直接與金屬絲網(wǎng)的銅箔帶焊接；再鋪葉片殼體纖維布及芯材；

（2）抽真空灌注樹脂一起成型，將金屬絲網(wǎng)、高密度雙向纖維布、碳晶電熱膜、溫度傳感器固化在葉片殼體內(nèi)；

（3）在抗剪切腹板灌注成型后，把金屬絲網(wǎng)的雷電流引線、碳晶電熱膜的電源線、溫度傳感器的信號(hào)線固定在抗剪切腹板上；

（4）將迎流面殼體、被流面殼體、抗剪切腹板組裝粘接，然后合模保溫、保壓，至樹脂和粘接劑徹底固化后脫模，葉片成型；

（5）在葉片整個(gè)表面噴涂防風(fēng)沙耐腐蝕的專用油漆。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法改善效果

《風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法》通過在葉片覆冰區(qū)域設(shè)置碳晶電熱膜，并將加熱溫度控制在0℃＜t≤2℃，既有效地防止了葉片結(jié)冰，又節(jié)約能源，還可避免葉片前后緣因溫差過大引起的變形，從而保證葉片的氣動(dòng)性能，延長(zhǎng)葉片的使用壽命。通過設(shè)置避雷裝置，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)免遭雷擊，保障機(jī)組運(yùn)行安全。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法操作內(nèi)容

參見圖1至圖5，《風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法》所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片由殼體1和位于殼體內(nèi)的兩塊抗剪切腹板12組合構(gòu)成，所述殼體1由迎流面殼體和背流面殼體對(duì)接構(gòu)成空腹結(jié)構(gòu)，兩塊抗剪切腹板12在腹腔中縱向并列布置，它們分別與迎流面殼體、背流面殼體的內(nèi)壁粘接；這是風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的基本結(jié)構(gòu)。

該發(fā)明的特點(diǎn)，是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中增設(shè)碳晶膜加熱裝置，該裝置包括碳晶電熱膜3、溫度傳感器2、加熱控制器10，所述碳晶電熱膜3鋪覆在殼體1的前緣表面覆冰區(qū)域，用于加熱殼體前緣覆冰區(qū)域；所述溫度傳感器2布置在碳晶電熱膜下，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，用于檢測(cè)殼體前緣覆冰區(qū)域的溫度；所述加熱控制器10布置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)中，根據(jù)溫度傳感器2檢測(cè)到的殼體1前緣覆冰區(qū)域的溫度，調(diào)整碳晶電熱膜3的加熱電功率，使殼體1前緣覆冰區(qū)域的溫度恒定在設(shè)定值，該設(shè)定值略大于冰的熔點(diǎn)，通常為0℃＜t≤2℃。 所述碳晶電熱膜3通過其電源線9連接電源，所述溫度傳感器2通過其信號(hào)線8連接加熱控制器10，所述碳晶電熱膜3的電源線9、溫度傳感器2的信號(hào)線8均敷設(shè)在葉片殼體1的腹腔中，固定在抗剪切腹板12上，從葉片根部引出。

由于設(shè)置了碳晶膜加熱裝置，為防止葉片遭受雷擊，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片還設(shè)有避雷裝置，該避雷裝置包括金屬絲網(wǎng)5和雷電流引線13，所述金屬絲網(wǎng)5包覆在葉片前緣殼體表面，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，其與碳晶電熱膜3的結(jié)合面設(shè)有絕緣層，該絕緣層是高密度雙向玻璃纖維布（800克/平方米）4作為夾心材料的玻璃鋼絕緣層。所述金屬絲網(wǎng)5具有釬焊的銅箔帶6，所述雷電流引線13固定在抗剪切腹板12上，它的一端與金屬絲網(wǎng)的銅箔帶釬焊連接，另一端從葉片根部引出接地。該結(jié)構(gòu)適合整體灌注工藝；若采用人工手糊工藝，則避雷裝置如圖4、圖5所示，包括金屬絲網(wǎng)5、雷電流引線13和連接螺栓7，所述金屬絲網(wǎng)包覆在葉片前緣殼體表面，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，其與碳晶電熱膜3的結(jié)合面設(shè)有絕緣層，該絕緣層是高密度（800克/平方米）雙向玻璃纖維布4作為夾心材料的玻璃鋼絕緣層。所述金屬絲網(wǎng)5具有釬焊的銅箔圍帶6，銅箔圍帶上有螺栓穿孔；所述雷電流引線固定在抗剪切腹板上，它的一端通過螺栓7與金屬絲網(wǎng)5連接，由螺栓7將雷電流引線13、金屬絲網(wǎng)5的銅箔圍帶6鎖緊連接，螺栓7與銅箔圍帶6的結(jié)合部、螺栓7與雷電流引線的13結(jié)合部均釬焊連接；雷電流引線13的另一端從葉片根部引出接地。

所述金屬絲網(wǎng)5采用銅絲網(wǎng)或鋁絲網(wǎng)；所述螺栓最好用銅螺栓；所述絕緣層是高密度（800克/平方米）雙向玻璃纖維布作為夾心材料的玻璃鋼絕緣層。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法實(shí)施案例

• 實(shí)例一

整體灌注工藝包括如下步驟：

（1）在灌注葉片迎流面、背流面殼體之前，先把低密度雙向玻璃纖維布、金屬絲網(wǎng)5、高密度雙向纖維布4、碳晶電熱膜3依序鋪在模具內(nèi)，對(duì)應(yīng)覆冰區(qū)域，把溫度傳感器2布置在碳晶電熱膜3上，并把金屬絲網(wǎng)5的雷電流引線13、碳晶電熱膜3的電源線9、溫度傳感器2的信號(hào)線8都釬焊好，其中，碳晶電熱膜的電源線9與碳晶電熱膜的電極11焊接，雷電流引線13直接與金屬絲網(wǎng)5的銅箔圍帶6焊接；再鋪覆葉片殼體纖維布及芯材；

（2）抽真空灌注樹脂一起成型，將金屬絲網(wǎng)、高密度雙向纖維布（800克/平方米）、碳晶電熱膜、溫度傳感器固化在葉片殼體內(nèi)；

（3）在抗剪切腹板灌注成型后，把金屬絲網(wǎng)的雷電流引線、碳晶電熱膜的電源線、溫度傳感器的信號(hào)線固定在抗剪切腹板上；

（4）將迎流面殼體、被流面殼體、抗剪切腹板組裝粘接，然后合模保溫、保壓，至粘接劑徹底固化后脫模，葉片成型；

（5）在葉片整個(gè)表面噴涂防風(fēng)沙耐腐蝕的專用油漆。

• 實(shí)例二

人工手糊工藝包括如下步驟：

（1）分別用模具灌注葉片迎流面殼體、背流面殼體、抗剪切腹板，再組裝粘接，合模保溫、保壓，至粘接劑徹底固化后脫模，葉片成型；

（2）在殼體1上鉆好碳晶電加熱膜電源線9的穿孔、溫度傳感器信號(hào)線8的穿孔、避雷裝置的螺栓7的穿孔；

（3）在葉片殼體1的前緣覆冰區(qū)域安裝溫度傳感器2，并與其信號(hào)線8釬焊連接；

（4）在葉片殼體1的前緣覆冰區(qū)域表面涂覆粘接劑，再將面積與覆冰區(qū)域表面相當(dāng)?shù)奶季щ娂訜崮?鋪覆上去，并與其電源線9釬焊連接；

（5）在碳晶電加熱膜3表面涂覆粘接劑，再將面積與碳晶電加熱膜3相當(dāng)?shù)母呙芏入p向玻璃纖維布4鋪覆上去；

（6）裁剪一塊金屬絲網(wǎng)5，其面積應(yīng)大于碳晶電加熱膜3，在金屬絲網(wǎng)的一邊釬焊銅箔帶6，在銅箔帶6上鉆螺栓孔，將金屬絲網(wǎng)5鋪覆在雙向玻璃纖維布4上面，其銅箔帶6的螺栓孔與葉片殼體上的螺栓孔對(duì)齊，將螺栓7穿進(jìn)螺栓孔，與雷電流引線13連接，并將銅箔帶6與螺栓7釬焊連接、雷電流引線13與螺栓7釬焊連接；

（7）將碳晶電加熱膜電源線9、溫度傳感器信號(hào)線8、雷電流引線13固定在抗剪切腹板12上，并從葉片根部引出；

（8）在金屬絲網(wǎng)5上鋪覆低密度雙向玻璃纖維布，將金屬絲網(wǎng)5覆蓋，做為金屬絲網(wǎng)5的防護(hù)層，然后在葉片整個(gè)表面噴涂防風(fēng)沙耐腐蝕的葉片專用油漆。

2021年11月，《風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的融冰加熱結(jié)構(gòu)及其制作方法》獲得2020年度四川專利獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。

項(xiàng)目嚴(yán)格按照項(xiàng)目計(jì)劃書要求展開工作，并達(dá)到了相應(yīng)的目標(biāo)。本項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)首次提出風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片覆冰與防除冰的研究方向并針對(duì)所涉及的基礎(chǔ)性問題開展了系統(tǒng)性的研究工作。通過機(jī)理分析、模型研究與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，在雨凇與霧凇、不同覆冰程度、不同表面粗糙度下研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的覆冰機(jī)理、覆冰增長(zhǎng)過程及其對(duì)風(fēng)機(jī)出力的影響，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)可以預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)葉片覆冰的數(shù)值計(jì)算方法；同時(shí)，分析并建立風(fēng)機(jī)防冰除冰過程中的熱平衡模型，并研究以防除冰元件設(shè)計(jì)、防除冰元件布置方式及防除冰功率選擇為核心的風(fēng)機(jī)葉片防冰除冰的方法和技術(shù)措施。研究發(fā)現(xiàn)：覆冰類型、覆冰程度和表面粗糙度均對(duì)葉片氣動(dòng)特性有顯著影響；同時(shí)，本項(xiàng)目所建立的葉片覆冰增長(zhǎng)模型、粗糙度模型、防冰除冰模型均與試驗(yàn)結(jié)果有較好的吻合。研究結(jié)果為解決風(fēng)力發(fā)電機(jī)在覆冰地區(qū)使用存在的問題提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)依據(jù)；項(xiàng)目所建立的葉片覆冰增長(zhǎng)模型和防冰除冰模型有助于推動(dòng)國(guó)內(nèi)葉片覆冰及防除冰領(lǐng)域的研究，所設(shè)計(jì)的基于循環(huán)控制策略的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片電加熱融/防冰技術(shù)與裝置具有較好的工程應(yīng)用前景和重要的工程應(yīng)用價(jià)值。

面對(duì)2011年年初的冰凍災(zāi)情，由湖南省科技廳牽頭組織、湖南大學(xué)王耀南教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)協(xié)同湖南電力試驗(yàn)研究院，國(guó)防科大等多家單位研制的新型除冰、融冰裝置緊急投入到電網(wǎng)除冰抗災(zāi)工作中，成為我省電網(wǎng)抵御冰凍災(zāi)害隊(duì)伍中的一支科技新力軍。在冰凍災(zāi)害來臨前，湖南電力試驗(yàn)研究院根據(jù)氣象信息在12月30日就及時(shí)預(yù)報(bào)了本次電網(wǎng)覆冰過程，并積極開展電網(wǎng)線路直流融冰抗災(zāi)工作。在此次融冰過程中，大量采用了最新研制的先進(jìn)直流融冰裝置，先后對(duì)220kV福外線、黔平線、蘇煙線、城用線和110kV陽錦線、陽象線等6條線路成功實(shí)施了線路直流融冰。本次現(xiàn)場(chǎng)融冰實(shí)踐證明，直流融冰具有操作簡(jiǎn)便、對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式影響小、所需融冰功率小、融冰效率高等優(yōu)點(diǎn)。

直流融冰的主回路設(shè)置方法專利目的

《直流融冰的主回路設(shè)置方法》的目的：提出直流融冰的主回路設(shè)置方法，適用于高壓及特高壓電網(wǎng)輸電線路的融冰，通過擴(kuò)展直流融冰回路的少量一次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)將無功控制功能作為直流融冰裝置的輔助功能，提供線路需要的感性無功功率的功能，進(jìn)行動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償。

直流融冰的主回路設(shè)置方法技術(shù)方案

《直流融冰的主回路設(shè)置方法》的技術(shù)方案是：

直流融冰的主回路設(shè)計(jì)方法，包括三相三繞組整流變壓器、12脈動(dòng)整流裝置、控制保護(hù)裝置、自動(dòng)切換裝置和直流側(cè)刀閘，三相三繞組整流變壓器的接線組采用D/d0/y11或Y/y0/d11接線、三相三繞組整流變壓器的兩個(gè)低壓側(cè)繞組相位移30度，其特征是：三相三繞組整流變壓器的2組低壓側(cè)的三相輸出分別連接到12脈動(dòng)整流裝置的2個(gè)閥組的三相輸入，12脈動(dòng)整流裝置的正負(fù)極輸出在直流融冰方式時(shí)分別通過直流側(cè)開關(guān)連接到需要進(jìn)行融冰的三相交流線路，形成直流融冰主回路（如圖2所示），可對(duì)三相交流線路進(jìn)行直流融冰；在無功補(bǔ)償方式擴(kuò)展一次設(shè)備可分別形成直流融冰主回路（如圖4、圖5所示）。

其中，如圖3所示，增加第一組電抗器和轉(zhuǎn)換開關(guān)刀閘，在整流變壓器與整流裝置之間每相串連1臺(tái)電抗器L_TCR，每臺(tái)電抗器兩側(cè)和一把轉(zhuǎn)換開關(guān)刀閘并聯(lián)（如圖3所示），根據(jù)需要可以增加濾波器。

其中，如圖4所示，閉合并聯(lián)的轉(zhuǎn)換開關(guān)刀閘電抗器L_TCR旁路（即短接），則主回路進(jìn)入融冰運(yùn)行狀態(tài)；打開并聯(lián)的轉(zhuǎn)換開關(guān)刀閘將電抗器L_TCR連接至換流器，再把直流融冰裝置的正、負(fù)極母排與兩個(gè)閥組之間的中性點(diǎn)母線之間短接，則主回路進(jìn)入無功補(bǔ)償運(yùn)行狀態(tài)，作為晶閘管控制的星形連接的可控電抗器運(yùn)行。

其中，如圖5所示，另設(shè)有第二組電抗器和轉(zhuǎn)換開關(guān)刀閘，每臺(tái)電抗器兩側(cè)和一轉(zhuǎn)換開關(guān)刀閘并聯(lián)，并在換流器兩個(gè)閥組的直流側(cè)和交流側(cè)增加連接線，每臺(tái)電抗器兩側(cè)和一轉(zhuǎn)換開關(guān)刀閘串聯(lián)接在連接線上，分別按照“直流側(cè)A相接交流側(cè)B”，“直流側(cè)B接交流側(cè)C”和“直流側(cè)C接交流側(cè)A”的方式連接，打開轉(zhuǎn)換開關(guān)刀閘將電抗器L_TCR連接至換流器，則主回路進(jìn)入無功補(bǔ)償運(yùn)行狀態(tài)，作為晶閘管控制的三角形連接的可控電抗器運(yùn)行。

由于整流變壓器采用D/d0/y11或Y/y0/d11接線，副邊兩個(gè)繞組相位移30度；融冰整流裝置采用12脈動(dòng)接線方式，融冰裝置運(yùn)行時(shí)對(duì)系統(tǒng)的諧波和無功影響很小。以用于500千伏交流線路融冰的60兆瓦固定式直流融冰裝置為例，其直流融冰運(yùn)行時(shí)需要的有功、無功和濾波的總?cè)萘考s為75兆伏安，通常不到變電站500千伏主變35千伏側(cè)容量的1/3，對(duì)系統(tǒng)影響很小；直流融冰裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波是12k±1次諧波，k為1，2，3，...，即融冰裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波主要是11、13次等特征諧波。融冰裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波對(duì)系統(tǒng)影響很小，對(duì)融冰裝置本身的穩(wěn)定運(yùn)行沒有影響，但是35千伏側(cè)略超過相關(guān)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，融冰運(yùn)行時(shí)可以不必裝設(shè)交流濾波器設(shè)備；對(duì)500千伏側(cè)和220千伏側(cè)的電壓諧波畸變影響很小，滿足相關(guān)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

融冰整流裝置對(duì)三相線路采用的融冰方式為：退出運(yùn)行的線路，通過二相/三相的自動(dòng)切換裝置，由控制裝置來自動(dòng)切換三相線路連接到整流裝置，保證三相線路均衡融冰，切換過程中整流裝置及開關(guān)的操作都由自動(dòng)順序控制來實(shí)現(xiàn)。這種融冰方式的特點(diǎn)是三相線路融冰程度均衡，不會(huì)產(chǎn)生三相導(dǎo)線的張力差并對(duì)桿塔造成影響。該技術(shù)具體可以參考同時(shí)提出的另一申請(qǐng)“直流融冰三相交流線路自動(dòng)切換的方法”中。

直流融冰的主回路設(shè)置方法改善效果

《直流融冰的主回路設(shè)置方法》有益效果：融冰裝置兼具有SVC功能，通過擴(kuò)展一次設(shè)備，融冰裝置在不承擔(dān)融冰功能時(shí)可以兼做靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，進(jìn)行動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償，充分利用用戶投資；同時(shí)回路接線簡(jiǎn)單，有效地解決日常運(yùn)行維護(hù)的問題。與AREVA技術(shù)方案亦有所不同，AREVA技術(shù)方案采用設(shè)備較多、接線復(fù)雜，在進(jìn)行直流融冰和無功補(bǔ)償（SVC）工作方式轉(zhuǎn)換時(shí)，改接線工作量很大；且直流融冰和無功補(bǔ)償（SVC）工作時(shí)都必須配置交流濾波器。