(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面から立設される支持鉄塔部と、
支持鉄塔部の頂上に回動可能に取り付けられる頂部収容箱と、
頂部収容箱に取り付けられる回転翼と、
支持鉄塔部、頂部収容箱および回転翼を保護角内に収める移動避雷針と、
支持鉄塔部の根元付近に配置されるとともに支持鉄塔部が中央を貫通する環状の回動支持部と、支持鉄塔部に対して回動するように回動支持部に支持されるとともに移動避雷針が固定されるリング体と、リング体に設けられたギアと、ギアに噛合うドライブギアと、ドライブギアを回動駆動するモータと、風向についての風向角度信号を出力するセンサと、センサからの風向角度信号を入力してモータを回動制御する駆動制御部と、を有し、リング体が回動することで支持鉄塔部を略中心とする円周経路上で移動避雷針を移動させる回動駆動部と、
を備え、この回動駆動部は、風向きに応じて頂部収容箱が回動するにつれて、駆動制御部がセンサからの風向角度信号を入力してモータを回動制御し、回転翼を基準として予め設定された避雷針位置へ移動避雷針を移動させることを特徴とする風力発電設備。
【請求項２】
請求項１に記載の風力発電設備において、
前記センサは、風向を検出して風向角度信号を出力する風向センサであり、
前記駆動制御部は、風向角度信号から風向角度を算出してこの風向角度に基づいてモータを回動制御することを特徴とする風力発電設備。
【請求項３】
請求項１に記載の風力発電設備において、
前記センサは、頂部収容箱の回動に応じて風向角度信号を出力する角度センサであり、
前記駆動制御部は、風向角度信号から風向角度を算出してこの風向角度に基づいてモータを回動制御することを特徴とする風力発電設備。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の風力発電設備において、
前記回動支持部および前記リング体は導電性部材により形成され、
前記移動避雷針は、前記回動支持部および前記リング体を介して接地されることを特徴とする風力発電設備。
【請求項５】
地面から立設される支持鉄塔部と、
支持鉄塔部の頂上に回動可能に取り付けられる頂部収容箱と、
頂部収容箱に取り付けられる回転翼と、
支持鉄塔部、頂部収容箱および回転翼を保護角内に収める移動避雷針と、
支持鉄塔部が内輪を貫通し、外輪が回転自在に支持されるベアリングによる回動支持部と、回動支持部のベアリング外輪に固定されて支持鉄塔部に対して回動するように支持されるとともにこの移動避雷針が固定されるリング体と、リング体と頂部収容箱とを連結する連結部と、を有し、リング体が回動することで支持鉄塔部を略中心とする円周経路上で移動避雷針を移動させる回動駆動部と、
を備え、頂部収容箱に対して移動避雷針を非接触の状態とし、この回動駆動部は、風向きに応じて頂部収容箱が回動するにつれて、回転翼を基準として予め設定された避雷針位置へ移動避雷針を移動させることを特徴とする風力発電設備。
【請求項６】
請求項５に記載の風力発電設備において、
前記回動支持部およびリング体は導電性部材により形成されるとともに前記支持鉄塔部と前記回動支持部とは絶縁性部材で支持され、
前記移動避雷針は、前記リング体および前記回動支持部を介して接地されることを特徴とする風力発電設備。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の風力発電設備において、
前記避雷針位置は、好ましくは移動避雷針が略風上側にあることを特徴とする風力発電設備。
【請求項８】
請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の風力発電設備において、
前記避雷針位置は、好ましくは移動避雷針が略風下側にあることを特徴とする風力発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雷からの保護機能を有する風力発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、クリーンエネルギーである風力発電の有効性等が認知され、需要が高まりつつある。
風車構造を採用した風力発電設備は、周辺に高い造営物・木等がなく、平坦で風通しが良いという風況に恵まれた地形を有する場所、例えば山間部や沿岸（特に日本海側）という場所に設置されることが多い。
【０００３】
このような風力発電設備は、その性質上、強風にも耐え得るように金属材料を用いた堅牢な構造が採用される。さらに、近年の風車の大型化に伴い、その高さも非常に高くなっている。このため、雷雲が発生すると風力発電設備は、巨大な避雷針として機能して直撃雷に見舞われる頻度が高く、雷害対策が重要である。
【０００４】
このような風力発電設備における現状の雷害対策について、風力発電設備の概略構造とともに図を参照しつつ説明する。図１０は従来技術の風力発電設備の構造図である。
図１０で示すように、風力発電設備１００’は、風車部と避雷針部とに分けることができる。風車部は、支持鉄塔部１０と、頂部収容箱２０と、回転翼３０と、風向風速計４０と、収容箱上避雷針５０と、基礎６０とを備える。
【０００５】
支持鉄塔部１０は、高さが例えば数十ｍに達する。このような大型の支持鉄塔部１０を一体に形成することは、製造技術や輸送の観点から好ましくなく、実際は複数（図１０に示す従来技術では３本）の鋼管１１，１２，１３を搬入し、これら鋼管１１，１２，１３の開口周縁のフランジ部に設けられた挿通孔にボルトおよびナットを用いて連結部１４，１５を形成することで構成している。このような構造は、殆どの支持鉄塔部で採用されている。
【０００６】
頂部収容箱２０は、支持鉄塔部１０の回動支持部（ＹＡＷ回動機構部）１６に取り付けられて風向きに応じて回動するように構成され、その内部には図示しない増速機・発電機等が収容されている。
回転翼３０は、風力に応じて回動し、その回動が図示しない増速機・発電機に伝達されて発電に用いられる。
【０００７】
風向風速計４０は、頂部収容箱２０の上に設備されている。風向風速計４０は風向・風速に関する信号を出力し、この信号は風に対する制御（例えば支持鉄塔部１０に対する頂部収容箱２０の方位を決定する回動制御）に用いられる。この風に対する制御も、風力発電設備における様々な制御のうちの一つである。
【０００８】
収容箱上避雷針５０は、風向風速計４０の保護のため、この風向風速計４０の付近に設備されている。現状では、収容箱上避雷針５０は頂部収容箱２０に電気的に直接接続され、頂部収容箱２０および支持鉄塔部１０を介し、支持鉄塔部１０に電気的に接続された導線が、大地に埋設された接地極（図示せず）に接続されて接地を行っている。この避雷針５０の設備が従来技術の主要な雷害対策である。
基礎６０は通常鉄筋コンクリート構造の杭基礎・直接基礎などであり、堅牢な構造を有している。支持鉄塔部１０はこの基礎６０上に設けられる。
【０００９】
また、避雷針部である側置避雷針７０’は、避雷針支持部７１と、避雷針７２と、を備える。
避雷針支持部７１は、風車部の付近（図１０では後ろ側となっているが、頂部収容箱２０の回転により前になったり横になったりする）に配置されており、風車部全体を避雷針７２の保護角に収めるように充分身長が高いものである。
避雷針７２は、風車部を保護エリア内に収めるように配置されるものであり、避雷針７２は図示しない接地線により接地されている。
従来技術の風力発電設備１００’および雷害対策はこのようなものである。
【００１０】
また、風力発電設備の雷害対策に係る他の従来技術として、例えば、特許文献１（発明の名称「昇降機構を備えた雷雲感知装置付き避雷鉄塔」）などが知られている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−３１１０８３号公報（段落番号００１５〜００１７，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
先に述べたように風力発電設備への落雷対策が施されているが、依然雷害を防げない場合があるという問題があった。
例えば、図１０でも示したように独立した側置避雷針７０’を風車部の付近に設置するという従来技術の落雷対策では、頂部収容箱２０，回転翼３０の東西南北の回動の妨げや風の遮蔽物とならないように離れた場所に設けているのが現状であり、風車部を保護エリア内に入れるためには充分に高い避雷針としても保護エリアの境界近傍に風車部が位置することも多くなり、翼（ブレード）３１自体への落雷も完全に回避できないという問題があった。
一方、風車部を保護エリアの中へ入れるためにはさらに充分に高い避雷針とする必要があるが、この場合建設費が嵩むという問題もあった。
【００１３】
また、避雷針部以外にも翼（ブレード）３１にレセプタを設置したり、または、内部設備であるＳＰＤ（サージ・プロテクト・デバイス）を設置したりしている。しかしながら、落雷したときの雷電流は翼（風車ブレード）３１→頂部収容箱２０→支持鉄塔部１０→アースという経路を通過するために、電磁インパルスによる過電圧の発生等により落雷対策用の内部設備（ＳＰＤ）が破損して、雷害を被るおそれもある。
特許文献１の昇降機構を備えた雷雲感知装置付き避雷鉄塔では、避雷針を充分な高さに位置させるようにしたものであり、建設費が抑制できないなどの問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、風車部の近くに避雷針を設置できるようにして、低い避雷針であっても風車部を保護エリア内に確実に収めて避雷性能を向上させるような風力発電設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の請求項１に係る風力発電設備は、
地面から立設される支持鉄塔部と、
支持鉄塔部の頂上に回動可能に取り付けられる頂部収容箱と、
頂部収容箱に取り付けられる回転翼と、
支持鉄塔部、頂部収容箱および回転翼を保護角内に収める移動避雷針と、
支持鉄塔部の根元付近に配置されるとともに支持鉄塔部が中央を貫通する環状の回動支持部と、支持鉄塔部に対して回動するように回動支持部に支持されるとともに移動避雷針が固定されるリング体と、リング体に設けられたギアと、ギアに噛合うドライブギアと、ドライブギアを回動駆動するモータと、風向についての風向角度信号を出力するセンサと、センサからの風向角度信号を入力してモータを回動制御する駆動制御部と、を有し、リング体が回動することで支持鉄塔部を略中心とする円周経路上で移動避雷針を移動させる回動駆動部と、
を備え、この回動駆動部は、風向きに応じて頂部収容箱が回動するにつれて、駆動制御部がセンサからの風向角度信号を入力してモータを回動制御し、回転翼を基準として予め設定された避雷針位置へ移動避雷針を移動させることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係る風力発電設備は、
請求項１に記載の風力発電設備において、
前記センサは、風向を検出して風向角度信号を出力する風向センサであり、
前記駆動制御部は、風向角度信号から風向角度を算出してこの風向角度に基づいてモータを回動制御することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項３に係る風力発電設備は、
請求項１に記載の風力発電設備において、
前記センサは、頂部収容箱の回動に応じて風向角度信号を出力する角度センサであり、
前記駆動制御部は、風向角度信号から風向角度を算出してこの風向角度に基づいてモータを回動制御することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項４に係る風力発電設備は、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の風力発電設備において、
前記回動支持部および前記リング体は導電性部材により形成され、
前記移動避雷針は、前記回動支持部および前記リング体を介して接地されることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項５に係る風力発電設備は、
地面から立設される支持鉄塔部と、
支持鉄塔部の頂上に回動可能に取り付けられる頂部収容箱と、
頂部収容箱に取り付けられる回転翼と、
支持鉄塔部、頂部収容箱および回転翼を保護角内に収める移動避雷針と、
支持鉄塔部が内輪を貫通し、外輪が回転自在に支持されるベアリングによる回動支持部と、回動支持部のベアリング外輪に固定されて支持鉄塔部に対して回動するように支持されるとともにこの移動避雷針が固定されるリング体と、リング体と頂部収容箱とを連結する連結部と、を有し、リング体が回動することで支持鉄塔部を略中心とする円周経路上で移動避雷針を移動させる回動駆動部と、
を備え、頂部収容箱に対して移動避雷針を非接触の状態とし、この回動駆動部は、風向きに応じて頂部収容箱が回動するにつれて、回転翼を基準として予め設定された避雷針位置へ移動避雷針を移動させることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項６に係る風力発電設備は、
請求項５に記載の風力発電設備において、
前記回動支持部およびリング体は導電性部材により形成されるとともに前記支持鉄塔部と前記回動支持部とは絶縁性部材で支持され、
前記移動避雷針は、前記リング体および前記回動支持部を介して接地されることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項７に係る風力発電設備は、
請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の風力発電設備において、
前記避雷針位置は、好ましくは移動避雷針が略風上側にあることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項８に係る風力発電設備は、
請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の風力発電設備において、
前記避雷針位置は、好ましくは移動避雷針が略風下側にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上のような本発明によれば、風車部の近くに避雷針を設置できるようにして、低い避雷針であっても風車部を保護エリア内に確実に収めて避雷性能を向上させるような風力発電設備を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明を実施するための最良の形態について図に基づき以下に説明する。図１は本形態の風力発電設備の構成図、図２は回動駆動部および接地部の拡大説明図、図３はリング体とドライブギアとのかみ合い関係を説明する説明図、図４はリング体と回転支持部との支持関係を説明する説明図、図５は回転翼の避雷針位置の説明図、図６は移動避雷針の移動の説明図である。なお、従来技術と同じ構成については同じ符号を付するとともに重複する説明を省略する。
【００２６】
風力発電設備１００は、図１で示すように、風車部１と避雷針部とに加え、風車部１を中心として避雷針部を回動させるための回動駆動部８０や、移動避雷針と接地する接地部９０を採用したものである。なお、風車部１を構成する支持鉄塔部１０、頂部収容箱２０、回転翼３０、風向風速計４０、収容箱上避雷針５０、基礎６０については従来技術と同じであるため、同じ符号を付するとともに重複する説明を省略する。
【００２７】
回動駆動部８０は、図２で示すように、さらにリング体８１、回動支持部８２、レール８３、避雷針支持体８４、モータ８５、ドライブギア８６、風向センサ８７、駆動制御部８８を備えている。
接地部９０は、接地極９１、接地線９２を備えている。
【００２８】
リング体８１は、例えば円環状の板である。
回動支持部８２は、リング体８１を回動自在に支持する。詳しくは、図４で示すように、下側と横側とから支持するものであり、リング体８１は、円滑に回動するようになされる。さらに、このリング体８１の内周側では歯車が一体に形成されており、図３で示すようにドライブギア８６と噛合っている。なお、この歯車はリング体８１と別個に製作して、後に歯車とリング体８１とを一体に固定するようにしても良い。
また、リング体８１の中央孔には支持鉄塔部１０や基礎部６０が貫通しており、リング体８１の中心軸は支持鉄塔部１０の中心軸と略一致する。
【００２９】
レール８３は、円環状に形成されており、避雷針支持体８４が円滑に動くように下側から支持する。
避雷針支持体８４は、例えば方形状の板であり、一方がリング体８１の上面で固定され、また、他方がレール８３により支持されている。このためリング体８１の回動とともに避雷針支持体８４も回動する。この避雷針支持体８４の上に避雷針支持部７１が固定されている。従って、リング体８１が回動すると、避雷針支持体８４とともに移動避雷針７０は円周上の経路に沿って回転する。この経路はレール８３の円周状の経路と略一致する。
【００３０】
モータ８５は、リング体８１の内側に配置されており、駆動制御部８８から出力される駆動信号を受けて回動する。
ドライブギア８６は、モータ８５の回動軸に取付けられており、先にも説明したがリング体８１の内周の歯車と噛合っている。
【００３１】
風向センサ８７は、避雷針支持部７１に取付けられるものであり、風向を検出して風向角度信号を出力する。例えば、北側から風が吹いてくるときに風向角度信号を０°のデジタルデータとし、東側から風が吹いてくるときに風向角度信号を９０°のデジタルデータとし、南側から風が吹いてくるときに風向角度信号を１８０°のデジタルデータとし、西側から風が吹いてくるときに風向角度信号を２７０°のデジタルデータとするような角度信号である。つまり角度の絶対値としている。
駆動制御部８８は、風向センサ８７からの風向角度信号を入力し、後述するような演算制御によりモータ８５へ駆動信号を出力する。
【００３２】
接地部９０は、接地極９１、接地線９２を備える。この接地極９１は地中に埋設されている。そして、基礎６０の配筋や、回動支持部８２や、レール８３から引き出された接地線９２に接地極９１が接続されている。ここでいう接地極９１は、例えば、銅板接地、接地棒打設接地、埋設導体接地などによる。このような接地部９０により風車部や避雷針部を流れる閃絡電流が大地へ流される。
【００３３】
続いて風力発電設備１００の回動駆動部８０による動作について説明する。
ここに回動駆動部８０は移動避雷針７０が、頂部収容箱２０や回転翼３０に対して所定の避雷針位置にあるようにするため、図５で示すような避雷針位置に移動避雷針７０を位置させる必要がある。避雷針位置とは頂部収容箱２０や回転翼３０に対して相対的に決定されるような位置であり、例えば、避雷針位置を頂部収容箱２０の真正面（風上）としたり、斜め前としたり、真横としたり、斜め後ろとしたり、真後ろ（風下）を避雷針位置とするものである。
【００３４】
避雷針位置として、例えば、真正面（風上）とすることが好ましい（図６では避雷針位置を前としている）。この場合、回転翼３０の近くにあるため、避雷針７０を回転翼３０より少し高くするだけで回転翼３０が保護角内に収まるため、避雷針７０の高さを低くすることができ、建設コストの低減に寄与する。
【００３５】
避雷針位置として、例えば、真後ろ（風下）としても良い（図１，図２では避雷針位置を後ろとしている）。この場合、避雷針７０が回転翼３０の後ろにあるため、避雷針７０が風を遮るような事態がなくなり、発電効率が低下しないように配慮する。
【００３６】
また、避雷針７０を低く保ち、また、発電効率の低下も抑制するように、斜め横や真横に位置させるようにしても良い。
なお、本形態では、説明の具体化のため、避雷針位置を特に好ましい真正面（風上）であるとして以下説明を進める。
【００３７】
図２で示すように、風向センサ８７からは風向角度信号が駆動制御部８８へ常時出力されている。
駆動制御部８８は、風向センサ８７からの風向角度信号を入力して風向角度を算出し、風向に大きな変化がないと判断する場合には駆動制御を行わない。ここで風向に大きな変化がないと判断する条件としては、多少風向が変わっても変化しないと考えるものであり、例えば、保存されている直前の風向角度（回転翼３０・頂部収容箱２０の背面方向）と、検出により得た新たな風向角度と、を比較して、所定の風向範囲内（例えば、±１５°に収まる範囲内）の変化であれば、変化がないと判断し、それ以上の変化であれば、風向が変化したと判断する。さらにこの場合でも、風向が変わって先述の風向範囲を超える変化であっても所定期間経過前に風向範囲内に戻るような場合も変化がないと判断するが、所定期間経過しても風向範囲内へ戻ることがない場合に初めて風向が変化したと判断する。駆動制御部８８がこれら一連の判断手段として機能することで、瞬間的な風向変化を無視するようにして、常時回動するような事態を排除する。
【００３８】
駆動制御部８８が、風向が変化したと判断した場合に、さらに駆動制御部８８は移動避雷針７０を回動駆動させる。駆動制御部８８は、直近（風向変化検出前）に登録された頂部収容箱３０への真正面の風向角度を登録しており、この風向角度を読み出す。そして、駆動制御部８８は、風向センサ８７からの変化後の風向角度から差分角度を算出し、差分角度を移動角度とするように、駆動制御信号をモータ８５へ出力する。モータ８５が回動すると、ドライブギア８６がリング体８１を回動させる。すると、移動避雷針７０が回動して、図６で示すように頂部収容箱２０の風上の避雷針位置（略風上側）へ移動する。停止したときは差分角度が０、すなわち風向センサ８７からの変化後の風向角度と一致する。そして、このときの風向角度を新たに移動避雷針７０の風向角度であるとして登録する。以下同様の駆動制御を行って、移動避雷針７０は頂部収容箱２０の風下の避雷針位置に常にあるように移動する。回動駆動制御はこのようなものである。
【００３９】
なお、本形態では移動避雷針７０に設置された風向センサ８７を用いたが、この風向センサ８７に代えて、頂部収容箱２０の上に設けられた風向風速計４０が風向角度信号を出力するように構成して、この風向角度信号を入力して回動駆動８０が回動駆動させるようにしても良い。さらには、風向風速計４０と風向センサ８７とを連動させて両者から風向角度信号を取得するようにして駆動制御部８８が平均の風向角度を算出するようにも良い。これら構成は何れも採用が可能である。
【００４０】
続いて他の形態について図を参照しつつ説明する。図７は他の形態における回動駆動部および接地部の拡大説明図である。この形態では風車部１、移動避雷針７０、接地部９０は先の形態と同じであるが、回動駆動部８０の一部が相違する。回動駆動部８０は、図７で示すように、さらにリング体８１、回動支持部８２、レール８３、避雷針支持体８４、モータ８５、ドライブギア８６、駆動制御部８８、角度センサ８９を備えている。図２を用いて説明した先の形態では風向センサ８７を用いて風向角度信号を検出したが、本形態では角度センサ８９を用いて風向角度信号を検出する点が相違する。なお、それ以外は他の構成は同じである。以下相違点のみ重点的に説明するものとして、他の構成は同じ符号を付するとともに重複する説明を省略する。
角度センサ８９は、頂部収容箱２０の回動に応じて風向角度信号を駆動制御部８８へ出力する。
【００４１】
続いて風力発電設備１００の回動駆動部８０による動作について説明する。
図７で示すように、角度センサ８９からは風向角度信号が駆動制御部８８へ常時出力されている。
駆動制御部８８は、角度センサ８９からの風向角度信号を入力して風向角度を算出し、風向に大きな変化がない、つまり頂部収容箱２０が回転していないと判断する場合には駆動制御を行わない。判断手法は先の形態で説明した手法と同じであり、重複する説明を省略する。
【００４２】
駆動制御部８８が、風向が変化した、つまり頂部収容箱２０が回転したと判断した場合に、さらに駆動制御部８８は移動避雷針７０を回動駆動させる。駆動制御部８８は、直近（風向変化検出前）に登録された頂部収容箱３０の正面方向の風向角度を登録しており、この風向角度を読み出す。そして、駆動制御部８８は、角度センサ８９からの変化後の風向角度から差分角度を算出して、差分角度を移動角度とするように、駆動制御信号をモータ８５へ出力する。モータ８５が回動すると、ドライブギア８６がリング体８１を回動させる。すると、移動避雷針７０が回動して、図６で示すように頂部収容箱２０の風上の避雷針位置へ移動する。停止したときは差分角度が０、すなわち角度センサ８９からの変化後の風向角度と一致する。そして、このときの風向角度を新たに移動避雷針７０の風向角度であるとして登録する。以下同様の駆動制御を行って、移動避雷針７０は頂部収容箱２０の風下の避雷針位置に常にあるように移動する。本形態の回動駆動制御はこのようなものである。
【００４３】
なお、本形態では頂部収容箱２０の図示しない回転部に設置された角度センサ８９を用いたが、この角度センサ８９に加えて、移動避雷針７０に設置された風向センサ８７や風向風速計４０を併用して両者から風向角度信号を取得するようにして駆動制御部８８が平均の風向角度を算出するようにしても良い。これら構成は何れも採用が可能である。
【００４４】
続いて他の形態について図を参照しつつ説明する。図８，図９は他の形態における移動避雷針および回動駆動部の拡大説明図である。この形態の風力発電設備２００では風車部１は先の形態と同じであるが、回動駆動部２１０、移動避雷針２２０が相違する。回動駆動部２１０は、図８，図９で示すように、回動支持部２１１、連結部２１２、リング体２１３を備えている。移動避雷針２２０は、図８，図９で示すように、避雷針支持部２２１、避雷針２２２を備えている。
先に図１〜図７を用いて説明した先の形態ではセンサからの検出信号を用いて回転駆動するものであったが、本形態では機械的に追従させる方式とした点が相違する。なお、それ以外の他の構成は同じである。以下相違点のみ重点的に説明するものとして、他の構成は同じ符号を付するとともに重複する説明を省略する。
【００４５】
回動支持部２１１は、詳しくはベアリングであり、内輪を支持鉄塔部１０が貫通し、外輪が玉により回転自在に支持される。後述するが支持鉄塔部１０に対して回動支持部２１１は図示しない絶縁性部材で支持されている。
リング体２１３はこの回動支持部２１１の外輪により回動自在に支持されるとともに、連結部２１２と移動避雷針２２０とが固定されている。
また、回動支持部２１１（内輪・玉・外輪）およびリング体２１３は導電性部材により形成されている。
連結部２１２は、リング体２１３と頂部収容箱２０とを機械的に連結する。
【００４６】
避雷針支持部２２１は、リング体２１３に固定されている。避雷針支持部２２１は、避雷針２２２が回転翼３０の近傍に位置する程度の長さを有している。
避雷針２２２は、図８でも示すように回転翼３０の真正面、つまり風上に位置し、図９で示すように、複数の避雷針２２２が放射状で上側に伸びるように配置されており、回転翼３０ではなく避雷針２２２へ誘雷するようになされている。
【００４７】
また、避雷針２２２は、避雷針支持部２２１、リング体２１３、回転支持部２１１（内輪・玉・外輪）、内輪に接続される接地線９２、接地極９１という経路で接地される。なお、先述べたように支持鉄塔部１０と回動支持部２１１の内輪とは絶縁性部材で支持され、支持鉄塔部１０を雷電流の経路としないように配慮している。また、内輪は回動しないため、接地線９２が絡まるような事態も起こらないようにしている。
【００４８】
本形態ではこのような構成としたため、頂部収容箱２０が風向きに応じて回動すると、連結部２１２を介してリング体２１３が追従して回動する。このため、風向きに応じて頂部収容箱２０や回転翼３０が水平方向に回動するにつれて移動避雷針２２０を避雷針位置（本形態では真正面（風上）とした）へ瞬時に移動させることができる（回転翼３０の真正面に常に位置している）。本形態では、頂部収容箱２０や回転翼３０の水平方向の回動に応じて直ちに回動するものであり、頂部収容箱２０や回転翼３０に対して移動避雷針２２０が避雷針位置を常に維持するという利点がある。また、構成も比較的簡単であるため、安価とすることもできる。
【００４９】
なお、先に述べたように避雷針位置は、例えば、図５でも示したように、頂部収容箱２０の斜め前としたり、真横としたり、斜め後ろとしり、真後ろ（風下）を避雷針位置とするようにしても良い。これら避雷針位置は実際の状況により選択するようにすればよい。
また、避雷針の構造もより機械的に補強した構造を採用するなど適宜変更するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の風力発電設備の構成図である。
【図２】回動駆動部および接地部の拡大説明図である。
【図３】リング体とドライブギアとのかみ合い関係を説明する説明図である。
【図４】リング体と回転支持部との支持関係を説明する説明図である。
【図５】回転翼の避雷針位置の説明図である。
【図６】移動避雷針の移動の説明図である。
【図７】他の形態における回動駆動部および接地部の拡大説明図である。
【図８】他の形態における移動避雷針および回動駆動部の拡大説明図である。
【図９】他の形態における移動避雷針および回動駆動部の拡大説明図である。
【図１０】従来技術の風力発電設備の構造図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００，２００：風力発電設備
１：風車部
１０：支持鉄塔部
２０：頂部収容箱
３０：回転翼
４０：風向風速計
５０：収容箱上避雷針
６０：基礎
７０：移動避雷針
７１：避雷針支持部
７２：避雷針
８０：回転駆動部
８１：リング体
８２：回動支持部
８３：レール
８４：避雷針支持体
８５：モータ
８６：ドライブギア
８７：風向センサ
８８：駆動制御部
８９：角度センサ
９０：接地部
９１：接地極
９２：接地線
２１０：回動駆動部
２１１：回動支持部
２１２：連結部
２１３：リング体
２２０：移動避雷針
２２１：避雷針支持部
２２２：避雷針
【図１】
0004785500.tif 000002
【図２】
0004785500.tif 000003
【図３】
0004785500.tif 000004
【図４】
0004785500.tif 000005
【図５】
0004785500.tif 000006
【図６】
0004785500.tif 000007
【図７】
0004785500.tif 000008
【図８】
0004785500.tif 000009
【図９】
0004785500.tif 000010
【図１０】
0004785500.tif 000011