(57)【要約】【課題】風力発電設備では、ブレード先端に金属受雷部を設け、この金属受雷部に接続された避雷導体をブレードの全長に渡って配設して落雷による損傷を防止しているため、電波障害が発生している。【解決手段】ブレードに内蔵する避雷導体を非直線抵抗体、若しくは非金属の導体としたことにより電波障害発生を防止したものである。また、非直線抵抗体、若しくは非金属の導体とした避雷導体の一部を金属導体としたことにより、ブレードの重量を軽減し、且つ電波障害の発生範囲を縮小したものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電設備のブレード先端に金属受雷部を設け、この金属受雷部に接続された避雷導体をブレードの全長に渡って配設し、落雷時にはこの避雷導体及びアース線を介して大地に放電するよう構成したものにおいて、
前記避雷導体を非直線抵抗体若しくは非金属の導体としたことを特徴とした風力発電設備の避雷装置
【請求項２】
前記避雷導体は、前記ブレードの基部側を金属導体としたことを特徴とした請求項１記載の風力発電設備の避雷装置
【請求項３】
前記避雷導体は、前記非直線抵抗体若しくは非金属の導体を挟んでブレードの基部側と前記金属受雷部側とを金属導体としたことを特徴とした請求項１記載の風力発電設備の避雷装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電機の避雷装置に係り、特に電波障害を抑制した風力発電設備の避雷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大型風力発電設備におけるブレードは、一般にガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）が用いられているが、ＧＦＲＰは絶縁体であるため、雷電流を通過させる能力がない。このため、落雷による焼損等を防止する手段として、従来では特許文献１又は特許文献２のような手段が採られている。特許文献１では、ブレードの先端部に金属による受雷部を設け、この受雷部からブレードの基部にまで避雷導線を配設し、更にブレードの基部から大地への通電路を設けて、ブレード先端の受雷部への落雷による電流を大地に通電している。
【０００３】
また、特許文献２では、ブレード内の避雷導線からナセルへ間の放電ギャップに代えて非直線抵抗体導体を設け、耐雷性能の向上を図ったものが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１１３７３５号公報
【特許文献２】特開２０００−２６５９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
風力発電設備のブレード先端には金属片が固着され、且つこの金属片を始点としてブレード全長に渡って金属体の避雷導線が貫通していることにより、電波障害の原因になっている。特に、ブレードが回転した際に周期的に電波が弱くなる風車特有の電波障害が発生する。これにより、近隣住民のテレビ・ラジオに対する映像・音声品質の劣化が発生している。
【０００５】
そこで、本発明が目的とするところは、電波障害を抑制する風力発電機の避雷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、風力発電設備のブレード先端に金属受雷部を設け、この金属受雷部に接続された避雷導体をブレードの全長に渡って配設し、落雷時にはこの避雷導体及びアース線を介して大地に放電するよう構成したものにおいて、
前記避雷導体を非直線抵抗体若しくは非金属の導体としたことを特徴としたものである。
【０００７】
また、本発明は、請求項１における避雷導体は、前記ブレードの基部側を金属導体としたことを特徴としたものである。
【０００８】
さらに本発明は、請求項１における避雷導体は、前記非直線抵抗体若しくは非金属の導体を挟んでブレードの基部側と前記金属受雷部側とを金属導体としたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のとおり、本発明によれば、ブレードに内設する避雷導体を非直線抵抗体若しくは非金属の導体としたことにより、ブレードによる電波障害の発生を極力抑制可能としたものである。また、非直線抵抗体、若しくは非金属の導体の一部を金属導体としたことにより、ブレードの重量を軽減しながら、電波障害の発生範囲の縮小を可能としたものである。さらに本発明は、避雷導体を非直線抵抗体とすることにより、落雷による放電後の続流を速やかに遮断することが可能となるため、ブレードの熱損傷が軽減されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施例を示す構成図で、１はタワー、２はハブで、このハブ２にはブレード３が固着されている。４は各ブレード３の先端にそれぞれ取り付けられた金属受雷部で、この金属受雷部４とブレード３の基部側（ハブ側）間には避雷導体５が内設されている。なお、タワー１には図示省略されているがアース線が配設されている。
【００１１】
図２はブレード３の１枚のみを示した部分図で、金属受雷部４とブレード３の基部間に配設される避雷導体５は、例えば、酸化亜鉛を主成分とした非直線抵抗体や非金属の導体よりなっている。避雷導体５を非直線抵抗体５a、若しくは非金属の導体５bとすることにより、ブレード３での金属部分は金属受雷部４のみとなり、ブレードによる電波障害は極めて発生し難くなる。
【００１２】
ブレード３への落雷時には、避雷導体５及びアース線を通して大地に放電されるが、落雷に伴う発生電圧が問題とはならないレベルにまで低下しても、放電後に続流が発生する場合がある。ブレード３が内蔵する避雷導体５を非直線抵抗体５aとした場合、非直線抵抗体による電圧・電流特性により続流を短時間に消滅させることができるため、ブレードの熱損傷を防止できる効果が生じる。
【００１３】
図３は他の実施例を示したもので、ブレード３の基部側一部の避雷導体５を金属導体５cとしたものである。この実施例は、避雷導体５の一部を金属導体とすることで、非直線抵抗体、若しくは非金属の導体による重量増を軽減すると共に、電波障害が軽度であるブレード３の基部側を金属導体５cとしたものである。このように構成することにより、電波障害は図２で示す実施例よりは劣るものの、避雷導体を全て金属導体とした従来のものと比較して電波障害の及ぶ範囲は大幅に縮小されるものである。
【００１４】
図４は更に他の実施例を示したものである。この実施例は、避雷導体５として非直線抵抗体５a、若しくは非金属の導体５bを挟んでその両端に金属導体５cを接続して構成したものである。これによって、非直線抵抗体５a、若しくは非金属の導体５bによる重量増を更に軽減し、電波障害が軽度であるブレード３内の避雷導体５を金属導体５cとし、且つ金属受雷部４側を金属導体５cとしたものである。
この実施例においても、避雷導体を全て金属導体とした従来のものと比較して電波障害の及ぶ範囲は大幅に縮小されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を示す構成図。
【図２】本発明の第１の実施例を示す部分構成図。
【図３】本発明の第２の実施例を示す部分構成図。
【図４】本発明の第３の実施例を示す部分構成図。
【符号の説明】
【００１６】
１…  タワー
２…  ハブ
３…  ブレード
４…  金属受雷部
５…  避雷導体
５a…  非直線抵抗体
５b…  非金属の導体
５c…  金属導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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