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公開番号2024124796
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-13
出願番号2023032706
出願日2023-03-03
発明の名称風車ブレード用ダウンコンダクタの断線検知装置
出願人音羽電機工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F03D 80/30 20160101AFI20240906BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】比較的簡単な構成でダウンコンダクタの断線を検知することができる断線検知装置及び断線検知方法を提供する。
【解決手段】断線検知装置は、風車ブレードが大気電界中で回転することにより、風車ブレードのダウンコンダクタから接地導体に流れる微小電流を検出する電流検出部5と、電流検出部5から出力される微小電流の電流信号を増幅するアンプ6と、アンプ6で増幅された電流信号を解析して、微小電流の電流情報を得る解析部7と、解析部7で得られた微小電流の電流情報に基づいて、ダウンコンダクタの断線を判定する判定部8とを基本的な要素として構成される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
風車ブレードに配置されたダウンコンダクタの断線を検知するための断線検知装置であって、
前記風車ブレードが大気電界中で回転することにより、前記ダウンコンダクタに流れる微小電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部から出力される前記微小電流の電流信号を増幅するアンプと、前記アンプで増幅された前記電流信号に基づいて、前記微小電流の電流波形を解析する解析部と、前記解析部で得られた前記電流波形の解析情報に基づいて、前記ダウンコンダクタの断線を判定する判定部とを備えたことを特徴とする風車ブレード用ダウンコンダクタの断線検知装置。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記ダウンコンダクタは前記風車ブレードが取り付けられる風車タワーに電気的に接続され、前記電流検出部は、前記風車タワーを流れる前記微小電流を検出する請求項１に記載の風車ブレード用ダウンコンダクタの断線検知装置。
【請求項３】
前記電流検出部は、前記風車ブレードに設けられ、前記ダウンコンダクタを流れる微小電流を検出する請求項１に記載の風車ブレード用ダウンコンダクタの断線検知装置。
【請求項４】
前記解析部は、前記風車ブレードの回転位置に関する回転信号を取得して、前記風車ブレードの回転位置と関連付けた前記解析情報を前記判定部に出力し、前記判定部は、前記解析情報に基づいて、前記ダウンコンダクタの断線を判定すると共に、前記ダウンコンダクタが断線した前記風車ブレードを特定する請求項１に記載の風車ブレード用ダウンコンダクタの断線検知装置。
【請求項５】
前記判定部は、電界強度計で測定した大気中の静電界強度信号を取得して、前記静電界強度信号と前記解析情報に基づいて、前記ダウンコンダクタの断線を判定する請求項１に記載の風車ブレード用ダウンコンダクタの断線検知装置。
【請求項６】
風車ブレードに配置されたダウンコンダクタの断線を検知するための断線検知方法であって、
前記風車ブレードが大気電界中で回転することにより、前記ダウンコンダクタに流れる微小電流を検出し、前記微小電流の電流波形を解析して、前記ダウンコンダクタの断線を検知する風車ブレード用ダウンコンダクタの断線検知方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、風車ブレード用ダウンコンダクタの断線を検知する断線検知装置及び断線検知方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
風力発電装置の風車ブレードには、風車ブレードを落雷から保護するためにレセプタ（受雷部）が設けられている。レセプタは風車ブレードの先端部や中間部に設けられ、風車ブレードの内部に設けられたダウンコンダクタ（引き下げ導線）に電気的に接続されている。ダウンコンダクタは、風車タワーに電気的に接続され（風車タワーの内部に引き下げ導線を配置している場合は、当該引き下げ導線に電気的に接続されることがある）、レセプタに着雷した際の雷電流は、レセプタ→ダウンコンダクタ→風車タワーという経路で大地へ放出される。
【０００３】
経年劣化や落雷等により、風車ブレードのダウンコンダクタに断線が発生すると、落雷時にダウンコンダクタの断線箇所で放電が起こり、風車ブレードの破損に繋がる。このため、風力発電設備の定期点検指針が２０１７年４月に改訂され、風車ブレードのダウンコンダクタについて導通試験等を行い、健全性（断線の有無）を確認することが義務付けられた。
【０００４】
ダウンコンダクタの断線を検知するために様々な手法が提案されてきた。例えば、特許文献１では、ステップ波形状の検査信号をダウンコンダクタに注入して、ダウンコンダクタ側の電圧または電流波形を観測し、この波形を非断線時における波形と比較して断線を検知している。特許文献２では、２本のダウンコンダクタの各基端部の間に交流電圧を印加して、電圧源とダウンコンダクタとの接続点に流れる電流を検出し、この電流値を非断線時における電流値と比較して断線を検知している。特許文献３では、ダウンコンダクタを含む共振回路に所定の周波数で交流電圧を印加して、共振回路に流れる電流を検出し、この電流値を非断線時における電流値と比較して断線を検知している。特許文献４では、レセプタとの間で放電可能な距離に配置した電極に電圧を印加して、レセプタと電極との間で放電させ、放電時に風車タワーへ流れた電流を検出し、この電流値を非断線時における電流値と比較して断線を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－２９３５１号公報
特開２０１７－１４２０７１号公報
特開２０２２－１３９２３１号公報
特開２０２２－１３０００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１～４の手法では、ダウンコンダクタの断線を検知するために、検査信号の注入（特許文献１）、交流電源の印加（特許文献２、３）、放電電極への電圧印加（特許文献４）を行う特別な装置を設ける必要があるので、断線検知装置の構成が複雑になる。
【０００７】
本発明の課題は、比較的簡単な構成でダウンコンダクタの断線を検知することができる断線検知装置及び断線検知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、風車ブレードに配置されたダウンコンダクタの断線を検知するための断線検知装置であって、前記風車ブレードが大気電界中で回転することにより、前記ダウンコンダクタに流れる微小電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部から出力される前記微小電流の電流信号を増幅するアンプと、前記アンプで増幅された前記電流信号に基づいて、前記微小電流の電流波形を解析する解析部と、前記解析部で得られた前記電流波形の解析情報に基づいて、前記ダウンコンダクタの断線を判定する判定部とを備えたことを特徴とする風車ブレード用ダウンコンダクタの断線検知装置を提供する。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、本発明は、風車ブレードに配置されたダウンコンダクタの断線を検知するための断線検知方法であって、前記風車ブレードが大気電界中で回転することにより、前記ダウンコンダクタに流れる微小電流を検出し、前記微小電流の電流波形を解析して、前記ダウンコンダクタの断線を検知する風車ブレード用ダウンコンダクタの断線検知方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、比較的簡単な構成でダウンコンダクタの断線を検知することができる断線検知装置及び断線検知方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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