DE102004022299A1 - Windenergieanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage mit einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Ableitung elektrischer Ladungen (Ableitvorrichtung), die in Relativbewegung zu einer der Ableitvorrichtung zugeordneten elektrisch leitenden Abrollbahn (17) steht. Eine elektrisch leitende Kontaktrolle der Ableitvorrichtung rollt auf der Abrollbahn ab. Die Kontaktrolle ist mit einem Schleifkörper elektrisch leitend verbunden, welcher sowohl bei stillstehender als auch bei drehender Kontaktrolle in elektrisch leitender Berührung mit einer Erdungsbürste steht, wobei die Erdungsbürste vor Umwelteinflüssen geschützt gekapselt angeordnet und mit einer Erdungsleitung verbunden ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage mit einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Ableitung elektrischer Ladungen.
• In der DE 44 36 197 C2 wird eine Windenergieanlage mit einer Blitzschutzeinrichtung beschrieben. Es ist eine Blitzüberleitung von den Rotorblättern zu einem feststehenden, elektrisch leitenden Bauteil des geerdeten Maschinenträgers vorgesehen. Die Blitzschutzüberleitung ist ein im Bereich der Rotorblattwurzel in einem Isolations-Abstand zur Rotornabe angeordnetes, mit der Rotorblattwurzel in elektrischer Wirkverbindung stehendes Blitzableitungsorgan, das einen Überleitungsvorsprung aufweist, der dem feststehenden, elektrisch leitenden Bauteil des Maschinenträgers bis auf einen vorbestimmten Abstand angenähert ist. Bei dieser Blitzschutzeinrichtung sind zwei Funkenstrecken vorgesehen. Die erste Funkenstrecke befindet sich zwischen einem Aluminiumring an der Rotorblattwurzel und einer Fangstange. Am anderen Ende der Fangstange befindet sich eine zweite Funkenstrecke zur Überleitung des Blitzes in einen Ableitung der koaxial zur Rotorwelle angeordnet ist. Sowohl Blitzeinschläge als auch elektrostatische Ladungen werden über diese beiden Funkenstrecken abgeleitet, so dass mit häufigen Überschlägen zu rechnen ist.
• Diese Blitzschutzeinrichtung wurde in der DE 100 22 128 C1 weiter entwickelt, wobei zusätzlich eine Vorrichtung zur kontinuierlichen elektrostatischen Entladung von wenigstens einem Rotorblatt vorgesehen ist. Eine elektrostatische Aufladung eines Rotorblatts kann durch die Luftreibung der rotierenden Rotorblätter entstehen. Die Aufladung erfolgt so lange, bis die Überschlagspannung der vorgesehenen Luftstrecke erreicht wird. Durch das Aufladen der rotierenden Rotorblätter kommt es regelmäßig zu Überschlägen an der Funkenstrecke mit ebenso regelmäßigen unerwünschten Störungen der Elektronik. Es wird daher ein Statikableiter verwendet, der aus einer einfachen elektrischen Impedanz mit einer ohmschen und einer induktiven Komponente besteht. Es wird vorgeschlagen, im Bereich der Rotorblattwurzel auf Höhe eines die Rotorblattwurzel umgebenden Aluminiumrings eine Fangstange als Blitzableitungsorgan anzuordnen, die über einen Überleitungsvorsprung einem elektrisch leitenden Ableitung bis auf einen vorbestimmten Abstand, z.B. 3 mm, angenähert ist. Zwischen dem Aluminiumring und dem Blattadapter ist der Statikableiter leitend angeordnet. Diese Kombination einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Entladung elektrostatischer Ladung mit einer Funkenstrecke erfordert aufgrund der verwendeten Fangstange relativ viel Bauraum, da der Durchmesser des Ableitrings je nach Größe der Windenergieanlage erheblich sein kann. Die Fangstange muss hinreichend biegesteif ausgeführt sein, damit ein vorbestimmter Abstand zu dem Ableitung eingehalten werden kann. Mit zunehmender Länge der Fangstange ist es schwierig, die Abstände exakt einzuhalten, ohne die Fangstange zusätzlich abzustützen oder steifer zu gestalten. Auch bei der weiter entwickelten Blitzschutzeinrichtung erfolgt die Ableitung des Blitzes als auch der elektrostatischen Ladungen grundsätzlich über eine gemeinsame Funkenstrecke zwischen dem Überleitungsvorsprung und dem elektrisch leitenden Ableitring. Die Vorrichtung zur kontinuierlichen Entladung elektrostatischer Ladungen ist lediglich zwischen der Rotorblattwurzel und der Fangstange wirksam.
• Aus der DIN IEC88/117/CD (VDE 0127 Teil 24) sind Maßnahmen zum Schutz von Lagern und Getrieben bei Windenergieanlagen bekannt. Lichtbögen zwischen Lagerlaufflächen und den Wälzkörpern können genügend Energie führen, um starken Lochfraß zu verursachen. Insbesondere bei Offshore-Windenergieanlagen können durch Blitzschlag verursachte Lagerschäden hohe Instandsetzungskosten verursachen. Bei Hauptwellenlagern, Getrieben und Generatorlagern ist es schwierig, die notwendige Schmierung zur Verminderung der Reibung und den zur Führung von Blitzströmen notwendigen guten metallischen Kontakt gleichermaßen zu erreichen. Es ist bekannt, den Anteil der durch das Hauptwellenlager fließenden Blitzströme durch alternative Strompfade aus Schleifkontakten, Bürsten oder Funkenstrecken zu verringern. Große Lager besitzen niedrige Impedanzen, während Schleifkontakt, Bürsten oder Funkenstrecken mit ihren Verbindungen gegen Erde höhere Impedanzen aufweisen. Aus diesem Grund können derartige Maßnahmen Blitzströme nicht vollständig von Lagern fernhalten. Ableitungsbauteile wie Kohlebürsten sind in der Regel für kleinere Ströme ausgelegt.
• Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Windenergieanlage aufzuzeigen, bei welcher in besonders kompakter und Bauraum sparender Weise ein verbesserter Blitzschutz von Lagern und Getriebeelementen erreicht werden kann.
• Diese Aufgabe wird bei einer Windenergieanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Ableitvorrichtung und eine der Ableitvorrichtung zugeordnete elektrisch leitende Abrollbahn in Relativbewegung zueinander stehen, wobei eine elektrisch leitende Kontaktrolle der Ableitvorrichtung auf der Abrollbahn abrollt und wobei die Kontaktrolle mit einem Schleifkörper elektrisch leitend verbunden ist, welcher sowohl bei still stehender, als auch bei drehender Kontaktrolle in elektrisch leitender Berührung mit einer Erdungsbürste steht, die vor Umwelteinflüssen gekapselt angeordnet und mit einer Erdungsleitung verbunden ist.
• Mit dieser Erfindung ist es möglich, eine kontinuierliche Ableitung elektrischer Ladung bei einer Windenergieanlage zu realisieren, wobei durch die gekapselte Anordnung der Erdungsbürste ein vor Umwelteinflüssen geschützter Ableitungspfad geschaffen wird, dessen elektrische Leitfähigkeit nicht durch negative Witterungseinflüsse nachteilig beeinflusst wird. Wie bei denkbaren Ableitvorrichtungen von Windenergieanlagen, bei denen z.B. ein Schleifkontaktstück am Maschinenträger auf einem Schleifkörper in Form einer Schleifbahn an der Rotornabe anliegt, ist der zurückgelegte Weg an den Kontaktflächen der erfindungsgemäßen Ableitvorrichtung, d.h. zwischen Abrollbahn und Kontaktrolle gleich. In Abhängigkeit von den Durchmesserverhältnissen kann die Umfangsgeschwindigkeit der Kontaktrolle relativ hoch sein. Durch die Verbindung der Kontaktrolle mit einem Schleifkörper, an dem wiederum die Erdungsbürste anliegt, ist es jedoch möglich, das Maß der Relativbewegung zwischen Schleifkörper und Erdungsbürste auf ein Minimum zu reduzieren. Dies ist der Fall, wenn die Drehachse des Schleifkörpers und der Kontaktrolle zusammenfallen und die Erdungsbürste sehr nah an oder auf dieser Drehachse angeordnet ist. Bei dieser Anordnung findet eine Rotationsbewegung in einem kleinen, sehr begrenzten Durchmesserbereich statt, der bei zentrischer Anordnung der Erdungsbürste nur von dem Durchmesser der Erdungsbürste abhängt. Durch den grundsätzlich kleinen Durchmesser der Erdungsbürste liegen die Verschleißdaten dieses Bauteils der Ableitvorrichtung in den vorgegebenen Wartungsintervallen der Windenergieanlage. Dies ist insbesondere bei Offshore-Windenergieanlagen von Bedeutung, da hier besonders lange Wartungsintervalle angestrebt werden.
• In der Ausführungsform des Patentanspruchs 2 weist die Ableitvorrichtung eine mit der Erdungsleitung verbundene Funkenstrecke auf, die entweder auf die Abrollbahn oder auf eine parallel zu der Abrollbahn verlaufende Kontaktbahn oder auf die Kontaktrolle gerichtet ist. Die Funkenstrecke ist zum Ableiten von Blitzströmen vorgesehen und kann parallel zu der Kontaktrolle geschaltet sein. Eine Parallelschaltung besteht dann, wenn die Funkenstrecke auf die Abrollbahn oder eine parallel zu der Abrollbahn verlaufende Kontaktbahn gerichtet ist. Die kontinuierliche Ableitung von elektrostatischen Ladungen erfolgt über das Erdungsbürstensystem, wobei Blitzströme über die parallel geschaltete hochohmige Ableitung der Funkenstrecke geleitet werden. Wenn die Funkenstrecke nicht auf die Abrollbahn oder eine Kontaktbahn gerichtet ist, sondern auf die Kontaktrolle, liegt eine Reihenschaltung vor, so dass der Blitzstrom durch die Kontaktrolle fließt. Die Funkenstrecke ist räumlich derart positioniert, dass der Blitzstrom nicht durch die Lager der Kontaktrolle fließen kann, sondern zuvor über die Funkenstrecke abgeleitet wird. Auf diese Weise wird nicht nur die Lagerung der Kontaktrolle geschützt, sondern auch Erdungsbürste. Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, eine Kombination von Reihen- und Parallelschaltung von Funkenstrecken vorzusehen.
• In der Ausführungsform des Patentanspruchs 3 weist die Kontaktrolle einen die Abrollbahn kontaktierenden Abrollbereich und einen Gegenkontaktbereich für die Funkenstrecke auf. Durch einen von dem Abrollbereich getrennten Gegenkontaktbereich ist gewährleistet, dass die Luftstrecke unterhalb der Funkenstrecke mit zunehmendem Verschleiß des Abrollbereichs nicht größer wird. Grundsätzlich kann die Luftstrecke bei dieser Konfiguration kleiner als 1 mm eingestellt sein, so dass bereits geringe Überspannungen zur Zündung der Luftstrecke führen.
• Die Trennung des Abrollbereichs und des Gegenkontaktbereichs ist auch dann von Vorteil, wenn der Abrollbereich der Kontaktrolle ballig ausgebildet ist, wie dies in der Ausführungsform des Patentanspruchs 4 beansprucht wird. Die ballige Ausbildung verhindert ein Verkanten der Kontaktrolle gegenüber der Abrollbahn. Grundsätzlich ist die Kontaktrolle als Verschleißteil auszulegen, das in den vorgegebenen Wartungsintervallen auszutauschen ist. Daher ist vorgesehen, dass die Abrollbahn aus einem Werkstoff besteht, der eine höhere Verschleißfestigkeit besitzt als der Werkstoff der Kontaktrolle (Anspruch 5). Grundsätzlich wird die Kontaktrolle bei Erreichen einer Verschleißmarke oder bei Beschädigungen des Gegenkontaktbereichs der Funkenstrecke komplett ausgetauscht.
• Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Ableitvorrichtung zwischen der Rotornabe und dem Maschinenträger der Windenergieanlage angeordnet. D.h. die Abrollbahn bzw. Ableitvorrichtung ist entweder an der Rotornabe bzw. dem Maschinenträger angeordnet. Theoretisch wälzt die Kontaktrolle auf der Abrollbahn ab, ohne dass die Kontaktrolle auf der Abrollbahn gleitet. Hinsichtlich der räumlichen Lage kann die Abrollbahn die Form eines Kreisrings oder die einer Zylindermantelfläche haben. Der Vorteil einer zylindermantelförmigen Abrollbahn mit einer koaxial ausgerichteten Kontaktrolle, gegenüber kreisringscheibenförmigen Abrollbahnen ist, dass die Kontaktrolle über ihre gesamte Breite mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit auf der Abrollbahn abrollt.
• In der Praxis treten bei der erfindungsgemäßen Arbeitsvorrichtung Reibungsverluste durch den Kontakt der Erdungsbürste mit dem Schleifkörper sowie durch Lagerreibungskräfte auf. Daher soll die Kontaktrolle durch ihr Eigengewicht und/oder eine Andruckvorrichtung gegen die Abrollbahn gedrückt werden. Die Andruckvorrichtung stellt einerseits sicher, dass die Kontaktrolle permanent in elektrisch leitender Verbindung mit der Abrollbahn steht. Zum anderen verhindert das Andrücken auf die Abrollbahn, dass die Kontaktrolle auf der Abrollbahn gleitet, was den Materialverschleiß erhöhen würde. Bei einer stationär montierten Kontaktrolle, d.h. bei einer an dem Maschinenträger befestigten Ableitvorrichtung kann es ausreichend sein, dass die Kontaktrolle durch ihr Eigengewicht oder durch das Gewicht der Ableitvorrichtung gegen die Abrollbahn gedrückt wird. Ein höherer und einstellbarer Druck kann durch die Verwendung der Andruckvorrichtung aufgebaut werden. Diese ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Ableitvorrichtung an der Rotornabe befestigt ist und mit dieser gegenüber dem Maschinenträger rotatorisch bewegt wird. Die erforderliche Andruckkraft ist bevorzugt eine Federkraft. Durch die Verwendung geeigneter Federungsmittel ist es möglich, auch bei Unrundheit der Abrollbahn und auch bei zunehmendem Verschleiß der Kontaktrolle eine über die Standzeit gleich bleibende Andruckkraft aufzubringen, selbst wenn sich der Federweg verschleißbedingt mit der Zeit verändert. Es können Federungsmittel mit unterschiedlichen Federkennlinien zum Einsatz kommen.
• Um dem zunehmenden Verschleiß der Kontaktrolle Rechnung zu tragen, ist die Ableitvorrichtung schwenkbar befestigt. Diese schwenkende Lagerung kann auch als Pendellagerung bezeichnet werden und stellt sicher, dass Toleranzen beim Abrollen auf der Abrollbahn ausgeglichen werden können. Dadurch können auch Kontaktrollen mit relativ kleinen Durchmessern, wie z.B. 150 mm bis 250 mm zum Einsatz kommen, die auf Abrollbahnen mit wesentlich größeren Durchmessern insbesondere mit mehreren 1000 mm Durchmesser abwälzen. Bei Drehzahlen der Kontaktrolle zwischen 15 U/min und 400 U/min ist auch über die vorgegebenen Wartungsintervalle eine hinreichende Standzeit der Ableitvorrichtung gewährleistet. Vor allem ist über die gesamte Standzeit der Ableitvorrichtung eine gleich bleibende Luftstrecke unterhalb der Funkenstrecke realisierbar. Optional kann der Gegenkontaktbereich der Funkenstrecke zur besseren Zündung profiliert ausgeführt sein. Die Funkenstrecke selbst besteht vorzugsweise aus einer abbrandfesten Metalllegierung, insbesondere aus einer Wolfram-Kupferlegierung. Es sind Mittel zur Einstellung der Luftstrecke unterhalb der Funkenstrecke vorgesehen (Patentanspruch 8).
• Gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9 ist ein die Erdungsbürste aufnehmender Bürstenhalter gegenüber einem Lagergehäuse der Kontaktrolle elektrisch isoliert. Grundsätzlich ist die gesamte Ableitvorrichtung so konfiguriert, dass ein Blitzstrom keinen parallelen Strompfad nehmen kann, sondern auf direktem Weg und insbesondere ohne über die Erdungsbürste zu fließen, der Erdungsleitung zugeführt wird. Daher erfolgt auch die Anbindung zum Maschinenträger bzw. zur Rotornabe grundsätzlich isoliert. Auch die Abrollbahn ist grundsätzlich isoliert befestigt.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
• 1 im Teilschnitt einen Maschinenträger einer Windenergieanlage;
• 2 eine Ableitvorrichtung für eine Windenergieanlage in Blickrichtung auf die Kontaktrolle;
• 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der 2 und
• 4 die Ableitvorrichtung der 2 und 3 in Blickrichtung auf den Bürstenhalter.
• In 1 ist stark vereinfacht der obere Bereich einer Windenergieanlage 1 dargestellt. Die Windenergieanlage 1 umfasst einen Turm 2 mit einem Maschinenträger 3, der auch Gondel oder Maschinenhaus genannt wird. Innerhalb des Maschinenträgers 3 ist eine Rotorwelle 4 gelagert. Die Rotorwelle 4 wird über an einer Rotornabe 5 befestigte Rotorblätter 6 angetrieben und überträgt die Drehbewegung über eine Kupplung 7, ein Getriebe 8 und eine weitere elektrisch isolierte Kupplung 9 auf einen Generator 10. Die Rotorwelle 4 ist in Hauptlagern 11 gelagert. Die Hauptlager 11 sind gegenüber der Grundplatte 12 des Maschinenträgers 3 elektrisch isoliert. Ebenso ist das Getriebe 8 gegenüber der Grundplatte 12 über eine zwischengeschaltete Isolierung 13 elektrisch isoliert. Von den Rotorblättern 6 ausgehende elektrostatische Ladungen können an den mit II und III bezeichneten Ableitungsstellen von der Rotorwelle 4 abgeleitet und über die mit IV bezeichnete Ableitungsstelle einer nicht näher dargestellten Erdungsleitung zugeführt werden. Die Ableitungsstellen II, III und IV sind gegenüber dem Maschinenträger 3 bzw. dem Triebstrang der Windenergieanlage 1 elektrisch isoliert und blitzstromableitfähig miteinander verbunden.
• Die 2 bis 4 zeigen eine Ableitvorrichtung 14 zur kontinuierlichen Ableitung elektrischer Ladungen einer Windenergieanlage. Die Ableitvorrichtung 14 besitzt eine Kontaktrolle 15 mit einem ballig ausgeführten Abrollbereich 16, der auf einer andeutungsweise eingezeichneten Abrollbahn 17 bei einer Relativbewegung der Abrollbahn 17 gegenüber der Kontaktrolle 15 abwälzt. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt die Kontaktrolle 15 einen Außendurchmesser von 200 mm. Die Kontaktrolle 15 ist an einen Flansch 18 einer Tragwelle 19 geschraubt. Die Tragwelle 20 ist mit Lagern 21 in einem Lagergehäuse 20 gelagert. Die Tragwelle 21 ist auf der dem Flansch 18 abgewandten Ende mit einem Schleifkörper 22 verbunden, wobei der Schleifkörper 22 über eine von der Flanschseite her eingesetzte Schraube an der Tragwelle 19 befestigt ist. Der Schleifkörper 22 folgt damit der Bewegung der Kontaktrolle 15. Der Schleifkörper 22 steht in elektrisch leitender Berührung mit einer Erdungsbürste 23, die mit einer Federkraft in axiale Richtung auf den Schleifkörper 22 gedrückt wird. Die Erdungsbürste 23 ist verdrehfest in einem Bürstenhalter 24 gehalten. Über eine Leitung 25 besteht ein elektrischer Kontakt zwischen der Erdungsbürste 23 und dem Bürstenhalter 24. Der Bürstenhalter 24 ist gegenüber dem Lagergehäuse 20 isoliert befestigt. Der Bürstenhalter 24 ist hierzu mit einem ringscheibenförmig ausgebildeten Isoliermittel 26 verbunden, welches wiederum am Lagergehäuse 20 befestigt ist. Der Außendurchmesser des Isoliermittels 26 ist in diesem Ausführungsbeispiel größer als der Außendurchmesser des angrenzenden Lagergehäuses 20. Die Abmessungsverhältnisse sollen Blitzüberschläge von der Kontaktrolle 15 bzw. dem Lagergehäuse 20 auf den Bürstenhalter 24 verhindern. Der Bereich des Schleifkörpers 22, der Erdungsbürste 23 und der Leitung 25 ist von einer Kappe 27 bedeckt, welche den Kontaktbereich zwischen dem Schleifkörper 22 und der Erdungsbürste 23 vor Umwelteinflüssen schützt. Die Lager 21 sind in nicht näher dargestellter Weise vor dem Zutritt von Staub der Erdungsbürste 23 geschützt. Die Kappe 27 ist auf den Bürstenhalter 24 geschraubt, wobei der Bürstenhalter 24 an seinem in der Bildebene oberen Ende aus der Kappe 27 herausgeführt ist und einen An schlussflansch 29 für die schraubtechnische Befestigung einer Erdungsleitung 28 besitzt. An diesen Anschlussflansch 29 ist eine zweite Erdungsleitung 30 in Form einer Metallplatte angeschlossen, die elektrisch leitend mit einem Tragbolzen 31 verschraubt ist. Der Tragbolzen 31 durchsetzt fluchtende Öffnungen in zwei parallel zueinander angeordneten Halterplatten 33, 34, die an ihrem in der Bildebene unteren Ende über jeweils zwei Schrauben mit dem Lagergehäuse 20 verschraubt sind. Im Bereich ihrer oberen Enden besitzen die Halteplatten 33, 34 eine fluchtende Bohrung 35. Die Längsachse dieser Bohrung 35 ist die Schwenkachse S, um die die gesamte Ableitvorrichtung 14 einschließlich der Halterplatten 33, 34 verschwenkbar ist.
• Der Tragbolzen 31 ragt auf seiner dem Anschlussflansch 29 abgewandten Seite aus der Öffnung 32 der Halterplatte 34 heraus. Hier ist der Tragbolzen 31 mit einem L-förmigen Winkelformstück 36 verspannt, wobei in den vertikal und parallel zu den Halterplatten 33, 43 verlaufenden Schenkel des Winkelformstücks 36 die Funkenstrecke 37 höhenverstellbar und über eine Mutter gekontert eingeschraubt ist. Die Funkenstrecke 36 ist radial auf einen Gegenkontaktbereich 38 der Kontaktrolle 15 gerichtet. Dieser Gegenkontaktbereich 38 ist ein konzentrisch neben dem Abrollbereich 16 verlaufender zylindermantelförmiger Absatz. Der Abstand zwischen dem Gegenkontaktbereich 38 und der Funkenstrecke 37 ist vorzugsweise kleiner als 1 mm.
• Der horizontal verlaufende Schenkel des Winkelformstücks 36 ist an der Halterplatte 34 abgestützt in einer die Öffnung 32 umgebenden unrunden Aussparung verdrehfest gelagert, so dass die radiale Ausrichtung der Funkenstrecke 37 gewährleistet ist. Über eine Stützplatte 39 wird der horizontal verlaufende Schenkel des Winkelformstücks 36 mittels einer in den Tragbolzen 31 stirnseitig eingesetzten Schraube gegen die Halteplatte 34 verspannt und ist damit lageorientiert. Eine Hülse 40 zwischen den Halterplatten 33, 34 und eine auf den Tragbolzen 31 aufgeschraubte Haltemutter 41 dienen als Widerlager für das Winkelformstück 36.

1

Windenergieanlage

2

Turm

3

Maschinenträger

4

Rotorwelle

5

Rotornabe

6

Rotorblatt

7

Kupplung

8

Getriebe

9

Kupplung

10

Generator

11

Hauptlager v. 4

12

Grundplatte

13

Isolierung

14

Ableitvorrichtung

15

Kontaktrolle

16

Abrollbereich

17

Abrollbahn

18

Flansch

19

Tragwelle

20

Lagergehäuse

21

Lager

22

Schleifkörper

23

Erdungsbürste

24

Bürstenhalter

25

Leitung

26

Isoliermittel

27

Kappe

28

Erdungsleitung

29

Anschlussflansch

30

Erdungsleitung

31

Tragbolzen

32

Öffnung

33

Halterplatte

34

Halterplatte

35

Bohrung

36

Winkelformstück

37

Funkenstrecke

38

Gegenkontaktbereich v. 37

39

Stützplatte

40

Hülse

41

Haltemutter

S

Schwenkachse

Claims (9)

1. Windenergieanlage mit einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Ableitung elektrischer Ladungen (Ableitvorrichtung), dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitvorrichtung (14) und eine der Ableitvorrichtung (14) zugeordnete elektrisch leitende Abrollbahn (17) in Relativbewegung zueinander stehen, wobei eine elektrisch leitende Kontaktrolle (15) der Ableitvorrichtung (14) auf der Abrollbahn (17) abrollt und wobei die Kontaktrolle (15) mit einem Schleifkörper (22) elektrisch leitend verbunden ist, welcher sowohl bei stillstehender als auch bei drehender Kontaktrolle (15) in elektrisch leitender Berührung mit einer Erdungsbürste (23) steht, die vor Umwelteinflüssen gekapselt angeordnet und über einen Bürstenhalter (24) mit einer Erdungsleitung (28) verbunden ist.
2. Windenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitvorrichtung (14) eine mit einer Erdungsleitung (30) verbundene Funkenstrecke (37) aufweist, die entweder auf die Abrollbahn (17), auf eine parallel zu der Abrollbahn (17) verlaufende Kontaktbahn oder auf die Kontaktrolle (15) gerichtet ist.
3. Windenergieanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktrolle (15) einen die Abrollbahn (17) kontaktierenden Abrollbereich (16) und einen Gegenkontaktbereich (38) für die Funkenstrecke (37) aufweist.
4. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrollbereich (16) der Kontaktrolle (15) ballig ausgebildet ist.
5. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrollbahn (17) aus einem Werkstoff be steht, der eine höhere Verschleißfestigkeit besitzt als der Werkstoff der Kontaktrolle (15).
6. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitvorrichtung (14) im Übergangsbereich der Rotornabe (5) zu dem Maschinenträger (3) der Windenergieanlage (1) angeordnet ist.
7. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktrolle (15) durch ihr Eigengewicht und/oder eine Andruckvorrichtung gegen die Abrollbahn (17) gedrückt wird.
8. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftstrecke unterhalb der Funkenstrecke (37) einstellbar ist.
9. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Erdungsbürste (23) aufnehmender Bürstenhalter (24) gegenüber einem Lagergehäuse (20) der Kontaktrolle (15) elektrisch isoliert ist.