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Dokumentenidentifikation DE19654925A1 30.04.1998
Titel Blitzschutz-, Blitzableitungs- und Blitzfangvorrichtung für Windenergiekonverter
Anmelder Eckhardt, Hans-Günter, 45136 Essen, DE
Erfinder Eckhardt, Hans-Günter, 45136 Essen, DE
DE-Anmeldedatum 22.07.1996
DE-Aktenzeichen 19654925
File number of basic patent 19629417.7
Offenlegungstag 30.04.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.04.1998
IPC-Hauptklasse H02G 13/00
IPC-Nebenklasse H01T 4/00   
Zusammenfassung Windkraftanlagen stellen besonders hochliegende blitzanziehende Einschlagstellen dar. Es ist bekannt, solche Anlagen gegen Beschädigungen durch Blitzeinschläge dadurch zu schützen, daß der um eine horizontale Achse rotierende Geräteteil an den höchsten Punkt seiner Kreisbahn gefahren und dort festgehalten wird, während gleichzeitig der niedrigste Punkt in Kontaktstellung mit einer Erdungsvorrichtung zum Austritt des Blitzes festgehalten wird, so daß der Blitz durch den leitfähigen Teil des Gerätes als Blitzableiter durchschlagen kann, ohne Schaden anzurichten.
Die Erfindung hat zum Ziele, einen Teil der Energie des Blitzes in geeigneten Energiespeicherelementen elektrostatisch aufzufangen und die Ladungsenergie in nutzbare Energie umzusetzen.

Beschreibung[de]

Es ist bekannt, bei Ballontragkörpern die Ballonflächen mit Metall zu beschichten und die Seilverbindungen zum Boden zu metallisieren, so daß eine elektrisch leitende Verbindung als Blitzableiter bis zum Erdungspunkt hergestellt wird.

Ferner ist bekannt, Windkraftkonverter gegen Beschädigungen durch Blitzeinschläge dadurch zu schützen, daß der um eine horizontale Achse rotierende Geräteteil an den höchsten Punkt seiner Kreisbahn gefahren und dort festgehalten wird, während gleichzeitig der niedrigste Punkt in Kontaktstellung mit einer Erdungsvorrichtung zum Austritt des Blitzes festgehalten wird, so daß der Blitz durch den leitfähigen Teil des Gerätes als Blitzableiter durchschlagen kann, ohne Schaden anzurichten.

Hier setzt die Erfindung ein. Sie hat zum Ziele, einen Teil der Energie des Blitzes oder des sich vorher langsamer aufbauenden elektrostatischen Spannungsfeldes in geeigneten Energiespeicherelementen aufzufangen und die Ladungsenergie in nutzbare Energie umzusetzen.

Erfindungsgemäß geschieht dies durch Gestaltung der Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch.

Die Abbildungen Fig. 1 und Fig. 2 stellen die Schaltungen von Energiespeichervorrichtungen gemäß der Erfindung dar.

In Fig. 1 sind zwischen der Blitzeinschlagstelle (1) und der Erdungsstelle (4) Elektrobatterieelemente (3a, 3b. . .) in Reihe geschaltet. Durch die Funkenstrecken (2a, 2b. .. ) wird die jeweilige Ladung jedes Einzelelementes (3a, 3b. . .) begrenzt. Die gesamte gespeicherte Ladungsmenge entspricht der Summe aller Einzelladungsmengen. Über den Schalter (5) kann die Ladung einem Stromverbraucher zugeführt werden.

In Fig. 2 sind als einzelne Speicherelemente isolierte Flüssigkeitsbehälter (6a, 6b. . .) zwischen Blitzeinschlagstelle (1) und Erdungspunkt (4) parallel geschaltet. Die Spannung wird über isolierte Anschlußstücke (7a, 7b. . .) den thermischen Speicherelementen paarweise zugeführt. Der in der Flüssigkeit fließende Strom setzt die elektrische Energie in nutzbare Wärme um. Auch hier wird die überschüssige Spannung durch Funkenstrecken begrenzt,über die der überschüssige Teil der Blitzenergie abgeleitet wird. Je nach Höhe des Überschusses können mit Schaltern (8a, 8b. . .) die einzelnen Speicherelemente bei Erreichung der Kapazitätsgrenze kurzgeschlossen und damit aus dem Netz herausgeschaltet werden.


Anspruch[de]
  1. Blitzschutz-,Blitzableitungs-und Blitzfangvorrichtung für Windenergiekonverter, dadurch gekennzeichnet,daß zwischen einem Eintrittspunkt (1) an einem höchstgelegenen Anlagenelement und einem tieferliegenden Erdungspunkt (4) eine Energiespeichervorrichtung angeordnet ist,bestehend aus einzelnen Speicherelementen (3a, 3b. . .) bzw. (7a, 7b. . .), von denen die atmosphärische elektrische Aufladung ggf. schon vor der Zündung des Blitzes, also während des Aufbaues eines stärkeren elektrostatischen Spannungsfeldes, ganz oder teilweise aufgenommen und wiederverwendbar gespeichert wird, indem die einzelnen Speicherelemente, überbrückt durch die Funkenstrecken (2a, 2b. . .) in Reihe oder parallel miteinander verbunden sind, so daß jedes einzelne Speicherelement (Elektrobatterie, isolierter Hochdruckflüssigkeitsbehälter, Halbleiterkörper) einen Teil der ankommenden Energie auf dem Niveau seiner Eigenkapazität speichern kann.






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