JP4748307B2

JP4748307B2 - Blade structure and wind power generator

Info

Publication number: JP4748307B2
Application number: JP2005234183A
Authority: JP
Inventors: 直人平形
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2025-08-12
Also published as: JP2007046575A

Description

本発明は、プロペラ型の風力発電装置を落雷による大規模な破損などから護るための技術、およびそれに関連する制御技術に関する。 The present invention relates to a technique for protecting a propeller-type wind power generator from a large-scale damage caused by a lightning strike, and a control technique related thereto.

風力発電装置には、様々なタイプがあるが、大型化、土地利用効率などの観点から、ナセルから垂直方向に放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置（プロペラ型）が多く採用されている。
さて、風力発電装置は、エネルギ密度が低い風をエネルギ源とする発電であるため、大きな出力を得るためにブレードは大型化している。近年では直径５０メートルを超えるプロペラ型の風力発電装置も登場している。 There are various types of wind power generators, but from the viewpoints of size increase and land use efficiency, many wind power generators (propeller type) with multiple blades that radiate vertically from the nacelle are used. Has been.
Now, since a wind power generator is the power generation which uses the wind with a low energy density as an energy source, in order to obtain a big output, the braid | blade is enlarged. In recent years, propeller-type wind power generators with a diameter of more than 50 meters have also appeared.

さて、巨大な風力発電装置におけるブレードの先端は、その風力発電装置が設置されている近辺からは非常に高くそびえ立っているため、落雷を受けやすい。落雷を受けてしまうと、ブレードは破壊されることが多い。ブレードが破壊されてしまった場合には、修復に多大な費用と長期間（たとえば１〜２ヶ月程度）を要する。 Now, since the tip of the blade in a huge wind power generation device stands very high from the vicinity where the wind power generation device is installed, it is susceptible to lightning strikes. When lightning strikes, blades are often destroyed. When the blade is broken, it takes a great deal of cost and a long period of time (for example, about 1 to 2 months) for repair.

これまで風力発電装置のブレードは、電気抵抗が高い絶縁材料であるＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製が多かった。しかし、落雷時には、雨降りやブレードが湿っていて、そのうちブレード表面の小さな傷やごみの付着、わずかな穴やひび割れから雨水が浸入し、それが導電体となって破損すると考えられている。
一方、近年、ブレードの素材として採用されることが多くなってきたＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）は、客観的なデータには乏しいものの、これまで主流だった一般のＦＲＰ（繊維強化プラスチック）よりも導電性が高いために落雷を受けやすくなっているという説もある。たとえば、ＦＲＰ製のブレードの時にはブレードではなく、風向風速計に落雷したが、ＧＦＲＰ製のブレードの場合はブレードに落雷することが多いと言われている。 Until now, many blades of wind power generators were made of FRP (fiber reinforced plastic), which is an insulating material with high electrical resistance. However, it is believed that during lightning strikes, the rain gets wet and the blades get wet, of which rainwater infiltrates from small scratches and dirt attached to the blade surface, and from slight holes and cracks, which become conductors and break.
On the other hand, GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic), which has been increasingly used as a material for blades in recent years, has less objective data, but it is more common than conventional FRP (Fiber Reinforced Plastic). There is also the theory that it is easy to receive lightning due to its high conductivity. For example, in the case of a blade made of FRP, lightning strikes on the anemometer, not on the blade, but in the case of a blade made of GFRP, it is said that lightning strikes frequently on the blade.

さて、ウィンドファームなど、風力発電装置が多数設置されているようなエリアでは、避雷用タワーを設置するという対策もある。つまり、その避雷用タワーに雷を誘導することでその周囲にある風力発電装置には雷が落ちにくくする、というものである。 Now, in areas where many wind power generators are installed, such as wind farms, there is a measure to install a lightning protection tower. In other words, by guiding lightning to the lightning protection tower, it makes it difficult for lightning to fall on the wind power generators around it.

特許文献1に該当するような技術もある。この技術は、接地された誘雷鎖につながれた誘雷針を用意し、その誘雷針を水圧による放流水にて飛翔させるという方法で誘雷させるものである。 There is also a technique corresponding to Patent Document 1. In this technique, a lightning rod connected to a grounded lightning chain is prepared, and the lightning rod is caused to lighten by a method of flying with discharge water by water pressure.

特開２００４−３４２５１８号公報JP 2004-342518 A

また、落雷によるブレードの損傷を的確に防止する技術として、特許文献２に該当するような技術もある。 In addition, there is a technique corresponding to Patent Document 2 as a technique for accurately preventing damage to the blade due to lightning.

特開２００５−１１３７３５号公報JP 2005-113735 A

しかしながら、上述した先行技術には、以下のような課題が残っている。
特許文献１に記載された技術は、運営に大きなコストがかかる。また、複雑な地形の場所においては、水流を起こす施設の設置が困難な場合もある。避雷針をウィンドファームに建設するという方法も、同様の課題がある。
特許文献２に記載された技術は、ある程度の効果が見込める可能性がある。しかし、雷は場所や季節によって非常に大きな差があり、大きなエネルギの雷でも破損を防止することは困難である。たとえば、冬場の日本海側で発生する雷は、他地域の雷のエネルギよりも遙かに大きい。 However, the following problems remain in the prior art described above.
The technique described in Patent Document 1 is costly to operate. Also, in places with complex terrain, it may be difficult to install facilities that cause water flow. The method of constructing a lightning rod on a wind farm has the same problem.
The technique described in Patent Document 2 may be expected to have a certain effect. However, lightning varies greatly depending on the location and season, and it is difficult to prevent damage from lightning with high energy. For example, lightning generated on the Sea of Japan side in winter is far greater than the energy of lightning in other areas.

雷に関しては、風況と異なって収集されたデータが少ない。
また、近隣に構造物ができたりすると、落雷が増える傾向にある、といった相対的な変化もあるので、予測も困難である。 Regarding lightning, there is little data collected unlike wind conditions.
In addition, when there is a structure in the vicinity, there is a relative change that lightning strikes tend to increase, so it is difficult to predict.

さて、落雷によってブレードが破壊されてしまうメカニズムは完全には解明されていないが、以下のように考えられている。
すなわち、特許文献２の図２に示すような空洞部分がブレードには存在するので、ブレードに落雷があるとそのエネルギがジュール熱となって、空洞内の水滴を蒸発させて爆発すると考えられている。実際に、ブレード内部に高電流を流した際には、内部圧力が上昇により、ブレードが接着面から割れたという実験結果も報告されている。 Now, the mechanism by which a blade is destroyed by a lightning strike has not been fully elucidated, but is considered as follows.
In other words, since there is a hollow portion in the blade as shown in FIG. 2 of Patent Document 2, it is thought that when there is a lightning strike on the blade, its energy becomes Joule heat and the water droplets in the cavity are evaporated to explode. Yes. In fact, it has been reported that when a high current is applied to the inside of the blade, the blade cracked from the bonding surface due to an increase in internal pressure.

本発明が解決しようとする課題は、雷によるブレードの損傷事故の被害を最小限にすることができる技術を提供することである。
ここで、請求項１から請求項６に記載の発明の目的は、雷によるブレードの損傷事故の被害を最小限にすることができる風力発電装置用のブレード構造を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a technique capable of minimizing the damage of blade damage accidents caused by lightning.
An object of the invention described in claims 1 to 6 is to provide a blade structure for a wind turbine generator capable of minimizing the damage of a blade damage accident caused by lightning.

また、請求項７から請求項１３に記載の発明の目的は、雷によるブレードの損傷事故の被害を最小限にすることができる風力発電装置を提供することにある。 Another object of the invention according to claims 7 to claim 13 is to provide a wind power generating device capable of minimizing damage damage accident blades from lightning.

本発明は、プロペラ型の風力発電装置における雷によるブレードの破損に関して、雷による損傷を防ぐのではなく、「フェールセーフ」をコンセプトとする。
すなわち、予め弱い部位を作っておき、その部位が壊れることで他の部位にまで損傷が及ぶことを防ぐとともに、弱い部位を含めた修理を簡単に行えるようにするのである。 The present invention is based on the concept of “fail-safe” rather than preventing damage due to lightning, with regard to blade breakage due to lightning in a propeller-type wind power generator.
That is, a weak part is made in advance, and it is possible to prevent damage to other parts by breaking the part and to easily perform repair including the weak part.

（請求項１）
請求項１に記載の発明は、中央部から放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置におけるブレード構造に係る。
すなわち、少なくとも一枚のブレードにおいて、ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位付近に誘電チップを固定するとともに、その先端部位における他の部位との境目である分離境界部または分離境界帯は、他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成したブレード構造である。 (Claim 1)
The invention according to claim 1 relates to a blade structure in a wind turbine generator having a plurality of blades that are radiating from a central portion.
That is, in at least one blade, the dielectric chip is fixed near the tip portion that is a predetermined portion from the end opposite to the nacelle, and the separation boundary portion that is a boundary between the tip portion and other portions Alternatively, the separation boundary zone is a blade structure formed so as to be more easily damaged by internal pressure than other parts.

「少なくとも一枚のブレード」としているのは、複数のブレード全てでもよいが、少なくとも一枚という意味である。ただし、一枚のブレードのみに先端分離構造を採用した場合には、他の請求項で限定するように、そのブレードが最上位に位置して停止する制御機能が備わることが望ましい。
本願発明は、二枚以上のブレードを備えるプロペラ型風力発電装置において採用される。なお、ブレードは中空構造をなしている。
誘電チップは、ブレード先端付近に導電部のことであり、そこに接続した金属ワイヤをブレード付け根まで通す方法が落雷対策として使われている。導電部で受電した雷電流は金属ワイヤを通ってブレードを通過し、ナセル、タワーを介して接地極へと流れる。導電部を翼端の一部に取り付ける方法、翼端すべてを導電体で包む方法などがとられ、風力発電装置メーカーにより異なっている。 “At least one blade” means all of a plurality of blades, but means at least one blade. However, when the tip separation structure is adopted for only one blade, it is desirable to provide a control function for stopping the blade at the uppermost position as limited in other claims.
The present invention is employed in a propeller-type wind power generator including two or more blades. The blade has a hollow structure.
The dielectric chip is a conductive part near the blade tip, and a method of passing a metal wire connected to the blade to the base of the blade is used as a countermeasure against lightning. The lightning current received by the conductive part passes through the blade through the metal wire, and flows to the ground electrode through the nacelle and the tower. There are a method of attaching the conductive part to a part of the blade tip, a method of wrapping all the blade tips with a conductor, and the like, which are different depending on the wind turbine generator manufacturer.

（作用）
誘電チップの存在により、雷はその誘電チップに落雷する確率が極めて高くなる。
ブレードは中空構造をなしており、その内部には、水滴もたまる。水滴は、ブレードの回転に伴う遠心力によって先端に移動しやすい。そして、その中空部分の空気やそこにたまった水滴などが落雷のエネルギを受けて瞬時に蒸発・膨張する。すると、他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成した先端部位が破損し、他の部位は損傷を免れる。 (Function)
Due to the presence of the dielectric chip, lightning has a very high probability of lightning strike on the dielectric chip.
The blade has a hollow structure, and water droplets are accumulated inside the blade. The water droplets easily move to the tip due to the centrifugal force accompanying the rotation of the blade. Then, the air in the hollow portion and the water droplets accumulated therein are instantly evaporated and expanded upon receiving lightning energy. Then, the tip part formed more easily with respect to internal pressure than other parts is broken, and other parts are free from damage.

損傷した先端部位は、他の部位が損傷した場合に比べて修理が行いやすい。ブレードを回転させることによって、損傷したブレードを下位に位置させれば、その先端部位は最も低くなるからである。
誘電チップの存在により、他の部位に落雷する確率は相対的に低下するため、誘電チップが備えられているブレード以外のブレードや、風力発電装置の他の部位が落雷から保護されることにもなる。 Damaged tip parts are easier to repair than when other parts are damaged. This is because if the damaged blade is positioned at a lower position by rotating the blade, the tip portion thereof becomes the lowest.
Due to the presence of dielectric chips, the probability of lightning strikes to other parts is relatively reduced, so that blades other than blades equipped with dielectric chips and other parts of the wind turbine generator are protected from lightning strikes. Become.

なお、先端部位は内圧に対して破損しやすく形成されているが、外圧からも破損しやすい。そのため、外圧にて損傷する程度の風圧を受けると先端部位が破損することとなるが、そのブレードにおいては、風圧によってブレードの根本（ナセルとの結合部付近）にかかる曲げモーメントが軽減する。そのため、想定以上の風力を受けた場合のブレードの根本からの折損事故を未然防止することに貢献する。 In addition, although the front-end | tip part is easily formed with respect to internal pressure, it is easy to be damaged from external pressure. For this reason, when the wind pressure that is damaged by the external pressure is received, the tip portion is broken. However, in the blade, the bending moment applied to the blade root (near the joint with the nacelle) is reduced by the wind pressure. Therefore, it contributes to preventing breakage accidents from the root of the blade when it receives wind power more than expected.

以下のような発明を提供することもできる。
すなわち、中央部から放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置におけるブレード構造に係る。
少なくとも一枚のブレードにおいて、ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位付近に誘電チップを固定するとともに、ブレードにおける中空構造の中空部分とブレード外表面とを連通させる逃がし弁と、誘電チップに電流が流れた場合に逃がし弁を開放する弁トリガーとを備える。 The following inventions can also be provided.
That is, the present invention relates to a blade structure in a wind turbine generator that includes a plurality of blades that radiate from the center.
At least one blade is a relief valve that fixes the dielectric chip near the tip portion, which is a predetermined proportion from the end opposite to the nacelle, and communicates the hollow portion of the hollow structure of the blade with the outer surface of the blade. And a valve trigger that opens the relief valve when a current flows through the dielectric chip.

（用語説明）
「逃がし弁」とは、所定以上の圧力を受けた場合に、その圧力を逃がすための弁である。
「弁トリガー」とは、逃がし弁の開放を指示する機構である。具体的には電磁弁などである。なお、逃がし弁と弁トリガーとを兼ね備えた機構もある。たとえば、ラプチャーディスクである。 (Glossary)
The “relief valve” is a valve for releasing the pressure when a predetermined pressure or more is applied.
The “valve trigger” is a mechanism that instructs opening of the relief valve. Specifically, it is a solenoid valve. There is also a mechanism having both a relief valve and a valve trigger. For example, a rupture disk.

（作用）
誘電チップの存在により、雷はその誘電チップに落雷する確率が極めて高くなる。
誘電チップに落雷すると、弁トリガーが逃がし弁を開放する。ブレードは中空構造をなしているため、その中空部分の空気やそこにたまった水滴などが落雷のエネルギを受けて瞬時に蒸発・膨張するが、逃がし弁が開放されるので、ブレードの中空部分の膨張に伴う破損を防止できたり、破損の程度を軽減できる。
誘電チップの存在により、他の部位に落雷する確率は相対的に低下するため、誘電チップが備えられているブレード以外のブレードや、風力発電装置の他の部位が落雷から保護されることにもなる。 (Function)
Due to the presence of the dielectric chip, lightning has a very high probability of lightning strike on the dielectric chip.
When lightning strikes the dielectric tip, the valve trigger releases the valve. Since the blade has a hollow structure, the air in the hollow part and the water droplets accumulated in it are instantly evaporated and expanded by the lightning energy, but the relief valve is opened. Damage due to expansion can be prevented and the degree of damage can be reduced.
Due to the presence of dielectric chips, the probability of lightning strikes to other parts is relatively reduced, so that blades other than blades equipped with dielectric chips and other parts of the wind turbine generator are protected from lightning strikes. Become.

（請求項２）
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブレード構造を限定したものであり、
誘電チップからはアースを取るためのアース線をブレード内部に内装したことを特徴とする。 ( Claim 2 )
The invention according to claim 2 limits the blade structure according to claim 1 ,
A ground wire for grounding the dielectric chip is provided inside the blade.

（作用）
アース線の存在により、誘電チップに落雷する確率は高まり、相対的に誘電チップの存在しないブレードや、風力発電装置の他の部位に落雷する確率も低められる。 (Function)
Due to the presence of the ground wire, the probability of lightning strikes on the dielectric chip increases, and the probability of lightning strikes on blades that do not have a dielectric chip and other parts of the wind turbine generator is also reduced.

（請求項３）
請求項３に記載の発明は、請求項１から請求項２のいずれかに記載のブレード構造を限定したものである。
すなわち、先端部位と他の部位との境目は、先端部位を他の部位から分離させるための分離境界部とし、その分離境界部は他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成したことを特徴とする。 ( Claim 3 )
The invention of claim 3 is obtained by limiting the blade structure according to any one of claims 1 to 2.
That is, the boundary between the tip part and the other part is a separation boundary part for separating the tip part from the other part, and the separation boundary part is formed to be more easily damaged by internal pressure than the other part. Features.

（用語説明）
「分離境界部」とは、たとえば、請求項３に記載のアース線を巻き付けることによって形成しても良いし、電熱線としてもよいし、逆に分離境界部を絶縁体として形成してもよい。先端部位との境目として全部周回させずに部分的、間歇的であっても良い。 (Glossary)
The “separation boundary portion” may be formed by, for example, winding the ground wire according to claim 3, may be a heating wire, or conversely, the separation boundary portion may be formed as an insulator. . It may be partial or intermittent without making a full circle as a boundary with the tip part.

落雷によって、ブレードの中空部分に存在していた水や空気の膨張が生じた場合、分離境界部が他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成されているので、その分離境界部がまず破損する。すると、先端部位がブレードの他の部位から分離し、ブレードの中空部分は開放され、爆発およびその爆発による損傷を免れる。
分離境界部は内圧に対して破損しやすく形成されているが、外圧からも破損しやすい。そのため、外圧にて損傷する程度の風圧を受けると分離境界部が破損することとなるが、そのブレードにおいては、風圧によってブレードの根本（ナセルとの結合部付近）にかかる曲げモーメントが軽減する。そのため、想定以上の風力を受けた場合のブレードの根本からの折損事故を未然防止することに貢献する。
ブレードの修理は、分離境界部を交換して先端部位と他の部位とを再接合すればよい。 If lightning strikes cause expansion of water or air that was present in the hollow part of the blade, the separation boundary is formed more easily with respect to internal pressure than other parts. fall into disrepair. Then, the tip part is separated from the other part of the blade, the hollow part of the blade is opened, and the explosion and the damage caused by the explosion are avoided.
The separation boundary portion is easily damaged by the internal pressure, but is easily damaged by the external pressure. For this reason, the separation boundary portion is damaged when the wind pressure is damaged by external pressure, but the bending moment applied to the blade base (near the joint portion with the nacelle) is reduced by the wind pressure. Therefore, it contributes to preventing breakage accidents from the root of the blade when it receives wind power more than expected.
The blade can be repaired by exchanging the separation boundary and rejoining the tip portion and another portion.

（請求項４）
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のブレード構造を限定したものである。
すなわち、先端部位は、他の部位からの分離後に再結合可能な再結合構造を備えたことを特徴とする。 ( Claim 4 )
The invention according to claim 4 limits the blade structure according to any one of claims 1 to 3 .
That is, the tip part is characterized by having a recombination structure that can be recombined after separation from other parts.

（用語説明）
「再結合構造」とは、たとえば先端部位と他の部位とを接続するワイヤ、ヒンジなどである。 (Glossary)
The “recombination structure” is, for example, a wire, a hinge, or the like that connects the tip part and another part.

（作用）
本請求項に係るブレード構造では、落雷によって先端部位が他の部位から分離する。分離した状態では、強風状態が治まっても発電を再開できない。しかし、再結合構造を備えたブレードであれば、再結合可能なので、発電再開を簡易化できる。 (Function)
In the blade structure according to the present claim, the tip portion is separated from other portions by lightning strike. In the separated state, power generation cannot be resumed even if the strong wind conditions are cured. However, since a blade having a recombination structure can be recombined, the restart of power generation can be simplified.

（請求項５）
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のブレード構造を限定したものである。
すなわち、先端部位の長さは、全体の３０％以下としたことを特徴とする。 ( Claim 5 )
The invention according to claim 5 limits the blade structure according to any one of claims 1 to 4 .
That is, the length of the tip portion is 30% or less of the whole.

（用語説明）
先端部位の長さを、「全体の３０％以下」としたのは、統計的な分析から、３０％が脱落すればブレードが約３倍長持ちする一方、風車ブレードの性能に大きな影響を与える位置がブレード先端から３０％以内に存在しているため、その部分は一体成型したほうが望ましいからである。また、あまりに大きく脱落すると、復帰運転への負担や予備パーツの輸送、保管の困難性が高まるからである。 (Glossary)
The length of the tip part is set to “30% or less of the total”. The statistical analysis shows that if 30% drops, the blade will last about 3 times longer, while the wind turbine blade performance will be greatly affected. Is present within 30% of the blade tip, and it is desirable to integrally mold that portion. Moreover, if the dropout is too large, the burden on return operation and the difficulty of transporting and storing spare parts increase.

（請求項６）
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のブレード構造を限定したものであり、
先端部位には、静電放電装置を備えたことを特徴とするブレード構造に係る。 ( Claim 6 )
Invention of Claim 6 limited the blade structure in any one of Claims 1-5 ,
According to the blade structure, the tip portion is provided with an electrostatic discharge device.

（用語説明）
「静電放電装置」とは、飛行機、ジェット機に採用されている「静電放電装置」である。落雷の電気エネルギを後方から逃がす役割をなす。 (Glossary)
The “electrostatic discharge device” is an “electrostatic discharge device” used in airplanes and jet aircraft. It plays the role of escaping lightning electrical energy from behind.

電荷は、尖った箇所に集まりやすいので、ブレードの先端に集まりやすい。しかし、そこに静電放電装置を備えたので、電荷を溜めないで逃がすことができる。 Since the electric charge tends to collect at a pointed portion, it tends to collect at the tip of the blade. However, since the electrostatic discharge device is provided there, it is possible to escape without accumulating charges.

（請求項７）
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明に係るブレード構造を採用した風力発電装置である。
すなわち、中央部から放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置であって、少なくとも一枚のブレードにおいて、ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位が、ナセルとは反対側の端部付近に誘電チップを固定するとともに、ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位における他の部位との境目である分離境界部または分離境界帯は、他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成し、ブレードの回転が停止した場合には、誘電チップを備えたブレードが上位に位置するような停止機構を備えたことを特徴とする風力発電装置に係る。 ( Claim 7 )
A seventh aspect of the present invention is a wind power generator employing the blade structure according to the first aspect of the present invention.
That is, a wind turbine generator having a plurality of blades that are radiating from a central portion, wherein at least one blade has a tip portion that is a predetermined portion from the end on the side opposite to the nacelle. A dielectric chip is fixed near the end on the opposite side of the nacelle, and the separation boundary or separation boundary band that is the boundary with the other part at the tip part that is a predetermined part from the end opposite to the nacelle is The wind power is characterized by being provided with a stop mechanism that is more easily damaged by internal pressure than other parts, and when the rotation of the blade stops, the blade with the dielectric chip is positioned at the upper position. It relates to a power generator.

（用語説明）
「停止機構」は、たとえば、ブレードが三枚の風力発電装置において一枚のみに先端分離構造を備えていたとすると、その先端分離構造を備えたブレードがその先端部位を上にしてほぼ垂直をなすように停止させる。
なお、全てのブレードに誘電チップおよび破損しやすい先端部位が備わっている場合には、停止機構がブレードをどの位置で停止させてもよい。 (Glossary)
For example, if the blade has a tip separation structure in only one of the three wind turbine generators, the blade having the tip separation structure is almost vertical with the tip portion up. To stop.
Note that when all the blades are provided with dielectric chips and easily damaged tip portions, the stop mechanism may stop the blades at any position.

（作用）
落雷の危険性が高まった場合、例えば気象庁等からの落雷注意報により、風力発電装置付近に雷が近づいてきた場合には、停止機構がブレードの回転を停止させる。そのとき、誘電チップ等を備えたブレードが上位に位置するように停止させる。雷はナセルよりも高い位置にあるブレードに落ちる確率が高いのであるが、誘電チップが備わっているので更に確率は高まる。落雷があると、他の部位よりも内圧に対して破損しやすい先端部位が破損し、他の部位や他のブレードが落雷による損傷から守られることに貢献する。 (Function)
When the risk of lightning is increased, for example, when lightning approaches the wind power generator due to a lightning warning from the Japan Meteorological Agency, the stop mechanism stops the rotation of the blade. At that time, the blade provided with the dielectric chip or the like is stopped so as to be positioned at the upper level. Lightning is more likely to fall on a blade that is higher than the nacelle, but the probability is further increased because of the dielectric chip. If there is a lightning strike, the tip part, which is more easily damaged by internal pressure than other parts, is broken, which contributes to protecting other parts and other blades from damage due to lightning strikes.

（請求項８）
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の風力発電装置を限定したものであり、
前記停止機構は、カットアウト風速以上の風速時にブレードの回転を停止させることとしたことを特徴とする。 ( Claim 8 )
Invention of Claim 8 limited the wind power generator of Claim 7 ,
The stop mechanism is characterized in that the rotation of the blade is stopped when the wind speed is equal to or higher than the cutout wind speed.

カットアウト風速以上の風速時には、停止機構がブレードの回転を停止させる。そのとき、先端分離構造を備えたブレードが上位に位置するように停止させる。想定以上の風速はナセルよりも高い位置で生じる確率が高いのであるが、想定以上の風速が発生してもその風圧を受けるブレードには、他の部位よりも内圧に対して破損しやすい先端部位が存在する。したがって、想定以上の風速が発生してその先端部位が損傷した場合には、ブレードの根本にかかる曲げモーメントを軽減し、折損事故を未然防止することに貢献する。 When the wind speed exceeds the cut-out wind speed, the stop mechanism stops the rotation of the blade. At that time, the blade having the tip separation structure is stopped so as to be positioned at the upper position. There is a high probability that a wind speed that is higher than expected will occur at a higher position than the nacelle. Exists. Therefore, when the wind speed more than expected is generated and the tip portion thereof is damaged, the bending moment applied to the base of the blade is reduced, which contributes to preventing a breakage accident.

以下のような風力発電装置に係る発明を提供することもできる。
すなわち、中央部から放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置であって、少なくとも一枚のブレードにおいて、ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位付近に誘電チップを固定するとともに、ブレードにおける中空構造の中空部分とブレード外表面とを連通させる逃がし弁と、誘電チップに電流が流れた場合に逃がし弁を開放する弁トリガーとを備え、ブレードの回転が停止した場合には、誘電チップを備えたブレードが上位に位置するような停止機構を備えたことを特徴とする風力発電装置に係る。 The invention which concerns on the following wind power generators can also be provided.
In other words, a wind turbine generator having a plurality of blades that radiate from the center, and at least one blade has a dielectric in the vicinity of the tip portion that is a predetermined proportion from the end opposite to the nacelle. In addition to fixing the tip, the blade has a relief valve that communicates the hollow part of the hollow structure of the blade with the outer surface of the blade, and a valve trigger that opens the relief valve when a current flows through the dielectric tip. In such a case, the present invention relates to a wind turbine generator having a stop mechanism in which a blade including a dielectric chip is positioned at a higher position.

（請求項９）
請求項９に記載の発明は、請求項７から請求項８のいずれかに記載の風力発電装置を限定したものであり、
誘電チップからはアースを取るためのアース線をブレード内部に内装したことを特徴とする。 ( Claim 9 )
The invention according to claim 9, which has a limited wind power generator according to any of claims 7 to claim 8,
A ground wire for grounding the dielectric chip is provided inside the blade.

（請求項１０）
請求項１０に記載の発明は、請求項７から請求項９のいずれかに記載の風力発電装置を限定したものであり、
先端部位と他の部位との境目は、先端部位を他の部位から分離させるための分離境界部とし、その分離境界部は他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成したことを特徴とする。 ( Claim 10 )
The invention of claim 10 is obtained by limiting the wind power generator according to any of claims 7 to claim 9,
The boundary between the tip part and the other part is a separation boundary part for separating the tip part from the other part, and the separation boundary part is formed to be more easily damaged by internal pressure than other parts. To do.

（請求項１１）
請求項１１に記載の発明は、請求項７から請求項１０のいずれかに記載の風力発電装置を限定したものであり、
先端部位は、他の部位からの分離後に再結合可能な再結合構造を備えたことを特徴とする。 ( Claim 11 )
The invention of claim 11 is obtained by limiting the wind power generator according to claim 10 claim 7,
The tip part is characterized by having a recombination structure that can be recombined after separation from other parts.

（請求項１２）
請求項１２に記載の発明は、請求項７から請求項１１のいずれかに記載の風力発電装置を限定したものであり、
先端部位には、静電放電装置を備えたことを特徴とする。 ( Claim 12 )
The invention of claim 12 is obtained by limiting the wind power generator according to any of claims 7 to claim 11,
The tip portion is equipped with an electrostatic discharge device.

（請求項１３）
請求項１３に記載の発明は、請求項７から請求項１２のいずれかに記載の風力発電装置を限定したものであり、
前記停止機構は、雷が所定範囲内に接近したことを検知する雷検知手段からの雷接近データに基づいてブレードの回転を停止させることとしたことを特徴とする。 ( Claim 13 )
The invention of claim 13 is obtained by limiting the wind power generator according to any of claims 7 to claim 12,
The stop mechanism is characterized in that the rotation of the blade is stopped based on lightning approach data from a lightning detection means for detecting that lightning has approached within a predetermined range.

（用語説明）
「雷検知手段」は、本願に係る風力発電装置に内蔵されていても良いし、別に設けられた雷検知手段（例えば気象庁等からの落雷注意報）から通信回線などを介して「雷接近データ」を受信することとしても良い。落雷および雷雲の接近を事前に予測するシステムとしては、LPATS（落雷位置評定装置）などを利用しても良い。
前者の場合には、ウィンドファームなどにおいてそのファームのコントロールセンターか、風力発電装置のいずれかに設けられていることとして、設けられていない他の風力発電装置においては、設けられている風力発電装置から「雷接近データ」を受信することとしても良い。
後者の場合には、落雷によって停電をしてしまってからは使用できないというデメリットがあるものの、コスト的な面などにメリットがある。 (Glossary)
The “lightning detection means” may be built in the wind power generator according to the present application, or “lightning approach data” may be provided via a communication line or the like from a separate lightning detection means (for example, a lightning warning from the Japan Meteorological Agency). ”May be received. As a system for predicting lightning strikes and the approach of thunderclouds in advance, LPATS (lightning strike location assessment device) or the like may be used.
In the former case, a wind farm or the like is provided in either the control center of the farm or the wind power generator. It is good also as receiving "lightning approach data" from.
In the latter case, there is a demerit that it cannot be used after a power failure due to a lightning strike, but there is an advantage in terms of cost.

請求項１から請求項６に記載の発明によれば、雷によるブレードの損傷事故の被害を最小限にすることができる風力発電装置用のブレード構造を提供することにある。
また、請求項７から請求項１３に記載の発明によれば、雷によるブレードの損傷事故の被害を最小限にすることができる風力発電装置を提供することができた。 According to the first to sixth aspects of the invention, it is an object to provide a blade structure for a wind turbine generator capable of minimizing the damage of a blade damage accident caused by lightning.
In addition, according to the inventions of claims 7 to 13 , it is possible to provide a wind turbine generator capable of minimizing the damage of the blade damage accident caused by lightning.

本発明の実施の形態について、図面を参照させながら説明する。ここで使用する図面は、図１から図１０である。図１から図７および図９は実施形態を示す概念図である。図８は、ブレードにおける機能とその比率とを図示した概念図であり、図１０はその比率に関する根拠を示すデータである。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings used here are FIGS. 1 to 10. 1 to 7 and FIG. 9 are conceptual diagrams showing an embodiment. FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating the functions and ratios of the blades, and FIG. 10 is data indicating the basis for the ratios.

（図１および図２）
図１には、第一の実施形態を示す。図１に示すブレードは、図示を省略するが、ＧＦＲＰを主材質とするとともに中空部分を備える。また、三枚のブレード（α、β、γ）のうちの一枚（α）に、ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位付近に誘電チップを固定している。この誘電チップからは、ブレード（α）、ナセルを介して地面までをアース線にて接続されている。 (FIGS. 1 and 2)
FIG. 1 shows a first embodiment. Although not shown, the blade shown in FIG. 1 includes GFRP as a main material and a hollow portion. In addition, a dielectric chip is fixed to one of the three blades (α, β, γ) in the vicinity of the tip portion that is a predetermined proportion from the end on the side opposite to the nacelle. The dielectric chip is connected to the ground via a blade (α) and a nacelle with a ground wire.

図示は省略するが、ブレードの回転が停止した場合には、誘電チップを備えたブレードが上位に位置させる停止機構を備えている。本実施形態では、先端分離構造を備えたブレード（α）がその先端部位を上にしてほぼ垂直をなすように停止させる。 Although illustration is omitted, when the rotation of the blade is stopped, a stop mechanism is provided in which the blade including the dielectric chip is positioned at the upper level. In the present embodiment, the blade (α) provided with the tip separation structure is stopped so as to be substantially vertical with its tip portion up.

ブレード（α）には、先端部位との境に分離境界線が備えられている。この分離境界線は、前述のアース線を兼ねた電熱線を周回させている。このため図２に示すように、落雷があると分離境界線の部位が発熱して融解し、先端の部位が他の部位から分離され、落ちることとなる。 The blade (α) is provided with a separation boundary line at the boundary with the tip portion. The separation boundary line circulates the heating wire that also serves as the ground wire. For this reason, as shown in FIG. 2, when there is a lightning strike, the part of the separation boundary line generates heat and melts, and the tip part is separated from other parts and falls.

（図３）
図３に示すのは、落雷によって分離境界線の付近が破損し、先端部位が落下し、修繕する様子を示したものである。
この実施形態では、分離境界線にて分割される構造を備えたブレードにおいて、分離境界線の内方に接続部材を備えている。この接続部材は誘電チップと金属線にて電気的に接続されており、誘電チップに想定以上の電流が流れた場合には破損するものである。すなわち、誘電チップに落雷があると、接続部材は破損し、先端部位が脱落する。しかし、新たな接続部材によって、ブレードはすぐに元通りとなる。
なお、脱落したブレード（α）の先端部位の修復は、ブレード（α）を回転させて最も地表面に近づければ、修復作業が行いやすい。このことは、ブレードの全長が長ければ長いほど、効果的である。 (Figure 3)
FIG. 3 shows a state in which the vicinity of the separation boundary line is damaged by a lightning strike, and the tip portion falls and is repaired.
In this embodiment, in a blade having a structure divided at the separation boundary line, a connection member is provided inside the separation boundary line. This connecting member is electrically connected to the dielectric chip by a metal wire, and is damaged when a current exceeding the expected value flows through the dielectric chip. That is, if there is a lightning strike on the dielectric chip, the connecting member is damaged and the tip portion falls off. However, with the new connection member, the blade is quickly restored.
The tip of the blade (α) that has fallen off can be repaired easily by rotating the blade (α) and bringing it closer to the ground surface. This is more effective the longer the overall length of the blade.

なお、この接続部材は、所定以上の曲げモーメントが加わった場合にも破損するようなものである。すなわち、落雷による破損だけではなく、想定以上の風圧がかかると、最初に接続部材が破損し、先端部位が脱落する。しかし、先端部位が存在しなくなるのでその部分が風圧を受けず、ブレード（α）の根本に生じる曲げモーメントが軽減される。このため、ブレード（α）の折損事故を未然に防ぐことに寄与する。 In addition, this connection member is such that it is damaged even when a bending moment exceeding a predetermined value is applied. That is, not only damage due to lightning, but when wind pressure higher than expected is applied, the connecting member is first damaged, and the tip portion falls off. However, since the tip portion does not exist, the portion is not subjected to wind pressure, and the bending moment generated at the root of the blade (α) is reduced. For this reason, it contributes to preventing the blade (α) from being broken.

（図４）
図４に示すブレードも、三枚のブレード（α、β、γ）のうちの一枚（α）に、ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位が、分割可能な構造をなしている。そしてその先端部位と他の部位とは、所定の手段、たとえば図３に示したような接続部材を用いることで一体化されるとともに、接続ワイヤを介して接続されている。 (Fig. 4)
The blade shown in FIG. 4 can also be divided into one of the three blades (α, β, γ), the tip portion being a predetermined proportion from the end opposite to the nacelle. It has a structure. And the front-end | tip site | part and another site | part are integrated using a predetermined means, for example, a connection member as shown in FIG. 3, and are connected through the connection wire.

この実施形態を採用すると、発電の再開が早いという利点がある。すなわち、先端部位は、接続ワイヤによって他の部位につながっているので、脱落していない。したがって、新たな接続部材を用いて、先端部位を接続すればブレード（α）は元通りになり、発電再開までの時間を大幅に短縮できる。 When this embodiment is adopted, there is an advantage that the restart of power generation is quick. That is, the tip part is not dropped off because it is connected to another part by the connection wire. Therefore, if the tip part is connected using a new connecting member, the blade (α) is restored, and the time until restart of power generation can be greatly shortened.

（図５）
この図５に示すブレードは、三枚のブレード（α、β、γ）の全てに、ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位が分割可能な構造を採用するとともに、誘電チップを各先端部位に備えている。
この実施形態のように、全てのブレードに誘電チップを備え、先端部位が他の部位よりも破損しやすいように形成されていれば、前述した停止機構は、ブレード（α）が最上位にて停止しなければならない、といった複雑な制御を必要としない。 (Fig. 5)
The blade shown in FIG. 5 employs a structure in which a tip portion that is a predetermined proportion of a portion from the end opposite to the nacelle can be divided into all three blades (α, β, γ), A dielectric chip is provided at each tip portion.
As in this embodiment, if all the blades are provided with dielectric chips and the tip part is formed so as to be more easily damaged than the other parts, the above-described stop mechanism has the blade (α) at the uppermost position. There is no need for complicated control such as having to stop.

（図６）
図６は、ブレードにおける機能とその比率とを図示した概念図である。
ブレードの全長をＬ、先端部位の長さをＰとした場合、先端部位の長さは全長の３０％以下とすることが望ましい。先端部位の長さを、「全体の３０％以下」としたのは、統計的な分析から、３０％が脱落すればブレードが約３倍長持ちする一方、風車ブレードの性能に大きな影響を与える位置がブレード先端から３０％以内に存在しているため、その部分は一体成型したほうが望ましいからである。また、あまりに大きく脱落すると、復帰運転への負担や予備パーツの輸送、保管の困難性が高まるからである。 (Fig. 6)
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating functions and ratios of blades.
When the total length of the blade is L and the length of the tip portion is P, the length of the tip portion is preferably 30% or less of the total length. The length of the tip part is set to “30% or less of the total”. The statistical analysis shows that if 30% drops, the blade will last about 3 times longer, while the wind turbine blade performance will be greatly affected. Is present within 30% of the blade tip, and it is desirable to integrally mold that portion. Moreover, if the dropout is too large, the burden on return operation and the difficulty of transporting and storing spare parts increase.

なお、図６に示すように、分離境界線から先端方向に「分離境界帯」を設け、その「分離境界帯」のみを他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成することもできる。 As shown in FIG. 6, it is also possible to provide a “separation boundary zone” in the distal direction from the separation boundary line, and to form only the “separation boundary zone” more easily than other parts with respect to internal pressure.

（図７）
図７は、誘電チップを備えたブレードに逃がし弁を備えた実施形態を示したものである。すなわち、ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位付近に誘電チップを固定するとともに、ブレードにおける中空構造の中空部分とブレード外表面とを連通させる逃がし弁を備えている。
逃がし弁の開閉を誘電チップに所定の電流が流れた場合に開放指示を出す電磁弁としても良いが、ラプチャーディスクを採用すると構造が簡便となる (Fig. 7)
FIG. 7 shows an embodiment with a relief valve on a blade with a dielectric tip. In other words, a dielectric chip is fixed from the end opposite to the nacelle to the vicinity of the tip portion, which is a predetermined proportion, and a relief valve is provided for communicating the hollow portion of the hollow structure of the blade with the outer surface of the blade.
The release valve can be opened or closed by an electromagnetic valve that issues an opening instruction when a predetermined current flows through the dielectric chip. However, the use of a rupture disk simplifies the structure.

誘電チップの存在により、雷はその誘電チップに落雷する確率が極めて高くなる。
誘電チップに落雷すると、ブレードは中空構造をなしているため、その中空部分の空気やそこにたまった水滴などが落雷のエネルギを受けて瞬時に蒸発・膨張するが、逃がし弁が開放されれば、ブレードの中空部分の膨張に伴う破損を防止できたり、破損の程度を軽減できる。
誘電チップの存在により、他の部位に落雷する確率は相対的に低下するため、誘電チップが備えられているブレード以外のブレードや、風力発電装置の他の部位が落雷から保護されることにもなる。 Due to the presence of the dielectric chip, lightning has a very high probability of lightning strike on the dielectric chip.
When a lightning strikes a dielectric chip, the blade has a hollow structure, so the air in the hollow part and the water droplets that accumulate in the blade are instantly evaporated and expanded by the lightning strike energy, but if the relief valve is opened In addition, it is possible to prevent breakage due to expansion of the hollow portion of the blade, or to reduce the degree of breakage.
Due to the presence of dielectric chips, the probability of lightning strikes to other parts is relatively reduced, so that blades other than blades equipped with dielectric chips and other parts of the wind turbine generator are protected from lightning strikes. Become.

（先端部位）
図示を省略するが、先端部位の材質を他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成することで、図１に示した分離境界線を設けたり、図３に示した接続部材を設けたり、図７に示した逃がし弁を設けることの代わりにすることもできる。
ただし、先端部位を破損しやすく形成する場合、図４に示したような接続ワイヤなどの再接合構造を採用することは、あまり意味がない。 (Tip part)
Although illustration is omitted, the separation boundary line shown in FIG. 1 or the connection member shown in FIG. 3 is provided by forming the material of the tip part more easily than other parts by internal pressure. Alternatively, the relief valve shown in FIG. 7 may be provided.
However, in the case where the tip portion is easily damaged, it does not make much sense to adopt a rejoining structure such as a connection wire as shown in FIG.

（図８および図９）
図８には、各ブレードの先端に静電放電装置を備えた実施形態を示す。
この静電放電装置とは、飛行機、ジェット機に採用されている静電放電装置であり、落雷の電気エネルギを後方から逃がす機能を備える。
図９に示すように、ブレード回転方向の風上に位置する静電放電装置には、空気中の電荷がたまるが風下に位置する静電放電装置によって放電がなされる。このため、所定以上の電荷をブレード内にため込まない。 (FIGS. 8 and 9)
FIG. 8 shows an embodiment in which an electrostatic discharge device is provided at the tip of each blade.
This electrostatic discharge device is an electrostatic discharge device that is employed in airplanes and jet aircraft, and has a function of escaping the electrical energy of lightning strikes from behind.
As shown in FIG. 9, in the electrostatic discharge device located on the windward in the blade rotation direction, electric charges in the air accumulate but are discharged by the electrostatic discharge device located on the leeward. For this reason, the electric charge more than predetermined is not accumulated in a blade.

（図１０）
図１０は、全長３５メートルのブレードを先端から短くした場合の余力比をグラフ化したものである。
先端部位を全長の３０％とすると、先端と根本の受け風面積比が１：１の場合に約２倍の余力比を持つことが分かる。
また、先端部位の長さを約５メートルとした場合に、先端と根本の受け風面積比が１：２で約１．５倍の余力比を持ち、１：１では１．５倍を超える。 (Fig. 10)
FIG. 10 is a graph showing the remaining power ratio when a blade having a total length of 35 meters is shortened from the tip.
When the tip portion is 30% of the total length, it can be seen that the remaining power ratio is about twice when the tip and root receiving area ratio is 1: 1.
In addition, when the length of the tip portion is about 5 meters, the ratio of the wind receiving area between the tip and the root is 1: 2, and the remaining power ratio is about 1.5 times, and 1: 1 is over 1.5 times. .

（図１１）
図１１は、誘電チップがブレード先端部を覆うように形成されたブレードを示す概念図である。誘電チップの表面積の増加により、落雷の確率を上昇させ、相対的に他の風力発電装置の損傷を防ぐことに寄与する。 (Fig. 11)
FIG. 11 is a conceptual diagram showing a blade formed so that a dielectric chip covers the tip of the blade. Increasing the surface area of the dielectric chip increases the probability of lightning strikes and contributes to relatively preventing damage to other wind turbine generators.

本願発明は、風力発電装置の製造業、風力発電装置のパーツ製造業、風力発電装置のメンテナンス業、風力発電装置に関するコンサルティング業などに用いられる可能性がある。 The present invention may be used in a wind power generator manufacturing industry, a wind power generator parts manufacturing industry, a wind power generator maintenance industry, a wind power generator consulting industry, and the like.

第一の実施形態のブレードを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the braid | blade of 1st embodiment. 第一の実施形態のブレードを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the braid | blade of 1st embodiment. 第二の実施形態のブレードを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the braid | blade of 2nd embodiment. 第三の実施形態のブレードを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the braid | blade of 3rd embodiment. 第四の実施形態のブレードを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the braid | blade of 4th embodiment. 第五の実施形態のブレードを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the braid | blade of 5th embodiment. 第六の実施形態のブレードを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the braid | blade of 6th embodiment. 第七の実施形態のブレードを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the braid | blade of 7th embodiment. 第七の実施形態のブレードを拡大した図である。It is the figure which expanded the braid | blade of 7th embodiment. 全長３５メートルのブレードを先端から短くした場合の余力比をグラフ化したものである。The remaining power ratio when a blade with a total length of 35 meters is shortened from the tip is graphed. 誘電チップのバリエーションを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the variation of a dielectric chip.

Claims

中央部から放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置におけるブレード構造であって、
少なくとも一枚のブレードにおいて、ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位付近に誘電チップを固定するとともに、
その先端部位における他の部位との境目である分離境界部または分離境界帯は、他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成したことを特徴とするブレード構造。 A blade structure in a wind turbine generator having a plurality of blades radiating from the center,
In at least one blade, while fixing the dielectric chip near the tip portion that is a predetermined proportion from the end opposite to the nacelle,
A blade structure characterized in that a separation boundary portion or a separation boundary band , which is a boundary between the tip portion and another portion, is formed more easily than other portions.

誘電チップからはアースを取るためのアース線をブレード内部に内装したことを特徴とする請求項１に記載のブレード構造。 2. The blade structure according to claim 1, wherein a ground wire for grounding the dielectric chip is provided inside the blade.

先端部位と他の部位との境目は、先端部位を他の部位から分離させるための分離境界部とし、その分離境界部は他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成したことを特徴とする請求項１から請求項２のいずれかに記載のブレード構造。 The boundary between the tip part and the other part is a separation boundary part for separating the tip part from the other part, and the separation boundary part is formed to be more easily damaged by internal pressure than other parts. The blade structure according to any one of claims 1 to 2 .

先端部位は、他の部位からの分離後に再結合可能な再結合構造を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のブレード構造。 The blade structure according to any one of claims 1 to 3 , wherein the tip part has a recombination structure that can be recombined after separation from another part.

先端部位の長さは、全体の３０％以下としたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のブレード構造。 The blade structure according to any one of claims 1 to 4 , wherein the length of the tip portion is 30% or less of the whole.

先端部位には、静電放電装置を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のブレード構造。 The blade structure according to any one of claims 1 to 5 , wherein an electrostatic discharge device is provided at a tip portion.

中央部から放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置であって、
少なくとも一枚のブレードにおいて、ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位が、ナセルとは反対側の端部付近に誘電チップを固定するとともに、
ナセルとは反対側の端部から所定割合の部位である先端部位における他の部位との境目である分離境界部または分離境界帯は、他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成し、
ブレードの回転が停止した場合には、誘電チップを備えたブレードが上位に位置するような停止機構を備えたことを特徴とする風力発電装置。 A wind turbine generator having a plurality of blades that radiate from the center,
In at least one blade, a tip portion that is a predetermined ratio from the end opposite to the nacelle fixes the dielectric chip near the end opposite to the nacelle,
The separation boundary part or separation boundary band which is the boundary with the other part in the tip part which is a predetermined ratio part from the end opposite to the nacelle is more easily damaged than the other part with respect to the internal pressure,
A wind turbine generator comprising a stop mechanism in which a blade provided with a dielectric chip is positioned at an upper position when rotation of the blade is stopped.

前記停止機構は、カットアウト風速以上の風速時にブレードの回転を停止させることとしたことを特徴とする請求項７に記載の風力発電装置。 The wind power generator according to claim 7 , wherein the stop mechanism stops the rotation of the blade when the wind speed is equal to or higher than the cut-out wind speed.

誘電チップからはアースを取るためのアース線をブレード内部に内装したことを特徴とする請求項７から請求項８のいずれかに記載の風力発電装置。 The wind turbine generator according to any one of claims 7 to 8 , wherein a ground wire for grounding the dielectric chip is provided inside the blade.

先端部位と他の部位との境目は、先端部位を他の部位から分離させるための分離境界部とし、その分離境界部は他の部位よりも内圧に対して破損しやすく形成したことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の風力発電装置。 The boundary between the tip part and the other part is a separation boundary part for separating the tip part from the other part, and the separation boundary part is formed to be more easily damaged by internal pressure than other parts. The wind power generator according to any one of claims 7 to 9 .

先端部位は、他の部位からの分離後に再結合可能な再結合構造を備えたことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれかに記載の風力発電装置。 The wind power generator according to any one of claims 7 to 10 , wherein the tip part has a recombination structure that can be recombined after separation from another part.

先端部位には、静電放電装置を備えたことを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれかに記載の風力発電装置。 The wind power generator according to any one of claims 7 to 11 , wherein an electrostatic discharge device is provided at the tip portion.

前記停止機構は、雷が所定範囲内に接近したことを検知する雷検知手段からの雷接近データに基づいてブレードの回転を停止させることとしたことを特徴とする請求項７から請求項１２のいずれかに記載の風力発電装置。 The stop mechanism, thunder of claims 12 to claim 7, characterized in that it was decided to stop the rotation of the blades on the basis of the lightning approach data from lightning detection means for detecting that has approached within a predetermined range The wind power generator according to any one of the above.