1. Uszkodzenie generatora turbiny wiatrowej przez wyładowanie atmosferyczne;

2. Forma uszkodzenia pioruna;

3. Wewnętrzne środki ochrony odgromowej;

4. Połączenie ekwipotencjalne ochrony odgromowej;

5. Środki osłonowe;

6. Ochrona przeciwprzepięciowa.

Wraz ze wzrostem mocy turbin wiatrowych i skali farm wiatrowych, coraz większego znaczenia nabiera bezpieczna eksploatacja farm wiatrowych.

Wśród wielu czynników, które wpływają na bezpieczną pracę farm wiatrowych, ważnym aspektem jest uderzenie pioruna.Na podstawie wyników badań pioruna

ochrony turbin wiatrowych, w artykule opisano proces wyładowania atmosferycznego, mechanizm uszkodzenia oraz środki ochrony odgromowej turbin wiatrowych.

W związku z szybkim rozwojem współczesnej nauki i technologii pojedyncza moc turbin wiatrowych jest coraz większa.W celu

pochłaniają więcej energii, wzrasta wysokość piasty i średnica wirnika.Decyduje o tym wysokość i położenie instalacji turbiny wiatrowej

jest to preferowany kanał dla uderzeń pioruna.Ponadto w środku znajduje się duża liczba wrażliwych urządzeń elektrycznych i elektronicznych

turbina wiatrowa.Szkody spowodowane uderzeniem pioruna będą bardzo duże.Dlatego należy zainstalować kompletny system ochrony odgromowej

dla wyposażenia elektrycznego i elektronicznego w wentylatorze.

1. Uszkodzenia turbin wiatrowych przez piorun

Zagrożenie od wyładowania atmosferycznego do generatora turbiny wiatrowej jest zwykle zlokalizowane na terenie otwartym i bardzo duże, więc cała turbina wiatrowa jest narażona na zagrożenie

bezpośredniego uderzenia pioruna, a prawdopodobieństwo bezpośredniego uderzenia pioruna jest proporcjonalne do kwadratu wysokości obiektu.Ostrze

wysokość megawatowej turbiny wiatrowej sięga ponad 150 m, więc część łopatowa turbiny wiatrowej jest szczególnie narażona na wyładowania atmosferyczne.Duża

liczba urządzeń elektrycznych i elektronicznych jest zintegrowana wewnątrz wentylatora.Można powiedzieć, że prawie każdy rodzaj elementów elektronicznych i elektrycznych

sprzęt, którego zwykle używamy, można znaleźć w zestawie generatora turbiny wiatrowej, taki jak szafa sterownicza, silnik, urządzenie napędowe, przetwornica częstotliwości, czujnik,

siłownik i odpowiedni system magistrali.Urządzenia te są skoncentrowane na niewielkim obszarze.Nie ma wątpliwości, że skoki napięcia mogą powodować znaczne

uszkodzenia turbin wiatrowych.

Poniższe dane dotyczące turbin wiatrowych są dostarczane przez kilka krajów europejskich, w tym dane dotyczące ponad 4000 turbin wiatrowych.Tabela 1 jest podsumowaniem

tych wypadków w Niemczech, Danii i Szwecji.Liczba uszkodzeń turbin wiatrowych spowodowanych uderzeniem pioruna wynosi od 3,9 do 8 razy na 100 jednostek na

rok.Według danych statystycznych każdego roku na 100 turbin wiatrowych 4-8 turbin wiatrowych w Europie Północnej zostaje uszkodzonych przez wyładowania atmosferyczne.Warto

zauważając, że chociaż uszkodzone komponenty są różne, uszkodzenia piorunowe elementów systemu sterowania stanowią 40-50%.

2. Forma uszkodzenia pioruna

Zwykle występują cztery przypadki uszkodzenia sprzętu spowodowanego uderzeniem pioruna.Po pierwsze, sprzęt jest bezpośrednio uszkodzony przez uderzenie pioruna;Drugi jest

że impuls pioruna wdziera się do sprzętu wzdłuż linii sygnałowej, linii energetycznej lub innych metalowych rurociągów połączonych ze sprzętem, powodując

uszkodzenie sprzętu;Trzecim jest to, że korpus uziemienia sprzętu jest uszkodzony z powodu „kontrataku” wywołanego potencjału uziemienia

przez chwilowy wysoki potencjał generowany podczas uderzenia pioruna;Po czwarte, sprzęt jest uszkodzony z powodu niewłaściwej metody instalacji

lub pozycji instalacji, na które ma wpływ pole elektryczne i pole magnetyczne rozprowadzane przez wyładowania atmosferyczne w przestrzeni.

3. Wewnętrzne środki ochrony odgromowej

Koncepcja strefy ochrony odgromowej jest podstawą do planowania kompleksowej ochrony odgromowej elektrowni wiatrowych.Jest to metoda projektowania konstrukcji

przestrzeń do stworzenia stabilnego środowiska kompatybilności elektromagnetycznej w strukturze.Zdolność przeciwzakłóceniowa elektromagnetyczna różnych urządzeń elektrycznych

wyposażenie w konstrukcji określa wymagania dla tego kosmicznego środowiska elektromagnetycznego.

Jako środek ochrony koncepcja strefy ochrony odgromowej obejmuje oczywiście zakłócenia elektromagnetyczne (zakłócenia przewodzące i

zakłócenia radiacyjne) powinny zostać zredukowane do akceptowalnego zakresu na granicy strefy ochrony odgromowej.Dlatego różne części

chroniona konstrukcja jest podzielona na różne strefy ochrony odgromowej.Specyficzny podział strefy ochrony odgromowej związany jest z tzw

należy również wziąć pod uwagę konstrukcję turbiny wiatrowej oraz formę konstrukcyjną budynku i materiały.Poprzez ustawienie urządzeń ekranujących i instalację

ochronników przeciwprzepięciowych, wpływ wyładowania atmosferycznego w strefie 0A strefy ochrony odgromowej jest znacznie zmniejszony po wejściu do strefy 1, a elektryczne i

sprzęt elektroniczny w turbinie wiatrowej może pracować normalnie bez zakłóceń.

Wewnętrzny system ochrony odgromowej składa się ze wszystkich urządzeń mających na celu ograniczenie wpływu elektromagnetycznego wyładowań atmosferycznych na dany teren.Obejmuje to głównie błyskawice

połączenie ekwipotencjalne ochrony, środki ekranujące i ochrona przeciwprzepięciowa.

4. Połączenie ekwipotencjalne ochrony odgromowej

Połączenia ekwipotencjalne ochrony odgromowej są ważną częścią wewnętrznego systemu ochrony odgromowej.Wyrównanie potencjałów może skutecznie

stłumić różnicę potencjałów spowodowaną piorunem.W systemie wyrównania potencjałów ochrony odgromowej wszystkie części przewodzące są ze sobą połączone

aby zmniejszyć różnicę potencjałów.Przy projektowaniu połączeń wyrównawczych należy uwzględnić minimalne pole przekroju poprzecznego połączenia

do standardu.Kompletna sieć połączeń ekwipotencjalnych obejmuje również połączenia ekwipotencjalne rurociągów metalowych oraz linii elektroenergetycznych i sygnałowych,

który powinien być podłączony do głównej szyny uziemiającej przez ochronnik przeciwprzepięciowy.

5. Środki osłonowe

Urządzenie ekranujące może zmniejszyć zakłócenia elektromagnetyczne.Ze względu na specyfikę konstrukcji turbiny wiatrowej, jeśli możliwe jest zastosowanie środków osłonowych

rozważane na etapie projektowania, urządzenie ekranujące może być zrealizowane niższym kosztem.Maszynownię należy przekształcić w zamkniętą metalową skorupę, oraz

odpowiednie komponenty elektryczne i elektroniczne powinny być zainstalowane w szafie rozdzielczej.Korpus szafy szafy rozdzielczej i sterowania

szafka powinna mieć dobry efekt ekranujący.Kable między różnymi urządzeniami w podstawie wieży i maszynowni powinny być wykonane z metalu zewnętrznego

warstwa ekranująca.W celu tłumienia zakłóceń warstwa ekranująca jest skuteczna tylko wtedy, gdy oba końce ekranu kabla są podłączone do kabla

taśma wyrównawcza.

6. Ochrona przeciwprzepięciowa

Oprócz zastosowania środków ekranujących w celu stłumienia źródeł zakłóceń promieniowania, wymagane są również odpowiednie środki ochronne

zakłóceń przewodzących na granicy strefy odgromowej, aby sprzęt elektryczny i elektroniczny działał niezawodnie.Błyskawica

na granicy strefy ochrony odgromowej 0A → 1 należy zastosować ogranicznik, który może przewodzić duże ilości prądu piorunowego bez uszkodzenia

wyposażenie.Ten rodzaj odgromnika jest również nazywany odgromnikiem (odgromnik klasy I).Mogą ograniczyć haj

różnicę potencjałów spowodowaną wyładowaniami atmosferycznymi między uziemionymi obiektami metalowymi a liniami energetycznymi i sygnałowymi oraz ograniczyć ją do bezpiecznego zasięgu.Najbardziej

ważną cechą ochronnika piorunowego jest: zgodnie z testem kształtu fali impulsu 10/350 μ S, może wytrzymać prąd piorunowy.Dla

turbin wiatrowych, ochrona odgromowa na granicy linii elektroenergetycznej 0A → 1 jest zakończona po stronie zasilania 400/690V.

W obszarze ochrony odgromowej i późniejszym obszarze ochrony odgromowej występuje tylko prąd impulsowy o małej energii.Ten rodzaj prądu pulsacyjnego

jest generowany przez zewnętrzne indukowane przepięcie lub przepięcie generowane przez system.Sprzęt ochronny dla tego rodzaju prądu impulsowego

nazywa się ochronnikiem przeciwprzepięciowym (odgromnik klasy II).Użyj kształtu fali prądu impulsowego 8/20 μ S.Z punktu widzenia koordynacji energetycznej skok

ochronnik musi być zainstalowany za ochronnikiem odgromowym.

Biorąc pod uwagę przepływ prądu np. przez linię telefoniczną, prąd pioruna na przewodzie należy oszacować na 5%.Dla klasy III/IV

system ochrony odgromowej, to 5kA (10/350 μs).

7. Wnioski

Energia pioruna jest bardzo duża, a tryb uderzenia pioruna jest złożony.Rozsądne i odpowiednie środki ochrony odgromowej mogą tylko zmniejszyć

strata.Tylko przełom i zastosowanie kolejnych nowych technologii może w pełni chronić i wykorzystywać wyładowania atmosferyczne.Schemat ochrony odgromowej

Analiza i omówienie systemu energetyki wiatrowej powinny uwzględniać głównie projekt systemu uziemienia elektrowni wiatrowych.Ponieważ energia wiatrowa w Chinach jest

zaangażowany w różne formy terenu geologicznego, system uziemienia energii wiatrowej w różnych geologiach może być zaprojektowany przez klasyfikację i różne

można zastosować metody, aby spełnić wymagania dotyczące rezystancji uziemienia.