1. Danni causati da fulmini al generatore eolico;

2. Forma di danno da fulmine;

3. Misure interne di protezione contro i fulmini;

4. Collegamento equipotenziale parafulmini;

5. Misure di protezione;

6. Protezione contro le sovratensioni.

Con l’aumento della capacità delle turbine eoliche e delle dimensioni dei parchi eolici, il loro funzionamento sicuro è diventato sempre più importante.

Tra i molti fattori che influenzano il funzionamento sicuro dei parchi eolici, i fulmini sono un aspetto importante.Sulla base dei risultati della ricerca sui fulmini

protezione per le turbine eoliche, questo documento descrive il processo di fulmini, il meccanismo di danneggiamento e le misure di protezione contro i fulmini delle turbine eoliche.

A causa del rapido sviluppo della scienza e della tecnologia moderne, la capacità singola delle turbine eoliche sta diventando sempre più grande.In modo da

assorbire più energia, l'altezza del mozzo e il diametro della girante aumentano.Ciò è determinato dall'altezza e dalla posizione di installazione della turbina eolica

è il canale preferito per i fulmini.Inoltre, all'interno sono concentrate un gran numero di apparecchiature elettriche ed elettroniche sensibili

la turbina eolica.Il danno causato da un fulmine sarà molto grande.Pertanto è necessario installare un sistema completo di protezione contro i fulmini

per le apparecchiature elettriche ed elettroniche del ventilatore.

1. Danni causati dai fulmini alle turbine eoliche

Il rischio di fulmini per il generatore eolico si trova solitamente in un'area aperta ed è molto elevato, quindi l'intera turbina eolica è esposta al pericolo

di fulminazione diretta, e la probabilità di essere colpiti direttamente dal fulmine è proporzionale al valore quadrato dell'altezza dell'oggetto.La lama

L'altezza della turbina eolica da megawatt raggiunge più di 150 m, quindi la parte della pala della turbina eolica è particolarmente vulnerabile ai fulmini.Un grande

All'interno del ventilatore sono integrate numerose apparecchiature elettriche ed elettroniche.Si può dire che quasi ogni tipo di componenti elettronici ed elettrici

le apparecchiature che utilizziamo normalmente si trovano in un gruppo elettrogeno di una turbina eolica, come quadro elettrico, motore, dispositivo di azionamento, convertitore di frequenza, sensore,

attuatore e sistema bus corrispondente.Questi dispositivi sono concentrati in una piccola area.Non c'è dubbio che gli sbalzi di tensione possano causare notevoli danni

danni alle turbine eoliche.

I seguenti dati sulle turbine eoliche sono forniti da diversi paesi europei, inclusi i dati di oltre 4000 turbine eoliche.La tabella 1 è un riepilogo

di questi incidenti in Germania, Danimarca e Svezia.Il numero di danni alle turbine eoliche causati dai fulmini è compreso tra 3,9 e 8 volte ogni 100 unità

anno.Secondo i dati statistici, ogni anno nel Nord Europa da 4 a 8 turbine eoliche vengono danneggiate da fulmini ogni 100 turbine eoliche.Ne vale la pena

rilevando che sebbene i componenti danneggiati siano diversi, i danni da fulmine ai componenti del sistema di controllo rappresentano il 40-50%.

2. Forma di danno da fulmine

Di solito ci sono quattro casi di danni alle apparecchiature causati da un fulmine.Innanzitutto, l'apparecchiatura viene danneggiata direttamente dal fulmine;Il secondo è

che l'impulso del fulmine si intrometta nell'apparecchiatura lungo la linea del segnale, la linea elettrica o altre tubazioni metalliche collegate all'apparecchiatura, causando

danni all'attrezzatura;Il terzo è che il corpo di terra dell'apparecchiatura venga danneggiato a causa del “contrattacco” del potenziale di terra provocato

dall'elevato potenziale istantaneo generato durante il fulmine;In quarto luogo, l'apparecchiatura è danneggiata a causa di un metodo di installazione errato

o posizione di installazione ed è influenzato dal campo elettrico e dal campo magnetico distribuiti dai fulmini nello spazio.

3. Misure interne di protezione contro i fulmini

Il concetto di zona di protezione contro i fulmini è la base per la progettazione di una protezione completa contro i fulmini delle turbine eoliche.È un metodo di progettazione strutturale

spazio per creare un ambiente stabile di compatibilità elettromagnetica nella struttura.La capacità di interferenza anti-elettromagnetica di diversi componenti elettrici

le apparecchiature nella struttura determinano i requisiti per questo ambiente elettromagnetico spaziale.

Come misura di protezione, il concetto di zona di protezione contro i fulmini comprende ovviamente che le interferenze elettromagnetiche (interferenze conduttive e

interferenza da radiazioni) dovrebbe essere ridotta a un intervallo accettabile al confine della zona di protezione dai fulmini.Pertanto, diverse parti del

struttura protetta sono suddivisi in diverse zone di protezione contro i fulmini.La divisione specifica della zona di protezione contro i fulmini è correlata a

Dovrebbero essere considerati anche la struttura della turbina eolica e la forma strutturale e i materiali dell’edificio.Impostando i dispositivi di schermatura e installandoli

limitatori di sovratensione, l'impatto dei fulmini nella Zona 0A della zona di protezione dai fulmini è notevolmente ridotto quando si entra nella Zona 1, e i dispositivi elettrici e

le apparecchiature elettroniche nella turbina eolica possono funzionare normalmente senza interferenze.

Il sistema interno di protezione contro i fulmini è composto da tutti gli accorgimenti atti a ridurre l'effetto elettromagnetico dei fulmini nell'area.Include principalmente i fulmini

collegamento equipotenziale di protezione, misure di schermatura e protezione contro le sovratensioni.

4. Collegamento equipotenziale parafulmine

Il collegamento equipotenziale della protezione contro i fulmini è una parte importante del sistema interno di protezione contro i fulmini.Il collegamento equipotenziale può essere efficace

sopprimere la differenza di potenziale causata dai fulmini.Nel sistema equipotenziale di protezione contro i fulmini tutte le parti conduttrici sono interconnesse

per ridurre la differenza di potenziale.Nella progettazione del collegamento equipotenziale si dovrà considerare la sezione minima del collegamento

alla norma.Una rete di connessione equipotenziale completa comprende anche la connessione equipotenziale di tubazioni metalliche e linee di alimentazione e di segnale,

che sarà collegato alla sbarra di terra principale tramite un dispositivo di protezione dalla corrente di fulmine.

5. Misure di protezione

Il dispositivo di schermatura può ridurre le interferenze elettromagnetiche.A causa della particolarità della struttura della turbina eolica, è possibile adottare misure di schermatura

considerato in fase di progettazione, il dispositivo di schermatura può essere realizzato ad un costo inferiore.La sala macchine sarà realizzata in un guscio metallico chiuso e

i relativi componenti elettrici ed elettronici devono essere installati nel quadro elettrico.Il corpo dell'armadio elettrico e di controllo

l'armadietto avrà un buon effetto schermante.I cavi tra le diverse apparecchiature alla base della torre e nella sala macchine dovranno essere dotati di metallo esterno

strato schermante.Per la soppressione dei disturbi lo strato schermante è efficace solo se entrambe le estremità della schermatura del cavo sono collegate

cintura equipotenziale.

6. Protezione contro le sovratensioni

Oltre all'impiego di misure di schermatura per sopprimere le fonti di radiodisturbi, sono necessarie anche misure di protezione adeguate

interferenze conduttive al confine della zona di protezione dai fulmini, in modo che le apparecchiature elettriche ed elettroniche possano funzionare in modo affidabile.Fulmine

lo scaricatore deve essere utilizzato al confine della zona di protezione contro i fulmini 0A → 1, che può condurre una grande quantità di corrente di fulmine senza danneggiare

l'equipaggiamento.Questo tipo di protezione contro i fulmini è anche chiamata protezione contro la corrente da fulmine (protezione contro i fulmini di classe I).Possono limitare lo sballo

differenza di potenziale causata dai fulmini tra le strutture metalliche messe a terra e le linee di alimentazione e di segnale e limitarla a un intervallo di sicurezza.Più

Una caratteristica importante del dispositivo di protezione dalla corrente del fulmine è: secondo il test della forma d'onda dell'impulso 10/350 μ S, può resistere alla corrente del fulmine.Per

turbine eoliche, la protezione contro i fulmini al confine della linea elettrica 0A → 1 è completata sul lato alimentazione 400/690V.

Nella zona di protezione contro i fulmini e nella successiva zona di protezione contro i fulmini esiste solo corrente pulsante con energia ridotta.Questo tipo di corrente impulsiva

è generato dalla sovratensione indotta esterna o dalla sovratensione generata dal sistema.L'attrezzatura di protezione per questo tipo di corrente impulsiva

è chiamato limitatore di sovratensione (protezione contro i fulmini di Classe II).Utilizzare la forma d'onda della corrente a impulsi 8/20 μ S.Dal punto di vista del coordinamento energetico, l’impennata

il dispositivo di protezione deve essere installato a valle del dispositivo di protezione dalla corrente di fulmine.

Considerando il flusso di corrente, ad esempio, per una linea telefonica, la corrente di fulmine sul conduttore dovrebbe essere stimata pari al 5%.Per la Classe III/IV

sistema di protezione contro i fulmini, è 5 kA (10/350 μ s)。

7. Conclusione

L'energia del fulmine è molto grande e la modalità del fulmine è complessa.Misure ragionevoli e adeguate di protezione contro i fulmini possono solo ridurre

la perdita.Solo la scoperta e l’applicazione di nuove tecnologie possono proteggere e utilizzare pienamente i fulmini.Lo schema di protezione contro i fulmini

L'analisi e la discussione del sistema di energia eolica dovrebbero considerare principalmente la progettazione del sistema di messa a terra dell'energia eolica.Poiché l'energia eolica in Cina lo è

coinvolto in varie morfologie geologiche, il sistema di messa a terra dell'energia eolica in diverse geologiche può essere progettato mediante classificazione e diversi

È possibile adottare metodi per soddisfare i requisiti di resistenza di terra.