1. Danni causati da fulmini al generatore eolico;

2. Danno da fulmine;

3. Misure interne di protezione contro i fulmini;

4. Collegamento equipotenziale protezione contro i fulmini;

5. Misure di schermatura;

6. Protezione contro le sovratensioni.

Con l'aumento della capacità delle turbine eoliche e la scala dei parchi eolici, il funzionamento sicuro dei parchi eolici 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 dai fulmini delle turbine eoliche.

A causa del rapido sviluppo della scienza e della tecnologia moderne, la singola capacità 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 è concentrato 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 di protezione contro i fulmini completo

per le apparecchiature elettriche ed elettroniche del ventilatore.

1. Danni da fulmine alle turbine eoliche

Il pericolo di fulmini per il generatore eolico si trova solitamente in un'area aperta e molto alto, quindi l'intera turbina eolica è esposta alla minaccia

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

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

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

le apparecchiature che utilizziamo normalmente si trovano in un gruppo generatore eolico, come quadro elettrico, motore, dispositivo di azionamento, convertitore di frequenza, sensore,

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

danni alle turbine eoliche.

I seguenti dati delle turbine eoliche sono forniti da diversi paesi europei, compresi 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 da 3,9 a 8 volte per 100 unità per

anno.Secondo dati statistici, ogni anno nel Nord Europa vengono danneggiate dai fulmini 4-8 turbine eoliche ogni 100 turbine eoliche.Vale la pena

notando che sebbene i componenti danneggiati siano diversi, il danno da fulmine dei componenti del sistema di controllo rappresenta il 40-50%.

2. Forma di danno da fulmine

Di solito ci sono quattro casi di danni alle apparecchiature causati da un fulmine.In primo luogo, l'apparecchiatura viene danneggiata direttamente da un 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 messa a terra dell'apparecchiatura è danneggiato a causa del "contrattacco" del potenziale di terra causato

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

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 pianificazione di una protezione completa contro i fulmini delle turbine eoliche.È un metodo di progettazione strutturale

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

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 l'interferenza elettromagnetica (interferenza conduttiva e

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

struttura protetta sono suddivise in diverse zone di protezione contro i fulmini.La suddivisione specifica della zona di protezione contro i fulmini è correlata alla

dovrebbero essere considerati anche la struttura della turbina eolica e la forma e i materiali dell'edificio strutturale.Impostando dispositivi di schermatura e installando

dispositivi di protezione contro le sovratensioni, l'impatto dei fulmini nella Zona 0A della zona di protezione contro i fulmini è notevolmente ridotto quando si entra nella Zona 1 e l'elettricità e

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

Il sistema di protezione contro i fulmini interno è composto da tutte le strutture per ridurre l'effetto elettromagnetico dei fulmini nell'area.Include principalmente fulmini

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

4. Collegamento equipotenziale protezione contro i fulmini

Il collegamento equipotenziale della protezione contro i fulmini è una parte importante del sistema di protezione contro i fulmini interno.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 conduttive sono interconnesse

per ridurre la differenza di potenziale.Nella progettazione del collegamento equipotenziale, l'area minima della sezione trasversale di connessione deve essere considerata in accordo

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

che deve essere collegato alla sbarra di messa a terra principale tramite un dispositivo di protezione contro la corrente di fulmine.

5. Misure di schermatura

Il dispositivo di schermatura può ridurre le interferenze elettromagnetiche.A causa della particolarità della struttura della turbina eolica, se le misure di schermatura possono essere

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

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

l'armadio deve avere un buon effetto schermante.I cavi tra le diverse apparecchiature nella base della torre e nella sala macchine devono essere dotati di metallo esterno

strato schermante.Per la soppressione delle interferenze, lo strato di schermatura è efficace solo quando entrambe le estremità della schermatura del cavo sono collegate al

cintura equipotenziale.

6. Protezione contro le sovratensioni

Oltre all'utilizzo di misure di schermatura per sopprimere le fonti di interferenza da radiazioni, sono necessarie anche misure di protezione corrispondenti

interferenze conduttive al confine della zona di protezione contro i 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 chiamato protezione contro i fulmini (protezione contro i fulmini di classe I).Possono limitare il massimo

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

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

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

Nell'area di protezione contro i fulmini e nella successiva area di protezione contro i fulmini esiste solo corrente impulsiva con energia ridotta.Questo tipo di corrente pulsata

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

è chiamato protezione contro le sovratensioni (protezione contro i fulmini di classe II).Utilizzare la forma d'onda della corrente a impulsi 8/20 μS.Dal punto di vista del coordinamento energetico, l'impennata

protettore deve essere installato a valle del protettore da corrente di fulmine.

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

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

7. Conclusione

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

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

l'analisi e la discussione del sistema di energia eolica dovrebbe considerare principalmente la progettazione del sistema di messa a terra dell'energia eolica.Dal momento che l'energia eolica in Cina è

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

metodi possono essere adottati per soddisfare i requisiti di resistenza di terra.