1. Salaman aiheuttama vaurio tuuliturbiinin generaattorille;

2. Salaman aiheuttama vahinko;

3. Sisäiset salamansuojatoimenpiteet;

4. Salamansuojauspotentiaalin tasausliitäntä;

5. Suojatoimenpiteet;

6. Ylijännitesuoja.

Tuulivoimaloiden kapasiteetin ja tuulipuistojen laajuuden kasvaessa tuulipuistojen turvallinen käyttö on noussut entistä tärkeämmäksi.

Monien tuulipuistojen turvalliseen toimintaan vaikuttavien tekijöiden joukossa salamanisku on tärkeä näkökohta.Perustuu salaman tutkimustuloksiin

tuuliturbiinien suojaus, tässä artikkelissa kuvataan ukkosprosessi, vauriomekanismi ja ukkossuojaus tuuliturbiinien.

Nykyaikaisen tieteen ja tekniikan nopean kehityksen myötä tuulivoimaloiden yksittäinen kapasiteetti kasvaa koko ajan.Jotta

imevät enemmän energiaa, navan korkeus ja juoksupyörän halkaisija kasvavat.Tuuliturbiinin korkeus ja asennusasento määräävät sen

se on ensisijainen kanava salamaniskuille.Lisäksi sisälle on keskittynyt suuri määrä herkkiä sähkö- ja elektroniikkalaitteita

tuuliturbiini.Salamaniskun aiheuttamat vahingot ovat erittäin suuret.Siksi täydellinen salamansuojajärjestelmä on asennettava

puhaltimen sähkö- ja elektroniikkalaitteille.

1. Salaman aiheuttamat vauriot tuulivoimaloissa

Tuulivoimalan generaattorin salaman vaara sijaitsee yleensä avoimella alueella ja erittäin korkealla, joten koko tuulivoimala on alttiina uhalle

suorasta salamaniskusta, ja todennäköisyys joutua suoraan salamaan on verrannollinen kohteen korkeuden neliöarvoon.Terä

megawattituuliturbiinin korkeus yltää yli 150 metriin, joten tuuliturbiinin siipiosa on erityisen herkkä salamalle.Suuri

useita sähkö- ja elektroniikkalaitteita on integroitu tuulettimen sisään.Voidaan sanoa, että lähes kaikenlaisia ​​elektronisia komponentteja ja sähköisiä

tavallisesti käyttämämme laitteet löytyvät tuuliturbiinin generaattorisarjasta, kuten kytkinkaappi, moottori, käyttölaite, taajuusmuuttaja, anturi,

toimilaite ja vastaava väyläjärjestelmä.Nämä laitteet on keskittynyt pienelle alueelle.Ei ole epäilystäkään siitä, että virtapiikit voivat aiheuttaa huomattavia

tuuliturbiinien vaurioita.

Seuraavat tiedot tuulivoimaloista ovat useiden Euroopan maiden toimittamia, mukaan lukien tiedot yli 4000 tuuliturbiinista.Taulukko 1 on yhteenveto

näistä onnettomuuksista Saksassa, Tanskassa ja Ruotsissa.Salamaniskujen aiheuttamien tuuliturbiinivaurioiden määrä on 3,9-8 kertaa 100 yksikköä kohden

vuosi.Tilastotietojen mukaan joka vuosi 100 tuuliturbiinia kohden Pohjois-Euroopassa salama vaurioittaa 4-8 tuuliturbiinia.Se kannattaa

toteaa, että vaikka vaurioituneet komponentit ovat erilaisia, ohjausjärjestelmän komponenttien salamavaurioiden osuus on 40-50 %.

2. Salaman aiheuttama vahinko

Salamaniskusta aiheutuneita laitevaurioita on yleensä neljä.Ensinnäkin laitteisto on suoraan vaurioitunut salamaniskusta;Toinen on

että salamapulssi tunkeutuu laitteeseen signaalijohtoa, voimajohtoa tai muuta laitteeseen kytkettyä metalliputkea pitkin aiheuttaen

laitteen vaurioituminen;Kolmas on se, että laitteen maadoitusrunko on vaurioitunut aiheutetun maapotentiaalin "vastahyökkäyksen" vuoksi

salamaniskun aikana syntyvän hetkellisen suuren potentiaalin ansiosta;Neljänneksi laite on vaurioitunut väärän asennustavan vuoksi

tai asennusasentoon, ja siihen vaikuttavat salaman avaruudessa levittämä sähkökenttä ja magneettikenttä.

3. Sisäiset salamansuojatoimenpiteet

Ukkossuojavyöhykkeen käsite on pohjana tuuliturbiinien kokonaisvaltaisen ukkossuojauksen suunnittelulle.Se on rakenteiden suunnittelumenetelmä

tilaa vakaan sähkömagneettisen yhteensopivuuden ympäristön luomiseksi rakenteeseen.Erilaisten sähkölaitteiden sähkömagneettisten häiriöiden estokyky

rakenteen laitteet määräävät tämän tilan sähkömagneettisen ympäristön vaatimukset.

Suojatoimenpiteenä salamansuojavyöhykkeen käsite sisältää tietysti myös sen sähkömagneettisen häiriön (johtavat häiriöt ja

säteilyhäiriö) on vähennettävä hyväksyttävälle alueelle salamansuojavyöhykkeen rajalla.Siksi eri osat

suojatut rakenteet on jaettu erilaisiin salamansuojavyöhykkeisiin.Salamansuojavyöhykkeen erityinen jako liittyy

Myös tuuliturbiinin rakenne ja rakenteellinen rakennusmuoto ja materiaalit tulee ottaa huomioon.Asettamalla suojalaitteet ja asentamalla

ylijännitesuojat, salaman vaikutus salamansuojavyöhykkeen vyöhykkeellä 0A vähenee huomattavasti vyöhykkeelle 1 tullessa, ja sähkö- ja

tuuliturbiinin elektroniset laitteet voivat toimia normaalisti ilman häiriöitä.

Sisäinen ukkossuojajärjestelmä koostuu kaikista tiloista, jotka vähentävät salaman sähkömagneettista vaikutusta alueella.Se sisältää pääasiassa salaman

suojauspotentiaalin tasaus, suojaustoimenpiteet ja ylijännitesuoja.

4. Salamansuojauspotentiaalin tasausliitäntä

Ukosuojan potentiaalintasausliitäntä on tärkeä osa sisäistä ukkossuojausjärjestelmää.Potentiaalin tasaus voi tehokkaasti

vaimentaa salaman aiheuttamaa potentiaalieroa.Ukkossuojauspotentiaalin tasausjärjestelmässä kaikki johtavat osat on kytketty toisiinsa

potentiaalieron pienentämiseksi.Potentiaalin tasausta suunniteltaessa tulee ottaa huomioon liitännän pienin poikkipinta-ala

standardiin.Täydellinen potentiaalintasausverkko sisältää myös metalliputkien sekä voima- ja signaalilinjojen potentiaalintasauksen,

joka kytketään päämaadoituskiskoon salamavirtasuojan kautta.

5. Suojaustoimenpiteet

Suojauslaite voi vähentää sähkömagneettisia häiriöitä.Tuuliturbiinin rakenteen erityispiirteistä johtuen, mikäli suojaustoimenpiteet ovat mahdollisia

suunnitteluvaiheessa huomioitu suojalaite voidaan toteuttaa halvemmalla.Konehuoneesta on tehtävä suljettu metallikuori, ja

asiaankuuluvat sähkö- ja elektroniikkakomponentit on asennettava kytkentäkaappiin.Kytkinkaapin kaapin runko ja ohjaus

kaapilla tulee olla hyvä suojavaikutus.Tornin jalustan ja konehuoneen eri laitteiden väliset kaapelit on varustettava ulkoisella metallilla

suojakerros.Häiriön vaimennusta varten suojakerros on tehokas vain, kun kaapelin suojavaipan molemmat päät on kytketty

potentiaalintasaushihna.

6. Ylijännitesuoja

Säteilyhäiriölähteiden vaimentamiseen käytettävien suojaustoimenpiteiden lisäksi tarvitaan myös vastaavia suojatoimenpiteitä

johtavia häiriöitä salamansuojavyöhykkeen rajalla, jotta sähkö- ja elektroniikkalaitteet voivat toimia luotettavasti.Salama

ukkossuojavyöhykkeen 0A → 1 rajalla tulee käyttää pysäytintä, joka voi johtaa suuren määrän salamavirtaa vahingoittamatta

laitteet.Tämän tyyppistä salamasuojaa kutsutaan myös salamavirtasuojaksi (I-luokan salamasuoja).Ne voivat rajoittaa korkeaa

Salaman aiheuttama potentiaaliero maadoitettujen metallitilojen ja voima- ja signaalilinjojen välillä ja rajaa se turvalliselle alueelle.Eniten

Salamavirtasuojan tärkeä ominaisuus on: 10/350 μS pulssiaaltomuototestin mukaan kestää salamavirran.varten

tuuliturbiinit, ukkossuojaus voimalinjan 0A → 1 rajalla valmistuu 400/690V tehonsyöttöpuolelle.

Salamansuoja-alueella ja sitä seuraavalla ukkossuoja-alueella on vain pienienerginen pulssivirta.Tällainen pulssivirta

syntyy ulkoisen indusoidun ylijännitteen tai järjestelmän synnyttämän ylijännitteen vaikutuksesta.Suojavarusteet tällaiselle impulssivirralle

kutsutaan ylijännitesuojaksi (luokan II salamasuoja).Käytä 8/20 μS pulssivirran aaltomuotoa.Energian koordinoinnin näkökulmasta aalto

suoja on asennettava salamavirtasuojan jälkeen.

Kun otetaan huomioon esimerkiksi puhelinlinjan virrankulutus, johtimessa oleva salamavirta tulisi arvioida 5 %:ksi.Luokka III/IV

ukkossuojajärjestelmä, se on 5kA (10/350 μs).

7. Johtopäätös

Salamaenergia on erittäin suuri, ja salamaniskutila on monimutkainen.Kohtuulliset ja asianmukaiset salamansuojatoimenpiteet voivat vain vähentää

menetys.Vain uusien teknologioiden läpimurto ja soveltaminen voivat suojata ja hyödyntää salaman täysin.Salamansuojausjärjestelmä

Tuulivoimajärjestelmän analyysissä ja keskustelussa tulee pääasiassa huomioida tuulivoiman maadoitusjärjestelmän suunnittelu.Koska tuulivoima Kiinassa on

mukana erilaisissa geologisissa maamuodoissa, tuulivoiman maadoitusjärjestelmä eri geologioissa voidaan suunnitella luokittelulla ja eri

menetelmiä voidaan ottaa käyttöön maadoitusvastusvaatimusten täyttämiseksi.