Маланка і абарона ад перанапружанняў для сістэмы ветракоў

З ростам усведамлення глабальнага пацяплення і абмежаванняў для нашага выкапнёвага паліва становіцца відавочнай неабходнасць знайсці лепшыя аднаўляльныя крыніцы энергіі. Выкарыстанне энергіі ветру з'яўляецца хутка развіваецца галіной. Такія ўстаноўкі звычайна размяшчаюцца на адкрытай і ўзвышанай мясцовасці і як такія ўяўляюць сабой прывабныя месцы захопу для разрадаў маланкі. Калі неабходна падтрымліваць надзейнае харчаванне, важна, каб крыніцы пашкоджанняў ад перанапружання былі змякчаны. LSP забяспечвае шырокі спектр прылад абароны ад перанапружання, прыдатных як для прамога, так і для частковага току маланкі.

Маланка і абарона ад перанапружанняў для сістэмы ветракоў

ЛСП мае поўны набор прадуктаў абароны ад перанапружання, даступных для ветрагенератараў. Прапановы ад LSP да розных прадуктаў абароны на DIN-рэйцы і маніторынгу перанапружанняў і маланкі. Калі мы ўступаем у гісторыю, калі імкненне да экалагічнай энергіі і тэхналогій пастаянна прымушае будаваць усё больш ветрапаркаў, а цяперашнія ветрапаркі пашыраць, і вытворцы турбін, і ўладальнікі / аператары ветравых электрастанцый усё больш усведамляюць выдаткі, звязаныя з удары маланкі. Грашовы ўрон, які наносяць аператары ў выпадку ўдару маланкі, бывае двух відаў: выдаткі, звязаныя з заменай машын з-за фізічных пашкоджанняў, і выдаткі, звязаныя з тым, што сістэма знаходзіцца ў аўтаномным рэжыме і не вырабляе энергію. Турбінныя электрычныя сістэмы сутыкаюцца з пастаяннымі праблемамі ландшафту, які іх акружае, а ветраныя турбіны, як правіла, з'яўляюцца самымі высокімі канструкцыямі ў ўстаноўцы. У сувязі з суровым надвор'ем, якому яны будуць падвяргацца, у спалучэнні з чаканнямі турбіны, якую маланка ўдарыць некалькі разоў на працягу ўсяго жыцця, выдаткі на замену і рамонт абсталявання павінны быць улічаны ў бізнес-план любога аператара ветрапарка. Прамыя і непрамыя пашкоджанні маланкі ствараюцца інтэнсіўнымі электрамагнітнымі палямі, якія ствараюць пераходныя перанапружання. Затым гэтыя перанапружання перадаюцца праз электрычную сістэму непасрэдна на адчувальнае абсталяванне ў самой турбіне. Перанапружанне распаўсюджваецца праз сістэму, прыводзячы як да непасрэдных, так і да латэнтных пашкоджанняў схем і камп'ютэрызаванага абсталявання. Такія кампаненты, як генератары, трансфарматары і пераўтваральнікі магутнасці, а таксама электроніка кіравання, сувязь і сістэмы SCADA могуць быць пашкоджаны пад уздзеяннем перанапружанняў. Прамыя і непасрэдныя пашкоджанні могуць быць відавочнымі, але латэнтныя пашкоджанні, якія ўзнікаюць у выніку шматразовых удараў або шматразовага ўздзеяння перанапружанняў, могуць нанесці ключавыя кампаненты сілы ўнутры спрацаванай ветравой турбіны, шмат разоў гэты ўрон не пакрываецца гарантыямі вытворцы, і, такім чынам, выдаткі на рамонт і замену кладуцца на аператараў.

Афлайн-выдаткі - яшчэ адзін важны фактар, які неабходна ўлічваць у любым бізнес-плане, звязаным з ветрапаркам. Гэтыя выдаткі ўзнікаюць, калі турбіна адключана і над ёй павінна працаваць сервісная група, альбо пры замене камплектуючых, што прадугледжвае як закупкі, так і транспарт і выдаткі на мантаж. Даходы, якія можна страціць з-за аднаго ўдару маланкі, могуць быць значнымі, і ўтоены ўрон, які наносіцца з цягам часу, павялічвае гэты аб'ём. Прадукт абароны ветравой турбіны LSP значна зніжае звязаныя з гэтым выдаткі, здольны супрацьстаяць некалькім ударам маланкі без збояў, нават пасля некалькіх удараў.

Справа для сістэм абароны ад перанапружанняў для ветравых трубаў

Пастаяннае змяненне кліматычных умоў у спалучэнні з усё большай залежнасцю ад выкапнёвага паліва выклікала вялікую цікавасць да ўстойлівых аднаўляльных крыніц энергіі ва ўсім свеце. Адной з самых перспектыўных тэхналогій у галіне зялёнай энергетыкі з'яўляецца энергія ветру, якая, акрамя высокіх выдаткаў на стартавы працэс, будзе выбрана для многіх краін свету. Напрыклад, у Партугаліі мэтай вытворчасці ветравой энергіі з 2006 па 2010 год было павелічэнне да 25% агульнай вытворчасці энергіі ветру, мэта, якая была дасягнута і нават пераўзыдзена ў наступныя гады. У той час як агрэсіўныя дзяржаўныя праграмы, якія падштурхоўваюць вытворчасць ветру і сонечнай энергіі, значна пашырылі ветравую прамысловасць, з гэтым павелічэннем колькасці ветравых турбін узрастае верагоднасць траплення турбін маланкай. Прамыя ўдары па ветравых турбінах сталі сур'ёзнай праблемай, і ёсць унікальныя праблемы, якія робяць маланкаахову больш складанай задачай у энергіі ветру, чым у іншых галінах прамысловасці.

Будаўніцтва ветраных турбін унікальнае, і гэтыя высокія ў асноўным металічныя канструкцыі вельмі ўспрымальныя да пашкоджанняў ад удараў маланкі. Іх таксама цяжка абараніць з дапамогай звычайных тэхналогій абароны ад перанапружанняў, якія ў асноўным ахвяруюць сабой пасля аднаго перанапружання. Ветраныя турбіны могуць падняцца ў вышыню больш за 150 метраў і звычайна размяшчаюцца на ўзвышшы ў аддаленых раёнах, якія падвяргаюцца ўздзеянню стыхіі, уключаючы ўдары маланкі. Самыя адкрытыя кампаненты ветравой турбіны - гэта лопасці і кацёл, і яны, як правіла, выраблены з кампазітных матэрыялаў, якія не могуць вытрымаць прамога ўдару маланкі. Тыповы прамы ўдар звычайна адбываецца з лопасцямі, ствараючы сітуацыю, калі ўсплёск рухаецца па ўсіх кампанентах турбіны ў межах ветрака і, магчыма, па ўсіх электрычна звязаных участках фермы. Плошчы, якія звычайна выкарыстоўваюцца для ветрапаркаў, маюць дрэнныя ўмовы зазямлення, а сучасная ветравая электрастанцыя мае неверагодна адчувальную электронную апрацоўку. Усе гэтыя праблемы робяць абарону ветракоў ад пашкоджанняў маланкай самай складанай задачай.

У самой структуры ветравой турбіны электроніка і падшыпнікі вельмі ўспрымальныя да маланкі. Выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне, звязаныя з ветравымі турбінамі, высокія з-за цяжкасцей пры замене гэтых кампанентаў. Укараненне тэхналогій, якія могуць палепшыць статыстычныя сярэднія паказчыкі неабходнай замены кампанентаў, выклікае вялікую дыскусію ў большасці залаў праўлення і дзяржаўных устаноў, якія займаюцца вытворчасцю ветру. Надзейная лінія прадуктаў абароны ад перанапружанняў з'яўляецца унікальнай сярод тэхналогій абароны ад перанапружанняў, паколькі яна працягвае абараняць абсталяванне, нават калі яно актывавана, і няма неабходнасці ў замене або скідзе пасля маланкі. Гэта дазваляе генератарам ветравой энергіі заставацца ў сетцы на працягу больш працяглага перыяду. Любыя паляпшэнні сярэдніх статыстычных афлайн-статусаў і часу, калі турбіны не працуюць, у канчатковым рахунку прынясуць дадатковыя выдаткі спажыўцу.

Прадухіленне пашкоджанняў нізкавольтных і ланцугоў кіравання мае вырашальнае значэнне, бо даследаванні паказалі, што больш за 50% адмоў ветравой турбіны выклікана паломкамі гэтых тыпаў кампанентаў. Дакументальныя паломкі абсталявання, звязаныя з прамымі і індукаванымі ўдарамі маланкі і зваротнымі струмамі, якія распаўсюджваюцца адразу пасля ўдару маланкі, з'яўляюцца агульнымі з'явамі. Маланкаанатары, устаноўленыя на баку электрасеткі, зазямляюцца разам з бакам нізкага напружання, каб паменшыць супраціў зазямлення, павялічваючы здольнасць усёй ланцуга супрацьстаяць ударам адной ветравой турбіны.

Маланка і абарона ад перанапружанняў для ветраных турбін

У гэтым артыкуле апісваецца рэалізацыя мер маланкі і перанапружанняў для электрычных і электронных прыбораў і сістэм у ветравой турбіне.

Ветраныя турбіны вельмі ўразлівыя да ўздзеяння прамых удараў маланкі з-за шырокай адкрытай паверхні і вышыні. Паколькі рызыка ўдару маланкі ў ветраную турбіну ўзрастае ў разы з ростам яе вышыні, можна падлічыць, што ветрагенератар, які працуе ў некалькі мегават, трапляе ў прамы ўдар прыблізна кожныя дванаццаць месяцаў.

Кампенсацыя падачы павінна амартызаваць вялікія інвестыцыйныя выдаткі на працягу некалькіх гадоў, а значыць, трэба пазбягаць прастою ў выніку маланкі і перанапружання і звязаных з гэтым выдаткаў на перапарванне. Вось чаму неабходныя комплексныя меры абароны ад маланак і перанапружанняў.

Пры планаванні сістэмы маланкааховы для ветракоў трэба ўлічваць не толькі ўспышкі "воблака-зямля", але і ўспышкі "зямля-воблака", так званыя ўзыходзячыя лідэры, для аб'ектаў вышынёй больш за 60 м у адкрытых месцах . Высокі электрычны зарад гэтых узыходзячых лідэраў неабходна асабліва ўлічваць для абароны лапатак ротара і выбару падыходных разраднікаў маланкі.

Стандартызацыя - Маланка і абарона ад перанапружанняў для ветравой турбіны
Канцэпцыя абароны павінна грунтавацца на міжнародных стандартах IEC 61400-24, стандартных серыях IEC 62305 і рэкамендацыях класіфікацыйнага таварыства Germanischer Lloyd.

Меры аховы
IEC 61400-24 рэкамендуе падбіраць усе падкампаненты сістэмы маланкааховы ветравой турбіны ў адпаведнасці з узроўнем маланкааховы (LPL) I, калі аналіз рызыкі не паказвае, што дастаткова ніжняга LPL. Аналіз рызыкі можа таксама паказаць, што розныя падкампаненты маюць розныя LPL. IEC 61400-24 рэкамендуе, каб сістэма маланкааховы абапіралася на комплексную канцэпцыю маланкааховы.

Абарона ад маланкі і перанапружанняў для ветравой турбіны складаецца з вонкавай сістэмы абароны ад маланкі (LPS) і мер абароны ад перанапружанняў (SPM) для абароны электрычнага і электроннага абсталявання. Для планавання мер абароны мэтазгодна падзяліць ветрагенератар на зоны маланкааховы (ЛЗЗ).

Маланка і абарона ад перанапружанняў для сістэмы ветраных турбін абараняе дзве падсістэмы, якія можна знайсці толькі ў ветраных турбінах, а менавіта лапаткі ротара і механічную сілавую ўстаноўку.

IEC 61400-24 падрабязна апісвае, як абараніць гэтыя адмысловыя часткі ветравой турбіны і як даказаць эфектыўнасць мер маланкааховы.

У адпаведнасці з гэтым стандартам мэтазгодна правесці выпрабаванні пад высокай напругай, каб праверыць здольнасць маланкавага току вытрымліваць адпаведныя сістэмы пры першым і доўгім ударах, калі гэта магчыма, у агульным разрадзе.

Складаныя праблемы, звязаныя з абаронай лапатак ротара і паваротна замацаваных дэталяў / падшыпнікаў, павінны быць дэталёва разгледжаны і залежаць ад вытворцы кампанента і тыпу. Стандарт IEC 61400-24 дае важную інфармацыю ў гэтым плане.

Канцэпцыя зоны маланкааховы
Канцэпцыя зоны маланкааховы - гэта структуральная мера для стварэння вызначанага асяроддзя ЭМС у аб'екце. Вызначанае асяроддзе ЭМС вызначаецца імунітэтам электрычнага абсталявання, якое выкарыстоўваецца. Канцэпцыя зоны маланкааховы дазваляе паменшыць якая праводзіцца і выпраменьваную перашкоды на межах да вызначаных значэнняў. Па гэтай прычыне аб'ект, які падлягае ахове, падпадзяляецца на ахоўныя зоны.

Для вызначэння LPZ 0A, а менавіта частак ветравой турбіны, якія могуць падвяргацца прамым ударам маланкі, і LPZ 0B, а менавіта частак ветравой турбіны, якія абаронены ад прамых удараў маланкі знешнім паветрам, можа быць выкарыстаны метад пракаткі. сістэмы заканчэння або сістэмы заканчэння паветра, убудаваныя ў часткі ветравой турбіны (напрыклад, у лапатку ротара).

У адпаведнасці з IEC 61400-24, метад качэння сферы нельга выкарыстоўваць для саміх лапатак ротара. Па гэтай прычыне канструкцыя сістэмы заканчэння паветра павінна быць апрабавана ў адпаведнасці з главой 8.2.3 стандарту IEC 61400-24.

На мал. 1 паказана тыповае прымяненне метаду сферы пракаткі, у той час як на рыс. 2 ілюструецца магчымы падзел ветравой турбіны на розныя зоны маланкааховы. Падзел на зоны маланкааховы залежыць ад канструкцыі ветравой турбіны. Такім чынам, варта назіраць за структурай ветракоў.

Аднак вырашальна, што параметры маланкі, якія ўводзяцца звонку ветравой турбіны ў LPZ 0A, памяншаюцца прыдатнымі экраніруючымі сродкамі і прыладамі абароны ад перанапружання на ўсіх межах зоны, каб электрычныя і электронныя прылады і сістэмы ўнутры ветравой турбіны маглі працаваць бяспечна.

Меры экранавання
Кажух павінен быць выкананы ў выглядзе інкапсуляванага металічнага шчыта. Гэта азначае, што ў корпусе дасягаецца аб'ём з электрамагнітным полем, які значна ніжэйшы за поле звонку ветравой турбіны.

У адпаведнасці з IEC 61400-24, трубчастая сталёвая вежа, якая выкарыстоўваецца пераважна для вялікіх ветракоў, можа лічыцца амаль ідэальнай клеткай Фарадэя, найбольш прыдатнай для электрамагнітнага экранавання. Кабінеты размеркавання і шафы кіравання ў корпусе альбо "гандоле" і, калі такія маюцца, у эксплуатацыйным будынку, таксама павінны быць выраблены з металу. Злучальныя кабелі павінны мець знешні экран, здольны прапускаць токі маланкі.

Экранаваныя кабелі ўстойлівыя да перашкод ЭМС толькі ў тым выпадку, калі экраны падключаны да эквіпатэнцыяльнай сувязі на абодвух канцах. Шчыты павінны кантактаваць пры дапамозе поўнасцю (360 °) кантактных клем, не ўсталёўваючы на ​​ветравой турбіне несумяшчальныя з ЭМС доўгія злучальныя кабелі.

Магнітнае экранаванне і пракладка кабеля павінны выконвацца ў адпаведнасці з раздзелам 4 IEC 62305-4. Па гэтай прычыне павінны быць выкарыстаны агульныя рэкамендацыі па EMC-сумяшчальнай практыцы ўстаноўкі ў адпаведнасці з IEC / TR 61000-5-2.

Меры экранавання ўключаюць, напрыклад:

• Усталёўка металічнай аплёткі на сінтэзы з GRP-пакрыццём.
• Металічная вежа.
• Металічныя шафы размеркавальных прыбораў.
• Металічныя шафкі кіравання.
• Ток маланкі нясе экранаваныя злучальныя кабелі (металічны кабельны канал, экранаваная труба і таму падобнае).
• Экранаванне кабеля.

Меры знешняй маланкааховы
Функцыя знешняга ЛПС заключаецца ў перахопе прамых удараў маланкі, уключаючы ўдары маланкі, у вежу ветравой турбіны і разрадзе току маланкі ад месца ўдару да зямлі. Ён таксама выкарыстоўваецца для размеркавання току маланкі ў зямлі без цеплавых і механічных пашкоджанняў і небяспечных іскраў, якія могуць выклікаць пажар ці выбух і паставіць пад пагрозу людзей.

Патэнцыйныя кропкі ўдару ветравой турбіны (за выключэннем лапатак ротара) можна вызначыць пры дапамозе метаду пракаткі сферы, паказанага на рыс. 1. Для ветраных турбін мэтазгодна выкарыстоўваць клас LPS I. Такім чынам, сфера качэння з радыус r = 20 м накатваецца на ветрагенератар для вызначэння кропак удару. Сістэмы завяршэння паветра патрабуюцца там, дзе сфера кантактуе з ветравой турбінай.

Канструкцыя гоначнай часткі / кажуха павінна быць інтэгравана ў сістэму маланкааховы, каб гарантаваць, што ўдар маланкі ў гоншчык трапляе альбо на прыродныя металічныя дэталі, здольныя вытрымліваць гэтую нагрузку, альбо на сістэму завяршэння паветра, прызначаную для гэтай мэты. Гонацэлі з GRP-пакрыццём павінны быць абсталяваны сістэмай завяршэння паветра і праваднікамі ўніз, якія ўтвараюць клетку вакол гондолы.

Сістэма завяршэння паветра, уключаючы аголеныя праваднікі ў гэтай клетцы, павінна вытрымліваць удары маланкі ў адпаведнасці з абраным узроўнем маланкааховы. Далейшыя праваднікі ў клетцы Фарадэя павінны быць сканструяваны такім чынам, каб яны вытрымлівалі долю маланкі, якой яны могуць падвяргацца. У адпаведнасці з IEC 61400-24, сістэмы заканчэння паветра для абароны вымяральнага абсталявання, усталяванага па-за межамі гондола, павінны быць распрацаваны ў адпаведнасці з агульнымі патрабаваннямі IEC 62305-3, а правадыры ўніз павінны быць падлучаны да апісанай вышэй клеткі.

"Прыродныя кампаненты" з токаправодных матэрыялаў, якія пастаянна ўсталёўваюцца ў / на ветравой турбіне і застаюцца нязменнымі (напрыклад, сістэма маланкааховы лапатак ротара, падшыпнікаў, асноўных каркасаў, гібрыднай вежы і г.д.), могуць быць інтэграваны ў LPS. Калі ветраныя турбіны маюць металічную канструкцыю, можна меркаваць, што яны адпавядаюць патрабаванням да сістэмы знешняй маланкааховы класа LPS I у адпаведнасці з IEC 62305.

Для гэтага неабходна, каб удар маланкі быў бяспечна перахоплены LPS лапатак ротара, каб ён мог скідацца ў сістэму завяршэння зямлі праз прыродныя кампаненты, такія як падшыпнікі, асноўныя рамы, вежы і / або байпасныя сістэмы (напрыклад, адкрытыя іскравыя зазоры, вугальныя шчоткі).

Сістэма завяршэння паветра / праваднік
Як паказана на мал. 1, лопасці ротара; гандоль, уключаючы надбудовы; ступіца ротара і вежа ветрагенератара могуць трапіць пад удар маланкі.
Калі яны могуць бяспечна перахапіць максімальны імпульсны ток маланкі ў 200 кА і могуць разрадзіць яго ў сістэму завяршэння зямлі, яны могуць быць выкарыстаны ў якасці "натуральных кампанентаў" сістэмы завяршэння паветра знешняй маланкаахоўнай сістэмы ветравой турбіны.

Металічныя рэцэптары, якія ўяўляюць сабой пэўныя кропкі ўдару маланкі, часта ўсталёўваюцца ўздоўж ляза GRP, каб абараніць лапаткі ротара ад пашкоджанняў маланкай. Ніжні праваднік накіроўваецца ад рэцэптара да кораня ляза. У выпадку ўдару маланкі можна выказаць здагадку, што ўдар маланкі трапляе на кончык ляза (рэцэптар), а затым разраджаецца па ніжнім правадніку ўнутры лопасці ў сістэму завяршэння зямлі праз кацёл і вежу.

Сістэма спынення Зямлі
Сістэма адключэння зямлі ветравой турбіны павінна выконваць некалькі такіх функцый, як асабістая абарона, абарона ад ЭМС і маланкааховы.

Эфектыўная сістэма спынення зазямлення (гл. Мал. 3) мае важнае значэнне для размеркавання токаў маланкі і прадухілення ветравой турбіны ад разбурэння. Больш за тое, сістэма спынення зямлі павінна абараняць людзей і жывёл ад паразы электрычным токам. У выпадку ўдару маланкі сістэма завяршэння зямлі павінна разраджаць на зямлю вялікія токі маланкі і размяркоўваць іх у зямлі без небяспечных цеплавых і / або электрадынамічных уздзеянняў.

Увогуле, важна стварыць сістэму спынення зазямлення для ветравой турбіны, якая выкарыстоўваецца для абароны ветравой турбіны ад удараў маланкі і для зазямлення сістэмы электразабеспячэння.

Заўвага: правілы электрычнага высокага напружання, такія як Cenelec HO 637 S1, альбо прыдатныя нацыянальныя стандарты ўказваюць, як распрацаваць сістэму завяршэння зазямлення, каб прадухіліць высокае дотык і крокавае напружанне, выкліканае кароткім замыканнем у сістэмах высокага ці сярэдняга напружання. Што тычыцца абароны людзей, то стандарт IEC 61400-24 спасылаецца на IEC // TS 60479-1 і IEC 60479-4.

Размяшчэнне земляных электродаў

IEC 62305-3 апісвае два асноўныя тыпы размяшчэння зазямляльных электродаў для ветраных турбін:

Тып A: У адпаведнасці з дадаткам I да IEC 61400-24, гэтая схема не павінна выкарыстоўвацца для ветраных турбін, але яна можа выкарыстоўвацца для дадатковых збудаванняў (напрыклад, будынкаў, якія змяшчаюць вымяральнае абсталяванне, альбо офісных навесаў у сувязі з ветрапаркам). Размяшчэнне электродаў тыпу А складаецца з гарызантальных або вертыкальных зазямляльных электродаў, злучаных, па меншай меры, двума праводчыкамі ўніз на будынку.

Тып B: У адпаведнасці з дадаткам I да IEC 61400-24, гэтая схема павінна выкарыстоўвацца для ветраных турбін. Ён альбо складаецца з вонкавага кальцавога зазямляльнага электрода, усталяванага ў зямлі, альбо падмуркавага электрода. Кальцавыя земляныя электроды і металічныя дэталі ў падмурку павінны быць злучаныя з канструкцыяй вежы.

Умацаванне падмурка вежы павінна быць уключана ў канцэпцыю зазямлення ветравой турбіны. Сістэма завяршэння зазямлення базы вежы і эксплуатацыйны будынак павінны быць злучаны сеткаватай сеткай зазямляльных электродаў, каб атрымаць сістэму завяршэння зазямлення на як мага большай плошчы. Каб прадухіліць празмернае напружанне крокаў у выніку ўдару маланкі, вакол падстаўкі вежы неабходна ўсталяваць патэнцыяльныя кантрольныя і ўстойлівыя да карозіі кольцавыя электроды (з нержавеючай сталі) для забеспячэння абароны людзей (гл. Мал. 3).

Падмуркавыя электроды

Падмуркавыя электроды маюць тэхнічны і эканамічны сэнс і, напрыклад, патрабуюцца ў нямецкіх Тэхнічных умовах падключэння (TAB) энергазабеспячальных кампаній. Падмуркавыя электроды з'яўляюцца часткай электраўстаноўкі і выконваюць важныя функцыі бяспекі. Па гэтай прычыне яны павінны быць устаноўлены электрычна кваліфікаванымі людзьмі альбо пад наглядам электрычна кваліфікаванага чалавека.

Металы, якія выкарыстоўваюцца для зазямляльных электродаў, павінны адпавядаць матэрыялам, пералічаным у табліцы 7 МЭК 62305-3. Заўсёды трэба выконваць каразійныя паводзіны металу ў зямлі. Электроды падмурка для падмурка павінны быць выраблены з ацынкаванай або не ацынкаванай сталі (круглай або істужачнай сталі). Круглая сталь павінна мець мінімальны дыяметр 10 мм. Палоскі сталі павінны мець мінімальныя памеры 30 х 3,5 мм. Звярніце ўвагу, што гэты матэрыял павінен быць пакрыты бетонам не менш за 5 см (абарона ад карозіі). Падмуркавы электрод зямлі павінен быць злучаны з асноўнай планкай зраўноўвання патэнцыялаў ветравой турбіны. Устойлівыя да карозіі злучэнні павінны быць устаноўлены праз нерухомыя кропкі зазямлення канцавых вушак з нержавеючай сталі. Больш за тое, у зямлю павінен быць усталяваны кольцавы электрод з нержавеючай сталі.

Ахова пры пераходзе з ЛПЗ 0А на ЛПЗ 1

Каб забяспечыць бяспечную працу электрычных і электронных прылад, межы LPZ павінны быць абаронены ад выпраменьванага перашкоды і абаронены ад якія праводзяць перашкод (гл. Рыс. 2 і 4). Пры перанапружанні, якія здольныя разраджаць вялікія токі маланкі без разбурэння, неабходна ўсталяваць пры пераходзе з ЛПЗ 0А на ЛПЗ 1 (таксама званае "маланкавай эквіпатэнцыяльнай сувяззю"). Гэтыя прылады абароны ад перанапружання называюцца разраднікамі току маланкі класа I і выпрабоўваюцца пры дапамозе імпульсных токаў формы формы 10/350 мкс. Пры пераходзе з LPZ 0B на LPZ 1 і LPZ 1 і вышэй трэба змагацца толькі з нізкаэнергетычнымі імпульснымі токамі, выкліканымі напружаннем, індукаваным па-за сістэмай, альбо перанапружаннямі, якія ўтвараюцца ў сістэме. Гэтыя прылады абароны ад перанапружання называюцца разраднікамі перанапружання класа II і выпрабоўваюцца пры дапамозе імпульсных токаў формы формы 8/20 мкс.

У адпаведнасці з канцэпцыяй зоны маланкааховы, усе ўваходныя кабелі і лініі павінны быць інтэграваны ў маланкавую эквіпатэнцыяльную сувязь без выключэння пры дапамозе разраднікаў току маланкі класа I на мяжы ад LPZ 0A да LPZ 1 або ад LPZ 0A да LPZ 2.

Іншая лакальная эквіпатэнцыяльная сувязь, пры якой усе кабелі і лініі, якія ўваходзяць у гэтую мяжу, павінны быць інтэграваны, павінна быць устаноўлена для кожнай далейшай мяжы зоны ў ахоўным аб'ёме.

Разраднікі тыпу 2 павінны быць устаноўлены пры пераходзе з ЛПЗ 0В на ЛПЗ 1 і з ЛПЗ 1 на ЛПЗ 2, тады як разраднікі класа III павінны быць устаноўлены пры пераходзе з ЛПЗ 2 на ЛПЗ 3. Функцыя класа II і класа III абмежавальнікі перанапружання заключаюцца ў памяншэнні рэшткавых перашкод на ўзроўнях вышэйшай ступені абароны і ў абмежаванні перанапружанняў, выкліканых або ўзнікаючых у ветравой турбіне.

Выбар SPD на аснове ўзроўню абароны ад напружання (уверх) і імунітэту абсталявання

Для апісання верхняй часткі ў LPZ павінны быць вызначаны ўзроўні імунітэту абсталявання ў LPZ, напрыклад, для ліній электраперадач і злучэнняў абсталявання ў адпаведнасці з IEC 61000-4-5 і IEC 60664-1; для тэлекамунікацыйных ліній і злучэнняў абсталявання ў адпаведнасці з IEC 61000-4-5, ITU-T K.20 і ITU-T K.21, а для іншых ліній і злучэнняў абсталявання ў адпаведнасці з інструкцыямі вытворцы.

Вытворцы электрычных і электронных кампанентаў павінны мець магчымасць прадастаўляць неабходную інфармацыю пра ўзровень імунітэту ў адпаведнасці са стандартамі EMC. У адваротным выпадку вытворца ветракоў павінен правесці выпрабаванні для вызначэння ўзроўню імунітэту. Вызначаны ўзровень імунітэту кампанентаў у LPZ непасрэдна вызначае неабходны ўзровень абароны ад напружання для межаў LPZ. Імунітэт сістэмы павінен быць даказаны, дзе гэта дастасавальна, з усталяванымі SPD і абсталяваннем, якое трэба абараніць.

Абарона крыніцы харчавання

Трансфарматар ветравой турбіны можа быць усталяваны ў розных месцах (у асобнай размеркавальнай станцыі, у падставе вежы, у вежы, у кацелі). Напрыклад, у выпадку вялікіх ветракоў, неэкранаваны кабель 20 кВ у падставе вежы накіроўваецца да размеркавальных установак сярэдняга напружання, якія складаюцца з вакуумнага выключальніка, механічна заблакаванага разъединителя селектарнага выключальніка, выключальніка зазямлення і ахоўнага рэле.

Кабелі сярэдняга напружання пракладаюцца ад размеркавальнай устаноўкі сярэдняга напружання ў вежы ветравой турбіны да трансфарматара, размешчанага ў гандоле. Трансфарматар сілкуе шафу кіравання ў падставе вежы, шафу размеркавальнага прыбора ў гонцы і сістэму кроку ў ступіцах з дапамогай сістэмы TN-C (L1; L2; L3; PEN-правадыр; 3PhY; 3 W + G). Кабінет размеркавальных прыбораў у гондоле забяспечвае электраабсталяванне пераменным напружаннем 230/400 В.

У адпаведнасці з IEC 60364-4-44, усё электраабсталяванне, усталяванае ў ветравой турбіне, павінна мець пэўную намінальную вытрымку напружання ў адпаведнасці з намінальным напружаннем ветравой турбіны. Гэта азначае, што разраднікі, якія будуць усталяваны, павінны мець па меншай меры зададзены ўзровень абароны ад напружання ў залежнасці ад намінальнага напружання сістэмы. Разраднікі перанапружанняў, якія выкарыстоўваюцца для абароны сістэм харчавання 400/690 В, павінны мець мінімальны ўзровень абароны ад напружання Up ≤2,5 кВ, тады як разраднік перанапружання, які выкарыстоўваецца для абароны 230/400 V, павінен мець узровень абароны ад напружання Up ≤1,5 кВ для забеспячэння абароны адчувальнага электрычнага / электроннага абсталявання. Для выканання гэтага патрабавання павінны быць устаноўлены прылады абароны ад перанапружання для сістэм сілкавання 400/690 В, якія здольныя праводзіць токі маланкі сілай 10/350 мкс без разбурэння і забяспечваць узровень абароны ад напружання да ≤2,5 кВ.

Сістэмы электразабеспячэння 230/400 В

Падача напружання шафы кіравання ў падставе вежы, шафы размеркавальных прыбораў у гондоле і сістэмы кроку ў ступіцах пры дапамозе сістэмы TN-C 230/400 V (3PhY, 3W + G) павінна быць абаронена класам II абмежавальнікі перанапружання, такія як SLP40-275 / 3S.

Абарона лятальнага апавяшчальніка

Пажарны сігнал лятальнага апарата на мачце датчыка ў LPZ 0B павінен быць абаронены пры дапамозе разраджальніка перанапружання класа II на адпаведных пераходах зоны (LPZ 0B → 1, LPZ 1 → 2) (табліца 1).

Сістэмы харчавання 400/690 В Каардынаваныя аднаполюсныя разраднікі маланкі з высокім абмежаваннем току для сістэм сілкавання 400/690 В, такія як SLP40-750 / 3S, павінны быць усталяваны для абароны трансфарматара 400/690 У , інвертары, сеткавыя фільтры і вымяральнае абсталяванне.

Абарона генератарных ліній

Улічваючы высокія допускі напружання, для абароны абмоткі ротара генератара і сілкавальнай лініі інвертара неабходна ўсталяваць разраднікі перанапружання класа II для намінальных напружанняў да 1000 У. Дадатковы разраднік на аснове іскравых разрываў з намінальнай частатой вытрымкі напружання ААН / пераменнага току = 2,2 кВ (50 Гц) выкарыстоўваецца для патэнцыяльнай ізаляцыі і для прадухілення заўчасных разраднікаў на аснове варыстараў з-за ваганняў напружання, якія могуць узнікнуць падчас працы інвертара. З кожнага боку статара генератара ўсталяваны модульны трохполюсны разраднік класа II перанапружання з павышаным намінальным напружаннем варистора для сістэм 690 У.

Модульныя трохполюсныя разраднікі класа II тыпу SLP40-750 / 3S распрацаваны спецыяльна для ветракоў. Яны маюць намінальнае напружанне варыстора Umov 750 В пераменнага току, улічваючы ваганні напружання, якія могуць узнікнуць падчас працы.

Разраднікі перанапружанняў для ІТ-сістэм

Разраджальнікі перанапружання для абароны электроннага абсталявання ў сетках электрасувязі і сігналізацыі ад ускосных і прамых уздзеянняў удараў маланкі і іншых пераходных перанапружанняў апісаны ў IEC 61643-21 і ўсталёўваюцца на межах зоны ў адпаведнасці з канцэпцыяй зоны маланкааховы.

Шматступеньчатыя абмежавальнікі павінны быць распрацаваны без сляпых плям. Павінна быць забяспечана каардынацыя паміж сабой розных ступеняў абароны, інакш не ўсе ступені абароны будуць актываваны, што прывядзе да няспраўнасцей у прыладзе абароны ад перанапружання.

У большасці выпадкаў шкляныя валаконныя кабелі выкарыстоўваюцца для пракладкі ІТ-ліній у ветравую турбіну і для падлучэння шаф кіравання ад падставы вежы да кацёла. Кабель паміж прывадамі і датчыкамі і шафамі кіравання рэалізаваны экранаванымі меднымі кабелямі. Паколькі перашкоды ад электрамагнітнага асяроддзя выключаны, кабелі са шклавалакна не павінны быць абаронены разраднікамі перанапружання, калі толькі шкловалакно мае металічную абалонку, якая павінна быць убудаваная непасрэдна ў эквіпатэнцыяльную сувязь альбо з дапамогай прылад абароны ад перанапружання.

Наогул, наступныя экранаваныя сігнальныя лініі, якія злучаюць прывады і датчыкі з шафамі кіравання, павінны быць абаронены прыладамі абароны ад перанапружання:

• Сігнальныя лініі метэастанцыі на мачце датчыка.
• Сігнальныя лініі праходзілі паміж гондолам і тангажом у ступіцах.
• Сігнальныя лініі для сістэмы вышыні.

Сігнальныя лініі метэастанцыі

Сігнальныя лініі (інтэрфейсы 4 - 20 мА) паміж датчыкамі метэастанцыі і шафай размеркавальных прыбораў пракладаюцца з LPZ 0B на LPZ 2 і могуць быць абаронены з дапамогай FLD2-24. Гэтыя камбінаваныя разраднікі, якія эканоміць месца, абараняюць дзве ці чатыры адзінкавыя лініі з агульным эталонным патэнцыялам, а таксама незбалансаванымі інтэрфейсамі і даступныя з прамым або ўскосным зазямленнем экрана. Для зазямлення экрана выкарыстоўваюцца дзве гнуткія спружынныя клемы для пастаяннага кантакту экрана з нізкім імпедансам з абароненай і неабароненай бокам абмежавальніка.

Лабараторныя выпрабаванні ў адпаведнасці з IEC 61400-24

IEC 61400-24 апісвае два асноўныя метады для правядзення выпрабаванняў на імунітэт на ўзроўні ветравых турбін:

• Падчас выпрабаванняў імпульснага току ў працоўных умовах імпульсныя токі або частковыя токі маланкі ўводзяцца ў асобныя лініі сістэмы кіравання пры наяўнасці напружання харчавання. Пры гэтым абсталяванне, якое падлягае абароне, уключаючы ўсе SPD, падвяргаецца выпрабаванню імпульсным токам.
• Другі метад выпрабавання мадэлюе электрамагнітныя эфекты маланкавых электрамагнітных імпульсаў (LEMP). Поўны ток маланкі ўводзіцца ў структуру, якая разраджае маланкавы ток, і паводзіны электрычнай сістэмы аналізуецца з дапамогай мадэлявання кабеля ў працоўных умовах як мага больш рэальна. Крутасць маланкі - вырашальны параметр выпрабавання.