風力タービンシステムの雷およびサージ保護


風力タービンシステムの雷およびサージ保護

地球温暖化への意識の高まりと化石ベースの燃料の限界に伴い、より良い再生可能エネルギー源を見つける必要性が明らかになりつつあります。 風力エネルギーの使用は急速に成長している産業です。 このような設置は、一般に、開放された高台の地形に配置され、雷放電の魅力的なキャプチャポイントを提供します。 信頼性の高い供給を維持する場合は、過電圧による損傷の原因を軽減することが重要です。 LSPは、直接および部分的な雷電流の両方に適した幅広いサージ保護デバイスを提供します。

風力タービンシステムの雷およびサージ保護

LSP 風力タービンアプリケーションで利用可能なサージ保護製品の完全なスイートがあります。 LSPからさまざまなDINレールに取り付けられた保護製品、サージおよび雷の監視までの製品。 グリーンエネルギーとテクノロジーへの推進により、より多くの風力発電所が建設され、現在の風力発電所が拡張されるという歴史の時代に入ると、タービンメーカーと風力発電所の所有者/運営者の両方が、落雷。 落雷が発生したときにオペレーターが被る金銭的損害には、物理​​的損傷による機械の交換に関連するコストと、システムがオフラインで電力を生成していないことに関連するコストのXNUMXつの形式があります。 タービン電気システムは、それらを取り巻く景観の絶え間ない課題に直面しており、風力タービンは一般に設備の中で最も高い構造物です。 タービンがその寿命の間に数回落雷するという予想と相まって、彼らがさらされる厳しい天候のために、機器の交換と修理のコストは、風力発電所のオペレーターの事業計画に考慮されなければなりません。 直接的および間接的な落雷による損傷は、一時的な過電圧を発生させる強力な電磁界によって発生します。 これらの過電圧は、電気システムを介してタービン自体の敏感な機器に直接渡されます。 サージはシステム全体に伝播し、回路とコンピュータ化された機器に即時および潜在的な損傷をもたらします。 発電機、変圧器、電力変換器、制御電子機器、通信、SCADAシステムなどのコンポーネントは、照明によって発生するサージによって損傷を受ける可能性があります。 直接および即時の損傷は明らかかもしれませんが、複数のストライキまたはサージへの繰り返しの暴露の結果として発生する潜在的な損傷は、影響を受ける風力タービン内の主要な電力コンポーネントに発生する可能性があり、多くの場合、この損傷はメーカーの保証の対象外です。修理と交換の費用はオペレーターにかかります。

オフラインコストは、風力発電所に関連するビジネスプランに含める必要があるもうXNUMXつの主要な要素です。 これらのコストは、タービンが無効になっていて、サービスチームが作業する必要がある場合、または購入、輸送、設置の両方のコストを伴うコンポーネントを交換する必要がある場合に発生します。 XNUMX回の落雷によって失われる可能性のある収益はかなりの額になる可能性があり、時間の経過とともに発生する潜在的な損害がその合計に追加されます。 LSPの風力タービン保護製品は、複数回のストライキの後でも、失敗することなく複数の落雷に耐えることができるため、関連するコストを大幅に削減します。

風力タービンシステムのサージ保護

風力タービンのサージ保護システムの事例

化石燃料への依存の高まりと相まって、気候条件の絶え間ない変化は、世界中の持続可能な再生可能エネルギー資源への大きな関心をもたらしています。 グリーンエネルギーで最も有望な技術の2006つは風力発電です。風力発電は、高い初期費用を除けば、世界中の多くの国で選択されます。 たとえば、ポルトガルでは、2010年から25年までの風力発電の目標は、風力発電の総エネルギー生産量をXNUMX%に増やすことでした。この目標は、後年に達成され、さらには超えられました。 風力および太陽エネルギーの生産を推進する積極的な政府プログラムは風力産業を大幅に拡大しましたが、この風力タービンの数の増加に伴い、タービンが落雷する可能性が高まります。 風力タービンへの直撃は深刻な問題として認識されるようになり、風力エネルギーでは他の業界よりも雷保護を困難にする独特の問題があります。

風力タービンの構造は独特であり、これらの背の高いほとんどが金属製の構造物は、落雷による損傷の影響を非常に受けやすくなっています。 また、主に150回のサージ後に自分自身を犠牲にする従来のサージ保護技術を使用して保護することも困難です。 風力タービンは高さがXNUMXメートルを超える可能性があり、通常、落雷などの要素にさらされる遠隔地の高地に設置されます。 風力タービンの最も露出したコンポーネントはブレードとナセルであり、これらは一般に、直接の落雷に耐えることができない複合材料で作られています。 典型的な直接ストライキは一般にブレードに発生し、サージが風車内のタービンコンポーネント全体に伝わり、場合によっては農場のすべての電気的に接続された領域に伝わる状況を作り出します。 風力発電所に通常使用されるエリアは、接地状態が悪く、現代の風力発電所には、非常に敏感な処理電子機器があります。 これらすべての問題により、風力タービンを雷関連の損傷から保護することが最も困難になっています。

風力タービンの構造自体の中で、電子機器とベアリングは雷による損傷の影響を非常に受けやすくなっています。 風力タービンに関連するメンテナンスコストは、これらのコンポーネントの交換が難しいために高くなります。 必要なコンポーネント交換の統計的平均を改善できるテクノロジーを導入することは、風力発電に関係するほとんどの役員室や政府機関内で大きな議論の源となっています。 サージ保護製品ラインの堅牢な性質は、アクティブ化された場合でも機器を保護し続け、落雷後の交換やリセットの必要がないため、サージ保護技術の中でもユニークです。 これにより、風力発電機を長期間オンラインに保つことができます。 オフライン状態の統計的平均とタービンがメンテナンスのために停止している時間の改善は、最終的には消費者にさらなるコストをもたらします。

風力タービンシステムのサージ保護

風力タービンの故障の50%以上がこれらのタイプのコンポーネントの故障によって引き起こされることが研究によって示されているため、低電圧および制御回路への損傷を防ぐことが重要です。 直接および誘発された落雷および落雷の直後に伝播する逆流サージに起因する機器の文書化された故障は一般的です。 システムの電力網側に設置された避雷器は、接地抵抗を低減するために低電圧側と一緒に接地され、単一の風力タービンへのストライキに耐えるチェーン全体の能力を高めます。

風力タービンの雷およびサージ保護

この記事では、風力タービンの電気および電子機器およびシステムに対する雷およびサージ保護対策の実装について説明します。

風力タービンは、その広大な露出面と高さのために、直接落雷の影響に対して非常に脆弱です。 風力タービンに落雷するリスクはその高さに比例して増加するため、数メガワットの風力タービンは約XNUMXか月ごとに直接落雷に見舞われると推定できます。

フィードイン補償は、数年以内に高い投資コストを償却する必要があります。つまり、落雷やサージによる損傷の結果としてのダウンタイム、および関連する修理コストを回避する必要があります。 これが、包括的な雷およびサージ保護対策が不可欠である理由です。

風力タービンの避雷システムを計画するときは、露出した場所で高さが60 mを超える物体については、雲から地球へのフラッシュだけでなく、地球から雲へのフラッシュ、いわゆる上向きのリーダーも考慮する必要があります。 。 これらの上向きリーダーの高い電荷は、ローターブレードの保護と適切な雷電流アレスタの選択のために特に考慮に入れる必要があります。

標準化-風力タービンシステムの雷およびサージ保護
保護の概念は、国際規格IEC 61400-24、IEC 62305規格シリーズ、およびドイツロイド船級協会のガイドラインに基づいている必要があります。

風力タービンシステムの雷およびサージ保護

保護対策
IEC 61400-24は、リスク分析でより低いLPLで十分であることが示されない限り、風力タービンの避雷システムのすべてのサブコンポーネントを避雷レベル(LPL)Iに従って選択することを推奨しています。 リスク分析により、サブコンポーネントごとにLPLが異なることが明らかになる場合もあります。 IEC 61400-24は、避雷システムが包括的な避雷の概念に基づいていることを推奨しています。

風力タービンシステムの雷およびサージ保護は、電気および電子機器を保護するための外部雷保護システム(LPS)およびサージ保護対策(SPM)で構成されています。 保護対策を計画するには、風力タービンを避雷ゾーン(LPZ)に分割することをお勧めします。

風力タービンシステムの雷およびサージ保護は、風力タービンにのみ見られるXNUMXつのサブシステム、つまりローターブレードと機械式パワートレインを保護します。

IEC 61400-24は、風力タービンのこれらの特別な部品を保護する方法と、避雷対策の有効性を証明する方法を詳細に説明しています。

この規格によれば、高電圧試験を実施して、共通放電での最初のストロークと、可能であれば長いストロークで、関連するシステムの雷電流耐性能力を検証することをお勧めします。

ローターブレードと回転可能に取り付けられた部品/ベアリングの保護に関する複雑な問題は、詳細に調査する必要があり、コンポーネントの製造元とタイプによって異なります。 IEC 61400-24規格は、この点で重要な情報を提供します。

避雷ゾーンの概念
避雷ゾーンの概念は、オブジェクト内に定義されたEMC環境を作成するための構造化手段です。 定義されたEMC環境は、使用される電気機器のイミュニティによって指定されます。 避雷ゾーンの概念により、境界での伝導干渉と放射干渉を定義された値に減らすことができます。 このため、保護対象は保護ゾーンに細分されます。

風力タービンシステムの雷およびサージ保護

回転球法を使用して、LPZ 0A、つまり直接落雷を受ける可能性のある風力タービンの部品、およびLPZ 0B、つまり外気によって直接落雷から保護されている風力タービンの部品を決定することができます。風力タービンの一部(ローターブレードなど)に統合されたターミネーションシステムまたはエアターミネーションシステム。

IEC 61400-24によると、回転球法をローターブレード自体に使用してはなりません。 このため、エアターミネーションシステムの設計は、IEC8.2.3-61400規格の第24章に従ってテストする必要があります。

図1は、ローリングスフィア法の典型的なアプリケーションを示し、図2は、風力タービンをさまざまな避雷ゾーンに分割できることを示しています。 避雷ゾーンへの分割は、風力タービンの設計によって異なります。 したがって、風力タービンの構造を観察する必要があります。

ただし、風力タービンの外部からLPZ 0Aに注入される雷パラメータは、風力タービン内の電気および電子デバイスとシステムを操作できるように、すべてのゾーン境界で適切なシールド対策とサージ保護デバイスによって削減されることが重要です安全に。

シールド対策
ケーシングは、カプセル化された金属シールドとして設計する必要があります。 これは、風力タービンの外側の電磁界よりもかなり低い電磁界の体積がケーシング内で達成されることを意味します。

IEC 61400-24に準拠して、主に大型風力タービンに使用される管状の鋼製タワーは、電磁シールドに最適なほぼ完璧なファラデーケージと見なすことができます。 ケーシングまたは「ナセル」内、およびもしあれば、運用棟内の開閉装置および制御キャビネットも金属製である必要があります。 接続ケーブルは、雷電流を流すことができる外部シールドを備えている必要があります。

シールドケーブルは、シールドが両端の等電位ボンディングに接続されている場合にのみ、EMC干渉に耐性があります。 シールドは、風力タービンにEMC互換の長い接続ケーブルを取り付けずに、完全に(360°)接触する端子を使用して接触させる必要があります。

風力タービンのサージ保護

磁気シールドとケーブル配線は、IEC4-62305のセクション4に従って実行する必要があります。 このため、IEC / TR61000-5-2に準拠したEMC互換の設置方法に関する一般的なガイドラインを使用する必要があります。

シールド対策には、たとえば次のものが含まれます。

  • GRPでコーティングされたナセルへの金属ブレードの取り付け。
  • 金属の塔。
  • 金属製開閉装置キャビネット。
  • 金属製の制御キャビネット。
  • シールド接続ケーブル(金属ケーブルダクト、シールドパイプなど)を運ぶ雷電流。
  • ケーブルシールド。

外部雷保護対策
外部LPSの機能は、風力タービンのタワーへの落雷を含む直接の落雷を遮断し、落雷点から地面に落雷電流を放出することです。 また、火や爆発を引き起こし、人々を危険にさらす可能性のある熱的または機械的損傷や危険な火花を発生させることなく、地面に雷電流を分配するためにも使用されます。

風力タービン(ローターブレードを除く)の潜在的なストライクポイントは、図1に示すローリングスフィア法を使用して決定できます。風力タービンの場合、クラスLPS Iを使用することをお勧めします。半径r = 20 mを風力タービンに巻き付けて、ストライクポイントを決定します。 球体が風力タービンに接触する場所では、空気終端システムが必要です。

ナセル/ケーシング構造を雷保護システムに統合して、ナセルでの落雷がこの負荷に耐えることができる天然金属部品またはこの目的のために設計された空気終端システムのいずれかに確実に当たるようにする必要があります。 GRPコーティングを施したナセルには、空気終端システムと、ナセルの周囲にケージを形成するダウンコンダクタを取り付ける必要があります。

風力タービンの雷およびサージ保護

このケージ内の裸の導体を含む空気終端システムは、選択した落雷保護レベルに応じて落雷に耐えることができる必要があります。 ファラデーケージ内のさらなる導体は、それらがさらされる可能性のある雷電流のシェアに耐えるように設計する必要があります。 IEC 61400-24に準拠して、ナセルの外側に取り付けられた測定機器を保護するための空気終端システムは、IEC 62305-3の一般要件に準拠して設計する必要があり、ダウンコンダクタは上記のケージに接続する必要があります。

風力タービン内/風力タービンに恒久的に設置され、変更されないままの導電性材料で作られた「天然コンポーネント」(たとえば、ローターブレード、ベアリング、メインフレーム、ハイブリッドタワーなどの避雷システム)をLPSに統合できます。 風力タービンが金属構造の場合、IEC62305に準拠したLPSIクラスの外部避雷システムの要件を満たしていると見なすことができます。

これには、落雷がローターブレードのLPSによって安全に遮断され、ベアリング、メインフレーム、タワー、バイパスシステム(例:オープンスパークギャップ、カーボンブラシ)。

エアターミネーションシステム/ダウンコンダクター
図1に示すように、ローターブレード。 上部構造を含むナセル; ローターハブと風力タービンのタワーは雷に打たれる可能性があります。
最大200kAの雷インパルス電流を安全に遮断し、それをアース終端システムに放電できる場合、風力タービンの外部雷保護システムの空気終端システムの「天然コンポーネント」として使用できます。

落雷の定義された打点を表す金属受容体は、落雷による損傷からローターブレードを保護するために、GRPブレードに沿って頻繁に設置されます。 ダウンコンダクターは、レセプタからブレードルートにルーティングされます。 落雷の場合、落雷がブレードの先端(レセプタ)に当たった後、ブレード内部のダウンコンダクタを介してナセルとタワーを介してアース終端システムに放電されると想定できます。

地球終端システム
風力タービンのアース終端システムは、個人保護、EMC保護、雷保護などのいくつかの機能を実行する必要があります。

雷電流を分配し、風力タービンが破壊されるのを防ぐには、効果的なアース終端システム(図3を参照)が不可欠です。 さらに、アース終端システムは、感電から人間と動物を保護する必要があります。 落雷の場合、アース終端システムは、危険な熱的および/または電気力学的影響なしに、高い雷電流を地面に放電し、それらを地面に分配する必要があります。

一般に、風力タービンを落雷から保護し、電源システムを接地するために使用される風力タービンの接地システムを確立することが重要です。

注:Cenelec HO 637 S1などの電気的高電圧規制または該当する国内規格では、高電圧または中電圧システムの短絡によって引き起こされる高電圧およびステップ電圧を防止するためのアース終端システムの設計方法が指定されています。 人の保護に関しては、IEC61400-24規格はIEC // TS60479-1およびIEC60479-4を参照しています。

アース電極の配置

IEC 62305-3は、風力タービン用のXNUMXつの基本的なタイプのアース電極配置について説明しています。

タイプA:IEC 61400-24の付録Iによると、この配置は風力タービンには使用できませんが、別館(たとえば、風力発電所に関連する測定機器やオフィス小屋を含む建物)には使用できます。 タイプAのアース電極の配置は、建物の少なくともXNUMXつの下向き導体によって接続された水平または垂直のアース電極で構成されます。

タイプB:IEC61400-24のAnnexIによると、この配置は風力タービンに使用する必要があります。 これは、アースに取り付けられた外部リングアース電極または基礎アース電極のいずれかで構成されます。 基礎のリングアース電極と金属部品は、タワー構造に接続する必要があります。

タワーの基礎の補強は、風力タービンの接地の概念に統合する必要があります。 タワーベースとオペレーションビルのアース終端システムは、アース電極のメッシュネットワークを使用して接続し、可能な限り広いエリアに広がるアース終端システムを実現する必要があります。 落雷による過度のステップ電圧を防ぐために、人を確実に保護するために、電位制御および耐食性のリングアース電極(ステンレス鋼製)をタワーベースの周囲に設置する必要があります(図3を参照)。

基礎アース電極

基礎アース電極は、技術的および経済的に意味があり、たとえば、電源会社のドイツの技術接続条件(TAB)で必要とされます。 基礎アース電極は電気設備の一部であり、基本的な安全機能を果たします。 このため、電気技能者または電気技能者の監督下で設置する必要があります。

アース電極に使用される金属は、IEC7-62305の表3にリストされている材料に準拠している必要があります。 地面の金属の腐食挙動は常に観察する必要があります。 基礎アース電極は、亜鉛メッキまたは非亜鉛メッキ鋼(丸鋼またはストリップ鋼)でできている必要があります。 丸鋼の最小直径は10mmである必要があります。 ストリップ鋼の最小寸法は30x 3,5mmである必要があります。 この材料は少なくとも5cmのコンクリートで覆われている必要があることに注意してください(防食)。 基礎アース電極は、風力タービンのメイン等電位ボンディングバーに接続する必要があります。 耐食性の接続は、ステンレス鋼製の端子ラグの固定接地点を介して確立する必要があります。 さらに、ステンレス鋼製のリングアース電極を地面に設置する必要があります。

LPZ0AからLPZ1への移行時の保護

電気および電子デバイスの安全な動作を保証するために、LPZの境界は、放射干渉から保護し、伝導干渉から保護する必要があります(図2および4を参照)。 LPZ0AからLPZ1への移行時に、破壊することなく高雷電流を放電できるサージ保護デバイスを設置する必要があります(「雷等電位ボンディング」とも呼ばれます)。 これらのサージ保護デバイスは、クラスI雷電流アレスタと呼ばれ、10 /350μs波形のインパルス電流によってテストされます。 LPZ0BからLPZ1およびLPZ1以上への移行では、システムの外部で誘導された電圧またはシステムで生成されたサージによって引き起こされる低エネルギーインパルス電流のみに対処する必要があります。 これらのサージ保護デバイスはクラスIIサージアレスタと呼ばれ、8 /20μs波形のインパルス電流によってテストされます。

避雷ゾーンの概念によれば、すべての入力ケーブルとラインは、LPZ0AからLPZ1またはLPZ0AからLPZ2の境界にあるクラスI避雷器を使用して、例外なく雷等電位ボンディングに統合する必要があります。

この境界に入るすべてのケーブルとラインを統合する必要がある別のローカル等電位ボンディングを、保護するボリューム内のゾーン境界ごとにインストールする必要があります。

タイプ2サージアレスタはLPZ0BからLPZ1への移行時、およびLPZ1からLPZ2への移行時に設置する必要がありますが、クラスIIIサージアレスタはLPZ2からLPZ3への移行時に設置する必要があります。クラスIIおよびクラスIIIの機能サージアレスタは、上流の保護ステージの残留干渉を低減し、風力タービン内で誘発または生成されるサージを制限するためのものです。

電圧保護レベル(上)と機器のイミュニティに基づいたSPDの選択

LPZのアップを説明するには、LPZ内の機器のイミュニティレベルを定義する必要があります。たとえば、IEC61000-4-5およびIEC60664-1に準拠した電力線および機器の接続などです。 IEC 61000-4-5、ITU-TK.20およびITU-TK.21に準拠した電気通信回線および機器の接続、および製造元の指示に従ったその他の回線および機器の接続。

電気および電子部品の製造業者は、EMC規格に従ってイミュニティレベルに関する必要な情報を提供できる必要があります。 それ以外の場合、風力タービンの製造元は、イミュニティレベルを決定するためのテストを実行する必要があります。 LPZ内のコンポーネントの定義されたイミュニティレベルは、LPZ境界に必要な電圧保護レベルを直接定義します。 システムのイミュニティは、該当する場合、すべてのSPDがインストールされ、機器が保護されていることを証明する必要があります。

電源保護

風力タービンの変圧器は、さまざまな場所(別の配電所、タワーベース、タワー、ナセル)に設置できます。 たとえば、大型風力タービンの場合、タワーベースのシールドされていない20 kVケーブルは、真空回路ブレーカー、機械的にロックされたセレクタースイッチ断路器、出力接地スイッチ、保護リレーで構成される中電圧スイッチギア設備に配線されます。

MVケーブルは、風力タービンのタワーに設置されたMV開閉装置から、ナセルにある変圧器に配線されます。 変圧器は、TN-Cシステム(L1; L2; L3; PEN導体; 3PhY; 3 W + G)を使用して、タワーベースの制御キャビネット、ナセルの開閉装置キャビネット、およびハブのピッチシステムに給電します。 ナセルの開閉装置キャビネットは、電気機器に230 / 400VのAC電圧を供給します。

IEC 60364-4-44によると、風力タービンに設置されるすべての電気機器は、風力タービンの公称電圧に応じた特定の定格インパルス耐電圧を備えている必要があります。 これは、設置するサージアレスタは、システムの公称電圧に応じて、少なくとも指定された電圧保護レベルを備えている必要があることを意味します。 400/690 V電源システムを保護するために使用されるサージアレスタは、最小電圧保護レベルUp≤2,5kVである必要がありますが、230/400 V電源システムを保護するために使用されるサージアレスタは、電圧保護レベルUp≤1,5である必要があります。敏感な電気/電子機器の保護を確実にするためのkV。 この要件を満たすには、破壊することなく400 /690μsの波形の雷電流を伝導し、10kV以下の電圧保護レベルを確保できる350 / 2,5V電源システム用のサージ保護デバイスを設置する必要があります。

230 / 400V電源システム

230/400 V TN-Cシステム(3PhY、3W + G)によるタワーベースの制御盤、ナセルの開閉装置キャビネット、およびハブのピッチシステムの電圧供給は、クラスIIで保護する必要があります。 SLP40-275 / 3Sなどのサージアレスタ。

航空機の警告灯の保護

LPZ 0Bのセンサーマストの航空機警告灯は、関連するゾーン遷移(LPZ 0B→1、LPZ 1→2)でクラスIIサージアレスタを使用して保護する必要があります(表1)。

400 / 690V電源システムSLP400-690 / 40Sなどの750 / 3V電源システムの追従電流制限が高い協調単極雷電流アレスタは、400 / 690V変圧器を保護するために設置する必要があります。 、インバーター、メインフィルターおよび測定機器。

発電機ラインの保護

高い電圧許容誤差を考慮すると、発電機の回転子巻線とインバーターの供給ラインを保護するために、最大1000Vの公称電圧用のクラスIIサージアレスタを取り付ける必要があります。 定格電力周波数耐電圧UN / AC = 2,2 kV(50 Hz)の追加のスパークギャップベースの避雷器は、電位の分離と、発生する可能性のある電圧変動によるバリスタベースの避雷器の早期動作の防止に使用されます。インバータの動作中。 発電機の固定子の両側には、690Vシステム用のバリスタの定格電圧を上げたモジュール式のXNUMX極クラスIIサージアレスタが取り付けられています。

タイプSLP40-750 / 3Sのモジュラー750極クラスIIサージアレスタは、風力タービン用に特別に設計されています。 動作中に発生する可能性のある電圧変動を考慮して、バリスタUmovの定格電圧はXNUMX VACです。

ITシステム用サージアレスタ

落雷やその他の一時的なサージの間接的および直接的な影響から電気通信および信号ネットワークの電子機器を保護するためのサージアレスタは、IEC 61643-21に記載されており、雷保護ゾーンの概念に従ってゾーン境界に設置されます。

多段アレスタは、死角のないように設計する必要があります。 さまざまな保護ステージが相互に調整されていることを確認する必要があります。そうしないと、すべての保護ステージがアクティブにならず、サージ保護デバイスに障害が発生します。

ほとんどの場合、ガラス繊維ケーブルは、ITラインを風力タービンにルーティングするため、およびタワーベースからナセルに制御キャビネットを接続するために使用されます。 アクチュエータとセンサーおよび制御キャビネット間のケーブル接続は、シールドされた銅ケーブルによって実装されます。 電磁環境による干渉が排除されるため、グラスファイバーケーブルに等電位ボンディングに直接統合する必要がある金属シースがない限り、またはサージ保護デバイスを使用して、グラスファイバーケーブルをサージアレスタで保護する必要はありません。

一般に、アクチュエータとセンサーを制御キャビネットに接続する次のシールド信号線は、サージ保護デバイスで保護する必要があります。

  • センサーマストの気象観測所の信号線。
  • ナセルとハブのピッチシステムの間に配線された信号線。
  • ピッチシステムの信号線。

気象観測所の信号線

気象観測所のセンサーと開閉装置キャビネットの間の信号線(4〜20 mAインターフェース)は、LPZ0BからLPZ2にルーティングされ、FLD2-24を使用して保護できます。 これらの省スペースの複合避雷器は、共通の基準電位と不平衡インターフェースを備えたXNUMXつまたはXNUMXつの単一ラインを保護し、直接または間接のシールド接地で利用できます。 避雷器の保護された側と保護されていない側との恒久的な低インピーダンスシールド接触用のXNUMXつの柔軟なスプリング端子は、シールド接地に使用されます。

IEC61400-24に準拠した実験室試験

IEC 61400-24は、風力タービンのシステムレベルのイミュニティテストを実行するためのXNUMXつの基本的な方法を説明しています。

  • 動作条件下でのインパルス電流テスト中、供給電圧が存在する間、インパルス電流または部分雷電流が制御システムの個々のラインに注入されます。 その際、すべてのSPDを含む保護対象の機器にインパルス電流テストが行​​われます。
  • XNUMX番目のテスト方法は、雷電磁インパルス(LEMP)の電磁効果をシミュレートします。 完全な雷電流が雷電流を放電する構造に注入され、電気システムの動作が、可能な限り現実的な動作条件下でのケーブル配線をシミュレートすることによって分析されます。 雷電流の急峻さは、決定的なテストパラメータです。