Protezzjoni kontra s-sajjetti u l-mewġ għas-sistema tat-turbini tar-riħ

Bl-għarfien dejjem jikber tat-tisħin globali u l-limiti għall-karburanti bbażati fuq il-fossili tagħna, qed tidher il-ħtieġa li nsibu sors ta 'enerġija rinnovabbli aħjar. L-użu tal-enerġija mir-riħ hija industrija li qed tikber malajr. Installazzjoni bħal din ġeneralment tinsab fuq art miftuħa u elevata u bħala tali tippreżenta punti ta 'qbid attraenti għal skariki ta' sajjetti. Jekk għandha tinżamm provvista affidabbli huwa importanti li s-sorsi ta 'ħsara ta' vultaġġ żejjed jiġu mitigati. LSP jipprovdi firxa estensiva ta 'mezzi ta' protezzjoni kontra l-mewġ adattati kemm għal kurrenti ta 'sajjetti diretti kif ukoll parzjali.

LSP għandu sett sħiħ ta 'prodotti għall-protezzjoni kontra l-mewġ disponibbli għal applikazzjonijiet ta' turbini tar-riħ L-offerta minn LSP għal diversi prodotti ta 'protezzjoni mmuntati bil-ferrovija DIN u monitoraġġ ta' mewġ u sajjetti. Hekk kif nidħlu fi żmien fl-istorja meta l-imbuttatura lejn l-enerġija u t-teknoloġija ekoloġika qiegħda kontinwament tikkawża li jinbnew aktar wind farms, u l-wind farm attwali jiġu estiżi, kemm il-manifatturi tat-turbini kif ukoll is-sidien / operaturi tal-wind farm huma dejjem aktar konxji tal-ispejjeż assoċjati sajjetti. Il-ħsara monetarja li jġarrbu l-operaturi meta jkun hemm każ ta ’sajjetta tiġi f’żewġ forom, l-ispejjeż assoċjati mas-sostituzzjoni tal-makkinarju minħabba ħsara fiżika u l-ispejjeż assoċjati mas-sistema jkunu offline u ma jipproduċux enerġija. Is-sistemi elettriċi tat-turbini jiffaċċjaw l-isfidi kontinwi tal-pajsaġġ li jdawruhom, bit-turbini tar-riħ ġeneralment ikunu l-ogħla strutturi f'installazzjoni. Minħabba t-temp ħarxa li se jkunu esposti għalih, flimkien mal-aspettattivi li turbina tintlaqat minn sajjetti diversi drabi matul il-ħajja tagħha, l-ispejjeż tas-sostituzzjoni u t-tiswija tat-tagħmir għandhom jiġu kkunsidrati fil-pjan tan-negozju ta 'kwalunkwe operatur tal-wind farm. Il-ħsara diretta u indiretta mis-sajjetti hija maħluqa minn kampi elettromanjetiċi intensi li joħolqu vultaġġi żejda temporanji. Dawn il-vultaġġi żejda huma mbagħad mgħoddija mis-sistema elettrika direttament għal tagħmir sensittiv fit-turbina nnifisha. Il-mewġa tinfirex permezz tas-sistema u tipproduċi ħsara immedjata u moħbija għaċ-ċirkwiti u t-tagħmir kompjuterizzat. Komponenti bħal ġeneraturi, transformers, u konvertituri tal-enerġija kif ukoll sistemi ta 'elettronika ta' kontroll, komunikazzjoni u SCADA huma potenzjalment imħassra minn żidiet maħluqa mid-dawl. Ħsara diretta u immedjata tista 'tkun ovvja, iżda ħsara moħbija li sseħħ bħala riżultat ta' strajkijiet multipli jew espożizzjoni ripetuta għal żidiet tista 'sseħħ għal komponenti ta' enerġija ewlenin fi turbina tar-riħ effettwata, ħafna drabi din il-ħsara mhix koperta mill-garanziji tal-manifattur, u b'hekk l-ispejjeż għat-tiswija u l-bdil jaqgħu fuq l-operaturi.

L-ispejjeż offline huma fattur ewlieni ieħor li għandu jiddaħħal fi kwalunkwe pjan ta 'negozju assoċjat ma' wind farm. Dawn l-ispejjeż jiġu meta turbina tkun diżattivata u trid tinħadem fuqha minn tim tas-servizz, jew għandhom komponenti mibdula li jinvolvu kemm spejjeż ta 'xiri, trasport u installazzjoni. Id-dħul li jista 'jintilef minħabba sajjetta waħda jista' jkun sinifikanti, u l-ħsara moħbija li tiġi prodotta maż-żmien iżżid ma 'dak it-total. Il-prodott għall-protezzjoni tat-turbini tar-riħ ta 'LSP inaqqas b'mod sinifikanti l-ispejjeż assoċjati billi jkun kapaċi jiflaħ għal żidiet ta' sajjetti multipli mingħajr falliment, anke wara istanzi multipli ta 'strajk.

Il-każ għal sistemi ta 'protezzjoni kontra l-mewġ għat-trubini tar-riħ

Il-bidla kontinwa fil-kundizzjonijiet tal-klima flimkien mad-dipendenza dejjem tiżdied fuq il-fjuwils fossili pprovdiet interess kbir f'riżorsi ta 'enerġija rinnovabbli sostenibbli mad-dinja kollha. Waħda mit-teknoloġiji l-aktar promettenti fl-enerġija ħadra hija l-enerġija mir-riħ, li ħlief għal spejjeż għoljin ta 'l-istartjar tkun l-għażla ta' ħafna nazzjonijiet madwar id-dinja. Pereżempju, fil-Portugall, il-mira tal-produzzjoni tal-enerġija mir-riħ mill-2006 sal-2010 kienet li żżid għal 25% il-produzzjoni totali tal-enerġija tal-enerġija mir-riħ, għan li nkiseb u saħansitra nqabeż fis-snin ta ’wara. Filwaqt li programmi aggressivi tal-gvern li jimbuttaw il-produzzjoni tar-riħ u l-enerġija solari espandew l-industrija tar-riħ b’mod sostanzjali, b’din iż-żieda fin-numru ta ’turbini tar-riħ tiġi żieda fil-probabbiltà li t-turbini jintlaqtu mis-sajjetti. L-istrajks diretti għat-turbini tar-riħ saru rikonoxxuti bħala problema serja, u hemm kwistjonijiet uniċi li jagħmlu l-protezzjoni mis-sajjetti aktar ta 'sfida fl-enerġija mir-riħ milli f'industriji oħra.

Il-kostruzzjoni tat-turbini tar-riħ hija unika, u dawn l-istrutturi għoljin l-aktar tal-metall huma suxxettibbli ħafna għall-ħsara minn sajjetti. Huma wkoll diffiċli biex jiġu protetti bl-użu ta 'teknoloġiji konvenzjonali ta' protezzjoni kontra l-mewġ li prinċipalment jissagrifikaw ruħhom wara mewġa waħda. Turbini tar-riħ jistgħu jitilgħu aktar minn 150 metru għoli, u jinsabu tipikament fuq art għolja f'żoni remoti li huma esposti għall-elementi, inklużi sajjetti. L-iktar komponenti esposti ta 'turbina tar-riħ huma x-xfafar u n-nacelle, u dawn ġeneralment huma magħmula minn materjali komposti li mhumiex kapaċi jsostnu sajjetta diretta. Strajk dirett tipiku ġeneralment jiġri max-xfafar, u joħloq sitwazzjoni fejn iż-żieda tivvjaġġa kollha mill-komponenti tat-turbina fil-mitħna tar-riħ u potenzjalment għaż-żoni kollha konnessi elettrikament tar-razzett. Iż-żoni tipikament użati għall-irziezet tar-riħ jippreżentaw kundizzjonijiet ħżiena ta 'l-ert, u l-irziezet tar-riħ moderni għandhom elettronika għall-ipproċessar li huma sensittivi ħafna. Dawn il-kwistjonijiet kollha jagħmlu l-iktar diffiċli l-protezzjoni tat-turbini tar-riħ mill-ħsara relatata mas-sajjetti.

Fi ħdan l-istruttura tat-turbina tar-riħ innifisha, l-elettronika u l-bearings huma suxxettibbli ħafna għal ħsara mis-sajjetti. L-ispejjeż tal-manutenzjoni assoċjati mat-turbini tar-riħ huma għoljin minħabba d-diffikultajiet biex jiġu sostitwiti dawn il-komponenti. Li ġġib teknoloġiji li jistgħu jtejbu l-medji statistiċi għas-sostituzzjoni meħtieġa tal-komponent huwa sors ta 'diskussjoni kbira fil-biċċa l-kbira tal-kmamar tal-bord u l-aġenziji governattivi involuti fil-produzzjoni tar-riħ. In-natura robusta tal-linja ta 'prodotti għall-protezzjoni kontra l-mewġ hija unika fost it-teknoloġiji għall-protezzjoni kontra l-mewġ minħabba li tkompli tipproteġi t-tagħmir anke meta jkun attivat, u m'hemmx bżonn ta' sostituzzjoni jew issettjar mill-ġdid wara mewġa ta 'sajjetti. Dan jippermetti lill-ġeneraturi tal-enerġija mir-riħ jibqgħu onlajn għal perjodi itwal. Kwalunkwe titjib fil-medji statistiċi tal-istatus offline u l-ħinijiet li t-turbini ma jibqgħux għall-manutenzjoni fl-aħħar mill-aħħar iġibu aktar spejjeż għall-konsumatur.

Il-prevenzjoni ta ’ħsara lil ċirkuwiti ta’ vultaġġ baxx u ta ’kontroll hija kruċjali, minħabba li studji wrew li aktar minn 50% tal-fallimenti tat-turbini tar-riħ huma kkawżati minn ħsarat ta’ dawn it-tipi ta ’komponenti. Tqassim dokumentat ta 'tagħmir attribwit għal sajjetti diretti u indotti u żidiet ta' fluss lura li jinfirxu eżatt wara sajjetta, huma komuni. L-apparat li jwaqqaf is-sajjetti installat fuq in-naħa tal-grilja ta 'l-enerġija tas-sistemi huma ertjati flimkien man-naħa ta' vultaġġ baxx sabiex titnaqqas ir-reżistenza ta 'l-ert, u tiżdied il-kapaċità tal-katina kollha li tiflaħ strajk għal turbina tar-riħ waħda.

Protezzjoni kontra s-sajjetti u l-mewġ għat-turbini tar-riħ

Dan l-artikolu jiddeskrivi l-implimentazzjoni ta 'miżuri ta' protezzjoni mis-sajjetti u kontra l-mewġ għal apparati u sistemi elettriċi u elettroniċi f'turbin tar-riħ.

Turbini tar-riħ huma vulnerabbli ħafna għall-effetti ta 'sajjetti diretti minħabba l-wiċċ u l-għoli esposti vasti tagħhom. Peress li r-riskju li sajjetti jolqtu turbina tar-riħ jiżdied kwadratikament bl-għoli tagħha, jista 'jiġi stmat li turbina tar-riħ b'ħafna megawatt tintlaqat minn sajjetta diretta bejn wieħed u ieħor kull tnax-il xahar.

Il-kumpens feed-in għandu jammortizza l-ispejjeż għoljin ta 'investiment fi ftit snin, li jfisser li l-perijodi ta' waqfien b'riżultat ta 'sajjetti u ħsara żejda u spejjeż assoċjati ta' tqabbil mill-ġdid għandhom jiġu evitati. Din hija r-raġuni għaliex miżuri komprensivi kontra s-sajjetti u kontra l-mewġ huma essenzjali.

Meta tkun qed tippjana sistema ta 'protezzjoni mis-sajjetti għat-turbini tar-riħ, mhux biss fwawar minn sħab għal art, iżda wkoll fwawar minn sular għal sħab, l-hekk imsejħa' l fuq 'il fuq, għandhom jiġu kkunsidrati għal oġġetti b'għoli ta' aktar minn 60 m f'postijiet esposti. . It-tagħbija elettrika għolja ta 'dawn il-mexxejja' l fuq għandha titqies b'mod partikolari għall-protezzjoni tax-xfafar tar-rotor u l-għażla ta 'apparat li jwaqqaf il-kurrent tas-sajjetti adattat.

Protezzjoni kontra s-sajjetti u l-istandardizzazzjoni għas-sistema tat-turbini tar-riħ
Il-kunċett ta 'protezzjoni għandu jkun ibbażat fuq l-istandards internazzjonali IEC 61400-24, serje standard IEC 62305 u l-linji gwida tas-soċjetà ta' klassifikazzjoni Germanischer Lloyd.

Miżuri ta 'protezzjoni
IEC 61400-24 jirrakkomanda l-għażla tas-sottokomponenti kollha tas-sistema ta 'protezzjoni mis-sajjetti ta' turbina tar-riħ skond il-livell ta 'protezzjoni kontra s-sajjetti (LPL) I, sakemm analiżi tar-riskju ma turix li LPL aktar baxx huwa biżżejjed. Analiżi tar-riskju tista 'tiżvela wkoll li sub-komponenti differenti għandhom LPLs differenti. IEC 61400-24 jirrakkomanda li s-sistema ta 'protezzjoni mis-sajjetti tkun ibbażata fuq kunċett komprensiv ta' protezzjoni kontra s-sajjetti.

Is-sistema kontra s-sajjetti u kontra ż-żidiet għas-sistema tat-turbini tar-riħ tikkonsisti f’sistema esterna ta ’protezzjoni kontra s-sajjetti (LPS) u miżuri ta’ protezzjoni kontra s-sajjieda (SPMs) biex tipproteġi t-tagħmir elettriku u elettroniku. Biex jiġu ppjanati miżuri ta 'protezzjoni, huwa rrakkomandat li t-turbina tar-riħ tinqasam f'żoni ta' protezzjoni mis-sajjetti (LPZs).

Il-protezzjoni mis-sajjetti u kontra ż-żidiet għas-sistema tat-turbini tar-riħ tipproteġi żewġ sottosistemi li jistgħu jinstabu biss fit-turbini tar-riħ, jiġifieri x-xfafar tar-rotor u l-power train mekkaniku.

L-IEC 61400-24 tiddeskrivi fid-dettall kif tipproteġi dawn il-partijiet speċjali ta 'turbina tar-riħ u kif tipprova l-effettività tal-miżuri ta' protezzjoni mis-sajjetti.

Skond dan l-istandard, huwa rrakkomandat li jsiru testijiet ta 'vultaġġ għoli biex jivverifikaw il-kapaċità li jifilħu l-kurrent tas-sajjetti tas-sistemi rilevanti bl-ewwel stroke u l-stroke twil, jekk possibbli, fi skarika komuni.

Il-problemi kumplessi fir-rigward tal-protezzjoni tax-xfafar tar-rotor u partijiet / berings immuntati b'mod li jduru għandhom jiġu eżaminati fid-dettall u jiddependu fuq il-manifattur tal-komponent u t-tip. L-istandard IEC 61400-24 jipprovdi informazzjoni importanti f'dan ir-rigward.

Kunċett ta 'żona ta' protezzjoni mis-sajjetti
Il-kunċett ta 'żona ta' protezzjoni mis-sajjetti huwa miżura ta 'strutturar biex jinħoloq ambjent EMC definit f'oġġett. L-ambjent EMC definit huwa speċifikat mill-immunità tat-tagħmir elettriku użat. Il-kunċett ta 'żona ta' protezzjoni mis-sajjetti jippermetti t-tnaqqis ta 'interferenza kondotta u rradjata fil-konfini għal valuri definiti. Għal din ir-raġuni, l-oġġett li għandu jkun protett huwa suddiviż f'żoni ta 'protezzjoni.

Il-metodu tal-isfera tal-irrumblar jista 'jintuża biex jiddetermina LPZ 0A, jiġifieri l-partijiet ta' turbina tar-riħ li jistgħu jkunu soġġetti għal sajjetti diretti, u LPZ 0B, jiġifieri l-partijiet ta 'turbina tar-riħ li huma protetti minn sajjetti diretti minn arja esterna. sistemi ta 'terminazzjoni jew sistemi ta' terminazzjoni ta 'l-arja integrati f'partijiet ta' turbina tar-riħ (fix-xafra tar-rotor, per eżempju).

Skond IEC 61400-24, il-metodu ta 'l-isfera tat-tidwir m'għandux jintuża għal xfafar tar-rotor infushom. Għal din ir-raġuni, id-disinn tas-sistema tat-terminazzjoni tal-arja għandu jiġi ttestjat skont il-kapitolu 8.2.3 tal-istandard IEC 61400-24.

Fig. 1 turi applikazzjoni tipika tal-metodu ta 'l-isfera tat-tidwir, filwaqt li Fig. 2 turi d-diviżjoni possibbli ta' turbina tar-riħ f'żoni differenti ta 'protezzjoni mis-sajjetti. Id-diviżjoni f'żoni ta 'protezzjoni mis-sajjetti tiddependi fuq id-disinn tat-turbina tar-riħ. Għalhekk, l-istruttura tat-turbina tar-riħ għandha tkun osservata.

Huwa, madankollu, deċiżiv li l-parametri tas-sajjetti injettati minn barra t-turbina tar-riħ f'LPZ 0A jitnaqqsu b'miżuri xierqa ta 'lqugħ u apparati protettivi kontra l-mewġ fil-limiti kollha taż-żona sabiex l-apparati u s-sistemi elettriċi u elettroniċi ġewwa t-turbina tar-riħ ikunu jistgħu jitħaddmu mingħajr periklu.

Miżuri ta 'lqugħ
Il-kisi għandu jkun iddisinjat bħala lqugħ tal-metall inkapsulat. Dan ifisser li volum b'kamp elettromanjetiku li huwa konsiderevolment inqas mill-kamp barra mit-turbina tar-riħ jinkiseb fil-kisi.

Skond l-IEC 61400-24, torri tubulari ta 'l-azzar, użat prinċipalment għal turbini tar-riħ kbar, jista' jitqies bħala gaġġa Faraday kważi perfetta, l-aħjar adattata għal ilqugħ elettromanjetiku. Is-switchgear u l-kabinetti tal-kontroll fil-casing jew “nacelle” u, jekk hemm, fil-bini tal-operazzjoni, għandhom ikunu wkoll magħmula mill-metall. Il-kejbils tal-konnessjoni għandu jkollhom tarka esterna li kapaċi ġġorr kurrenti tas-sajjetti.

Il-kejbils protetti huma reżistenti biss għall-interferenza EMC jekk l-ilqugħ huwa mqabbad mat-twaħħil ekwipotenzjali fuq iż-żewġt itruf. L-ilqugħ għandu jkun ikkuntattjat permezz ta 'terminals li jikkuntattjaw kompletament (360 °) mingħajr ma jiġu installati kejbils ta' konnessjoni twal inkompatibbli EMC fuq it-turbina tar-riħ.

L-ilqugħ manjetiku u r-rotta tal-kejbil għandhom isiru skont it-taqsima 4 tal-IEC 62305-4. Għal din ir-raġuni, għandhom jintużaw il-linji gwida ġenerali għal prattika ta 'installazzjoni kompatibbli mal-EMC skont IEC / TR 61000-5-2.

Miżuri ta 'lqugħ jinkludu, per eżempju:

Installazzjoni ta 'nisġa tal-metall fuq nacelles miksija bil-GRP.
Torri tal-metall.
Kabinetti tal-iswiċċ tal-metall.
Kabinetti tal-kontroll tal-metall.
Kurrenti tas-sajjetti li jġorru kejbils ta 'konnessjoni protetti (katusa tal-kejbil tal-metall, pajp protett jew simili).
Lqugħ tal-kejbil.

Miżuri esterni ta 'protezzjoni mis-sajjetti
Il-funzjoni tal-LPS estern hija li tinterċetta sajjetti diretti inklużi sajjetti fit-torri tat-turbina tar-riħ u li tarmi l-kurrent tas-sajjetti mill-punt tal-istrajk lejn l-art. Jintuża wkoll biex iqassam il-kurrent tas-sajjetti fl-art mingħajr ħsara termika jew mekkanika jew xrar perikoluż li jista 'jikkawża nar jew splużjoni u jipperikola n-nies.

Il-punti potenzjali ta 'strajk għal turbina tar-riħ (minbarra x-xfafar tar-rotor) jistgħu jiġu ddeterminati permezz tal-metodu tal-isfera tal-irrumblar muri f'Fig. 1. Għal turbini tar-riħ, huwa rrakkomandat li tuża l-klassi LPS I. Għalhekk, sfera tal-irrumblar bi raġġ r = 20 m huwa mdawwar fuq it-turbina tar-riħ biex jiġu ddeterminati l-punti ta 'strajk. Sistemi ta 'terminazzjoni ta' l-arja huma meħtieġa fejn l-isfera tikkuntattja t-turbina tar-riħ.

Il-kostruzzjoni tan-nacelle / casing għandha tkun integrata fis-sistema ta 'protezzjoni kontra s-sajjetti biex jiġi żgurat li sajjetti fil-nacelle jolqtu jew partijiet tal-metall naturali li kapaċi jifilħu għal din it-tagħbija jew sistema ta' terminazzjoni tal-arja mfassla għal dan il-għan. Nacelles b'kisja GRP għandhom ikunu mgħammra b'sistema ta 'terminazzjoni ta' l-arja u kondutturi 'l isfel li jiffurmaw gaġġa madwar in-nacelle.

Is-sistema tat-terminazzjoni ta 'l-arja li tinkludi l-kondutturi vojta f'din il-gaġġa għandha tkun kapaċi tiflaħ għal sajjetti skond il-livell ta' protezzjoni mis-sajjetti magħżul. Aktar kondutturi fil-gaġġa ta 'Faraday għandhom ikunu ddisinjati b'tali mod li jifilħu s-sehem tal-kurrent tas-sajjetti li jistgħu jkunu soġġetti għalih. F'konformità ma 'IEC 61400-24, sistemi ta' terminazzjoni ta 'l-arja għall-protezzjoni ta' tagħmir tal-kejl immuntat barra mill-nacelle għandhom ikunu ddisinjati skond ir-rekwiżiti ġenerali ta 'IEC 62305-3 u kondutturi' l isfel għandhom ikunu konnessi mal-gaġġa deskritta hawn fuq.

"Komponenti naturali" magħmula minn materjali konduttivi li huma installati b'mod permanenti fi / fuq turbina tar-riħ u jibqgħu l-istess (eż. Sistema ta 'protezzjoni kontra s-sajjetti tax-xfafar tar-rotor, berings, mainframes, torri ibridu, eċċ.) Jistgħu jiġu integrati fl-LPS. Jekk turbini tar-riħ huma ta 'kostruzzjoni tal-metall, jista' jiġi preżunt li jissodisfaw ir-rekwiżiti għal sistema esterna ta 'protezzjoni kontra s-sajjetti tal-klassi ta' LPS I skond IEC 62305.

Dan jirrikjedi li s-sajjetta tiġi interċettata mingħajr periklu mill-LPS tax-xfafar tar-rotor sabiex tkun tista 'tintrema fis-sistema ta' terminazzjoni tad-dinja permezz ta 'komponenti naturali bħal bearings, mainframes, it-torri u / jew sistemi ta' bypass (eż. Spark gaps miftuħa, xkupilji tal-karbonju).

Sistema ta 'terminazzjoni ta' l-arja / konduttur 'l isfel
Kif muri fil-Fig. 1, ix-xfafar tar-rotor; nacelle inklużi sovrastrutturi; il-buttun tar-rotor u t-torri tat-turbina tar-riħ jistgħu jintlaqtu mis-sajjetti.
Jekk jistgħu jinterċettaw il-kurrent massimu ta 'l-impuls tas-sajjetti ta' 200 kA b'mod sikur u jistgħu jarmuh fis-sistema ta 'terminazzjoni tad-dinja, jistgħu jintużaw bħala "komponenti naturali" tas-sistema ta' terminazzjoni ta 'l-arja tas-sistema esterna ta' protezzjoni kontra s-sajjetti tat-turbina tar-riħ.

Riċetturi metalliċi, li jirrappreżentaw punti definiti ta 'strajk għal sajjetti, huma installati ta' spiss tul ix-xafra GRP biex jipproteġu x-xfafar tar-rotor kontra ħsara minħabba sajjetti. Konduttur 'l isfel huwa dirottat mir-riċevitur għall-għerq tax-xafra. Fil-każ ta 'sajjetta, wieħed jista' jassumi li s-sajjetta tolqot il-ponta tax-xafra (riċevitur) u mbagħad titħalla permezz tal-konduttur 'l isfel ġewwa x-xafra għas-sistema ta' terminazzjoni ta 'l-ert permezz tan-nacelle u t-torri.

Sistema ta 'terminazzjoni tad-dinja
Is-sistema tat-terminazzjoni tad-dinja ta 'turbina tar-riħ għandha twettaq bosta funzjonijiet bħal protezzjoni personali, protezzjoni EMC u protezzjoni mis-sajjetti.

Sistema effettiva ta 'terminazzjoni tad-dinja (ara Fig. 3) hija essenzjali biex tqassam il-kurrenti tas-sajjetti u biex tevita li t-turbina tar-riħ tinqered. Barra minn hekk, is-sistema tat-terminazzjoni tad-dinja għandha tipproteġi lill-bnedmin u lill-annimali kontra xokk elettriku. Fil-każ ta 'sajjetta, is-sistema ta' terminazzjoni ta 'l-ert għandha tarmi kurrenti ta' sajjetti għoljin lejn l-art u tqassamhom fl-art mingħajr effetti termiċi u / jew elettrodinamiċi perikolużi.

B’mod ġenerali, huwa importanti li tiġi stabbilita sistema ta ’terminazzjoni ta’ l-ert għal turbina tar-riħ li tintuża biex tipproteġi t-turbina tar-riħ kontra sajjetti u biex tħoll l-art is-sistema tal-provvista ta ’l-enerġija.

Nota: Regolamenti elettriċi ta ’vultaġġ għoli bħal Cenelec HO 637 S1 jew standards nazzjonali applikabbli jispeċifikaw kif tiġi ddisinjata sistema ta’ terminazzjoni ta ’l-ert biex tipprevjeni vultaġġi ta’ touch u pass għoljin ikkawżati minn short-circuits f’sistemi ta ’vultaġġ għoli jew medju. Fir-rigward tal-protezzjoni tal-persuni, l-istandard IEC 61400-24 jirreferi għall-IEC // TS 60479-1 u l-IEC 60479-4.

Arranġament ta 'elettrodi tad-dinja

IEC 62305-3 jiddeskrivi żewġ tipi bażiċi ta 'arranġamenti ta' elettrodi tad-dinja għal turbini tar-riħ:

Tip A: Skond l-Anness I ta 'l-IEC 61400-24, dan l-arranġament m'għandux jintuża għal turbini tar-riħ, iżda jista' jintuża għal annessi (per eżempju, bini li fih tagħmir għall-kejl jew barrakki ta 'l-uffiċċji b'konnessjoni ma' wind farm). Arranġamenti ta 'l-ert ta' l-ert tat-Tip A jikkonsistu f'elettrodi ta 'l-ert orizzontali jew vertikali mqabbda minn mill-inqas żewġ kondutturi' l isfel fuq il-bini.

Tip B: Skond l-Anness I ta 'l-IEC 61400-24, dan l-arranġament għandu jintuża għat-turbini tar-riħ. Jew tikkonsisti f'elettrodu taċ-ċirku estern installat fl-art jew elettrodu ta 'l-ert tal-pedament. Elettrodi taċ-ċirku tad-dinja u partijiet tal-metall fil-pedament għandhom ikunu konnessi mal-kostruzzjoni tat-torri.

It-tisħiħ tal-pedament tat-torri għandu jkun integrat fil-kunċett tal-ert ta 'turbina tar-riħ. Is-sistema tat-terminazzjoni tad-dinja tal-bażi tat-torri u l-bini tal-operazzjoni għandhom ikunu konnessi permezz ta 'netwerk maljat ta' elettrodi tad-dinja biex jiksbu sistema ta 'terminazzjoni tad-dinja li tvarja fuq żona kemm jista' jkun kbira. Biex jiġu evitati vultaġġi eċċessivi tal-pass bħala riżultat ta 'sajjetta, elettrodi taċ-ċirku li jikkontrollaw potenzjalment u reżistenti għall-korrużjoni (magħmula mill-istainless steel) għandhom jiġu installati madwar il-bażi tat-torri biex tiġi żgurata l-protezzjoni tal-persuni (ara Fig. 3).

Elettrodi tal-ground Foundation

L-elettrodi tal-ground Foundation jagħmlu sens tekniku u ekonomiku u huma, pereżempju, meħtieġa fil-Kondizzjonijiet tal-Konnessjoni Teknika Ġermaniża (TAB) tal-kumpaniji tal-provvista tal-enerġija. L-elettrodi tal-ground Foundation huma parti mill-installazzjoni elettrika u jissodisfaw il-funzjonijiet essenzjali tas-sigurtà. Għal din ir-raġuni, għandhom jiġu installati minn persuni b'ħiliet elettriċi jew taħt superviżjoni ta 'persuna b'ħiliet elettriċi.

Il-metalli wżati għall-elettrodi ta 'l-ert għandhom jikkonformaw mal-materjali elenkati fit-Tabella 7 ta' l-IEC 62305-3. L-imġieba tal-korrużjoni tal-metall fl-art għandha dejjem tkun osservata. L-elettrodi ta 'l-ert tal-pedament għandhom ikunu magħmula minn azzar galvanizzat jew mhux galvanizzat (tond jew strixxa ta' l-azzar). Azzar tond għandu jkollu dijametru minimu ta '10 mm. Strip steel għandu jkollu dimensjonijiet minimi ta '30 x 3,5 mm. Innota li dan il-materjal għandu jkun mgħotti b’mill-inqas 5 cm konkrit (protezzjoni kontra l-korrużjoni). L-elettrodu ta 'l-ert tal-pedament għandu jkun imqabbad mal-bar ewlieni ta' twaħħil ekwipotenzjali fit-turbina tar-riħ. Konnessjonijiet li jirreżistu l-korrużjoni għandhom jiġu stabbiliti permezz ta 'punti fissi ta' l-ertjar tat-terminal lugs magħmula mill-istainless steel. Barra minn hekk, elettrodu taċ-ċirku magħmul mill-istainless steel għandu jkun installat fl-art.

Protezzjoni fit-transizzjoni minn LPZ 0A għal LPZ 1

Biex jiġi żgurat tħaddim sikur ta 'apparati elettriċi u elettroniċi, il-limiti tal-LPZs għandhom ikunu protetti kontra interferenza rradjata u protetti kontra interferenza kondotta (ara Figuri 2 u 4). Apparat protettiv kontra l-mewġ li kapaċi jarmi kurrenti ta 'sajjetti għoljin mingħajr qerda għandu jkun installat fit-transizzjoni minn LPZ 0A għal LPZ 1 (imsejjaħ ukoll "twaħħil ekwipotenzjali tas-sajjetti"). Dawn l-apparati protettivi kontra l-mewġ huma msejħa apparat li jwaqqaf il-kurrent tas-sajjetti tal-klassi I u huma ttestjati permezz ta 'kurrenti ta' impuls ta 'forma ta' mewġa ta '10/350 μs. Fit-transizzjoni minn LPZ 0B għal LPZ 1 u LPZ 1 u ogħla għandhom jiġu kkupjati biss kurrenti ta 'impuls ta' enerġija baxxa kkawżati minn vultaġġi indotti barra s-sistema jew żidiet iġġenerati fis-sistema. Dawn l-apparati protettivi kontra l-mewġ huma msejħa bħala apparat li jwaqqaf il-mewġ tal-klassi II u huma ttestjati permezz ta 'kurrenti ta' impuls ta 'forma ta' mewġa ta '8/20 μs.

Skond il-kunċett ta 'żona ta' protezzjoni kontra s-sajjetti, il-kejbils u l-linji kollha li deħlin għandhom ikunu integrati fit-twaħħil ekwipotenzjali tas-sajjetti mingħajr eċċezzjoni permezz ta 'apparat li jwaqqaf il-kurrent tas-sajjetti tal-klassi I fil-konfini minn LPZ 0A sa LPZ 1 jew minn LPZ 0A sa LPZ 2.

Twaħħil ekwipotenzjali ieħor lokali, li fih il-kejbils u l-linji kollha li jidħlu f'dan il-konfini għandhom ikunu integrati, għandu jkun installat għal kull konfini ta 'żona oħra fil-volum li għandu jkun protett.

L-apparat li jwaqqaf il-mewġ tat-Tip 2 għandu jkun installat fit-transizzjoni minn LPZ 0B għal LPZ 1 u minn LPZ 1 għal LPZ 2, filwaqt li l-apparat li jwaqqaf il-mewġ tal-klassi III għandu jkun installat fit-transizzjoni minn LPZ 2 għal LPZ 3. Il-funzjoni tal-klassi II u l-klassi III l-apparat li jwaqqaf il-mewġ huwa li jnaqqas l-interferenza residwa ta 'l-istadji ta' protezzjoni upstream u li jillimita ż-żidiet indotti jew iġġenerati fit-turbina tar-riħ.

L-għażla ta 'SPDs ibbażati fuq il-livell ta' protezzjoni tal-vultaġġ (Up) u l-immunità tat-tagħmir

Biex tiddeskrivi l-Up f'LPZ, il-livelli ta 'immunità tat-tagħmir fi LPZ għandhom jiġu definiti, eż. Għal-linji tal-enerġija u l-konnessjonijiet tat-tagħmir skont l-IEC 61000-4-5 u l-IEC 60664-1; għal linji ta 'telekomunikazzjoni u konnessjonijiet ta' tagħmir skont l-IEC 61000-4-5, ITU-T K.20 u ITU-T K.21, u għal linji oħra u konnessjonijiet ta 'tagħmir skont l-istruzzjonijiet tal-manifattur.

Il-manifatturi ta 'komponenti elettriċi u elettroniċi għandhom ikunu kapaċi jipprovdu l-informazzjoni meħtieġa dwar il-livell ta' immunità skond l-istandards EMC. Inkella, il-manifattur tat-turbini tar-riħ għandu jwettaq testijiet biex jiddetermina l-livell ta 'immunità. Il-livell ta 'immunità definit tal-komponenti f'LPZ jiddefinixxi direttament il-livell ta' protezzjoni tal-vultaġġ meħtieġ għall-konfini tal-LPZ. L-immunità ta 'sistema għandha tkun ippruvata, fejn applikabbli, bl-SPDs kollha installati u t-tagħmir li għandu jkun protett.

Protezzjoni tal-provvista tal-enerġija

It-transformer ta 'turbina tar-riħ jista' jiġi installat f'postijiet differenti (fi stazzjon ta 'distribuzzjoni separat, fil-bażi tat-torri, fit-torri, fin-nacelle). Fil-każ ta 'turbini tar-riħ kbar, pereżempju, il-kejbil ta' 20 kV mhux protett fil-bażi tat-torri jiġi dirottat lejn l-istallazzjonijiet ta 'switchgear ta' vultaġġ medju li jikkonsistu fi circuit breaker tal-vakwu, skonnettur tas-swiċċ tas-selettur msakkar mekkanikament, swiċċ tal-ert li joħroġ u relay protettiv.

Il-kejbils MV jiġu dirottati mill-installazzjoni ta 'switchgear MV fit-torri tat-turbina tar-riħ għat-transformer li jinsab fin-nacelle. It-transformer jitma 'l-kabinett tal-kontroll fil-bażi tat-torri, il-kabinett tas-switchgear fin-nacelle u s-sistema pitch fil-buttun permezz ta' sistema TN-C (L1; L2; L3; konduttur PEN; 3PhY; 3 W + G). Is-switchgear cabinet fin-nacelle jipprovdi t-tagħmir elettriku b'vultaġġ AC ta '230/400 V.

Skond l-IEC 60364-4-44, it-tagħmir elettriku kollu installat f'turbin tar-riħ għandu jkollu vultaġġ speċifiku li jiflaħ għall-impuls skond il-vultaġġ nominali tat-turbina tar-riħ. Dan ifisser li l-apparat li jwaqqaf il-mewġ li għandu jiġi installat għandu jkollu mill-inqas il-livell speċifikat ta 'protezzjoni tal-vultaġġ skont il-vultaġġ nominali tas-sistema. L-apparat li jwaqqaf il-mewġ użat biex jipproteġi s-sistemi ta ’provvista ta’ enerġija ta ’400/690 V għandu jkollu livell minimu ta’ protezzjoni ta ’vultaġġ Up ≤2,5 kV, filwaqt li l-apparat li jwaqqaf il-mewġ użat biex jipproteġi s-sistemi ta’ provvista ta ’enerġija ta’ 230/400 V għandu jkollu livell ta ’protezzjoni ta’ vultaġġ Up ≤1,5 kV biex tkun żgurata l-protezzjoni ta 'tagħmir elettriku / elettroniku sensittiv. Biex tissodisfa dan ir-rekwiżit, għandhom jiġu installati apparat protettiv kontra ż-żidiet għal sistemi ta ’provvista ta’ enerġija ta ’400/690 V li huma kapaċi li jmexxu kurrenti ta’ sajjetti ta ’forma ta’ mewġa ta ’10/350 μs mingħajr qerda u jiżguraw livell ta’ protezzjoni ta ’vultaġġ Up ≤2,5 kV.

Sistemi ta 'provvista ta' enerġija 230/400 V

Il-provvista tal-vultaġġ tal-kabinett tal-kontroll fil-bażi tat-torri, il-kabinett tas-switchgear fin-nacelle u s-sistema pitch fil-hub permezz ta 'sistema TN-C 230/400 V (3PhY, 3W + G) għandhom ikunu protetti mill-klassi II apparat li jwaqqaf il-mewġ bħal SLP40-275 / 3S.

Protezzjoni tad-dawl tat-twissija tal-inġenju tal-ajru

Id-dawl ta ’twissija tal-inġenju tal-ajru fuq l-arblu tas-sensorju f’LPZ 0B għandu jkun protett permezz ta’ apparat li jwaqqaf il-mewġ tal-klassi II fit-transizzjonijiet rilevanti taż-żona (LPZ 0B → 1, LPZ 1 → 2) (Tabella 1).

Sistemi ta 'provvista ta' enerġija ta '400 / 690V Arrestaturi ta' kurrent ta 'sajjetti b'arblu wieħed ikkoordinati b'limitu ta' kurrent ta 'segwitu għoli għal sistemi ta' provvista ta 'enerġija ta' 400/690 V bħal SLP40-750 / 3S, għandhom ikunu nstallati biex jipproteġu t-transformer ta '400/690 V , invertituri, filtri tal-mejns u tagħmir għall-kejl.

Protezzjoni tal-linji tal-ġeneratur

Meta wieħed iqis it-tolleranzi ta 'vultaġġ għoli, l-apparat li jwaqqaf il-mewġ tal-klassi II għal vultaġġi nominali sa 1000 V għandu jkun installat biex jipproteġi l-istralċ tar-rotor tal-ġeneratur u l-linja tal-provvista tal-inverter. Arrester addizzjonali bbażat fuq spark-gap b'frekwenza ta 'qawwa nominali jiflaħ għal vultaġġ UN / AC = 2,2 kV (50 Hz) huwa użat għall-iżolament potenzjali u biex jipprevjeni l-arresters ibbażati fuq varistor milli joperaw qabel iż-żmien minħabba varjazzjonijiet ta' vultaġġ li jistgħu jseħħu waqt it-tħaddim tal-inverter. Arrester modulari ta 'tliet arbli tal-klassi II b'vultaġġ nominali miżjud tal-varistor għal sistemi ta' 690 V huwa installat fuq kull naħa tal-istator tal-ġeneratur.

L-apparat li jwaqqaf il-mewġ modulari bi tliet poli klassi II tat-tip SLP40-750 / 3S huma ddisinjati speċifikament għal turbini tar-riħ. Għandhom vultaġġ stmat tal-varistor Umov ta '750 V AC, meta wieħed iqis il-varjazzjonijiet tal-vultaġġ li jistgħu jseħħu waqt it-tħaddim.

Apparat li jwaqqaf il-mewġ għal sistemi tal-IT

Apparat li jwaqqaf il-mewġ għall-protezzjoni ta ’tagħmir elettroniku fin-netwerks tat-telekomunikazzjoni u tas-sinjalar kontra l-effetti indiretti u diretti ta’ sajjetti u żidiet temporanji oħra huma deskritti fl-IEC 61643-21 u huma installati fil-konfini taż-żona f’konformità mal-kunċett taż-żona ta ’protezzjoni kontra s-sajjetti.

Arrestaturi f'diversi stadji għandhom ikunu ddisinjati mingħajr blind spots. Għandu jiġi żgurat li l-istadji differenti ta 'protezzjoni huma kkoordinati ma' xulxin, inkella mhux l-istadji kollha ta 'protezzjoni jiġu attivati, u jikkawżaw ħsarat fl-apparat protettiv kontra ż-żidiet.

Fil-maġġoranza tal-każijiet, il-kejbils tal-fibra tal-ħġieġ jintużaw għar-rotta tal-linji tal-IT ġo turbina tar-riħ u għall-konnessjoni tal-kabinetti tal-kontroll mill-bażi tat-torri għall-nacelle. Il-kejbils bejn l-attwaturi u s-sensuri u l-kabinetti tal-kontroll huma implimentati minn kejbils tar-ram protetti. Billi l-interferenza minn ambjent elettromanjetiku hija eskluża, il-kejbils tal-fibra tal-ħġieġ m'għandhomx għalfejn ikunu protetti minn apparat li jwaqqaf il-mewġ sakemm il-kejbil tal-fibra tal-ħġieġ m'għandux għant metalliku li għandu jkun integrat direttament fit-twaħħil ekwipotenzjali jew permezz ta 'apparat protettiv kontra ż-żjieda.

B'mod ġenerali, il-linji ta 'sinjal protetti li ġejjin li jgħaqqdu l-attwaturi u s-sensuri mal-kabinetti tal-kontroll għandhom ikunu protetti minn apparat protettiv kontra l-mewġ:

Linji tas-sinjali tal-istazzjon tat-temp fuq l-arblu tas-sensorju.
Linji tas-sinjali mgħoddija bejn in-nacelle u s-sistema pitch fil-buttun.
Linji tas-sinjali għas-sistema tal-pitch.

Linji tas-sinjali tal-istazzjon tat-temp

Il-linji tas-sinjali (interfaces ta '4 - 20 mA) bejn is-sensuri ta' l-istazzjon tat-temp u l-kabinett tas-switchgear huma direzzjonati minn LPZ 0B għal LPZ 2 u jistgħu jiġu protetti permezz ta 'FLD2-24. Dawn l-arresters ikkombinati li jiffrankaw l-ispazju jipproteġu żewġ jew erba 'linji singoli b'potenzjal ta' referenza komuni kif ukoll interfaces żbilanċjati u huma disponibbli b'art ta 'lqugħ dirett jew indirett. Żewġ terminali tar-rebbiegħa flessibbli għal kuntatt permanenti ta 'lqugħ b'impedenza baxxa man-naħa protetta u mhux protetta ta' l-arrester huma wżati għall-ert ta 'lqugħ.

Testijiet tal-laboratorju skont l-IEC 61400-24

IEC 61400-24 jiddeskrivi żewġ metodi bażiċi biex jitwettqu testijiet ta 'immunità fil-livell tas-sistema għat-turbini tar-riħ:

Matul it-testijiet ta 'kurrent ta' impuls taħt kondizzjonijiet ta 'tħaddim, kurrenti ta' impuls jew kurrenti ta 'sajjetti parzjali jiġu injettati fil-linji individwali ta' sistema ta 'kontroll waqt li jkun preżenti l-vultaġġ tal-provvista. Meta tagħmel dan, it-tagħmir li għandu jkun protett inklużi l-SPDs kollha huwa suġġett għal test ta 'kurrent ta' impuls.
It-tieni metodu tat-test jissimula l-effetti elettromanjetiċi tal-impulsi elettromanjetiċi tas-sajjetti (LEMPs). Il-kurrent sħiħ tas-sajjetti jiġi injettat fl-istruttura li teħles il-kurrent tas-sajjetti u l-imġieba tas-sistema elettrika tiġi analizzata permezz ta 'simulazzjoni tal-kejbils f'kundizzjonijiet operattivi kemm jista' jkun realistiku. Il-wieqaf tal-kurrent tas-sajjetti huwa parametru deċiżiv tat-test.