1. Повреда от мълния на ветрогенератора;

2. Повредена форма на мълния;

3. Вътрешни мълниезащитни мерки;

4. Еквипотенциално свързване на мълниезащита;

5. Защитни мерки;

6. Защита от пренапрежение.

С увеличаването на капацитета на вятърните турбини и мащаба на вятърните паркове, безопасното функциониране на вятърните паркове става все по-важно.

Сред многото фактори, които влияят върху безопасната работа на вятърните паркове, ударът на мълния е важен аспект.Въз основа на резултатите от изследването на мълнията

защита за вятърни турбини, този документ описва процеса на мълния, механизма на повреда и мерките за мълниезащита на вятърните турбини.

Поради бързото развитие на съвременната наука и технологии единичният капацитет на вятърните турбини става все по-голям и по-голям.За да

абсорбират повече енергия, височината на главината и диаметърът на работното колело се увеличават.Височината и позицията на монтаж на вятърната турбина определят това

това е предпочитаният канал за мълнии.Освен това вътре е концентрирано голямо количество чувствително електрическо и електронно оборудване

вятърната турбина.Щетите, причинени от удар на мълния, ще бъдат много големи.Затова трябва да се монтира цялостна мълниезащитна система

за електрическото и електронно оборудване във вентилатора.

1. Увреждане на вятърни турбини от мълния

Опасността от мълния за генератора на вятърна турбина обикновено се намира на открито място и е много висока, така че цялата вятърна турбина е изложена на заплахата

на директен удар на мълния, а вероятността да бъдете директно ударени от мълния е пропорционална на квадратната стойност на височината на обекта.Острието

височината на мегаватовата вятърна турбина достига повече от 150 м, така че перката на вятърната турбина е особено уязвима от мълния.Голяма

редица електрически и електронни съоръжения са интегрирани във вентилатора.Може да се каже, че почти всеки вид електронни компоненти и електрически

оборудването, което обикновено използваме, може да бъде намерено в генераторен комплект на вятърна турбина, като разпределителен шкаф, двигател, задвижващо устройство, честотен преобразувател, сензор,

задвижващ механизъм и съответната шинна система.Тези устройства са концентрирани в малка площ.Няма съмнение, че токовите удари могат да причинят значителни

повреда на вятърни турбини.

Следните данни за вятърни турбини са предоставени от няколко европейски държави, включително данни за повече от 4000 вятърни турбини.Таблица 1 е обобщение

от тези произшествия в Германия, Дания и Швеция.Броят на повредите на вятърните турбини, причинени от удари на мълнии, е 3,9 до 8 пъти на 100 единици на

година.Според статистическите данни 4-8 вятърни турбини в Северна Европа се повреждат от мълния всяка година на всеки 100 вятърни турбини.Заслужава си

отбелязвайки, че въпреки че повредените компоненти са различни, повредата от мълния на компонентите на системата за управление възлиза на 40-50%.

2. Повредена форма на мълния

Обикновено има четири случая на повреда на оборудването, причинена от удар на мълния.Първо, оборудването е директно повредено от удар на мълния;Второто е

че импулсът на мълнията нахлува в оборудването по протежение на сигналната линия, електропровода или други метални тръбопроводи, свързани с оборудването, причинявайки

повреда на оборудването;Третото е, че заземяващото тяло на оборудването е повредено поради причинената „контраатака“ на земния потенциал

от моментния висок потенциал, генериран по време на удара на мълния;Четвърто, оборудването е повредено поради неправилен метод на инсталиране

или позиция на монтаж и се влияе от електрическото поле и магнитното поле, разпределени от мълния в пространството.

3. Вътрешни мълниезащитни мерки

Концепцията за мълниезащитна зона е в основата на планирането на цялостна мълниезащита на вятърни турбини.Това е метод за проектиране на структурни

пространство за създаване на стабилна среда за електромагнитна съвместимост в структурата.Способността за анти-електромагнитни смущения на различни електрически

оборудването в структурата определя изискванията за тази космическа електромагнитна среда.

Като защитна мярка концепцията за мълниезащитна зона разбира се включва електромагнитните смущения (проводими смущения и

радиационни смущения) трябва да бъдат намалени до приемлив диапазон на границата на мълниезащитната зона.Следователно различни части на

защитената конструкция са подразделени на различни мълниезащитни зони.Специфичното деление на мълниезащитната зона е свързано с

структурата на вятърната турбина и структурната форма на сградата и материалите също трябва да бъдат взети под внимание.Чрез настройка на екраниращи устройства и инсталиране

предпазители от пренапрежение, въздействието на мълнията в зона 0A на мълниезащитната зона е значително намалено при влизане в зона 1, а електрическите и

електронното оборудване във вятърната турбина може да работи нормално без смущения.

Вътрешната мълниезащитна система се състои от всички съоръжения за намаляване на електромагнитния ефект на мълнията в района.Включва главно мълния

защитна еквипотенциална връзка, мерки за екраниране и защита от пренапрежение.

4. Еквипотенциално свързване на мълниезащита

Еквипотенциалното свързване на мълниезащитата е важна част от вътрешната система за мълниезащита.Еквипотенциалното свързване може ефективно

потискат потенциалната разлика, причинена от мълния.В системата за изравняване на потенциалите на мълниезащитата всички проводящи части са свързани помежду си

за намаляване на потенциалната разлика.При проектирането на изравняване на потенциалите трябва да се вземе предвид минималната площ на напречното сечение на връзката

към стандарта.Пълната мрежа за еквипотенциално свързване включва също така еквипотенциално свързване на метални тръбопроводи и захранващи и сигнални линии,

който трябва да бъде свързан към главната заземителна шина чрез защита от ток на мълния.

5. Защитни мерки

Екраниращото устройство може да намали електромагнитните смущения.Поради особеностите на структурата на вятърната турбина, ако могат да бъдат взети мерки за екраниране

като се има предвид на етапа на проектиране, екраниращото устройство може да се реализира на по-ниска цена.Машинното отделение трябва да бъде направено в затворен метален корпус и

съответните електрически и електронни компоненти трябва да бъдат инсталирани в разпределителния шкаф.Тялото на шкафа на разпределителния шкаф и управлението

шкафът трябва да има добър екраниращ ефект.Кабелите между различното оборудване в основата на кулата и машинното отделение трябва да бъдат снабдени с външен метал

екраниращ слой.За потискане на смущенията, екраниращият слой е ефективен само когато двата края на екрана на кабела са свързани към

колан за еквипотенциално свързване.

6. Защита от пренапрежение

В допълнение към използването на екраниращи мерки за потискане на източници на радиационни смущения, съответните защитни мерки също са необходими за

проводими смущения на границата на мълниезащитната зона, така че електрическото и електронно оборудване да могат да работят надеждно.Светкавица

отводител трябва да се използва на границата на мълниезащитната зона 0A → 1, която може да доведе до голямо количество ток на мълния, без да повреди

оборудването.Този тип мълниезащита се нарича още защита от мълния (мълниезащита от клас I).Те могат да ограничат високото

потенциална разлика, причинена от мълния, между заземените метални съоръжения и захранващи и сигнални линии, и я ограничете до безопасен диапазон.Повечето

важна характеристика на защитника от ток на мълния е: според 10/350 μS тест за форма на импулсна вълна, може да издържи на ток на мълния.За

вятърни турбини, мълниезащита на границата на електропровода 0A → 1 е завършена от страната на захранването 400/690V.

В областта на мълниезащитата и последващата зона на мълниезащита съществува само импулсен ток с малка енергия.Този вид импулсен ток

се генерира от външно индуцирано пренапрежение или пренапрежение, генерирано от системата.Защитното оборудване за този вид импулсен ток

се нарича защита от пренапрежение (мълниезащита от клас II).Използвайте форма на вълната на импулсен ток 8/20 μS.От гледна точка на енергийната координация, скокът

протекторът трябва да се монтира след защитния ток на мълния.

Като се има предвид текущият поток, например за телефонна линия, токът на мълния върху проводника трябва да се оцени на 5%.За III/IV клас

система за мълниезащита, тя е 5kA (10/350 μs).

7. Заключение

Енергията на мълнията е много огромна, а режимът на удар на мълния е сложен.Разумните и подходящи мерки за мълниезащита могат само да намалят

загубата.Само пробивът и прилагането на повече нови технологии може да защити и оползотвори мълнията напълно.Схемата за мълниезащита

анализът и обсъждането на вятърната енергийна система трябва да вземат предвид главно дизайна на заземителната система на вятърната енергия.Тъй като вятърната енергия в Китай е

участващи в различни геоложки форми на релефа, системата за заземяване на вятърна енергия в различна геология може да бъде проектирана чрез класификация и различни

могат да бъдат приети методи, за да се изпълнят изискванията за устойчивост на заземяване.