1. Zibens bojājumi vēja turbīnas ģeneratoram;

2. Zibens bojājuma forma;

3. Iekšējie zibensaizsardzības pasākumi;

4. Zibensaizsardzības ekvipotenciāla pieslēgums;

5. Aizsardzības pasākumi;

6. Pārsprieguma aizsardzība.

Palielinoties vēja turbīnu jaudai un vēja parku mērogam, vēja parku droša darbība ir kļuvusi arvien svarīgāka.

Starp daudziem faktoriem, kas ietekmē vēja parku drošu darbību, zibens spēriens ir svarīgs aspekts.Pamatojoties uz zibens izpētes rezultātiem

vēja turbīnu aizsardzībai, šajā rakstā ir aprakstīts vēja turbīnu zibens process, bojājumu mehānisms un zibens aizsardzības pasākumi.

Mūsdienu zinātnes un tehnoloģiju straujās attīstības dēļ vēja turbīnu vienotā jauda kļūst arvien lielāka.Lai

absorbē vairāk enerģijas, palielinās rumbas augstums un lāpstiņriteņa diametrs.To nosaka vēja turbīnas augstums un uzstādīšanas pozīcija

tas ir vēlamais kanāls zibens spērieniem.Turklāt iekšpusē ir koncentrēts liels skaits jutīgu elektrisko un elektronisko iekārtu

vēja turbīna.Zibens spēriena radītie zaudējumi būs ļoti lieli.Tāpēc ir jāuzstāda pilnīga zibensaizsardzības sistēma

ventilatora elektriskajām un elektroniskajām iekārtām.

1. Zibens radītie bojājumi vēja turbīnām

Zibens apdraudējums vēja turbīnas ģeneratoram parasti atrodas atklātā vietā un ļoti augsts, tāpēc apdraudējumam ir pakļauta visa vēja turbīna

tiešs zibens spēriens, un iespēja, ka zibens spēs tikt tiešā veidā, ir proporcionāla objekta augstuma kvadrātveida vērtībai.Asmens

megavatu vēja turbīnas augstums sasniedz vairāk nekā 150 m, tāpēc vēja turbīnas lāpstiņu daļa ir īpaši neaizsargāta pret zibens iedarbību.Liels

ventilatorā ir integrēts vairākas elektriskās un elektroniskās iekārtas.Var teikt, ka gandrīz jebkura veida elektroniskās un elektriskās sastāvdaļas

iekārtas, kuras mēs parasti lietojam, var atrast vēja turbīnu ģeneratoru komplektā, piemēram, sadales skapis, motors, piedziņas ierīce, frekvences pārveidotājs, sensors,

izpildmehānisms un atbilstošā kopņu sistēma.Šīs ierīces ir koncentrētas nelielā teritorijā.Nav šaubu, ka jaudas pārspriegums var izraisīt ievērojamas

vēja turbīnu bojājumi.

Turpmākos datus par vēja turbīnām sniedz vairākas Eiropas valstis, tostarp datus par vairāk nekā 4000 vēja turbīnām.1. tabula ir kopsavilkums

no šiem negadījumiem Vācijā, Dānijā un Zviedrijā.Zibens spēriena izraisīto vēja turbīnu bojājumu skaits ir 3,9 līdz 8 reizes uz 100 vienībām.

gadā.Saskaņā ar statistikas datiem, Ziemeļeiropā ik gadu uz katriem 100 vēja turbīnām tiek bojātas 4-8 vēja turbīnas.Tas ir vērts

atzīmējot, ka, lai gan bojātās sastāvdaļas ir dažādas, vadības sistēmas komponentu zibens radītie bojājumi veido 40-50%.

2. Zibens bojājumu forma

Parasti tiek konstatēti četri zibens spēriena izraisītu iekārtu bojājumu gadījumi.Pirmkārt, iekārtu tieši sabojā zibens spēriens;Otrais ir

ka zibens impulss iekļūst iekārtā pa signāla līniju, elektropārvades līniju vai citiem ar iekārtu savienotiem metāla cauruļvadiem, izraisot

iekārtas bojājumi;Trešais ir tas, ka iekārtas zemējuma korpuss ir bojāts izraisītā zemējuma potenciāla “pretuzbrukuma” dēļ

ar momentāno augsto potenciālu, kas rodas zibens spēriena laikā;Ceturtkārt, iekārta ir bojāta nepareizas uzstādīšanas metodes dēļ

vai uzstādīšanas pozīcija, un to ietekmē elektriskais lauks un magnētiskais lauks, ko izplata zibens telpā.

3. Iekšējie zibensaizsardzības pasākumi

Zibensaizsardzības zonas koncepcija ir pamats vēja turbīnu visaptverošas zibensaizsardzības plānošanai.Tā ir konstrukcijas projektēšanas metode

telpa, lai konstrukcijā izveidotu stabilu elektromagnētiskās saderības vidi.Dažādu elektrisko ierīču anti-elektromagnētisko traucējumu spēja

iekārtas konstrukcijā nosaka prasības šai kosmosa elektromagnētiskajai videi.

Kā aizsardzības pasākums zibensaizsardzības zonas jēdziens, protams, ietver elektromagnētiskos traucējumus (vadošos traucējumus un

starojuma traucējumi) jāsamazina līdz pieņemamam diapazonam pie zibensaizsardzības zonas robežas.Tāpēc dažādas daļas

aizsargājamās konstrukcijas ir sadalītas dažādās zibensaizsardzības zonās.Zibensaizsardzības zonas specifiskais iedalījums ir saistīts ar

Jāņem vērā arī vēja turbīnas struktūra un konstrukcijas ēkas forma un materiāli.Iestatot ekranēšanas ierīces un uzstādot

pārsprieguma aizsargi, zibens ietekme zibensaizsardzības zonas 0A zonā ir ievērojami samazināta, ieejot 1. zonā, un elektriskās un

elektroniskās iekārtas vēja turbīnā var darboties normāli bez traucējumiem.

Iekšējā zibensaizsardzības sistēma sastāv no visām iekārtām, lai samazinātu zibens elektromagnētisko efektu šajā zonā.Tas galvenokārt ietver zibens

aizsardzības ekvipotenciāla savienojums, ekranēšanas pasākumi un pārsprieguma aizsardzība.

4. Zibensaizsardzības ekvipotenciālu savienojums

Zibensaizsardzības ekvipotenciāla savienojums ir svarīga iekšējās zibensaizsardzības sistēmas sastāvdaļa.Potenciālu izlīdzināšana var efektīvi

nomāc zibens radīto potenciālu starpību.Zibensaizsardzības potenciālu izlīdzināšanas sistēmā visas vadošās daļas ir savstarpēji savienotas

lai samazinātu potenciālo starpību.Projektējot potenciālu izlīdzināšanu, jāņem vērā minimālais savienojuma šķērsgriezuma laukums

uz standartu.Pilns potenciālu izlīdzināšanas tīkls ietver arī metāla cauruļvadu un strāvas un signāla līniju ekvipotenciālu savienojumu,

kas jāpievieno galvenajai zemējuma kopnei caur zibensstrāvas aizsargu.

5. Aizsardzības pasākumi

Ekranēšanas ierīce var samazināt elektromagnētiskos traucējumus.Sakarā ar vēja turbīnas struktūras īpatnībām, ja ir iespējams veikt ekranēšanas pasākumus

Ņemot vērā projektēšanas stadijā, ekranēšanas ierīci var realizēt par zemākām izmaksām.Mašīntelpu veido slēgtā metāla korpusā un

sadales skapī uzstāda attiecīgās elektriskās un elektroniskās sastāvdaļas.Sadales skapja korpuss un vadība

skapim jābūt ar labu ekranēšanas efektu.Kabeļus starp dažādām iekārtām torņa pamatnē un mašīntelpu nodrošina ar ārējo metālu

aizsargājošais slānis.Lai novērstu traucējumus, ekranēšanas slānis ir efektīvs tikai tad, ja abi kabeļa vairoga gali ir savienoti ar

potenciāla izlīdzināšanas josta.

6. Pārsprieguma aizsardzība

Papildus ekranēšanas pasākumu izmantošanai, lai apspiestu starojuma traucējumu avotus, ir nepieciešami arī atbilstoši aizsardzības pasākumi

vadītspējīgi traucējumi zibensaizsardzības zonas robežās, lai elektriskās un elektroniskās iekārtas varētu droši darboties.Zibens

uz zibensaizsardzības zonas 0A → 1 robežas jāizmanto novadītājs, kas var novadīt lielu zibens strāvas daudzumu, nesabojājot

iekārtas.Šāda veida zibens aizsargs tiek saukts arī par zibens strāvas aizsargu (I klases zibens aizsargs).Viņi var ierobežot augstu

zibens radītā potenciāla atšķirība starp iezemētajām metāla iekārtām un strāvas un signāla līnijām, un ierobežo to drošā diapazonā.Visvairāk

Svarīga zibensstrāvas aizsarga īpašība ir: saskaņā ar 10/350 μS impulsa viļņu formas testu var izturēt zibens strāvu.Priekš

vēja turbīnas, zibensaizsardzība pie elektrolīnijas 0A → 1 robežas tiek pabeigta 400/690V barošanas pusē.

Zibensaizsardzības zonā un tai sekojošajā zibensaizsardzības zonā pastāv tikai impulsa strāva ar mazu enerģiju.Šāda veida impulsu strāva

ģenerē ārējs inducēts pārspriegums vai sistēmas radītais pārspriegums.Aizsardzības aprīkojums šāda veida impulsu strāvai

sauc par pārsprieguma aizsargu (II klases zibensaizsardzību).Izmantojiet 8/20 μS impulsa strāvas viļņu formu.No enerģētikas koordinācijas viedokļa uzplūdi

aizsargs jāuzstāda aiz zibens strāvas aizsarga.

Ņemot vērā strāvas plūsmu, piemēram, telefona līnijai, zibens strāva uz vadītāja jāaprēķina 5% apmērā.III/IV klasei

zibensaizsardzības sistēma, tā ir 5kA (10/350 μs).

7. Secinājums

Zibens enerģija ir ļoti milzīga, un zibens spēriena režīms ir sarežģīts.Saprātīgi un atbilstoši zibensaizsardzības pasākumi var tikai samazināt

zaudējums.Tikai jaunu tehnoloģiju izrāviens un pielietojums var pilnībā aizsargāt un izmantot zibeni.Zibensaizsardzības shēma

vēja enerģijas sistēmas analīzē un diskusijās galvenokārt jāņem vērā vēja enerģijas zemējuma sistēmas dizains.Tā kā vēja enerģija Ķīnā ir

iesaistīti dažādās ģeoloģiskās reljefa formās, vēja enerģijas iezemējuma sistēmu dažādās ģeoloģijās var veidot pēc klasifikācijas un dažādas

var izmantot metodes, lai izpildītu zemējuma pretestības prasības.