С ростом мирового спроса на чистую энергию энергия ветра широко используется и развивается как возобновляемая и экологически чистая форма энергии. Однако, поскольку ветряные турбины обычно устанавливаются на открытой местности в дикой природе и имеют высокую высоту и подвержены ударам молнии, ветроэнергетическая молниезащита стала важным звеном для обеспечения безопасной работы ветроэнергетики.

I. Опасность ударов молнии для ветряных турбин

Удары молнии могут вызывать различные опасности для ветряных турбин, в основном, в том числе следующие аспекты:

1. Механические повреждения

   • Мощный ток молнии может привести к повреждению конструкционных компонентов, таких как лопасти и башни ветряных турбин. Например, когда ток молнии проходит через лопатку, внутри лопатки может возникать высокая температура и высокое давление, что приводит к растрескиванию, расслоению или сгоранию материала лопатки. В то же время, ток молнии может также вызвать механические повреждения, такие как деформация и растрескивание башни.
   • Ударная волна от ударов молнии также может привести к повреждению конструкции ветряных турбин. Когда удар молнии происходит вблизи ветряной турбины, ударная волна может вызвать ударную нагрузку на лопасти, башни и другие компоненты, что приведет к повреждению конструкции.

2. Электрические повреждения

   • Удар молнии может повредить электрические системы ветряных турбин, включая генераторы, трансформаторы, контроллеры и другое оборудование. Когда ток молнии проходит через электрическую систему, может возникнуть перенапряжение, перегрузка по току и т. Д., Которые приводят к повреждению изоляции оборудования, короткому замыканию и сгоранию.
   • Удар молнии может также вызвать электромагнитные помехи, которые влияют на нормальную работу систем управления и систем связи ветряных турбин. Например, электромагнитное поле, создаваемое ударами молнии, может создавать помехи для передачи сигнала датчика, приводя к неправильному функционированию системы управления, или создавать помехи для приема сигнала системы связи, что приводит к прерыванию связи.

3. Пожары и взрывы

   • В некоторых случаях удары молнии могут вызвать пожары и взрывы в ветряных турбинах. Например, когда ток молнии проходит через масляную систему ветрогенератора, может возникнуть высокая температура, которая приведет к сгоранию масла, или когда ток молнии проходит через аккумуляторную батарею ветрогенератора, это может вызвать взрыв батареи.

Во-вторых, меры молниезащиты от ветра

Чтобы уменьшить опасность ударов молнии для ветряных турбин, необходимо принять ряд мер молниезащиты, которые в основном включают следующие аспекты:

1. Внешние меры молниезащиты

   • Установите флеш-накопитель: установите флеш-накопитель, такой как молниеотвод, молниеотвод и т. Д. На верхней части ветряной турбины для привлечения тока молнии и направления его в систему заземления. Высота и расположение флеш-накопителя должны быть разумно спроектированы в соответствии с такими факторами, как высота ветряной турбины, топография и рельеф местности, чтобы обеспечить эффективную защиту ветряной турбины.
   • Прокладка заземляющей сети: Заправка заземляющей сети вокруг ветряной турбины используется для безопасного введения тока молнии в землю. Сопротивление заземления сети заземления должно быть как можно меньше, чтобы обеспечить быстрое снижение тока удара молнии. Прокладка заземленной сети должна соответствовать соответствующим стандартам и спецификациям для обеспечения надежности и стабильности системы заземления.
   • Установка молниеотвода: для некоторых ветряных турбин, расположенных в зоне сильных гроз, можно рассмотреть возможность установки молниеотвода в верхней части башни для перехвата тока молнии и направления его в систему заземления. Установка линии молниеотвода должна использоваться в сочетании со вспышкой и сетью заземления для формирования полной внешней системы молниезащиты.

2. Внутренние меры молниезащиты

   • Эквипотенциальное соединение: металлические части ветряных турбин, такие как башни, кабины, лопасти и т. Д., Соединяются через эквипотенциальную соединительную ленту, чтобы они находились на одном и том же уровне потенциала. Это позволяет избежать разности потенциалов тока удара молнии между различными металлическими частями, тем самым уменьшая риск электрического повреждения.
   • Установка устройства защиты от перенапряжений: установка устройства защиты от перенапряжений в электрической системе ветрогенератора для ограничения перенапряжения и тока, возникающих при ударе молнии. Защита от перенапряжений должна быть разумно выбрана и установлена в соответствии с характеристиками и требованиями электрической системы, чтобы обеспечить эффективную защиту электрооборудования.
   • Экранирование и изоляция: экранирование и изоляция систем управления и систем связи ветряных турбин для уменьшения электромагнитных помех, вызванных ударами молнии. Например, система управления может быть экранирована металлическим экраном или вместо традиционной кабельной связи волоконно-оптическая связь может быть использована для повышения способности системы связи противостоять помехам.

3. Меры по эксплуатации и техническому обслуживанию

   • Регулярное тестирование: регулярное тестирование системы молниезащиты ветряных турбин, включая характеристики и состояние флэш-накопителей, сетей заземления, устройств защиты от перенапряжений и другого оборудования. Содержание обнаружения включает в себя тест сопротивления заземления, тест производительности защиты от перенапряжений, тест сопротивления эквипотенциального соединения и т. Д. Благодаря регулярному обнаружению проблемы в системе молниезащиты могут быть своевременно обнаружены и приняты соответствующие меры для ремонта и технического обслуживания.
   • Техническое обслуживание: Регулярное техническое обслуживание системы молниезащиты ветряных турбин, включая очистку от пыли на мигалке, проверку соединения заземляющей сети и замену поврежденных устройств защиты от перенапряжений. Техническое обслуживание должно проводиться в соответствии с соответствующими стандартами и спецификациями для обеспечения надежности и стабильности системы молниезащиты.
   • Обучение персонала: обучение навыкам молниезащиты для персонала, работающего и обслуживает ветряные турбины, чтобы повысить их осведомленность о молниезащите и возможности аварийной обработки. Содержание обучения включает в себя опасность ударов молнии, принципы и методы мер молниезащиты, а также обнаружение и обслуживание систем молниезащиты. Благодаря обучению персонала мы можем гарантировать, что обслуживающий персонал может правильно эксплуатировать и поддерживать систему молниезащиты, чтобы уменьшить количество случаев ударов молнии.

Короче говоря, ветроэнергетическая молниезащита-это системный проект, который требует комплексных мер во многих аспектах, таких как внешняя молниезащита, внутренняя молниезащита, эксплуатация и техническое обслуживание, чтобы эффективно снизить вред от ударов молнии для ветряных турбин и обеспечить безопасную работу ветроэнергетики. С непрерывным развитием и развитием технологии ветроэнергетики, технология молниезащиты также будет продолжать вводить новшества и совершенствоваться, обеспечивая более надежную гарантию для развития чистой энергии.