Ochrona przeciwprzepięciowa linii generatorowych w turbinach wiatrowych

Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) przeznaczone są do ochrony przed przepięciami i skokami napięcia, w tym tymi wywoływanymi bezpośrednio lub pośrednio przez wyładowania atmosferyczne. Stosuje się je zarówno jako kompletne urządzenia, jak i jako podzespoły urządzeń elektrycznych instalowanych w urządzeniach prądu przemiennego i stałego.

Turbina wiatrowa przetwarza energię kinetyczną wiatru na energię elektryczną. Zespoły dużych turbin, zwane farmami wiatrowymi, stają się coraz ważniejszym źródłem energii odnawialnej i są wykorzystywane przez wiele krajów w ramach strategii zmniejszania uzależnienia od paliw kopalnych.

Turbiny wiatrowe to wysokie, odizolowane wieże zbudowane z czułej elektroniki, co sprawia, że ​​wyładowania atmosferyczne stanowią stałe i realne zagrożenie. Prawidłowo zainstalowany system ochrony odgromowej przechwyci wyładowanie atmosferyczne i skutecznie oraz bezpiecznie odprowadzi je do ziemi, nie narażając turbiny wiatrowej na fizyczne zniszczenie. Problem ten staje się coraz poważniejszy, ponieważ systemy turbin wiatrowych stają się coraz bardziej zaawansowane i podatne na wyładowania atmosferyczne, a zagrożenia związane z wyładowaniami atmosferycznymi rosną wraz z wysokością turbiny.

Według zaktualizowanego podręcznika Narodowego Stowarzyszenia Ochrony Przeciwpożarowej (NFPA): „Chociaż fizyczne uszkodzenia łopat są najdroższymi i najpoważniejszymi uszkodzeniami powodowanymi przez pioruny, zdecydowanie najczęstszym jest uszkodzenie układu sterowania”. W systemach turbin wiatrowych znajduje się wiele wrażliwych urządzeń elektronicznych, które ulegają uszkodzeniu w wyniku uderzeń piorunów lub przepięć przejściowych, takich jak:

• System sterowania obejmuje czujniki, siłowniki i silniki służące do sterowania sprzętem zgodnie z kierunkiem wiatru itp.
• Urządzenia elektroniczne obejmują transformatory, przetwornice częstotliwości, elementy rozdzielnic i inne drogie i wrażliwe urządzenia.
• Oraz generatory, podsystemy akumulatorowe itp.

Prawidłowo zainstalowane urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) zminimalizują potencjalny wpływ wyładowań atmosferycznych.