ระบบป้องกันไฟกระชากสำหรับสายเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในกังหันลม

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) มีจุดประสงค์เพื่อป้องกันไฟกระชากและไฟกระชาก รวมถึงไฟที่เกิดจากฟ้าผ่าโดยตรงและโดยอ้อม โดยใช้เป็นทั้งอุปกรณ์ที่สมบูรณ์และเป็นส่วนประกอบภายในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ติดตั้งในระบบไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง

กังหันลมแปลงพลังงานจลน์ของลมเป็นพลังงานไฟฟ้า กังหันลมขนาดใหญ่หลายชุด หรือที่รู้จักกันในชื่อฟาร์มกังหันลม กำลังกลายเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ และหลายประเทศนำมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์เพื่อลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล

กังหันลมเป็นเสาสูงที่ตั้งโดดเดี่ยว ประกอบด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อแสง ซึ่งล้วนเป็นปัจจัยที่ทำให้ฟ้าผ่าเป็นภัยคุกคามที่แท้จริงและต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม ระบบป้องกันฟ้าผ่าที่ติดตั้งอย่างถูกต้องจะสกัดกั้นฟ้าผ่าและส่งฟ้าผ่าลงสู่พื้นดินได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายทางกายภาพต่อกังหันลม ปัญหานี้ทวีความรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากระบบกังหันลมมีความซับซ้อนและมีความเสี่ยงต่อฟ้าผ่ามากขึ้น และอันตรายจากฟ้าผ่าจะเพิ่มมากขึ้นตามความสูงของกังหันลม

ตามคู่มือฉบับปรับปรุงของสมาคมป้องกันอัคคีภัยแห่งชาติ (NFPA) ระบุว่า “แม้ว่าความเสียหายทางกายภาพของใบพัดจะเป็นความเสียหายที่ก่อให้เกิดความเสียหายและสร้างความปั่นป่วนมากที่สุดจากฟ้าผ่า แต่ความเสียหายที่พบบ่อยที่สุดคือความเสียหายต่อระบบควบคุม” ในระบบกังหันลม มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากที่อาจเสียหายจากฟ้าผ่าหรือแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะ เช่น:

• ระบบควบคุม ได้แก่ เซ็นเซอร์ ตัวกระตุ้น และมอเตอร์สำหรับบังคับทิศทางอุปกรณ์ให้เป็นไปตามลม เป็นต้น
• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ หม้อแปลง ตัวแปลงความถี่ ส่วนประกอบสวิตช์เกียร์ และอุปกรณ์ราคาแพงและละเอียดอ่อนอื่นๆ
• และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบบแบตเตอรี่ ฯลฯ

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่ติดตั้งอย่างเหมาะสมจะลดผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากเหตุการณ์ฟ้าผ่า