Tato norma stanoví podmínky pro ochrany větrných elektráren v distribučních sítích před bleskem. Tato norma má pouze informativní charakter, protože vychází z doporučení IEC (technická zpráva IEC/TR61400 Větrné elektrárny - Část 24: Ochrana před bleskem (Wind turbine systems - Lightning protection). Během posledních let všichni velcí výrobci větrných elektráren věnovaly velkou pozornost vývoji vhodných systémů ochrany před bleskem a publikovaly se první výsledky s novým komplexním přístupem. V současné době je nicméně správné tyto zkušenosti promítnout do technické normy a dát tak obecné podklady pro výrobce a provozovatele větrných elektráren. Na pozadí těchto skutečností se formovalo zaměření činnosti nové pracovní skupiny s cílem vytvořit technickou zprávu dříve než by se uvažovalo o vypracování kompletní normy. Činnosti s tím spojené lze shrnout do následujících bodů ...
Právě
takovéto údery jsou příčinou problémů větrných elektráren, protože boční údery listů vrtule mohou
vážně poškodit, přestože jsou chráněné. včetně rozteče ložisek, hrdla hlavní hřídele ložiska, pře
vodovek, ložisek generátoru, základové desky, ložiska směrového natáčení stožáru.
Navíc výškou vzrůstá podíl vzestupných vyvolaných blesků stávají významným faktorem pro kon
strukce výšce okolo 100 [8]. Žádná těchto norem neřeší přímo problematiku ochrany větrných
elektráren proti blesku. jím riziko úderů blesku do
více než jednoho místa otáčejících lopatek, dokonce více než jedné lopatky.5 Ochrana větrných elektráren proti blesku základní problém
Ochrana moderních větrných elektráren proti blesku představuje problémy, kterými normálně u
jiných konstrukcí nesetkáme.
Větrné elektrárny často umisťují lokalit vystaveným silným větrům, jako jsou pobřeží, vrcholcích
kopců nebo horských hřebenech. Nicméně pro větrné elektrárny mohou použít zásady uvedené těchto nor
mách také doporučuje využít návody popsané citovaných technických zprávách.
Technika ochrany proti blesku elektrických systémů běžně dostupná popsána souboru IEC 61024 a
IEC 61312. konstrukcí výškou nad m
se vyskytují boční blesky, kde několik procent blesků udeří boku konstrukce namísto vrcholu. Proto ochrana proti blesku takových lopatek velmi důležitá. Větrné
elektrárny jsou také přednostně umisťovány vysoko nad úroveň okolního terénu daleko jiných vyso
kých objektů, toto následek větší náchylnost úderu blesku. způsobené
výboji blesku, které jsou tvořeny několika oddělenými proudovými pulsy během doby trvající je
dostatečná doba pro působení blesku více než jednu lopatku (například třílistá větrná turbína, která
otáčí lopatky rychlostí ot/min, otočí listy 120 °).. Bleskový proud
procházející převodovkami ložisky může způsobit jejich poškození, zejména je-li mazací vrstva mezi
válečky oběžnými drážkami nebo mezi zuby ozubeného kola. Speciální pozornost třeba věnovat skutečnosti, bleskový proud procházející větrnou
turbínou bude těsnější blízkosti elektrickým systémům, srovnání elektrickými instalacemi
v budovách.
Vysoká štíhlá konstrukce má, jak známo, vliv vlastní proces blesku. Dalším problémem vyplývajícím
z umístění větrných elektráren kopcích hřebenech hor uzemňování.
Z následných diskusí vyplynuly zásady použitelné pro větrné elektrárny.
Skutečnost, jsou větrné turbíny točivé stroje, přináší speciální problémy.6 Stávající normy technické zprávy IEC týkající ochrany proti blesku
V tabulce jsou uvedeny normy technické zprávy týkajících ochrany proti blesku.
Lopatky velkých moderních větrných turbín jsou často vyrobeny kompozitních materiálů, jako sklola-
minát nebo kombinace dřeva laminátu.
15
. Lopatky vyrobené tohoto materiálu jsou samy sobě nechrá
něné proti přímému úderu blesku ten vždy způsobí jejich těžké poškození, protože tyto materiály jsou
špatnými vodiči bleskového proudu. také týká bezpečnosti osob, protože nemají možnost dosáhnout minimálních bezpeč
ných vzdáleností uvedených IEC 61024-1. Udeří-li blesk lopatek, projde bleskový
proud celou konstrukcí turbíny země. Rezistivita půdy těchto loka
litách často velmi vysoká. Takováto umístění často mají relativně vysoký výskyt blesků.PNE 3160-2
3. Někte
ré kryty gondoly jsou vyrobeny sklolaminátu, proto musí být také chráněny před přímými údery bles
ků. tabulce jsou
uvedeny připravované normy 81. Tyto problémy možné spatřovat následujících příčinách:
- Větrné elektrárny tvoří vysoké konstrukce výšce nad 150 m;
- Větrné elektrárny často umisťují lokalit velice vystaveným úderům blesků;
- Součásti větrné turbíny nejvíce vystavené působení blesku, jako jsou lopatky kryt gondoly jsou
často vyrobeny kompozitních materiálů nezpůsobilých vydržet přímý úder blesku nebo vést bles
kový proud;
- Lopatky gondola otáčejí;
- Bleskový proud musí být sveden konstrukcí větrné elektrárny země, tak významné části bles
kového proudu budou procházet prakticky všemi součástmi větrné turbíny nebo jejich blízkosti;
- Větrné elektrárny větrných farmách jsou elektricky propojeny často umístěny lokalitách se
špatnými podmínkami pro uzemnění.
3
