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 ...
Byla
zjištěna důlková koroze opotřebení hloubky více jak válečků ložisku. jednom
výzkumu způsobil bleskový proud opotřebení místech, kde vznikl oblouk mezi válečky oběžnými
drážkami. Ale zatím nebylo určeno, je-li toto poškození způsobeno sekundárně vlivem poškození
hlavního ložiska bleskovým proudem.
7.
Míra poškození zvyšovala vzrůstajícím mechanickým zatížením ložiska.
7.
Pokud týká hlavních ložiskových hřídelí, skříně převodovky ložisek generátoru, obtížné sladit po
třebu mazání účelem snížení tření dobrým kovovým kontaktem potřebným pro vedení bleskových
proudů. Velké kon
39
. tedy obtížné určit příčinné souvislosti, protože někdy
trvá léta, než vada rozvine tak, aby byla patrná. Poškození ložiska nastalo při proudových hustotách vyšších než prahová hodnota kA/mm2. Majitel energetická společnost rozhodl demontáži
90 větrné turbíny zasažené bleskem účelem kontroly ložisek. Sledování rozdělení bleskového
proudu náboje větrné turbíny stožáru prokázalo, aplikovaného impulsu bleskového proudu
prochází nejvzdálenější ložiskovou hřídelí.
7. většiny těchto případů následného poškození nebylo patrně nikdy proká
záno, byly způsobeny bleskem. Proto ochrana pomaluběžných ložisek regulujících natáčení lopatek ložisek pro
vychylování není zřejmě nutná. Zejména dva nebo tři
příklady poškození pobřeží měly být zmíněny, protože vzbudily velkou pozornost nejen
kvůli vysokým nákladům opravu.3 Výzkumy laboratoři
Bylo provedeno několik výzkumů zabývajících poškozením ložisek bleskovým proudem. Pokusy snížení části bleskových proudů tekoucích ložisky hlavního hřídele poskytnutím ná
hradních proudových drah kluznými kontakty, kartáči jiskřišti provedlo mnoho výrobců. každém případě doporučuje, aby byla zajištěna alternativní dráha
proudu přes ložisko rizikem poškození buď ohebným lankem, kluzným kontaktem nebo podobným způ
sobem. Zbylých rozvedeno druhé hlavní ložiskové hřídele,
skříně převodovky generátoru. Opravy takových hlavních dílů jsou
drahé zejména pobřeží. Bez ohledu proudovou hustotu zatížení bylo zjištěno, promazáním ložiska rozsah poškození
snížil.4 Poškození převodovky
Kromě výše uvedeného příkladu, který dokumentuje, část bleskového proudu protekla převodovkou,
neexistuje dosud solidní evidence poškození převodovky bleskovým proudem Dále jsou uvedeny přípa
dy, kdy byly poškozeny bleskovým proudem převodovky ložiskové hřídele zásahu blesku lopatek
větrné turbíny.
Další soubor výsledků byl získán různých výzkumných pracovišť, kde aplikovaly bleskové proudy do
ložisek natáčení lopatek ložisek generátoru. Navíc takového dlouhodobého poškozování rotač
ních částí ložiska oběžných drážek není snadné prokázat, bylo způsobeno bleskem, protože vytrže
ný přetavený materiál oblouku erodován více více ložisku semletý spolu materiálem
válečků oběžných drážek. Provedly stejné zkoušky rotačních stacionárních
ložiscích generátoru patrné poškození bylo pouze rotačním ložisku.PNE 3160-2
Praktické zkušenosti poškozením ložisek bleskem větrné turbíny jsou vzácné, protože nejsou obvykle
tato ložiska zásahu bleskem kontrolována. několika případech byla objevena důlková koroze otevřených
skříních převodovek, ale opět bylo obtížné určit příčinné souvislosti. těchto případech byly zasaženy bleskem, který poškodil lopat
ky, určité době projevilo vážné poškození hlavních ložisek. Podobný
počet obdobnými známkami poškození byl zjištěn oběžných drážkách přední straně hlavního
ložiska. Ložiska málo mechanicky
zatížená vykazovala oddělenou (bodovou) důlkovou korozi opotřebení, ale poškození zvyšujícím se
zatížením mělo formu rýh podél kontaktní oblasti mezi válečky oběžnými drážkami. Při vyšších hodno
tách proudu zůstávaly tvary rýh stejné, ale zvyšoval rozsah roztaveného materiálu poškozené oblas
ti. Příčinou poškození oblouk
mezi válečky oběžnou drážkou místech průrazu izolující hydrodynamické mazací vrstvy rotačním
ložisku. Tato větrná turbína nebyla uvedena
po zásahu blesku provozu, protože jedna lopatka byla kompletně poškozena spadla zem.
Nedávno byly zasaženy bleskem Dánsku.
Je zřejmé, nutné dále zkoumat mechanismy poškození ložisek. Výrobce ložisek následně odhadl, takové poškození následek snížení životnosti 1/3.
Vyskytly ovšem případy, kterých ukázalo, blesk byl příčinou poškození.5 Ochrana před bleskem dílů ložisek převodovek
Je možné, velká silně zatěžovaná ložiska stacionární ložiska mohou vést bleskový proud bez zna
telného poškození
