ГОСТ Р 54418.24-2013 (МЭК 61400-24:2010) Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 24. Молниезащита

Приложение G
(справочное)

     
Дополнительные сведения по металлизации, экранированию и методам установки

G.1 Дополнительная информация по металлизации

Из-за неустойчивой природы тока молнии падение пикового напряжения в молниеотводе может быть выражено как

,                                                   (G.1)

где - это индуктивность молниеотвода, Гн/м;

- это максимальная скорость изменения тока молнии, A/с.

Индуктивность молниеотвода, как правило, можно считать на уровне 1 Гн/м, максимальная величина может меняться от 0,2 кА до 200 кАс в зависимости от удара молнии и уровня тока между отдельными молниеотводами. Разность напряжений вдоль перемычки металлизации, таким образом, может достигать 200 кВ/м.

Рассмотрим систему, показанную на рисунке G.1, с двумя отсеками управления, находящимися на разных металлических плоскостях внутри гондолы ветроэнергетических установок. Ток молнии попадает в верхнюю плоскость и через перемычку металлизации перемещается на нижнюю плоскость. Когда ток молнии проходит через металлизированную перемычку, потенциал отсека 1 повышается по отношению к потенциалу отсека 2. Такое изменение потенциала может привести к повреждению деталей, находящихся в отсеках 1 или 2. Ситуацию можно улучшить хорошей металлизацией, надлежащей прокладкой кабелей и/или защитой УЗП сигнальным проводом или использованием экранированного сигнального кабеля с экраном, металлизированным на обоих концах.

Рисунок G.1 - Два отсека управления, находящиеся на разных металлических плоскостях внутри гондолы

Использование множества перемычек металлизации и минимизация длины перемычки металлизации в результате приведет к самой низкой из возможных разностей напряжений между двумя металлическими плоскостями.

По этой причине металлизация внутри ветроэнергетических установок должна использовать множество молниеотводов, которые:

- способны выдержать прогнозируемую часть тока молнии, проходящего через рассматриваемый путь;

- по возможности являются короткими и прямыми.

Электропроводка также может быть защищена прокладкой проводов в кабельных каналах/кабелепроводах или использованием экранированного кабеля.

Примечание - Использование экранированного кабеля в международной практике в данном случае определяется стандартом [8].

G.2 Дополнительная информация о защите от электромагнитных импульсов от грозовых разрядов

В большинстве случаев уровни переходного напряжения и предельного тока (устойчивости) оборудования должны быть подтверждены испытаниям и установленные в нем уровни устойчивости нужно использовать для оценки необходимости дополнительной защиты для оборудования в условиях с отдельной ЗМЗ. Более того, уровни выдерживания изоляции электропроводки и т.д. необходимо подтвердить согласно ГОСТ Р МЭК 60664.1.

G.3 Дополнительная информация об экранировании и методике установки

Когда токи молнии проходят через ВЭУ, образуются большие магнитные поля. Если такие изменяющиеся магнитные поля проходят через контур, они индуцируют напряжения этих контуров. Величина напряжения пропорциональна скорости изменения магнитного поля и площади рассматриваемого контура. Конструктору необходимо учесть величину наводимых напряжений и убедиться, что подобные напряжения не превышают допустимый уровень кабельной сети и подключенного оборудования.

На приведенной ниже схеме показан замкнутый контур проводов, проходящий рядом с токопроводящим молниеотводом. Напряжение будет пропорционально скорости изменения магнитного поля (рисунок G.2).

Рисунок G.2 - Механизм магнитного взаимодействия