風力発電システムの避雷対策

風力発電システムの避雷対策

雷は、大気中の長距離放電現象であり、地上の多くの施設に直接的または間接的に災害を引き起こす可能性があります。風車は地上に高く突き出たプラットフォームとして長期間大気環境にさらされ、そのほとんどが原野に設置されているため、落雷の危険にさらされています。落雷が発生すると、雷の放電によって放出される膨大なエネルギーにより、風力タービンのブレード、送電、発電および変電設備、制御システムに重大な損傷が生じ、ユニットの停止につながり、より大きな経済的損失が発生します。

風力エネルギーは再生可能でクリーンなエネルギーであり、風力発電は現在最も大規模な開発条件が整っている電源です。より多くの風力エネルギーを得るために、風力タービンの単体容量は増加し続けており、ハブの高さや羽根車の直径の増加に伴って風力タービンの高さも高くなり、落雷の危険性も高まります。したがって、落雷は風力タービンの安全な運転にとって、自然界で最も有害な自然災害となっています。

風力発電システムの場合、避雷保護に応じて、外側から内側まで数段階の保護エリアに分けることができます。最も外側は LPZ0 エリアで、雷が直撃する危険性が最も高いエリアです。奥に行くほど危険度は低くなります。 LPZ0 ゾーンは主に外部避雷装置、鉄筋コンクリートと金属パイプ、その他の構造物によって形成され、バリア層を形成します。過電圧は主に線路から侵入し、サージプロテクターにより機器を保護します。

風力発電システム用のTRSシリーズサージプロテクターはすべて、優れた非線形特性を備えた過電圧保護素子を使用しています。通常の状況では、サージ保護装置は非常に高い抵抗状態にあり、漏れ電流はほぼゼロであるため、風力発電システムの正常な電力供給が確保されます。システム内でサージ過電圧が発生すると、TRS シリーズ風力発電システム サージ保護装置がナノ秒単位で即座にオンになり、過電圧の振幅を機器の安全動作範囲内に制限し、同時にサージ エネルギーを内部に伝達します。その後、サージプロテクターは風力発電システムの通常の動作に影響を与えないように、すぐに高抵抗状態に変化します。