Rüzgar Türbinlerinin Yıldırımdan Korunması

Rüzgâr türbinleri, potansiyel dengeleme, ani voltaj değişiminin ve yıldırımın önlenmesi modülleri ve elektromanyetik uyumlaştırıcı koruma bölgelerinden meydana gelir. Rüzgâr türbinlerinin bu önemli koruma bölgeleri sayesinde zaman içinde onarım, bakım ve koruma maliyetleri düşmüştür. Bu etkenler üreticileri daha büyük güçte türbin yapmaya ve türbinleri daha verimli olan denizlerde kurmaya sevketmiştir.

Rüzgâr türbinlerinin 3 ana bileşeni vardır ve bu bileşenler çeşitli şekillerde korunmaktadır.

Kanatlar: Yıldırım türbin kanatları ile büyük tehlikedir. Yıldırım çarpmasına bağlı yüksek sıcaklık gibi etkenler kanatlara telafisi olmayan büyük zararlar vermektedir.

Bu aşamada kanatları yıldırımdan korumak için kanatlara reseptör denilen bakır iletkenler yerleştirilir. Bu bakır iletkenler kanat boyunca alüminyum iletkenlerle desteklenir. Bu iletkenlerin kanatlara yerleştirilmesi ise çeşitli kompozit malzemelerle gerçekleşir. Genellikle kanatlarda sıcaklığa dayanıklı fiberglas epoksi reçine ile jelatinli koruyucu jel kullanılır, içine de güçlendirmek için katı poliüretan gömülür.

Nasel: Nasel için faraday kafesi işlevi gören 5 mm çelik bir levha içinde kanopi üretilmiştir. Bu kısmın arkasındaki meterolojik aletler ayrı bir paratoner sistemle korunmaktadır. Bileşenlerin tamamı dikkatlice topraklanmalıdır. Kontrolör içindeki parafadurlarla yıldırım düşmelerinin etkileri geçiçi olarak önlenir.

Kontrol Bölgesi: Cihazlar direk yıldırım çarpması sonucu ani patlamayı önlemek için mekanik aşırı yükleme ile korunmuştur. Dın rayları, dolap kapıları ve bileşenler içindeki metal kısımlar için de topraklama yapılmalıdır.

Rüzgar Türbinlerinin Yıldırımdan Koruma ve Aşırı Gerilim Değişimlerine Karşı Koruma Standartları

Yıldırımdan ve aşırı gerilimden rüzgar türbinleri korumak için belirlenen standartlar çok büyük önem taşır. Bu standartlar sayesinde rüzgar türbinlerinin korunmasında büyük ilerleme sağlanmıştır.

Bir koruma bölgesinin vazifesi, elektromanyetik ve emisyon bozulmalarının istenilen değerlerde tutulmasıdır. Standartlarda LPZ 0’dan LPZ 3’e kadar değişik koruma bölgeleri tanımlanmıştır.

LPZ 0A ve LPZ 0B koruma bölgeleri şu bileşenleri içerir;

Pervane ve iç elemanlar, pervane kanatları

• Türbin muhafazası kapağının dış kısımları, eğer metal muhafaza yoksa muhafaza içindeki tüm donanım jeneratör, sensörler vb.
• Metal olan şalter kutularının dış kısımları metal olmayan şalter kutularının iç kısımları
• Standartlara göre takviye bağlantıları ile teçhiz edilmeyen beton kuleler veya metal olmayan kuleler
• Koruma önlemleri olmayan işletim binaları ve transformatör istasyonlarının iç bölümleri
• Koruma önlemleri yoksa, rüzgar türbini ile işletim binaları veya transformatör istasyonları arasındaki toprak veya havai toprak kablo bağıntıları

LPZ 1 yıldırımdan koruma bölgesi şu bileşenleri içerir;

• Yıldırım iletimi önlemleri ile metal kaplı türbin muhafazasının iç bölümleri
• Uygun bir şekilde eş potansiyel bağ sistemine bağlıysalar, tüm metal kaplı donanımın iç kısımları
• Yıldırım çubukları ve uygun iletkenli olduğu takdirde rüzgâr ölçüm donanımı sensörleri
• Donatılarla ilgili standartlar ışığında tasarlanan ve temel topraklama elektrotuna bağlı olan beton kuleler ve metal kulelerin iç kısımları
• İnce çelik levhalarla kaplı veya koruma önlemleri olan işletim binaları ve transformatör istasyonlarının iç kısımları
• Etkin yıldırım iletimi ve koruma önlemleri alınması şartıyla, pervane göbeği dahil, pervane kanatlarının iç kısımları