Protection contre la foudre pour les éoliennes

June 1, 2017

La foudre est la plus grande menace pour les éoliennes. Les pales et les tours de turbines sont sujettes aux rayonnements et les rayonnages ne sont pas les outils appropriés pour protéger les éoliennes contre les dégâts causés par l'éclairement.
 

 

La foudre frappe habituellement l'objet le plus haut et le plus haut dans une zone, car les charges au sol émis par des objets à haute altitude atteignent les flotteurs chargés de l'autre côté du nuage plus tôt que les charges d'un objet plus court. D'autre part, le courant de foudre vise à atteindre le sol en suivant le moyen le plus court et le plus conducteur. C'est pourquoi, une grande structure comme une éolienne dans un parc éolien est la cible principale pour les frappes dans une zone ouverte.

Le parc éolien est une combinaison de nombreuses éoliennes. Les principaux composants d'une éolienne sont; 1) Lames, 2) Boîtier qui couvre des éléments tels que rotor, arbre, boîte à engrenages et générateur, et 3) Tour qui détient la turbine.

 

 

La menace de la foudre sur les turbines éoliennes

 

L'élévation des éoliennes atteint jusqu'à 200 mètres avec des tours de 40 à 140 mètres et de 20 à 60 mètres de longueurs de lame. Les turbines sont généralement placées comme les structures les plus hautes autour pour éviter tout obstacle et avoir la plus grande efficacité possible. Les lames sont en matériau composite en fibre de verre, mais elles sont sujettes à l'éclairage en raison des câbles conducteurs à l'intérieur. De plus, la tour est en matériau conducteur et c'est également un autre point attrayant pour les foudres.

 

La foudre frappe principalement les éoliennes à la pointe des pales. Les lames ont des conducteurs en cuivre à l'intérieur et des parafoudres circulaires sur la surface pour la protection contre la foudre. Le but de cette combinaison est d'attirer l'éclairage des parafoudres et de transférer le courant au conducteur et enfin au système de mise à la terre.

 

Cependant, la tempête d'éclair provient principalement de fortes pluies et cela rend la surface de lame et la partie intérieure humides et suffisamment conductrices pour que le courant de l'éclair continue comme un chemin vers le sol. Comme toute autre source de haute tension, la foudre préfère suivre de grandes surfaces et, par conséquent, le courant de foudre coule sur la surface au lieu du conducteur de cuivre à l'intérieur de la lame.

Lorsque la foudre frappe la lame, elle endommage la pointe avec un effet de course et une élévation rapide de la température. Le courant de foudre tente d'atteindre le sol de la manière la plus rapide possible et endommage le boîtier et l'équipement à l'intérieur tels que le rotor, la boîte de vitesses et le générateur. Enfin, sur le chemin du sol, il peut endommager les transformers au bas de la tour.
 
“Protection" à l'aide des ravitailleurs

 

Les parafoudres sous forme de disques métalliques circulaires sont placés sur les deux côtés de la surface de lame. Ces parafoudres sont connectés les uns aux autres par des conducteurs de foudre à l'intérieur de la lame qui sont collés ensemble à des conducteurs descendants à l'intérieur de la tour et enfin au système de mise à la terre en bas.

 

Le but de l'application de cette solution est d'attirer l'éclairage des parafoudres et de ne pas laisser l'éclairage toucher un autre endroit sur les lames. Cependant, l'eau recueillie à l'intérieur des pointes de lame et aussi sur la surface de lame attire l'éclaire sur les pointes au lieu des parafoudres et endommage la lame.

LLe courant de foudre peut circuler à travers les conducteurs à l'intérieur de la lame ou de la surface de lame après avoir endommagé l'extrémité de la lame. Dans les deux conditions, il peut endommager le boîtier et l'équipement à l'intérieur et peut également endommager les transformers au bas de la tour de la turbine.

 

Avec une bonne application du système de mise à la terre, les dommages sur le logement et la tour peuvent être minimisés, mais des études et des expériences de terrain montrent que cela ne suffit pas pour protéger la turbine contre les éclairs et il est un risque inutile d'attirer l'éclairage sur les pales de la turbine.

 

Il existe certainement un besoin d'un système fiable de protection contre la foudre pour les éoliennes, mais les rayonnages ne peuvent pas fournir cette protection car ils attirent la lumière sur l'éolienne!
 
La foudre doit être éloignée du site.
 

Protection par EvoDis® Système de Prévention de la Foudre

 

La meilleure façon d'être protégé contre les dommages directs à la foudre et les dommages secondaires possibles par le champ électromagnétique du courant de foudre est de garder la lumière loin de la turbine.

 

EvoDis® Système de Prévention de la Foudre peut être appliqué en remplaçant les parafoudres existants sur les lames avec les modèles EvoDis® appropriés et avec une unité supplémentaire sur le boîtier afin de minimiser le risque d'impact par la foudre sur les lames, le boîtier ou la tour.

Alors que les rayonneurs existants utilisent des conducteurs pour transférer le courant de foudre au système de mise à la terre, les unités EvoDis® les utilisent pour collecter les charges au sol le plus rapidement possible et les dissiper à travers des milliers de minuscules points tranchants. Ce processus bloque les émissions de charge vers les flotteurs chargés de nuages et rend l'éolienne "invisible" à l'éclairement.

EvoDis® Système de Prévention de la Foudre est une solution de protection contre la foudre avec 100% de succès dans les tests de laboratoire haute tension et dans les essais sur le terrain. EvoDis® a été appliqué à plus de 600 tours dans le monde et aucune de ces tours n'a été touchée par une foudre depuis les dates d'installation.

 

La meilleure façon de protéger la foudre est de rester loin de là.
 
EvoDis® Système de Prévention de la Foudre garde la lumière.
 

 

 

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