TUABIN GIÓ - PHẦN 24: BẢO VỆ CHỐNG SÉT
\r\n\r\nWind turbines\r\n- Part 24: Lightning protection
\r\n\r\nLời nói đầu
\r\n\r\nTCVN 10687-24:2015 hoàn toàn tương\r\nđương với IEC 61400-24:2010;
\r\n\r\nTCVN 10687-24:2015 do Ban kỹ thuật\r\ntiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục\r\nTiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
\r\n\r\nLời giới thiệu
\r\n\r\nTiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu thiết\r\nkế tối thiểu cho các tuabin gió mà không nhằm sử dụng như một bản thông số kỹ\r\nthuật thiết kế hoàn chỉnh hay hướng\r\ndẫn sử dụng.
\r\n\r\nBất kỳ các yêu cầu nào của tiêu chuẩn\r\nnày đều có thể thay đổi nếu có thể chứng tỏ một cách thích hợp rằng an toàn của\r\nhệ thống không bị ảnh hưởng.\r\nTuy nhiên, quy định này không áp dụng cho việc phân loại và các định\r\nnghĩa kèm theo của các điều kiện bên ngoài nêu trong Điều 6. Việc phù hợp với\r\ntiêu chuẩn này không hỗ trợ cho bất kỳ người nào, tổ chức nào hay tập đoàn nào\r\nvề trách nhiệm tuân thủ các quy định pháp luật khác.
\r\n\r\nTiêu chuẩn này không nhằm đưa ra các\r\nyêu cầu đối với các tuabin gió được lắp đặt ngoài khơi, đặc biệt đối với các kết\r\ncấu đỡ.
\r\n\r\nBộ Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10687, Tuabin\r\ngió được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn IEC 61400 do Ban kỹ thuật\r\nTiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện xây dựng. Bộ TCVN\r\n10687 (IEC 61400) hiện đã có các tiêu chuẩn sau.
\r\n\r\n1) TCVN 10687-1:2015 (IEC\r\n61400-1:2014), Tuabin gió - Phần 1: Yêu cầu thiết kế
\r\n\r\n2) TCVN 10687-24:2015 (IEC\r\n61400-24:2010), Tuabin gió - Phần 24: Bảo\r\nvệ chống sét
\r\n\r\nNgoài ra bộ tiêu chuẩn IEC 61400 còn\r\ncó các tiêu chuẩn sau:
\r\n\r\n1) IEC 61400:2015, Wind turbines
\r\n\r\n2) IEC 61400-2:2013, Wind turbines -\r\nPart 2: Small wind turbines
\r\n\r\n3) IEC 61400-3:2009, Wind turbines -\r\nPart 3: Design requirements for offshore wind turbines
\r\n\r\n4) IEC 61400-4:2012, Wind turbines -\r\nPart 4: Design requirements for wind turbine gearboxes
\r\n\r\n5) IEC 61400-11:2012, Wind turbines -\r\nPart 11: Acoustic noise measurement techniques
\r\n\r\n6) IEC 61400-12-1:2005, Wind turbines\r\n- Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind\r\nturbines
\r\n\r\n7) IEC 61400-12-2:2013, Wind turbines\r\n- Part 12-2: Power performance of electricity-producing wind turbines based on\r\nnacelle anemometry
\r\n\r\n8) IEC TS 61400-13:2001, Wind turbine\r\ngenerator systems - Part 13: Measurement of mechanical loads
\r\n\r\n9) IEC TS 61400-14:2005, Wind turbines\r\n- Part 14: Declaration of apparent sound power level and tonality values
\r\n\r\n10) IEC 61400-21:2008, Wind turbines -\r\nPart 21: Measurement and assessment of power quality characteristics of grid\r\nconnected wind turbines
\r\n\r\n11) IEC 61400-22:2010, Wind turbines -\r\nPart 22: Conformity testing and certification
\r\n\r\n12) IEC 61400-23:2014, Wind turbines -\r\nPart 23: Full-scale structural testing of rotor blades
\r\n\r\n13) IEC 61400-25-1:2006, Wind turbines\r\n- Part 25-1: Communications for monitoring and control of wind power plants -\r\nOverall description of principles and models
\r\n\r\n14) IEC 61400-25-2:2015, Wind turbines\r\n- Part 25-2: Communications for monitoring and control of wind power plants -\r\nInformation models
\r\n\r\n15) IEC 61400-25-3:2015, Wind turbines\r\n- Part 25-3: Communications for monitoring and control of wind power plants -\r\nInformation exchange models
\r\n\r\n16) IEC 61400-25-4:2008, Wind turbines\r\n- Part 25-4: Communications for monitoring and control of wind power plants -\r\nMapping to communication profile
\r\n\r\n17) IEC 61400-25-5:2006, Wind turbines\r\n- Part 25-5: Communications for monitoring and control of wind power plants -\r\nConformance testing
\r\n\r\n18) IEC 61400-25-6:2010, Wind turbines\r\n- Part 25-6: Communications for monitoring and control of wind power plants -\r\nLogical node classes and data classes for condition monitoring
\r\n\r\n19) IEC 61400-26-1:2011, Wind turbines\r\n- Part 26-1: Time-based availability for wind turbine generating systems
\r\n\r\n20) IEC 61400-26-2:2014, Wind turbines\r\n- Part 26-2: Production-based availability for wind turbines
\r\n\r\n21) IEC 61400-27-1:2015, Wind turbines\r\n- Part 27-1: Electrical simulation models - Wind turbines
\r\n\r\n\r\n\r\n
TUABIN GIÓ -\r\nPHẦN 24: BẢO VỆ CHỐNG SÉT
\r\n\r\nWind turbines\r\n- Part 24: Lightning protection
\r\n\r\n\r\n\r\nTiêu chuẩn này áp dụng cho bảo vệ chống\r\nsét của máy phát điện bằng tuabin gió và hệ thống điện gió.
\r\n\r\nTài liệu viện dẫn được thực hiện cho\r\ncác tiêu chuẩn chung của bảo vệ chống sét, hệ thống điện hạ áp và hệ thống điện\r\ncao áp cho máy móc và hệ thống lắp đặt và tương thích điện từ (EMC).
\r\n\r\nTiêu chuẩn này xác định môi trường sét\r\ncho các tuabin gió và ứng dụng môi trường trong việc đánh giá rủi ro đối với\r\ntuabin gió. Tiêu chuẩn này xác định các yêu cầu bảo vệ các cánh, các thành phần\r\nkết cấu khác và các hệ thống điện và điều khiển chống các tác động trực tiếp và\r\ngián tiếp của sét. Tiêu chuẩn này cũng khuyến cáo các phương pháp thử nghiệm sự\r\nphù hợp.
\r\n\r\nTiêu chuẩn này đưa ra hướng dẫn sử dụng\r\ncác tiêu chuẩn bảo vệ chống sét, tiêu chuẩn điện công nghiệp và tiêu chuẩn EMC\r\nkể cả nối đất; hướng\r\ndẫn về an toàn cho con người và hướng dẫn thống kê hư hại và báo cáo.
\r\n\r\n\r\n\r\nCác tài liệu viện dẫn sau đây là cần\r\nthiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm\r\ncông bố, áp dụng bản được nêu. Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố\r\nthì áp dụng phiên bản mới nhất (bao gồm cả các sửa đổi).
\r\n\r\nTCVN 6099-1:2007 (IEC 60060-1:1989), Kỹ\r\nthuật thử nghiệm cao áp - Phần 1: Định nghĩa chung và các yêu cầu thử nghiệm.
\r\n\r\nTCVN 7447-4-44 (IEC 60364-4-44), Hệ\r\nthống lắp đặt điện hạ áp - Phần 4-44: Bảo vệ an toàn - Bảo vệ chống nhiễu điện\r\náp và nhiễu điện từ
\r\n\r\nTCVN 7447-5-53:2005 (IEC\r\n60364-5-53:2001), Hệ thống lắp đặt điện của tòa nhà - Phần 5-53: Lựa chọn và\r\nlắp đặt thiết bị điện - Cách ly, đóng cắt và điều khiển
\r\n\r\nTCVN 7699 (IEC 60068) (tất cả các\r\nphần), Thử nghiệm môi trường
\r\n\r\nTCVN 9621-1 (IEC/TS 60479-1), Ảnh\r\nhưởng của dòng điện lên người và gia súc - Phần 1: Khía cạnh chung
\r\n\r\nTCVN 9621-4 (IEC 60479-4), Ảnh hưởng\r\ncủa dòng điện lên người và\r\ngia súc - Phần 4: Ảnh hưởng của sét
\r\n\r\nTCVN 9630-1 (IEC 60243-1), Độ bền\r\nđiện của vật liệu cách điện - Phương pháp thử - Phần 1: Thử nghiệm ở tần số\r\ncông nghiệp
\r\n\r\nTCVN 9630-3 (IEC 60243-3), Độ bền\r\nđiện của vật liệu cách điện - Phương pháp thử - Phần 3: Yêu cầu bổ sung đối với các thử nghiệm xung\r\n1,2/50µs
\r\n\r\nIEC 60071 (tất cả các phần),\r\nInsulation co-ordination (Phối hợp cách điện)
\r\n\r\nIEC 60071-2:1996 Insulation\r\nco-ordination - Part 2: Application guide (Phối hợp cách điện - Phần 2: Hướng dẫn\r\náp dụng)
\r\n\r\nIEC 60099-4, Surge arresters - Part\r\n4: Metal-oxide surge arresters without gaps for a.c. systems (Bộ chống\r\nsét - Phần 4: Bộ bảo vệ chống sét oxit kim loại không có khe hở cho các hệ thống\r\nđiện xoay chiều)
\r\n\r\nIEC 60099-5, Surge arresters - Part\r\n5: Selection and application recommendations (Bộ chống sét - Phần 5: Các đề xuất\r\nlựa chọn và áp dụng)
\r\n\r\nIEC 60204-1, Safety of machinery -\r\nElectrical equipment of machines - Part 1: General requirements (An toàn máy - Thiết bị\r\nđiện của máy - Phần 1: Yêu cầu chung)
\r\n\r\nIEC 60204-11, Safety of machinery -\r\nElectrical equipment of machines - Part 11: Requirements for HV equipment for\r\nvoltages above 1 000 V a.c. or 1 500 V d.c. and not exceeding 36 kV (An toàn\r\nmáy - Thiết bị điện của máy - Phần 11: Các yêu cầu cho thiết bị cao áp đối với\r\nđiện áp trên 1 000 V xoay chiều hoặc 1 500 V một chiều nhưng không vượt quá 36\r\nkV)
\r\n\r\nIEC 60464-2, Varnishes used for\r\nelectrical insulation - Part 2: Methods of test (Véc ni được sử dụng để cách điện\r\n- Phần 2: Phương pháp thử nghiệm)
\r\n\r\nIEC 60587, Electrical insulating\r\nmaterials used under severe ambient conditions - Test methods for evaluating\r\nresistance to tracking and erosion (Vật liệu cách điện được sử dụng trong nhiều\r\nđiều kiện môi trường xung quanh - Các phương pháp thử nghiệm để đánh giá độ bền\r\nđối với dò điện và ăn mòn)
\r\n\r\nIEC 60664-1, Insulation coordination\r\nfor equipment within low-voltage systems - Part 1: Principles, requirements and\r\ntests (Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị trong hệ thống điện hạ áp - Phần 1:\r\nNguyên lý, yêu cầu và thử nghiệm)
\r\n\r\nIEC 61000-4-5, Electromagnetic\r\ncompatibility (EMC) - Part 4-5: Testing and measurement techniques - Surge\r\nimmunity test (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-5: Kỹ thuật thử nghiệm và đo\r\nlường - Thử nghiệm miễn nhiễm đột biến điện)
\r\n\r\nIEC/TR 61000-5-2, Electromagnetic\r\ncompatibility (EMC) - Part 5: Installation and mitigation guidelines - Section\r\n2: Earthing and cabling (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 5: Các chỉ dẫn lắp đặt\r\nvà giảm nhẹ - Mục 2: Nối đất và nối cáp)
\r\n\r\nIEC/TS 61400-23, Wind turbines -\r\nPart 23: Full-scale structural testing of rotor blades (Tuabin gió - Phần 23:\r\nThử nghiệm kết cấu thực tế cho các cánh roto)
\r\n\r\nIEC 61643-1, Low-voltage surge\r\nprotective devices - Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power\r\ndistribution systems - Requirements and tests (Thiết bị bảo vệ đột biến điện hạ\r\náp - Phần 1: Thiết bị bảo vệ đột biến điện được nối với hệ thống phân phối công\r\nsuất hạ áp - Yêu cầu và thử\r\nnghiệm)
\r\n\r\nIEC 61643-12, Low-voltage surge\r\nprotective devices - Part 12: Surge protective devices connected to low-voltage\r\npower distribution systems - Selection and application principles (Thiết bị bảo\r\nvệ chống đột biến điện hạ áp - Phần 12: Thiết bị bảo vệ chống đột biến\r\nđiện được nối với hệ thống\r\nphân phối điện hạ áp - Nguyên tắc lựa chọn và áp dụng)
\r\n\r\nIEC 61643-21, Low voltage surge\r\nprotective devices - Part 21: Surge protective devices connected to telecommunications\r\nand signalling networks - Performance requirements and testing methods (Thiết bị\r\nbảo vệ chống đột biến điện hạ áp - Phần 21: Thiết bị bảo vệ chống đột biến\r\nđiện được nối với mạng viễn thông và tín hiệu - Yêu cầu\r\ntính năng và các phương pháp thử)
\r\n\r\nIEC 61643-22, Low-voltage surge\r\nprotective devices - Part 22: Surge protective devices connected to telecommunications\r\nand signalling networks - Selection and application principles (Thiết bị bảo vệ\r\nchống đột biến điện hạ áp - Phần 22: Thiết bị bảo vệ chống đột biến điện được nối\r\nvới mạng viễn thông và tín hiệu - Nguyên tắc lựa chọn và áp dụng)
\r\n\r\nIEC 62153-4-3, Metallic\r\ncommunication cable test methods - Part 4-3: Electromagnetic compatibility (EMC)\r\n- Surface transfer impedance - Triaxial method (Phương pháp thử nghiệm cáp\r\nthông tin bằng kim loại - Phần 4-3: Tương\r\nthích điện từ (EMC) - Trở kháng truyền bề mặt - Phương pháp ba trục)
\r\n\r\nIEC 62305-1:2006, Protection\r\nagainst lightning - Part 1: General principles (Bảo vệ chống sét - Phần 1: Nguyên\r\nlý chung)
\r\n\r\nIEC 62305-2:20061, Protection\r\nagainst lightning - Part 2: Risk management (Bảo vệ chống sét - Phần 2: Quản lý rủi ro)
\r\n\r\nIEC 62305-3:20062, Protection\r\nagainst lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard (Bảo\r\nvệ chống sét - Phần 3: Thiệt hại vật chất cho kết cấu và nguy\r\nhiểm sự sống)
\r\n\r\nIEC 62305-4:20063, Protection\r\nagainst lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures\r\n(Bảo vệ chống sét - Phần 4: Các hệ thống điện và điện tử có trong các\r\nkết cấu)
\r\n\r\nEN 50164-1, Lightning Protection\r\nComponents (LPC) - Part 1: Requirements for connection components (Các thành phần\r\nbảo vệ chống sét (LPC) - Phần 1: Yêu cầu đối với các thành phần kết nối)
\r\n\r\nCLC HD 637 S1, Power installations\r\nexceeding 1 kV A.C. (Hệ thống lắp đặt điện xoay chiều vượt quá 1 kV)
\r\n\r\nITU-T K.2, Resistibility of\r\ntelecommunication equipment installed in a telecommunications centre to overvoltages\r\nand overcurrents (Khả năng chịu\r\nquá điện áp và quá dòng của thiết\r\nbị viễn thông được lắp đặt trong trung tâm viễn thông)
\r\n\r\nITU-T K.21, Resistibility of\r\ntelecommunications equipment installed in customer premises to overvoltages and\r\novercurrents (Khả năng chịu quá điện\r\náp và quá dòng của thiết bị viễn thông được lắp đặt trong các tòa nhà của khách\r\nhàng)
\r\n\r\nITU-T K.46, Protection of\r\ntelecommunication lines using metallic symmetric conductors against lightning-induced\r\nsurges (Bảo vệ đường dây viễn thông sử dụng dây dẫn kim loại đối xứng khỏi các\r\nđột biến điện do sét gây ra)
\r\n\r\n\r\n\r\nTrong tiêu chuẩn này , áp dụng các thuật\r\nngữ và định nghĩa sau.
\r\n\r\n3.1
\r\n\r\nHệ thống đầu thu sét\r\n(air-termination system)
\r\n\r\nBộ phận của hệ thống LPS bên ngoài sử\r\ndụng các phần tử kim loại như các thanh kim loại, lưới kim loại hoặc dây chống\r\nsét để thu sét.
\r\n\r\n3.2
\r\n\r\nĐộ dốc trung bình sườn trước dòng điện\r\ncú sét ngắn (average\r\nsteepness of the front of short stroke current)
\r\n\r\nTốc độ thay đổi trung bình của dòng điện\r\ntrong khoảng thời gian Δt = t2 - t1.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Độ dốc này biểu diễn bằng\r\nchênh lệch Δi = i(t2) - i(t1) của các giá trị dòng điện tại thời\r\nđiểm bắt đầu và kết thúc trong khoảng thời gian này, chia cho khoảng thời gian Δt\r\n= t2 -\r\nt1 (xem Hình A.3).
\r\n\r\n3.3
\r\n\r\nThanh liên kết (bonding\r\nbar)
\r\n\r\nThanh kim loại trên đó hệ thống lắp đặt\r\nbằng kim loại, các phần dẫn bên ngoài, đường dây điện, đường dây thông tin và\r\ncác cáp khác có thể được nối liên kết với LPS.
\r\n\r\n3.4
\r\n\r\nDiện tích thu sét (collection\r\narea)
\r\n\r\nAd
\r\n\r\nĐối với mỗi kết cấu, diện tích mặt đất\r\ncó cùng tần suất của chùm sét đánh trực tiếp hàng năm với kết cấu.
\r\n\r\n3.5
\r\n\r\nTiên đạo sét tiếp nối (connecting\r\nleader)
\r\n\r\nTiên đạo sét phát triển từ một kết cấu\r\nlà đáp ứng với điện trường bên ngoài bị\r\nkhống chế hoặc bởi một đám mây tích điện\r\ntrên không hoặc bởi một tiên đạo dẫn xuống tiếp cận kết cấu.
\r\n\r\n3.6
\r\n\r\nTrở kháng đất quy ước\r\n(conventional earthing impedance)
\r\n\r\nTỷ số giữa giá trị đỉnh của điện áp\r\nđầu tiếp đất và dòng điện đầu tiếp đất, thông thường chúng không xuất hiện đồng\r\nthời.
\r\n\r\n3.7
\r\n\r\nBảo vệ SPD phối hợp (coordinated\r\nSPD protection)
\r\n\r\nCác SPD được lựa chọn, kết hợp và lắp\r\nđặt thích hợp làm giảm hỏng hóc các hệ thống điện và điện tử.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Phối hợp bảo\r\nvệ SPD phải có các mạch kết nối để cung cấp phối hợp cách điện cho hệ thống\r\nhoàn chỉnh.
\r\n\r\n3.8
\r\n\r\nHệ thống dẫn sét\r\n(down-conductor system)
\r\n\r\nBộ phận của LPS bên ngoài dùng để dẫn\r\ndòng điện sét từ hệ thống đầu thu sét xuống hệ thống đầu thu sét.
\r\n\r\n3.9
\r\n\r\nSét hướng xuống (downward\r\nflash)
\r\n\r\nSét đánh bắt đầu từ một tiên đạo hướng\r\ntừ đám mây xuống đất.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Sét hướng xuống gồm\r\nmột xung ngắn ban đầu, có thể có một chuỗi xung ngắn tiếp theo và có thể bao gồm\r\ncú sét dài.
\r\n\r\n3.10
\r\n\r\nĐiện cực đất (earth electrode)
\r\n\r\nPhần hoặc nhóm các phần của hệ thống đầu\r\nthu sét cung cấp tiếp xúc điện trực tiếp và phân tán dòng điện trực tiếp xuống\r\nđất.
\r\n\r\n3.11
\r\n\r\nHệ thống đầu thu sét\r\n(earth-termination system)
\r\n\r\nBộ phận của LPS bên ngoài được thiết kế\r\nđể dẫn và phân tán dòng điện sét xuống đất.
\r\n\r\n3.12
\r\n\r\nChiều cao hiệu dụng (effective\r\nheight)
\r\n\r\nH
\r\n\r\nĐiểm cao nhất của bán kính cánh, đối với\r\nmột tuabin gió, nghĩa là chiều cao hub cộng với bán kính roto.
\r\n\r\n3.13
\r\n\r\nHệ thống bảo vệ chống sét bên ngoài (external\r\nlightning protection system)
\r\n\r\nPhần của hệ thống bảo vệ chống sét gồm\r\nhệ thống đầu thu sét, hệ thống dây dẫn sét và hệ thống đầu thu sét.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Dây dẫn sét thường đặt bên\r\ntrong các cánh của tuabin gió.
\r\n\r\n3.14
\r\n\r\nĐiện tích sét (flash charge)
\r\n\r\nQflash
\r\n\r\nTích phân theo thời gian của dòng\r\nđiện sét trong toàn bộ thời gian sét đánh.
\r\n\r\n3.15
\r\n\r\nĐiện cực đất móng (foundation\r\nearth electrode)
\r\n\r\nPhần cốt thép của móng tòa nhà hoặc phần\r\ndẫn điện bổ sung được gắn vào móng bê tông của một kết cấu và được sử dụng như\r\nmột điện cực đất.
\r\n\r\n3.16
\r\n\r\nMật độ sét đánh xuống đất (ground\r\nflash density)
\r\n\r\nNg
\r\n\r\nSố chùm sét đánh trên mỗi kilo mét vuông trong\r\nmột năm trong vùng đặt kết cấu.
\r\n\r\n3.17
\r\n\r\nHệ thống bảo vệ chống sét bên trong (internal\r\nlightning protection system)
\r\n\r\nPhần của hệ thống bảo vệ chống sét gồm\r\nliên kết đẳng thế sét và/hoặc cách điện\r\ncủa hệ thống bảo vệ chống sét bên ngoài.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Phù hợp với khoảng cách ly\r\nvà giảm các hiệu ứng điện từ của dòng điện sét trong kết cấu cần bảo vệ\r\ncó thể được coi là các bộ phận của hệ thống bảo vệ chống sét bên trong.
\r\n\r\n3.18
\r\n\r\nHiệu suất chặn\r\n(interception efficiency)
\r\n\r\nXác suất chặn sét mà hệ thống đầu thu\r\nsét của LPS có thể thực hiện.
\r\n\r\n3.19
\r\n\r\nĐiểm tiếp nối tiên đạo sét (leader\r\nconnection point)
\r\n\r\nĐặt trong khe hở không khí giữa\r\nđối tượng thử nghiệm và điện cực cao áp ở đó các tiên đạo sét âm và dương gặp nhau và\r\nbắt đầu phóng điện.
\r\n\r\n3.20
\r\n\r\nHệ thống biện pháp bảo vệ xung sét điện\r\ntừ\r\n(LEMP protection measures system)
\r\n\r\nLPMS
\r\n\r\nHệ thống các biện pháp bảo vệ hoàn chỉnh\r\ncho các hệ thống bên trong chống LEMP.
\r\n\r\n3.21
\r\n\r\nDòng điện sét (lightning\r\ncurrent)
\r\n\r\ni
\r\n\r\nDòng điện tại điểm sét đánh.
\r\n\r\n3.22
\r\n\r\nXung sét điện từ (lightning\r\nelectromagnetic impulse)
\r\n\r\nLEMP
\r\n\r\nTất cả các hiệu ứng điện từ của dòng điện\r\nsét
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: LEMP bao gồm các đột\r\nbiến dẫn cũng như các hiệu ứng trường điện từ xung bức xạ.
\r\n\r\n3.23
\r\n\r\nLiên kết đẳng thế chống sét (lightning\r\nequipotential bonding)
\r\n\r\nLiên kết đến LPS của các bộ phận kim\r\nloại riêng rẽ bằng cách ghép nối dẫn điện trực tiếp hoặc thông qua các thiết bị\r\nbảo vệ đột biến, để giảm chênh lệch điện thế do dòng điện sét.
\r\n\r\n3.24
\r\n\r\nSét đánh vào kết cấu (lightning\r\nflash to a structure)
\r\n\r\nSét đánh tới một kết cấu cần bảo vệ.
\r\n\r\n3.25
\r\n\r\nSét đánh xuống đất (lightning\r\nflash to earth)
\r\n\r\nPhóng điện bắt nguồn từ khí quyển giữa\r\ncác đám mây và đất gồm một hoặc nhiều\r\ncú sét.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Một chùm sét âm làm\r\ngiảm điện tích âm từ mây dông xuống đất. Một chùm sét dương dẫn đến điện tích\r\ndương được truyền từ mây dông xuống đất.
\r\n\r\n3.26
\r\n\r\nMức bảo vệ chống sét (lightning\r\nprotection level)
\r\n\r\nLPL
\r\n\r\nSố liên quan đến một tập các giá trị\r\ntham số dòng điện sét có liên quan đến xác suất mà các giá trị tối đa và tối thiểu kết hợp\r\ntheo thiết kế sẽ không bị vượt quá khi sét xuất hiện tự nhiên.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Mức bảo vệ chống sét được sử\r\ndụng để thiết kế các biện pháp bảo vệ theo bộ các tham số dòng điện sét liên\r\nquan.
\r\n\r\n3.27
\r\n\r\nHệ thống bảo vệ chống sét (lightning\r\nprotection system)
\r\n\r\nLPS
\r\n\r\nHệ thống hoàn chỉnh được sử dụng để giảm\r\nthiệt hại vật chất do sét đánh vào kết cấu.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Hệ thống này bao gồm\r\nhệ thống bảo vệ chống sét bên trong và bên ngoài.
\r\n\r\n3.28
\r\n\r\nVùng bảo vệ chống sét (lightning\r\nprotection zone)
\r\n\r\nLPZ
\r\n\r\nKhu vực mà trong đó môi trường sét điện\r\ntừ được xác định
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Biên của vùng bảo vệ chống\r\nsét LPZ không nhất thiết là\r\nbiên vật lý (ví dụ như tường, sàn và trần).
\r\n\r\n3.29
\r\n\r\nCú sét (lightning stroke)
\r\n\r\nPhóng điện đơn nằm trong chùm sét đánh\r\nxuống đất.
\r\n\r\n3.30
\r\n\r\nCú sét dài (long stroke)
\r\n\r\nPhần của sét ứng với một dòng điện\r\nliên tục.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Khoảng thời gian Tlong (thời gian từ\r\ngiá trị 10 % trên sườn trước đến giá trị 10 % trên sườn sau) của dòng điện liên\r\ntục này thường lớn hơn 2 ms và nhỏ hơn 1 s (xem Hình A.4).
\r\n\r\n3.31
\r\n\r\nMàn chắn từ (magnetic shield)
\r\n\r\nMàn khép kín, bằng kim loại, dạng lưới\r\nhoặc dáng tấm bao phủ kết cấu cần bảo vệ, hoặc một phần của kết cấu, được sử dụng\r\nđể giảm các hỏng\r\nhóc của các hệ thống điện và điện tử.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Hiệu ứng bảo vệ của\r\nmàn chắn từ đạt được nhờ sự suy giảm trường từ.
\r\n\r\n3.32
\r\n\r\nHệ thống lắp đặt bằng kim loại (metal\r\ninstallations)
\r\n\r\nCác hạng mục bằng kim loại kéo dài\r\ntrong kết cấu cần bảo vệ có thể tạo thành tuyến dẫn dòng điện sét như đế vỏ động\r\ncơ, dây và ray dẫn hướng của cơ cấu nâng, thang, bệ máy và cốt thép được nối\r\nliên kết.
\r\n\r\n3.33
\r\n\r\nCú sét chùm (multiple strokes)
\r\n\r\nSét có trung bình từ 3 đến 4 cú sét.
\r\n\r\nKhoảng thời gian điển hình giữa các cú\r\nsét cỡ 50 ms.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Đã ghi lại nhiều trường hợp có\r\ntới một vài chục cú sét với các khoảng thời gian giữa chúng kéo dài từ 10 ms đến\r\n250 ms.
\r\n\r\n3.34
\r\n\r\nThành phần tự nhiên của hệ thống LPS (natural\r\ncomponent of LPS)
\r\n\r\nThành phần dẫn điện được lắp đặt không\r\nphải dùng riêng cho bảo vệ chống sét mà có thể được sử dụng bổ sung cho LPS hoặc\r\ntrong một số trường hợp có thể cung cấp chức năng của một hoặc nhiều bộ phận của\r\nLPS.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Ví dụ về việc sử dụng mục\r\nnày bao gồm:
\r\n\r\n- đầu thu sét tự nhiên;
\r\n\r\n- đầu dẫn sét tự nhiên;
\r\n\r\n- điện cực đất tự nhiên.
\r\n\r\n3.35
\r\n\r\nSố lượng trường hợp\r\nnguy hiểm do sét đánh vào kết cấu (number of dangerous events due to flashes\r\nto a structure)
\r\n\r\nNd
\r\n\r\nSố lượng trường hợp nguy hiểm dự kiến\r\ntrung bình hàng năm do sét đánh vào kết cấu.
\r\n\r\n3.36
\r\n\r\nGiá trị đỉnh (peak value)
\r\n\r\nI
\r\n\r\nGiá trị lớn nhất của dòng điện sét
\r\n\r\n3.37
\r\n\r\nĐiểm sét đánh (point of strike)
\r\n\r\nĐiểm mà một sét đánh xuống đất hoặc\r\nđánh vào kết cấu nhô ra (ví dụ như kết cấu, hệ thống LPS, đường dây, cây,\r\nv.v...).
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Một sét có thể có nhiều điểm\r\nđánh.
\r\n\r\n3.38
\r\n\r\nĐầu thu (receptor)
\r\n\r\nMột dạng của đầu thu sét trên các cánh\r\ntuabin gió, như các đinh tán riêng lẻ bằng kim loại xuyên qua bề mặt cánh được\r\nnối đến hệ thống dây dẫn sét
\r\n\r\n3.39
\r\n\r\nRủi ro (risk)
\r\n\r\nR
\r\n\r\nGiá trị tổn thất trung bình hàng năm\r\ncó thể xảy ra (về người và hàng hóa) do sét, liên quan đến tổng giá trị của kết\r\ncấu cần bảo vệ (về người và hàng hóa).
\r\n\r\n3.40
\r\n\r\nKhoảng cách ly (separation\r\ndistance)
\r\n\r\nKhoảng cách giữa hai phần dẫn mà tại\r\nđó không thể đánh tia lửa điện nguy hiểm.
\r\n\r\n3.41
\r\n\r\nĐường dây cung cấp (service\r\nline)
\r\n\r\nĐường dây điện hoặc dây viễn thông được\r\nnối tới kết cấu cần bảo vệ.
\r\n\r\n3.42
\r\n\r\nCú sét ngắn (short stroke)
\r\n\r\nPhần của sét ứng với một dòng điện\r\nxung.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Dòng điện này có thời gian\r\nT2\r\ntới\r\ngiá trị một nửa thường nhỏ hơn 2ms (xem Hình A.3).
\r\n\r\n3.43
\r\n\r\nSPD được thử nghiệm với Iimp (SPD tested\r\nwith Iimp)
\r\n\r\nSPD chịu được dòng điện sét cục bộ với\r\ndạng sóng điển hình 10/350 µs và đòi hỏi dòng điện thử nghiệm xung Iimp.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Đối với đường dây tải điện,\r\ndòng điện thử nghiệm thích hợp Iimp được xác định trong\r\nquy trình thử nghiệm Cấp 1 của IEC 61643-1.
\r\n\r\n3.44
\r\n\r\nSPD được thử nghiệm với In (SPD tested\r\nwith In)
\r\n\r\nSPD chịu được dòng điện đột biến cảm ứng\r\nvới dạng sóng điển hình 8/20 µs và đòi hỏi dòng điện thử xung tương ứng In.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Đối với đường\r\ndây tải điện, dòng điện thử nghiệm thích hợp In được xác định trong\r\nquy trình thử nghiệm\r\nCấp 2 của IEC 61643-1.
\r\n\r\n3.45
\r\n\r\nNăng lượng riêng (specific\r\nenergy)
\r\n\r\nW/R
\r\n\r\nTích phân theo thời gian của bình\r\nphương dòng điện sét trong toàn bộ thời gian sét đánh.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Năng lượng riêng biểu diễn\r\nnăng lượng tiêu tán bởi dòng điện\r\nsét trong một đơn vị điện trở.
\r\n\r\n3.46
\r\n\r\nĐột biến (surge)
\r\n\r\nQuá độ gây ra bởi LEMP xuất hiện như một\r\nquá điện áp và/hoặc quá dòng điện.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 1: Đột biến do xung\r\nsét điện từ LEMP có thể phát sinh từ dòng điện sét (một phần), từ các hiệu ứng cảm ứng\r\ntrong các vòng dây lắp đặt và khi đột biến còn lại hướng xuống của SPD.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2: Đột biến có thể phát sinh\r\ntừ các nguồn khác như theo tác đóng cắt hoặc tác động của cầu chảy.
\r\n\r\n3.47
\r\n\r\nThiết bị bảo vệ chống đột biến (surge\r\nprotective device)
\r\n\r\nSPD
\r\n\r\nThiết bị được dùng để hạn chế các quá\r\nđiện áp quá độ và thoát dòng đột biến.
\r\n\r\nThiết bị này chứa tối thiểu một thành\r\nphần phi tuyến.
\r\n\r\n3.48
\r\n\r\nSố ngày dông bão\r\n(thunderstorm days)
\r\n\r\nTd
\r\n\r\nSố ngày dông bão hàng năm thu được từ\r\nbản đồ Isokeraunic
\r\n\r\n3.49
\r\n\r\nRủi ro cho phép RT (tolerable\r\nriskRT)
\r\n\r\nGiá trị rủi ro tối đa mà được cho phép\r\nvới kết cấu được bảo vệ.
\r\n\r\n3.50
\r\n\r\nSét hướng lên (upward flash)
\r\n\r\nSét đánh bắt đầu từ một tiên đạo hướng\r\ntừ một kết cấu nối đất lên đám mây.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Sét hướng lên gồm một cú\r\nsét đầu tiên có hoặc không có các xung xếp chồng. Một hoặc nhiều xung ngắn có\r\nthể được theo sau bởi cú sét dài.
\r\n\r\n3.51
\r\n\r\nMức bảo vệ điện áp (voltage\r\nprotection level)
\r\n\r\nUP
\r\n\r\nTham số đặc trưng cho tính năng của\r\nSPD nhằm giới hạn điện áp đặt trên các đầu nối được chọn từ một loạt các giá trị\r\nưu tiên.
\r\n\r\nGiá trị này phải lớn hơn giá trị lớn\r\nnhất của điện áp giới hạn đo được.
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Ad \r\n | \r\n Diện tích thu sét đánh vào kết cấu\r\n được cách ly \r\n |
\r\n Ai \r\n | \r\n Diện tích thu sét đánh vào đường dây\r\n \r\n |
\r\n At \r\n | \r\n Diện tích thu sét đánh gần đường dây \r\n |
\r\n Am \r\n | \r\n Diện tích ảnh hưởng đối với sét đánh\r\n gần kết cấu \r\n |
\r\n cs \r\n | \r\n Nhiệt ẩn nóng chảy \r\n |
\r\n ct \r\n | \r\n Tổng giá trị của kết cấu, quy ra tiền \r\n |
\r\n cw \r\n | \r\n Dung lượng nhiệt \r\n |
\r\n C \r\n | \r\n Giá trị trung bình của tổn thất có\r\n thể xảy ra \r\n |
\r\n Ce \r\n | \r\n Hệ số môi trường \r\n |
\r\n Cd \r\n | \r\n Hệ số vị trí \r\n |
\r\n Ct \r\n | \r\n Hệ số hiệu chỉnh cho một biến áp\r\n HV/LV trên đường dây \r\n |
\r\n D1 \r\n | \r\n Tổn thương sinh vật \r\n |
\r\n D2 \r\n | \r\n Thiệt hại vật chất \r\n |
\r\n D3 \r\n | \r\n Hỏng các hệ thống điện và điện tử \r\n |
\r\n hz \r\n | \r\n Hệ số tăng tổn thất khi có nguy hiểm\r\n đặc biệt \r\n |
\r\n i \r\n | \r\n Dòng điện \r\n |
\r\n I \r\n | \r\n Dòng điện đỉnh \r\n |
\r\n In \r\n | \r\n Dòng điện thử nghiệm danh nghĩa;\r\n dòng phóng điện \r\n |
\r\n It \r\n | \r\n Dòng điện trong vỏ cáp \r\n |
\r\n Iimp \r\n | \r\n Dòng điện thử nghiệm xung \r\n |
\r\n di/dt \r\n | \r\n Đạo hàm theo thời gian của dòng điện,\r\n độ dốc trung bình \r\n |
\r\n di/dt30/90% \r\n | \r\n Độ dốc dòng điện giữa các điểm 30 %\r\n và 90 % biên độ đỉnh trên sườn trước \r\n |
\r\n LA \r\n | \r\n Tổn thất liên quan đến tổn thương\r\n sinh vật \r\n |
\r\n LB \r\n | \r\n Tổn thất trong một kết cấu liên quan\r\n đến thiệt hại vật chất (sét đánh vào kết cấu) \r\n |
\r\n LC \r\n | \r\n Tổn thất liên quan đến hỏng hóc các\r\n hệ thống bên trong (sét đánh vào đường dây) \r\n |
\r\n LM \r\n | \r\n Tổn thất liên quan đến hỏng hóc các\r\n hệ thống bên trong (sét đánh gần đường dây) \r\n |
\r\n LU \r\n | \r\n Tổn thất liên quan đến tổn thương\r\n sinh vật (sét đánh vào đường dây) \r\n |
\r\n LV \r\n | \r\n Tổn thất trong kết cấu do thiệt\r\n hại vật chất (sét đánh vào đường dây) \r\n |
\r\n LW \r\n | \r\n Tổn thất liên quan đến hỏng các hệ\r\n thống bên trong\r\n (sét đánh vào đường dây) \r\n |
\r\n Lf \r\n | \r\n Tổn thất làm tổn thương do điện áp\r\n bước và điện áp chạm \r\n |
\r\n Lo \r\n | \r\n Tổn thất do thiệt hại vật chất \r\n |
\r\n Lt \r\n | \r\n Tổn thất do hỏng các hệ thống bên\r\n trong \r\n |
\r\n Lx \r\n | \r\n Tổng tổn thất đối với thành phần x \r\n |
\r\n Lz \r\n | \r\n Tổn thất liên quan đến hỏng các hệ thống\r\n bên trong (sét đánh gần đường dây) \r\n |
\r\n L1 \r\n | \r\n Tổn thất chết người trong một kết cấu \r\n |
\r\n L2 \r\n | \r\n Tổn thất dịch vụ công cộng trong kết\r\n cấu \r\n |
\r\n L3 \r\n | \r\n Tổn thất di sản văn hóa trong kết cấu \r\n |
\r\n L4 \r\n | \r\n Tổn thất giá trị kinh tế trong kết cấu \r\n |
\r\n np \r\n | \r\n Số người có khả năng bị đe dọa (nạn\r\n nhân) \r\n |
\r\n nt \r\n | \r\n Tổng số người chịu tác động hiện có\r\n trong kết cấu \r\n |
\r\n ND \r\n | \r\n Số lượng trường hợp nguy hiểm do sét\r\n đánh vào kết cấu hàng năm \r\n |
\r\n Nx \r\n | \r\n Số lượng trường hợp nguy hiểm đối với\r\n thành phần x hàng năm \r\n |
\r\n Nd \r\n | \r\n Số lần sét đánh gần kết cấu hàng năm \r\n |
\r\n NM \r\n | \r\n Số lần sét đánh vào kết cấu hàng năm \r\n |
\r\n NL \r\n | \r\n Số lần sét đánh vào đường dây cung cấp\r\n hàng năm \r\n |
\r\n NI \r\n | \r\n Số lần sét đánh gần đường dây cung cấp\r\n hàng năm \r\n |
\r\n Nd,x \r\n | \r\n Số lần sét đánh vào kết cấu tại đầu\r\n “x” của đường dây cung cấp hàng năm \r\n |
\r\n Ng \r\n | \r\n Mật độ sét đánh xuống đất hàng năm \r\n |
\r\n PA \r\n | \r\n Xác suất sét đánh vào kết cấu sẽ gây điện\r\n giật cho sinh vật \r\n |
\r\n PB \r\n | \r\n Xác suất sét đánh vào kết cấu sẽ gây\r\n thiệt hại vật chất \r\n |
\r\n PC \r\n | \r\n Xác suất hỏng hệ thống bên trong do\r\n sét đánh vào kết cấu \r\n |
\r\n PLD \r\n | \r\n Xác suất sét đánh vào đường dây sẽ\r\n gây hỏng hệ thống\r\n bên trong \r\n |
\r\n PLI \r\n | \r\n Xác suất sét đánh gần đường dây sẽ\r\n gây hỏng hệ thống\r\n bên trong \r\n |
\r\n PM \r\n | \r\n Xác suất sét đánh gần kết cấu sẽ gây\r\n hỏng hệ thống bên trong \r\n |
\r\n PSPD \r\n | \r\n Xác suất hỏng hệ thống bên trong dựa\r\n vào việc áp dụng SPD bảo vệ \r\n |
\r\n Pu \r\n | \r\n Xác suất sét đánh vào đường dây sẽ\r\n gây tổn thương sinh vật \r\n |
\r\n Pv \r\n | \r\n Xác suất sét đánh vào đường dây sẽ\r\n gây thiệt hại vật chất \r\n |
\r\n Pw \r\n | \r\n Xác suát sét đánh vào đường dây sẽ gây hỏng hệ thống\r\n bên trong \r\n |
\r\n Px \r\n | \r\n Xác suất thiệt hại cho kết cấu x \r\n |
\r\n Pz \r\n | \r\n Xác suất sét đánh gần đường dây sẽ\r\n gây hỏng hệ thống bên trong \r\n |
\r\n ra \r\n | \r\n Hệ số suy giảm kết hợp với loại đất\r\n bề mặt \r\n |
\r\n rf \r\n | \r\n Hệ số giảm tổn thất do thiệt hại vật\r\n chất phụ thuộc vào rủi ro cháy \r\n |
\r\n rp \r\n | \r\n Hệ số giảm tổn thất do thiệt hại vật\r\n chất phụ thuộc vào việc thực hiện các biện pháp dự phòng \r\n |
\r\n ru \r\n | \r\n Hệ số giảm tổn thất chết người phụ\r\n thuộc vào kiểu sàn nhà \r\n |
\r\n R \r\n | \r\n Rủi ro \r\n |
\r\n R \r\n | \r\n Bán kính quả cầu lăn \r\n |
\r\n RS \r\n | \r\n Điện trở vỏ cáp trên mỗi đơn vị chiều\r\n dài \r\n |
\r\n RT \r\n | \r\n Rủi ro cho phép \r\n |
\r\n Rx \r\n | \r\n Thành phần rủi ro x \r\n |
\r\n S \r\n | \r\n Khoảng cách giữa các thanh nối đất \r\n |
\r\n tp \r\n | \r\n Số giờ mỗi năm con người có mặt ở\r\n nơi nguy hiểm \r\n |
\r\n t hoặc T \r\n | \r\n Thời gian \r\n |
\r\n Δt \r\n | \r\n Khoảng thời gian \r\n |
\r\n tx \r\n | \r\n Tham số thời gian \r\n |
\r\n tlong \r\n | \r\n Khoảng thời gian của cú sét dài \r\n |
\r\n Td \r\n | \r\n Số ngày mưa dông \r\n |
\r\n ua, uc \r\n | \r\n Điện áp rơi trên anốt hoặc catốt \r\n |
\r\n Uc \r\n | \r\n Hiệu điện thế giữa vỏ và các lõi cáp \r\n |
\r\n Uw \r\n | \r\n Điện áp chịu xung \r\n |
\r\n Up \r\n | \r\n Mức bảo vệ điện áp \r\n |
\r\n Q \r\n | \r\n Điện tích dòng điện sét \r\n |
\r\n Qflash \r\n | \r\n Điện tích sét \r\n |
\r\n Qshort \r\n | \r\n Điện tích cú sét ngắn \r\n |
\r\n Qlong \r\n | \r\n Điện tích cú sét dài \r\n |
\r\n W/R \r\n | \r\n Năng lượng riêng \r\n |
\r\n ZT \r\n | \r\n Trở kháng truyền \r\n |
\r\n α \r\n | \r\n Hệ số nhiệt độ của trở kháng (1/K) \r\n |
\r\n γ \r\n | \r\n Mật độ vật liệu \r\n |
\r\n µ0 \r\n | \r\n Độ từ thẩm của không khí (chân\r\n không) \r\n |
\r\n Φ \r\n | \r\n Từ thông \r\n |
\r\n p \r\n | \r\n Điện trở suất \r\n |
\r\n p0 \r\n | \r\n Điện trở thuần riêng ở nhiệt độ\r\n môi trường \r\n |
\r\n θ \r\n | \r\n Nhiệt độ \r\n |
\r\n θ0 \r\n | \r\n Nhiệt độ ban đầu \r\n |
\r\n θs \r\n | \r\n Nhiệt độ nóng chảy \r\n |
\r\n θu \r\n | \r\n Nhiệt độ môi trường \r\n |
\r\n A \r\n | \r\n Ampe \r\n |
\r\n kA \r\n | \r\n Kilo ampe \r\n |
\r\n C \r\n | \r\n Cu lông \r\n |
\r\n °C \r\n | \r\n độ Celsius \r\n |
\r\n H \r\n | \r\n Henry \r\n |
\r\n K \r\n | \r\n Kelvin \r\n |
\r\n S \r\n | \r\n Siemens \r\n |
\r\n G \r\n | \r\n Gam \r\n |
\r\n kg \r\n | \r\n Kilo gam \r\n |
\r\n MJ \r\n | \r\n Mega Jun \r\n |
\r\n µm \r\n | \r\n Micro mét \r\n |
\r\n mm \r\n | \r\n Mini mét \r\n |
\r\n cm \r\n | \r\n Xăng ti mét \r\n |
\r\n m \r\n | \r\n Mét \r\n |
\r\n km \r\n | \r\n Kilô mét \r\n |
\r\n ms \r\n | \r\n Mini giây \r\n |
\r\n Ω \r\n | \r\n Ôm \r\n |
\r\n S \r\n | \r\n Giây \r\n |
\r\n µs \r\n | \r\n Micro giây \r\n |
\r\n V \r\n | \r\n Vôn \r\n |
\r\n Wb \r\n | \r\n Webe \r\n |
\r\n LPS \r\n | \r\n Lightning protection system - Hệ thống\r\n bảo vệ chống sét \r\n |
\r\n LPL \r\n | \r\n Lightning protection level - Cấp bảo\r\n vệ chống sét \r\n |
\r\n LPZ \r\n | \r\n Lightning protection zone - Vùng bảo\r\n vệ chống sét \r\n |
\r\n LEMP \r\n | \r\n Lightning electromagnetic impulse -\r\n Xung sét điện từ \r\n |
\r\n LPMS \r\n | \r\n Lightning protection measures system\r\n - Hệ thống các biện pháp bảo vệ chống sét \r\n |
\r\n SEMP \r\n | \r\n Switching electromagnetic impulse -\r\n Xung điện từ chuyển mạch \r\n |
\r\n SPD \r\n | \r\n Surge protective device - Thiết bị bảo\r\n vệ chống đột biến \r\n |
\r\n PE \r\n | \r\n Protective earth - Đất bảo vệ \r\n |
\r\n OCPD \r\n | \r\n Overcurrent protection device - Thiết\r\n bị bảo vệ chống quá dòng \r\n |
\r\n QA \r\n | \r\n Quality assurance system - Hệ thống\r\n bảo đảm chất lượng \r\n |
\r\n GFRP \r\n | \r\n Glass fibre reinforced plastic - Nhựa\r\n được gia cố bằng sợi thủy tinh \r\n |
\r\n CFRP \r\n | \r\n Carbon fibre reinforced plastic - Nhựa\r\n được gia cố bằng sợi các bon \r\n |
\r\n CFC \r\n | \r\n Carbon fibre composite - Hợp chất sợi\r\n các bon \r\n |
6 Môi trường sét của\r\ntuabin gió
\r\n\r\n6.1 Qui định chung
\r\n\r\nMôi trường sét của tuabin gió dưới dạng\r\ncác giá trị tham số dòng điện sét được sử dụng để đánh giá kích thước, phân\r\ntích và thử nghiệm hệ thống\r\nbảo vệ chống sét nêu trong IEC 62305-1.
\r\n\r\nThông tin thảo luận về hiện tượng sét\r\nliên quan đến tuabin gió được nêu trong Phụ lục A.
\r\n\r\n6.2 Tham số dòng điện sét\r\nvà mức bảo vệ chống sét (LPL)
\r\n\r\nIEC 62305-1 đưa ra bốn mức bảo vệ chống\r\nsét (từ I đến IV). Đối với mỗi mức LPL, xác định được một bộ các tham số dòng\r\nđiện sét tối đa và tối thiểu.
\r\n\r\nGiá trị tham số dòng điện sét tối đa\r\nliên quan đến mức LPL I sẽ không bị vượt quá với xác suất 99 %.
\r\n\r\nGiá trị tham số dòng điện sét tối đa\r\nliên quan đến mức LPL I được giảm xuống còn 75 % đối với mức LPL II và còn\r\n50 % đối với mức LPL III và IV (tuyến tính đối với các tham số I, Q và di/dt,\r\nnhưng bậc\r\nhai\r\nđối\r\nvới\r\ntham số W/R). Các tham số thời gian không thay đổi.
\r\n\r\nBảng 1- Các\r\ngiá trị tối đa của các tham số sét theo mức bảo vệ LPL (Bảng 3 trong IEC\r\n62305-1)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Cú sét dương đầu tiên \r\n | \r\n LPL \r\n | |||||
\r\n Các tham số dòng điện \r\n | \r\n Ký hiệu \r\n | \r\n Đơn vị \r\n | \r\n I \r\n | \r\n II \r\n | \r\n III \r\n | \r\n IV \r\n |
\r\n Dòng điện đỉnh \r\n | \r\n I \r\n | \r\n kA \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n 150 \r\n | \r\n 100 \r\n | |
\r\n Điện tích xung \r\n | \r\n QSHORT \r\n | \r\n C \r\n | \r\n 100 \r\n | \r\n 75 \r\n | \r\n 50 \r\n | |
\r\n Năng lượng riêng \r\n | \r\n W/R \r\n | \r\n MJ/Ω \r\n | \r\n 10 \r\n | \r\n 5,6 \r\n | \r\n 2,5 \r\n | |
\r\n Các tham số thời gian \r\n | \r\n T1/T2 \r\n | \r\n µs/µs \r\n | \r\n 10/350 \r\n | |||
\r\n Cú sét âm đầu\r\n tiên a \r\n | \r\n LPL \r\n | |||||
\r\n Các tham số dòng điện \r\n | \r\n Ký hiệu \r\n | \r\n Đơn vị \r\n | \r\n I \r\n | \r\n II \r\n | \r\n III \r\n | |
\r\n Dòng điện đỉnh \r\n | \r\n I \r\n | \r\n kA \r\n | \r\n 100 \r\n | \r\n 75 \r\n | \r\n 50 \r\n | |
\r\n Độ dốc trung bình \r\n | \r\n di/dt \r\n | \r\n kA/µs \r\n | \r\n 100 \r\n | \r\n 75 \r\n | \r\n 50 \r\n | |
\r\n Các tham số thời gian \r\n | \r\n T1/T2 \r\n | \r\n µs/µs \r\n | \r\n 1/200 \r\n | |||
\r\n Cú sét ngắn\r\n tiếp theo a \r\n | \r\n LPL \r\n | |||||
\r\n Các tham số\r\n dòng điện \r\n | \r\n Ký hiệu \r\n | \r\n Đơn vị \r\n | \r\n I \r\n | \r\n II \r\n | \r\n III \r\n | \r\n IV \r\n |
\r\n Dòng điện đỉnh \r\n | \r\n I \r\n | \r\n kA \r\n | \r\n 50 \r\n | \r\n 37,5 \r\n | \r\n 25 \r\n | |
\r\n Độ dốc trung bình \r\n | \r\n di/dt \r\n | \r\n kA/µs \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n 150 \r\n | \r\n 100 \r\n | |
\r\n Các tham số thời gian \r\n | \r\n T1/T2 \r\n | \r\n µs/µs \r\n | \r\n 0,25/100 \r\n | |||
\r\n Cú sét dài \r\n | \r\n LPL \r\n | |||||
\r\n Các tham số dòng điện \r\n | \r\n Ký hiệu \r\n | \r\n Đơn vị \r\n | \r\n I \r\n | \r\n II \r\n | \r\n III \r\n | \r\n IV \r\n |
\r\n Điện tích cú sét dài \r\n | \r\n QLONG \r\n | \r\n C \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n 150 \r\n | \r\n 100 \r\n | |
\r\n Tham số thời gian \r\n | \r\n TLONG \r\n | \r\n s \r\n | \r\n 0,5 \r\n | |||
\r\n Sét \r\n | \r\n LPL \r\n | |||||
\r\n Các tham số\r\n dòng điện \r\n | \r\n Ký hiệu \r\n | \r\n Đơn vị \r\n | \r\n I \r\n | \r\n II \r\n | \r\n III \r\n | \r\n IV \r\n |
\r\n Điện tích sét \r\n | \r\n QFLASH \r\n | \r\n C \r\n | \r\n 300 \r\n | \r\n 225 \r\n | \r\n 150 \r\n | |
\r\n a Việc sử dụng\r\n hình dạng dòng điện này chỉ liên quan đến các tính toán mà\r\n không phải để thử nghiệm. \r\n |
Giá trị tối đa của tham số dòng điện\r\nsét đối với các mức bảo vệ chống\r\nsét khác nhau được cho trong Bảng 1 và được sử dụng để thiết kế các thành phần bảo\r\nvệ chống sét (như tiết diện dây dẫn, độ dày của các tấm kim loại, khả năng mang\r\ndòng của SPD, khoảng cách ly chống đánh tia lửa nguy hiểm) và xác định các tham\r\nsố thử nghiệm mô phỏng\r\ncác hiệu ứng của sét lên các thành phần này (xem Phụ lục D và IEC 62305-1).
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Đối với các tuabin gió đặt\r\ntrong các khu vực địa lý nhất định, nơi chúng chịu số lượng lớn sét hướng lên,\r\nđặc biệt trong mùa đông, có thể liên quan đến việc tăng độ bền yêu cầu của các\r\nhệ thống đầu thu sét (ví dụ các bộ thu) theo diện tích sét hơn là mức bảo vệ\r\nchống sét I, Qflash = 300 C, vì tham số này\r\nquyết định độ mòn (nóng chảy) của vật liệu và do đó ảnh hưởng đến nhu cầu bảo\r\ntrì hệ thống đầu thu sét.
\r\n\r\nGiá trị biên độ dòng điện sét tối thiểu\r\nđối với các mức LPL khác nhau được sử dụng để suy ra bán kính quả cầu lăn nhằm\r\nxác định vùng bảo vệ chống sét LPZ 0B, mà không phải chịu tác động\r\nkèm theo sét. Giá trị tham số dòng điện sét tối thiểu cùng với bán kính quả cầu\r\nlăn liên quan được cho trong Bảng 2. Các giá trị này được sử dụng để định vị hệ\r\nthống đầu thu sét và để xác định vùng bảo vệ chống sét LPZ 0B.
\r\n\r\nBảng 2 - Các\r\ngiá trị tối thiểu của tham số\r\nsét và bán kính quả cầu lăn ứng với mức bảo vệ LPL
\r\n\r\n(Bảng 4 trong\r\nIEC 62305-1)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Tiêu chí chặn \r\n | \r\n LPL \r\n | |||||
\r\n Các tham số\r\n dòng điện \r\n | \r\n Ký hiệu \r\n | \r\n Đơn vị \r\n | \r\n I \r\n | \r\n II \r\n | \r\n III \r\n | \r\n IV \r\n |
\r\n Dòng điện đỉnh tối đa \r\n | \r\n I \r\n | \r\n kA \r\n | \r\n 3 \r\n | \r\n 5 \r\n | \r\n 10 \r\n | \r\n 16 \r\n |
\r\n Bán kính quả cầu lăn \r\n | \r\n r \r\n | \r\n m \r\n | \r\n 20 \r\n | \r\n 30 \r\n | \r\n 45 \r\n | \r\n 60 \r\n |
7 Đánh giá tác động\r\nvới sét
\r\n\r\n\r\n\r\nCác tuabin gió có kết cấu cao và thường\r\nđược đặt theo cách mà chúng phải chịu tác động lớn của sét. Từ lâu tuabin gió\r\nđã được nhận biết là thường cần được bảo vệ chống sét để giảm tổn thất kinh tế\r\ndo hỏng và tổn thất doanh thu, để bảo vệ chống nguy hiểm cho sinh vật (chủ yếu là nhân viên vận\r\nhành) và để giảm yêu cầu bảo dưỡng.
\r\n\r\nThiết kế của hệ thống bảo vệ chống sét\r\nbất kỳ phải tính đến rủi ro do sét đánh vào và/hoặc gây hỏng kết cấu\r\nđang xét. Sét gây thiệt hại cho tuabin gió không được bảo vệ có thể ở dạng hỏng\r\ncánh, các bộ phận cơ khí và các hệ thống điện và điều khiển. Hơn nữa, con người\r\nở trong và\r\nxung quanh tuabin gió chịu các nguy hiểm do điện áp bước/điện áp chạm hoặc nổ\r\nvà cháy do sét gây ra.
\r\n\r\nMục tiêu của hệ thống bảo vệ chống sét\r\nbất kỳ là giảm các nguy cơ về mức cho phép RT. Mức cho phép dựa\r\ntrên rủi ro có thể chấp nhận nếu liên quan đến an toàn cho con người. Nếu rủi\r\nro thấp hơn mức chấp nhận được cho con người thì nhu cầu bảo vệ hơn nữa có thể\r\ndựa trên một phân tích kinh tế thuần túy, mà được thực hiện bằng cách đánh giá\r\ncác chi phí hệ thống bảo vệ chống sét đối với chi phí thiệt hại mà nó sẽ ngăn\r\nchặn.
\r\n\r\nTrách nhiệm của các cơ quan có thẩm\r\nquyền là xác định giá\r\ntrị rủi ro cho phép. Một giá trị đại diện của rủi ro cho phép RT, khi sét\r\nliên quan đến tổn thất chết người hoặc thương tích vĩnh viễn là 10-5 năm-1.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Các giá trị rủi ro cho phép\r\nđược nêu trong IEC 62305-2, Bảng 7.
\r\n\r\nRủi ro do sét đánh gắn với kết cấu bất\r\nkỳ là hàm theo chiều cao của kết cấu, địa hình và mức độ hoạt động của sét tại\r\nđịa phương. Rủi ro liên quan đến sét có thể được đánh giá chi tiết theo\r\nIEC 62305-2. Tuy nhiên, quy trình mô tả trong đó khá tỷ mỉ, chỉ dẫn được đưa\r\nra ở đây về cách\r\nthực hiện đánh giá tác động sét đơn giản cho tuabin gió riêng, và\r\ncách mở rộng cho các nhóm tuabin gió\r\nvà các trang\r\ntrại\r\ngió.
\r\n\r\nThông tin về các điều kiện sét địa\r\nphương phải được thu thập bất cứ khi nào có thể (như ở các cao độ nơi\r\nmùa đông sét có thể gây ra mối đe dọa đặc biệt).
\r\n\r\nNhư một lời cảnh báo, cách đánh giá rủi\r\nro như vậy sẽ không bao giờ chính xác hơn thông tin được đưa vào tính toán, và\r\nhơn nữa, vì việc đánh giá mang tính xác suất, do thông tin xuất hiện sét là các\r\ntrung bình thống kê, và vì bản thân sét là ngẫu nhiên trong tự nhiên, nên người\r\nsử dụng không nên mong đợi một dự báo ngắn hạn chính xác về số lượng trường hợp\r\nsét đối với tuabin gió hoặc trang trại gió riêng lẻ. Tuy nhiên, thực hiện đánh\r\ngiá rủi ro có thể đánh giá việc giảm thiểu rủi ro đạt được bằng cách áp dụng bảo\r\nvệ chống sét và ví dụ sẽ cho phép so sánh rủi ro đối với các dự án tuabin gió\r\nkhác nhau. Thông tin chi tiết hơn được cung cấp trong Phụ lục B.
\r\n\r\n7.2 Đánh giá tần suất\r\nsét ảnh hưởng đến tuabin gió
\r\n\r\nGiai đoạn đầu tiên trong phân tích rủi\r\nro sét là ước lượng tần suất sét đánh vào tuabin gió. IEC 62305-2 đưa ra chỉ dẫn\r\nvề cách có thể ước tính con số này. Khi đánh giá tần suất sét đánh vào kết cấu,\r\ncần thiết thu thập dữ liệu chi tiết về mật độ đánh xuống đất tại địa phương (Ng).\r\nCác tổ chức quốc gia như cơ quan dự báo thời tiết có thể có khả năng cung cấp\r\nthông tin này. Nếu không có sẵn mật độ sét đánh xuống đất, có thể được ước tính\r\nbằng cách sử dụng mối quan hệ sau:
\r\n\r\nNg ≈ 0,1 Td\r\n (1)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nNg [km-2 năm-1]\r\nlà mật độ đánh xuống đất trung bình hàng năm;
\r\n\r\nTd [năm-1] số\r\nngày dông bão hàng năm thu được từ\r\nbản đồ isokeraunic (thường có sẵn từ cục thời tiết quốc gia)
\r\n\r\nSố lượng trường hợp nguy hiểm trung\r\nbình hàng năm có thể gây nguy hại đến tuabin gió có thể được tách thành:
\r\n\r\nND [năm-1] do\r\nsét đánh vào tuabin gió;
\r\n\r\nNM [năm-1] do\r\nsét đánh gần tuabin gió (trong vòng 250 m);
\r\n\r\nNL [năm-1] do\r\nsét đánh vào đường dây cung cấp nối với tuabin gió, tức là cáp điện và cáp viễn thông nối với\r\ntuabin gió;
\r\n\r\nNI [năm-1] do\r\nsét đánh gần\r\nđường\r\ndây cung cấp nối với tuabin gió, tức là cáp điện và cáp viễn thông nối với\r\ntuabin gió;
\r\n\r\nND,b [năm-1] do sét đánh vào tuabin\r\ngió hoặc kết cấu khác tại điểm “b” (khác) của đường dây cung cấp nối tới tuabin\r\ngió đang được đề cập
\r\n\r\nTần suất sét đánh trung bình hàng năm\r\nvào tuabin gió có thể được đánh giá theo:
\r\n\r\nND = Ng.\r\nAd . Cd\r\n. 10-6 (2)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nAd [m2] là\r\ndiện tích thu sét đánh vào kết cấu;
\r\n\r\nCd hệ số môi trường.
\r\n\r\nGiá trị thích hợp là Cd = 1\r\nđối với tuabin gió trên đất bằng phẳng và Cd = 2 đối với tuabin gió\r\ntrên đồi hoặc sườn núi.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 1: Các tuabin gió được đặt ở những nơi được\r\nbiết đến là chịu tác động rất lớn với sét nói chung hay sét đánh vào mùa đông\r\nnói riêng thì có thể chỉ định hệ\r\nsố môi trường Cd cao hơn để xét đến sét\r\nhướng lên sẽ được kích hoạt trong\r\ncác điều kiện như vậy.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2: Các tuabin gió được đặt\r\nngoài khơi có thể phải chỉ định hệ số mỗi\r\ntrường Cd từ 3 đến 5 để có được ước lượng thực tế về tần suất sét\r\nđánh kèm theo.
\r\n\r\nDiện tích thu sét của một kết cấu được\r\nxác định là diện tích mặt đất mà có cùng tần suất sét đánh xuống đất hàng năm với\r\nkết cấu. Đối với các kết cấu cách ly, diện tích thu sét tương đương là diện\r\ntích bao quanh bởi đường biên\r\ngiới thu được từ giao điểm giữa mặt đất và đường thẳng có độ dốc 1:3 tính từ\r\ncác phần trên cùng của kết cấu (tiếp xúc tại đó) và quay xung quanh nó.
\r\n\r\nCác tuabin gió nên được mô hình hóa\r\nnhư một tháp có chiều cao bằng chiều cao hub cộng với bán kính rotor. Điều này\r\nđược khuyến cáo cho tuabin gió có các kiểu cánh bất kỳ kể cả các cánh được làm\r\ntừ vật liệu không dẫn điện như nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh.
\r\n\r\nHình 1 biểu diễn diện tích thu sét tạo\r\nra từ một tuabin được đặt trên đất bằng phẳng. Rõ ràng đây là một\r\nvòng tròn có bán kính bằng ba lần chiều cao của tuabin.
\r\n\r\nHình 1 - Diện\r\ntích thu sét của\r\ntuabin gió
\r\n\r\nDo đó, có thể sử dụng công thức sau để ước lượng\r\nsố lượng sét đánh hàng năm vào tuabin gió đặt trên đất bằng\r\nphẳng.
\r\n\r\nNd\r\n= Ng.\r\nAd.\r\n10-6 = Ng. 9π . H2.\r\n10-6 (3)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nH [m] chiều cao\r\ntuabin gió.
\r\n\r\nVới địa hình phức tạp hơn, cần xét đến\r\nchiều cao hiệu dụng của các tuabin gió gồm cả chiều cao vị trí tuabin gió, ví dụ\r\nnếu đặt trực tiếp trên đồi hay sườn núi (xem Hình 2). IEC 62305-2 cung cấp hướng\r\ndẫn cho các kết cấu trong địa hình phức tạp hoặc gần với các kết cấu khác.
\r\n\r\nHình 2 - Chiều cao hiệu dụng,\r\nH, của tuabin gió đặt trên đồi
\r\n\r\nHơn nữa, các tuabin gió có thể bị đe dọa do\r\nsét đánh gần tuabin gió:
\r\n\r\nNM = Ng\r\n. (Am - AdCd). 10-6 (4)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nAm [m2] diện tích thu\r\nsét đánh gần kết cấu, là diện tích trong phạm vi 250 m.
\r\n\r\nKhi áp dụng bảo vệ chống sét thích hợp\r\ncho một tuabin gió và các đường dây cung cấp nối tới nó có thể giả thiết rằng\r\nviệc bảo vệ cũng bao gồm bảo vệ chống hỏng tuabin gió do sét đánh gần tuabin\r\ngió và do sét đánh gần đường dây cung cấp nối tới tuabin gió.
\r\n\r\nTuabin gió lớn thường được nối với một\r\nhệ thống thu nhận cáp điện cao áp và cũng thường được nối với trung tâm kiểm\r\nsoát bên ngoài qua đường dây viễn thông, cả hai đường dây cung cấp này có thể bị ảnh\r\nhưởng do sét đánh vào hoặc gần chúng (xem Hình 3). Trong trường hợp dây viễn\r\nthông là kết nối cáp\r\nquang (được khuyến cáo), rủi ro thiệt hại do sét tới đường dây viễn thông có thể\r\nđược bỏ qua.
\r\n\r\nSố lượng sét đánh vào đường dây cung cấp\r\nnối với tuabin gió có thể được\r\nđánh giá theo IEC 62305-2, Phụ lục A như sau:
\r\n\r\nNL\r\n= Cd.\r\nCt .Ng. AI. 10-6\r\n (5)
\r\n\r\nVà số lượng sét đánh gần đường dây\r\ncung cấp (nghĩa là đủ gần để tác động đến đường dây) có thể được đánh giá như\r\nsau:
\r\n\r\nNI = Ce.\r\nCt. Ng\r\n. Ai . 10-6 (5)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nCd hệ số vị trí:\r\nbằng 1 trong diện tích bằng phẳng và bằng 2 ở địa hình đồi núi;
\r\n\r\nCe hệ số môi trường,\r\nbằng 1 đối với các vùng nông thôn;
\r\n\r\nCt hệ số biến\r\náp;
\r\n\r\nAI [m2] diện tích thu\r\nsét đánh vào đường dây cung cấp - xem Bảng 3;
\r\n\r\nAi [m2] diện tích thu\r\nsét đánh gần đường dây cung cấp - xem Bảng 3.
\r\n\r\nHệ số biến áp Ct = 1 nếu\r\nkhông có biến áp nào giữa điểm sét đánh và tuabin gió, và Ct = 0,2 nếu\r\ncó\r\nbiến\r\náp. Vì thường có một biến áp cao thế trong các tuabin gió lớn, có thể ước lượng\r\nCt = 0,2 cho các loại cáp trung thế nối tuabin gió vào lưới điện\r\n(xem IEC 62305-2, Phụ lục A).
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 3: Cd = 0 cho các đường\r\ndây cung cấp dưới biển (các cáp cao thế và cáp viễn thông dưới biển).
\r\n\r\nBảng 3 - Diện\r\ntích thu sét AI và Ai của đường dây cung cấp phụ\r\nthuộc vào hoặc trên không hoặc chôn ngầm (tương ứng theo Bảng A.3 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n \r\n | \r\n Trên không \r\n | \r\n Chôn ngầm \r\n |
\r\n AI \r\n | \r\n (Lc - 3(Ha - Hb))6Hc \r\n | \r\n |
\r\n Ai \r\n | \r\n 1000 Lc \r\n | \r\n |
\r\n Lc [m] chiều dài của\r\n đường dây cung cấp từ tuabin gió tới kết cấu kế tiếp trên đường dây. Ước lượng\r\n giá trị tối đa là Lc = 1000 m. \r\nHa [m] chiều cao của\r\n tuabin gió được nối tới đầu “a” của đường\r\n dây cung cấp. \r\nHb [m] chiều cao của\r\n tuabin gió (hoặc của kết cấu khác) được nối tới đầu “b” của đường\r\n dây cung cấp. \r\nHc [m] chiều cao của\r\n các vật dẫn trên đường dây cung cấp so với mặt đất. \r\np [Ωm] điện trở suất của đất nơi chôn\r\n ngầm đường dây cung cấp. Ước lượng\r\n giá trị tối đa là p = 500 Ωm. \r\n |
Sét đánh bên trong diện tích hẹp AI dọc theo tuyến\r\ncáp có thể xuyên qua và ảnh hưởng trực tiếp đến\r\ncáp, trong khi sét đánh trong diện tích rộng hơn Ai có thể gây\r\nra các quá độ và làm thủng\r\ncách điện cáp.
\r\n\r\nHình 3 - Diện\r\ntích thu sét của tuabin gió có chiều cao Ha và kết cấu khác có chiều\r\ncao Hb được nối bằng cáp ngầm có chiều dài\r\nLc
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Trong các trang trại gió,\r\ndiện tích thu sét của các tuabin gió lân cận có thể thường bị xếp\r\nchồng. Trong trường hợp như vậy, diện tích thu sét cần chia một cách đơn giản\r\ngiữa các tuabin có đường dây dốc 1:3 từ đỉnh của các tuabin giao nhau.
\r\n\r\n7.3 Đánh giá rủi ro\r\nthiệt hại
\r\n\r\n7.3.1 Công thức cơ bản
\r\n\r\nRủi ro do sét gây thiệt hại tới hệ thống\r\nlắp đặt tuabin gió và do đó gây tổn thất về tài chính có thể được xem\r\nlà tổng của nhiều thành phần rủi ro. Mỗi thành phần rủi ro có thể được biểu diễn\r\nbằng công thức tổng quát sau:
\r\n\r\nRx = Nx . Px. Lx (7)
\r\n\r\ntrong đó
\r\n\r\nNx [năm-1]\r\nlà số lượng trường hợp nguy hiểm hàng năm;
\r\n\r\nPx xác suất thiệt\r\nhại cho kết cấu (hàm số theo các biện pháp bảo vệ khác nhau);
\r\n\r\nLx tổn thất kéo\r\ntheo.
\r\n\r\nCông thức cơ bản được sử dụng để đánh\r\ngiá rủi ro thiệt hại dựa trên các loại xác suất thiệt hại khác nhau và tổn thất\r\nkéo theo khác nhau (xem Phụ lục B).
\r\n\r\nTrong trường hợp rủi ro được tìm thấy\r\nlà quá cao, biện pháp bảo vệ phải được áp dụng khi cần thiết để giảm rủi ro đến\r\nmức nhỏ hơn rủi ro cho phép RT.
\r\n\r\nRx ≤ RT (8)
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Rủi ro cho phép RT có thể được quy định\r\nbởi cơ quan chức\r\nnăng.
\r\n\r\n7.3.2 Đánh giá các thành phần\r\nrủi ro do sét đánh vào tuabin gió (S1)
\r\n\r\nĐể đánh giá các thành phần rủi ro liên\r\nquan đến sét đánh vào tuabin gió, áp dụng mối quan hệ sau:
\r\n\r\n- thành phần liên quan đến tổn thương\r\nsinh vật (D1)
\r\n\r\nRA = ND\r\n. PA . LA \r\n (9)
\r\n\r\n- thành phần liên quan đến thiệt hại vật\r\nchất (D2)
\r\n\r\nRB = ND\r\n. PB . LB \r\n (10)
\r\n\r\n- thành phần liên quan đến hỏng hệ thống\r\nbên trong (D3)
\r\n\r\nRc = ND. PC. LC\r\n (11)
\r\n\r\nCác tham số để đánh giá các thành phần\r\nrủi ro này được cho trong Bảng 4.
\r\n\r\n7.3.3 Đánh giá thành phần rủi\r\nro do sét đánh gần tuabin gió (S2)
\r\n\r\nĐể đánh giá thành phần rủi ro liên\r\nquan đến sét đánh gần tuabin gió áp dụng quan hệ sau:
\r\n\r\n- thành phần liên quan đến hỏng hệ thống\r\nbên trong (D3)
\r\n\r\nRM = NM\r\n. PM . LM (12)
\r\n\r\nCác tham số để đánh giá các thành phần\r\nrủi ro này được\r\ncho trong Bảng 4.
\r\n\r\n7.3.4 Đánh giá thành phần rủi\r\nro do sét đánh vào đường dây cung cấp nối tới tuabin\r\ngió (S3)
\r\n\r\nĐể đánh giá thành phần rủi ro liên quan đến sét\r\nđánh vào đường dây cung cấp nối tới tuabin gió, áp dụng quan hệ sau:
\r\n\r\n- thành phần liên quan đến tổn thương\r\nsinh vật (D1)
\r\n\r\nRU = (NL\r\n+ ND,b) . PU. LU (13)
\r\n\r\n- thành phần liên quan đến thiệt hại vật\r\nchất (D2)
\r\n\r\nRv\r\n= (NL + ND,b) . Pv\r\n. Lv (14)
\r\n\r\n- thành phần liên quan đến hỏng hệ thống\r\nbên trong (D3)
\r\n\r\nRw\r\n= (NL + ND,b) . Pw\r\n. Lw (15)
\r\n\r\nCác tham số để đánh giá các thành phần\r\nrủi ro này được nêu trong Bảng 4.
\r\n\r\n7.3.5 Đánh giá thành phần rủi\r\nro do sét đánh gần đường dây cung cấp nối tới\r\ntuabin gió (S4)
\r\n\r\nĐể đánh giá thành phần rủi ro liên\r\nquan đến sét đánh gần đường dây cung cấp nối tới tuabin gió, áp dụng quan\r\nhệ sau:
\r\n\r\n- Thành phần liên quan đến hỏng hệ thống\r\nbên trong (D3)
\r\n\r\nRz\r\n= (NI - NL) . Pz.\r\nLz (16)
\r\n\r\nĐối với mục đích đánh giá này, nếu (NI - NL) < 0, thì\r\ngiả thiết (NI - NL) = 0.
\r\n\r\nCác tham số để đánh giá các\r\nthành phần rủi ro này được cho trong Bảng 4.
\r\n\r\nBảng 4 - Các\r\ntham số liên quan đến việc đánh giá các thành phần rủi ro cho\r\ntuabin gió (tương\r\nứng\r\nvới Bảng 5 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n \r\n | \r\n Số lượng\r\n trường hợp nguy hiểm trung bình hàng năm do chùm sét \r\n |
\r\n ND [năm-1] \r\n | \r\n vào tuabin gió \r\n |
\r\n NM [năm-1] \r\n | \r\n gần tuabin gió \r\n |
\r\n NL [năm-1] \r\n | \r\n vào đường dây cung cấp đi vào tuabin\r\n gió \r\n |
\r\n NI [năm-1] \r\n | \r\n gần đường dây cung cấp đi vào tuabin\r\n gió \r\n |
\r\n ND,b [năm-1] \r\n | \r\n vào kết cấu tại đầu “b” của đường\r\n dây cung cấp (xem Hình 3) \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Khả năng chùm sét tới\r\n tuabin gió sẽ gây ra \r\n |
\r\n PA \r\n | \r\n tổn thương sinh vật do điện giật \r\n |
\r\n PB \r\n | \r\n thiệt hại vật chất \r\n |
\r\n PC \r\n | \r\n hỏng hệ thống bên trong \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Khả năng chùm sét\r\n đánh gần tuabin gió sẽ gây ra \r\n |
\r\n PM \r\n | \r\n hỏng hệ thống bên trong \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Khả năng chùm sét đánh\r\n vào đường dây cung cấp sẽ gây ra \r\n |
\r\n PU \r\n | \r\n tổn thương sinh vật do điện giật \r\n |
\r\n PV \r\n | \r\n thiệt hại vật chất \r\n |
\r\n PW \r\n | \r\n hỏng hệ thống bên trong \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Khả năng chùm sét\r\n đánh gần đường dây cung cấp sẽ gây ra \r\n |
\r\n PZ \r\n | \r\n hỏng hệ thống bên trong \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tổn thất do \r\n |
\r\n LA = LU = ra. Lt \r\n | \r\n tổn thương sinh vật do điện giật \r\n |
\r\n LB = LV = rp.\r\n rf. hz . Lf \r\n | \r\n thiệt hại vật chất \r\n |
\r\n LC = LM =\r\n LW = Lz\r\n = Lo \r\n | \r\n hỏng hệ thống bên trong \r\n |
\r\n CHÚ THÍCH: Các giá trị tổn\r\n thất Lt; Lf; Lo; các hệ số rp,\r\n ra, ru, rf làm giảm tổn thất và hệ số hz\r\n làm tăng tổn thất được\r\n đưa ra trong Phụ lục B. \r\n |
8 Bảo vệ chống sét của\r\ncác bộ phận đi kèm
\r\n\r\n\r\n\r\nNếu không được thể hiện bằng phân tích\r\nrủi ro, tất cả bộ phận đi kèm được bảo vệ theo mức LPL-I.
\r\n\r\nViệc tuân thủ trong suốt vòng đời với\r\nmức LPL nhất định có thể yêu cầu bảo dưỡng và kiểm tra cụ thể trên hiện trường.\r\nCác yêu cầu bảo dưỡng và kiểm tra cho hệ thống bảo vệ chống sét gồm hệ thống nối\r\nđất phải được mô tả trong hướng\r\ndẫn kiểm tra và bảo dưỡng. Quy trình bảo dưỡng và kiểm tra được nêu tại Điều\r\n12.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Việc đánh giá rủi ro chi tiết\r\ncó thể cho thấy rằng\r\nmức bảo vệ thấp hơn mức LPL-I là tối ưu về kinh tế đối với một số tuabin gió hoặc\r\ntrang trại gió, chỉ khi có thể thuận lợi để phân biệt sao cho cánh tuabin gió\r\nđược bảo vệ ở mức LPL cao\r\nhơn trong khi các bộ phận khác có thể được sữa chữa hoặc thay thế với chi phí\r\nthấp hơn có thể được bảo vệ theo mức LPL thấp hơn.
\r\n\r\n\r\n\r\n8.2.1 Qui định chung
\r\n\r\nCác cánh tuabin gió là bộ phận\r\nchịu tác động nhất của tuabin, và sẽ chịu tác động đầy đủ của trường điện liên\r\nquan đến quá trình sét đánh, dòng điện sét, và trường từ kết hợp với dòng điện\r\nsét. Giải thích chính thức của quá trình sét đánh và dẫn dòng điện/điện tích được\r\nmô tả trong Phụ lục A.
\r\n\r\nCác cánh tuabin gió được đặt trong\r\nvùng bảo vệ chống sét 0A theo IEC 62305-1 và phải được bảo vệ thích\r\nhợp.
\r\n\r\nMột mô tả chung về các vấn đề khác\r\nnhau liên quan đến bảo vệ chống sét cho các cánh tuabin được nêu trong Phụ lục C.
\r\n\r\n8.2.2 Các yêu cầu
\r\n\r\nBảo vệ chống sét phải đủ để cho phép\r\ncánh chấp nhận mức LPL-I cho sét đánh không thiệt hại kết cấu mà sẽ làm hỏng chức\r\nnăng của cánh (trừ khi phân tích rủi ro cho thấy mức LPL-II hoặc LPL-III là đủ).
\r\n\r\nThiệt hại sét phải được giới hạn để có\r\nthể chấp nhận được cho đến kỳ bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ kế tiếp.
\r\n\r\n8.2.3 Kiểm tra xác nhận
\r\n\r\nKhả năng của hệ thống đầu thu sét và hệ\r\nthống dẫn xuống để chặn sét và dẫn dòng điện sét phải được kiểm tra bằng một\r\ntrong các phương pháp sau:
\r\n\r\na) thử nghiệm điện áp cao và dòng\r\nđiện cao theo 8.2.5;
\r\n\r\nb) chứng minh kiểu (thiết kế)\r\ncánh tương tự với kiểu cánh đã được kiểm tra trước đó, hoặc kiểu cánh có bảo vệ chống\r\nsét thành công đã được nêu trong tài liệu;
\r\n\r\nc) sử dụng dụng cụ phân tích được\r\nkiểm tra trước đó bằng cách so sánh với các kết quả thử nghiệm hoặc với các thiết\r\nkế bảo vệ cánh đã qua quá trình làm việc thành công.
\r\n\r\nĐể khẳng định việc kiểm tra xác nhận\r\ntheo cách b), các cánh phải có cùng thành phần vật liệu cấu tạo, cùng hệ thống bảo\r\nvệ chống sét và có cùng kích thước kết cấu đặc trưng. Không cho phép có các\r\nthay\r\nđổi\r\nđáng kể ảnh hưởng đến độ nhạy sét mà không được kiểm tra xác nhận. Tuy nhiên,\r\ncác đánh giá giống với những đánh giá được thực hiện trên thiết kế cánh đã được\r\nkiểm tra trước đó sẽ không cần\r\nphải lặp lại.
\r\n\r\nNhà chế tạo cánh phải đưa ra tài liệu\r\nmô tả về phương pháp được sử dụng và các kết quả kiểm tra xác nhận.
\r\n\r\n8.2.4 Các lưu ý về thiết kế\r\nbảo vệ
\r\n\r\nCác điều dưới đây mô tả các vấn đề\r\nquan trọng đối với thiết kế và kết hợp các hệ thống bảo vệ chống sét liên quan\r\nđến cánh.
\r\n\r\n8.2.4.1 Hệ thống đầu thu sét
\r\n\r\nHệ thống đầu thu sét được đặt trong\r\ncác diện tích bề mặt trên cánh nơi các tiên đạo kết nối có thể khởi nguồn\r\nvà gây ra sét hoặc đánh thủng nếu không có đầu thu sét. Các hệ thống đầu thu\r\nsét có thể là một phần của kết cấu cánh của nó, các thành phần thêm vào cánh,\r\nhoặc kết hợp của chúng.
\r\n\r\nKhông áp dụng các công cụ định vị hệ\r\nthống đầu thu sét (quả cầu lăn, góc bảo vệ, v.v...) đã mô tả trong IEC 62305-3\r\ncho các cánh tuabin gió. Do vậy, thiết kế hệ thống đầu thu sét phải được kiểm\r\ntra theo 8.2.3.
\r\n\r\nNhà chế tạo phải đảm bảo rằng hệ thống\r\nđầu thu sét được gắn thích hợp trong giá lắp đặt của nó, và phải thiết kế hệ thống\r\nđầu thu sét sao cho có thể chịu được hao mòn dự kiến do gió, hơi ẩm, các\r\nhạt bụi, v.v.... Như một\r\nphần của việc kiểm tra, các thành phần bảo vệ chống sét phải có trong thiết kế\r\ncuối cùng của cánh, các thử nghiệm độ mỏi trước đó và các thử nghiệm cơ khí\r\nkhác.
\r\n\r\nTất cả các bộ phận bên trong của hệ thống\r\nđầu thu sét, giá lắp đầu thu sét và các kết nối tới dây dẫn sét phải được thiết\r\nkế để giảm thiểu rủi ro do phóng điện bên trong hình thành từ những bộ phận này\r\n(nghĩa là các dải phát xạ và các tiên đạo sét).
\r\n\r\nNhà chế tạo phải thiết kế hệ thống đầu\r\nthu sét sao cho nhân viên bảo trì có thể sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận của\r\nnó khi bị hỏng hoặc bị giảm chất lượng do các ảnh hưởng của sét hoặc của môi trường\r\nkhác. Các đầu thu sét sẽ hao mòn qua thời gian do sự ăn mòn tại các nguồn hồ\r\nquang sét. Sự ăn mòn liên quan đến sự tích điện vào các nguồn hồ quang sét và vật\r\nliệu và hình dáng bề mặt của hệ thống đầu thu sét. Các cánh mà nhận một số lượng\r\nlớn các chùm sét cuối cùng có thể yêu cầu thay thế các đầu thu sét. Vòng đời của\r\nhệ thống đầu thu sét phải được tối đa nhờ lựa chọn vật liệu và thiết kế phù hợp.\r\nNhà chế tạo phải cung cấp chỉ dẫn về cách kiểm tra và bảo trì hệ thống đầu thu\r\nsét.
\r\n\r\nVí dụ nếu hệ thống đầu thu sét được phủ\r\nbằng một lớp mạ thì chức năng và khả năng bù cho vòng đời của cánh phải được bảo\r\ndưỡng. Các thử nghiệm được đề xuất để xác định hiệu quả các đầu thu sét được mô\r\ntả trong Phụ lục D
\r\n\r\nNhà chế tạo phải xác định quy trình kiểm\r\ntra chính thức cho các hệ thống đầu thu sét sao cho có thể thiết lập và kiểm\r\ntra vòng đời thiết kế và khoảng thời gian sửa chữa/thay thế đã ước tính.
\r\n\r\nKiểm tra hiệu quả hệ thống đầu thu sét\r\nphải được thực hiện theo mô tả trong 8.2.3.
\r\n\r\n8.2.4.2 Hệ thống dẫn sét và các\r\nthành phần kết nối
\r\n\r\nHệ thống dẫn sét và các thành phần kết\r\nnối của nó là hệ thống dẫn dòng điện sét từ hệ thống đầu thu sét về phía gốc của\r\ncánh.
\r\n\r\nCác kết nối với hệ thống dẫn sét phải\r\nchắc chắn, cố định và đảm bảo rằng toàn bộ hệ thống có thể chịu được tác động kết\r\nhợp của các hiệu ứng điện, nhiệt, và điện động của dòng điện sét. Khả năng của\r\nhệ thống bảo vệ chống sét chịu được các tác động cơ học ở cánh phải được\r\nxác minh, tốt nhất là lắp vào cánh hệ thống đã qua các thử nghiệm trong IEC/TS\r\n61400-23.
\r\n\r\nMặt cắt của dây dẫn sét và các bộ phận\r\ndẫn điện tự nhiên của cánh được sử dụng như dây dẫn sét phải có thể dẫn dòng điện\r\nsét tương ứng theo mức LPL đã chọn. Nói chung, các dây dẫn kim loại phải được\r\nchọn theo IEC 62305-3.
\r\n\r\nThử nghiệm các thành phần kết nối phải\r\nđược thử nghiệm phù hợp với EN 50164-1 mà không cần áp dụng ổn định/lão hóa. Các mức thử\r\nnghiệm dòng điện phải được chọn theo cú sét ngắn đầu tiên của mức LPL đã chọn.\r\nNếu sử dụng kết nối mềm, chẳng hạn như liên kết quay, vòng bi hoặc khe đánh lửa,\r\nthì thử nghiệm phải\r\nđược thực hiện với dòng điện cú sét dài. Nếu có một vài đường dẫn\r\ndòng điện sét, biên độ dòng điện thử nghiệm cho mỗi đường dẫn có thể được chia\r\ntỷ lệ theo sự phân bố của dòng điện giữa các đường dẫn.
\r\n\r\nTất cả các bộ phận bên trong của hệ\r\nthống dẫn sét và các thành phần kết nối phải được thiết kế để giảm thiểu nguy\r\ncơ phóng điện cục bộ hình thành từ những bộ phận này. Điều này nhằm mục đích cản\r\ntrở phát triển phóng điện từ các kết cấu không phải hệ thống đầu thu sét bên\r\nngoài; nhờ đó giới hạn được rủi ro phóng điện bên trong làm thủng cánh.
\r\n\r\nCác dây dẫn sét lắp bên ngoài được xác\r\nđịnh như các hệ thống đầu thu sét, do đó áp dụng các yêu cầu trong 8.2.4.1.
\r\n\r\nCác nhà chế tạo phải xác định quy\r\ntrình kiểm tra thường xuyên cho bộ phận bất kỳ của hệ thống dẫn sét và các\r\nthành phần kết nối của nó mà có thể bị suy giảm bởi môi trường làm việc\r\nđể có thể kiểm tra tình trạng và tuổi thọ thiết kế ước tính và khoảng thời\r\ngian làm việc của các bộ phận này.
\r\n\r\nCác thử nghiệm được đề xuất để xác định\r\nkhả năng của dây dẫn sét và các thành phần kết nối được mô tả trong Phụ lục D.
\r\n\r\nKiểm tra hệ thống dây dẫn sét và các bộ\r\nphận kết nối của nó phải được thực hiện như mô tả trong 8.2.3.
\r\n\r\n8.2.4.3 Thành phần dẫn điện bổ\r\nsung
\r\n\r\nTrong trường hợp các thành phần dẫn điện\r\nbổ sung (thành phần kết cấu dẫn điện, CFC, trọng lượng cáp hãm đầu cánh, cáp điện\r\ncho các cảm biến, đèn cảnh báo, v.v...) có trong cánh, nói chung các bộ phận này phải\r\nđược liên kết với hệ thống bảo vệ chống sét, được thiết kế để dẫn chia dòng điện\r\nsét và ngăn chặn phóng điện bề mặt giữa các bộ phận dẫn điện.
\r\n\r\nMột cách khác, phải được chứng minh bằng\r\nthử nghiệm ứng với mức LPL và/hoặc phân tích xem liệu các thành phần dẫn điện bổ\r\nsung, kết cấu CFC, v.v... có được liên kết với nhau và với hệ thống bảo vệ chống sét\r\nhay không.
\r\n\r\nCác phương pháp liên kết các thành phần\r\ndẫn điện bổ sung phải được chứng minh bằng thử nghiệm dòng điện cao như được mô\r\ntả trong 8.2.5.2.
\r\n\r\nTrong trường hợp dây dẫn tạo thành các\r\ntuyến dẫn dòng song song dẫn trong cánh, các dây dẫn này phải được kết nối với\r\nnhau theo IEC 62305-1, và phải chú ý đến những ảnh hưởng của các lực điện động.
\r\n\r\n8.2.4.4 Ứng suất trường điện tác\r\nđộng lên thiết kế vật liệu tổng hợp
\r\n\r\nDo độ cao và chịu nhiều tác động của\r\ncánh tuabin gió, toàn bộ kết cấu cánh sẽ bị đặt trong điện trường cao nhiều lần\r\ntrong suốt tuổi thọ. Các điện trường tĩnh và tức thời cao được sinh ra từ các\r\nđám mây dông và tác động về điện lên kết cấu cánh.
\r\n\r\nCác tiên đạo sét hướng đến sẽ đặt kết\r\ncấu cánh vào các điện trường cao hơn. Trong cả hai trường hợp, các điện trường có thể suy giảm\r\ntheo thời gian các đặc tính cách nhiệt của vật liệu tổng hợp. Do đó, hệ thống bảo\r\nvệ chống sét phải được thiết kế có xét đến nguyên tắc thiết kế cách điện cao\r\náp.
\r\n\r\n8.2.5 Phương pháp thử nghiệm
\r\n\r\nÁp dụng các phương pháp sau đây cho\r\ntoàn bộ các thiết kế cánh hoặc các phần nhỏ như đầu cánh hay các miếng thử nghiệm\r\ndát mỏng.
\r\n\r\n8.2.5.1 Thử nghiệm cao áp
\r\n\r\nHiệu quả thu nhận của hệ thống đầu thu\r\nsét trên cánh có thể được đánh giá bằng cách sử dụng thử nghiệm gắn với tiên đạo\r\nban đầu được mô tả trong D.2.1 của Phụ lục D.
\r\n\r\nViệc phát triển các chi tiết thiết kế\r\ncụ thể xung quanh các bộ nhận ở đầu, bộ nhận ở mặt bên hoặc tương tự\r\ncó thể đạt được từ\r\nthử nghiệm gắn với tiên đạo ban đầu mô tả trong D.2.1 của Phụ lục D.
\r\n\r\nViệc cải thiện khả năng dát mỏng của\r\ncánh để cản trở việc phóng\r\nđiện bên trong và ngăn phóng điện đâm xuyên bề mặt cánh có thể đạt được bằng\r\ncách tăng độ bền điện của vật liệu. Độ bền điện của composite cách điện và các\r\nlớp phủ có thể được đánh\r\ngiá theo TCVN 6099-1 (IEC 60060-1), TCVN 9630-1 (IEC 60243-1) (điện xoay chiều),\r\nTCVN 9630-3 (IEC 60243-3) (điện áp xung) và IEC 60464-2 (lớp phủ).
\r\n\r\nKhi hoạt động điện xảy ra trên bề mặt\r\ncách điện (phóng điện bề mặt, v.v...), bề mặt có thể xuống cấp vì chịu ăn mòn\r\nđiện và tạo vết. Kết hợp với độ ẩm, tác động này có thể làm thay đổi các\r\nthuộc tính bề mặt\r\ncách\r\nđiện làm cho dẫn điện nhiều hơn, và do đó tăng rủi ro sét đánh trực tiếp. Điện trở tạo vết của\r\ncác\r\ncánh\r\nvà vật liệu phủ khác nhau có thể được đánh giá và so sánh sử dụng IEC 60587.
\r\n\r\n8.2.5.2 Thử nghiệm với dòng điện\r\ncao
\r\n\r\nCác hệ thống đầu thu sét sẽ chịu ảnh\r\nhưởng lớn bởi tác động của\r\nđiện tích khi sét đánh (tức là tích phân theo thời gian của dòng điện sét), một\r\nhiện tượng có thể được đánh giá bởi thử nghiệm thiệt hại vật chất dòng điện\r\ncao trong Phụ lục D, Điều D.3.
\r\n\r\nCác thành phần và bộ phận kết nối của\r\ndây dẫn sét có thể được thử nghiệm bằng thử nghiệm thiệt\r\nhại vật chất dòng điện\r\ncao trong Phụ lục D, Điều D.3, hoặc EN\r\n50164-1 mà không cần áp dụng ổn định/lão hóa.
\r\n\r\nCác dạng sóng và mức dòng điện thử\r\nnghiệm phải bao gồm cú sét ngắn đầu tiên và, nếu có liên quan, và cú sét dài\r\n(dòng liên tục) xác định đối với mức LPL đã chọn.
\r\n\r\n8.3 Vỏ tuabin và các\r\nthành phần kết cấu khác
\r\n\r\n8.3.1 Qui định chung
\r\n\r\nBảo vệ chống sét cho vỏ tuabin và các\r\nthành phần kết cấu khác của tuabin gió phải được thực hiện bằng cách sử dụng bản\r\nthân các kết cấu kim loại lớn làm đầu thu sét, liên kết đẳng thế, vỏ che chắn và dẫn\r\ndòng điện sét xuống hệ thống nối đất. Các thành phần bảo vệ chống sét bổ sung\r\nnhư hệ thống đầu thu sét để bảo vệ các thiết bị đo khí tượng và đèn cảnh báo\r\nmáy bay trên vỏ tuabin, dây dẫn sét và các kết nối liên kết phải được tạo ra và\r\ncó kích thước theo IEC 62305-3. Tuabin gió phải được chia thành các khu vực bảo\r\nvệ sét, LPZ (xem Phụ lục E).
\r\n\r\n8.3.2 Hub
\r\n\r\nHub của các tuabin gió lớn là một quả cầu\r\nbằng sắt đúc rỗng đường kính từ 2 m đến 3 m. Do đó riêng độ dày của vật liệu đã\r\nđảm bảo chính kết cấu hub đã miễn nhiễm với sét. Trong hầu hết các trường hợp,\r\nhệ thống điều khiển điện và cơ, và bộ dẫn động được đặt trong hub có các mạch đi\r\nra bên ngoài hub, tới cánh và vỏ tuabin. Hub sẽ tạo thành một lồng Faraday bằng\r\ncách cung cấp màn chắn từ tại các khe hở trong hub về phía các cánh, mặt trước và vỏ\r\ntuabin (tức là hub phải được xác định là một LPZ). Trong nhiều trường hợp, các khe hở này được\r\nđóng kín nhờ các tấm mặt bích của cánh và mặt bích của trục chính, có thể được\r\ncoi là các màn chắn từ rất hiệu quả. Khi các khe hở được khép kín bằng\r\ncác màn chắn từ như mô tả trên, thì bên trong hub không cần bảo vệ chống sét\r\nriêng. Khi đó, bảo về chống sét của hub được giới hạn ở liên kết đẳng\r\nthể và bảo vệ tạm thời các hệ thống được đặt bên ngoài hub, như hệ thống dẫn động\r\ncánh, và các hệ thống điện và điều khiển trong hub được nối với các mạch đi ra\r\nbên ngoài hub.
\r\n\r\n8.3.3 Mũ cánh
\r\n\r\nThông thường hub có một nắp bằng sợi thủy\r\ntinh, gọi là mũ cánh, được gắn trên hub và quay cùng với hub. Vì mô hình quả cầu\r\nlăn luôn cho thấy rằng có khả năng sét đánh vào mặt trước của mũ cánh, nên phải\r\nxem xét bảo vệ chống sét. Trong một số thiết kế tuabin gió, có thêm hệ thống điều\r\nkhiển điện và cơ khí và thiết bị truyền động đặt bên ngoài hub và được che phủ bởi mũ cánh. Các hệ thống\r\nnhư vậy phải được chắn sét bởi các hệ thống đầu thu sét. Trong trường hợp không\r\nđặt hệ thống nào như thế ở mũ cánh thì có thể chấp nhận rủi ro sét đánh thủng xuyên\r\nqua mũ cánh và không cần bất kỳ hệ thống bảo vệ chống sét nào cho mũ cánh. Tuy\r\nnhiên, trong hầu hết các trường hợp, bảo vệ chống sét đơn giản và khả thi\r\ncho mũ cánh có thể được thực hiện khi sử dụng kết cấu đỡ bằng kim loại cho mũ\r\ncánh làm hệ thống đầu thu sét và kết nối với hub.
\r\n\r\n8.3.4 Vỏ tuabin
\r\n\r\nKết cấu vỏ tuabin cần là bộ phận bảo\r\nvệ chống sét để đảm bảo rằng sét đánh vào vỏ tuabin sẽ đánh vào các bộ phận kim\r\nloại có thể chịu được ứng suất hoặc gắn vào một hệ thống đầu thu sét được thiết\r\nkế cho mục đích này. Các vỏ tuabin có phủ GFRP hoặc tương tự phải có hệ thống đầu\r\nthu sét và dây dẫn sét tạo thành lồng bao quanh vỏ tuabin. Hệ thống đầu thu sét\r\ncó các dây dẫn tiếp xúc trong lồng này phải có khả năng chịu được các chùm sét ứng\r\nvới mức bảo vệ chống sét đã chọn. Các dây dẫn khác trong lồng Faraday phải có\r\nkích thước để chịu được dòng điện sét thành phần có thể phải chịu. Hệ thống đầu\r\nthu sét để bảo vệ thiết bị đo, v.v... bên ngoài vỏ tuabin phải được thiết kế\r\ntheo các quy tắc chung trong IEC 62305-3, và các dây dẫn sét phải được nối với\r\nlồng nêu trên.
\r\n\r\nCó thể dùng một lưới kim loại cho vỏ\r\ntuabin có phủ vật liệu GFRP để cung cấp bảo vệ chống trường điện và trường từ\r\nbên ngoài, và trường từ từ các dòng điện chạy trong lưới kim loại. Một cách\r\nkhác, tất cả các mạch điện bên trong vỏ tuabin có thể được đặt trong ống dẫn\r\nkim loại kín hoặc máng cáp,v.v... Hệ thống liên kết đẳng thế phải được thiết lập bao\r\ngồm cả các kết cấu kim loại chính bên trong và trên vỏ tuabin, khi\r\ncó yêu cầu trong các qui tắc điện, và khi sẽ cung cấp một mặt phẳng đẳng thế hiệu\r\nquả để thực hiện tất cả các kết nối liên kết đẳng thế và nối đất.
\r\n\r\nDòng điện sét đánh vào các cánh tốt\r\nhơn cả nên được dẫn trực tiếp tới lồng nói trên, khi đó sẽ hoàn toàn tránh được\r\ndòng điện sét dẫn qua các vòng bi dẫn động và vòng bi xoay cánh của cánh (xem\r\n8.2 và 8.4 đối với bảo vệ cánh và vòng bi). Các loại hệ thống chổi than khác\r\nnhau thường được sử dụng để chuyển hướng dòng điện sét khỏi vòng bi. Tuy nhiên,\r\nhiệu quả của các chổi than rời rạc này có thể thấp, vì rất khó để kết cấu các hệ\r\nthống chổi than và nối đất có trở kháng đủ thấp để giảm đáng kể dòng đi qua trở\r\nkháng thấp của trục chính và các hệ thống vòng bi đến để đỡ vỏ\r\ntuabin.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Vỏ tuabin được phủ màn chắn\r\ntừ như vậy sẽ không thể bảo vệ khỏi các ảnh hưởng của từ trường từ các dòng điện\r\nsét chạy bên trong vỏ tuabin, ví dụ\r\nnhư trong trục chính.
\r\n\r\n8.3.5 Cột tháp
\r\n\r\nMột cột tháp thép hình ống, vì được sử\r\ndụng chủ yếu cho tuabin gió lớn, thường đáp ứng các kích thước cần thiết cho\r\ndây dẫn sét công bố trong IEC 62305-3 và có thể được coi là một lồng Faraday chắn\r\nđiện từ gần như hoàn hảo, vì có dạng điện từ gần như khép kín ở cả hai mặt tiếp\r\nxúc với vỏ tuabin và với mặt đất. Do đó, trong nhiều trường hợp là hợp lý để\r\nxác định bên trong cột tháp như vùng bảo vệ chống sét cấp LPZ1 hoặc LPZ2. Để giữ\r\ncho cột tháp có điện từ khép kín càng tốt, cần có tiếp xúc điện trực tiếp tất cả\r\ncác con đường dọc theo mặt bích giữa các đoạn cột tháp. Cột tháp và tất cả các\r\nbộ phận kim loại chính trong nó phải được hợp nhất vào các dây dẫn bảo vệ đất\r\n(PE) và các hệ thống liên kết đẳng thế để thực hiện bảo vệ tốt nhất được cung cấp\r\nbởi các lồng\r\nFaraday. Liên quan đến liên kết các kết cấu kim loại và các hệ thống bên trong\r\ncột tháp như thang, dây điện và đường ray, xem 9.3.5.
\r\n\r\nMặt tiếp xúc phía vỏ tuabin thường gắn\r\nvới bệ đỡ và các cửa lối vào kim loại, mà cũng có thể dùng làm vỏ chắn điện từ\r\nkhép kín cột tháp (xem 8.4.2 về bảo vệ chống sét của ổ trục xoay tuabin).
\r\n\r\nMặt tiếp xúc cột tháp với hệ thống nối\r\nđất được đề cập tại Điều 9. Nếu cột tháp được xây dựng như một lồng Faraday mô\r\ntả ở trên, thì\r\nbên trong cột tháp không cần bảo vệ chống sét riêng. Do đó, nhiệm vụ bảo đảm bảo\r\nvệ chống sét cột tháp được giới hạn ở liên kết đẳng thế và bảo vệ tạm thời của các\r\nmạch điện và mạch điều khiển mở rộng đến khu vực bảo vệ sét khác như đến vỏ tuabin và ra\r\nbên\r\nngoài\r\ncột tháp.
\r\n\r\nCột tháp dạng lưới đan về bản chất\r\nkhông thể được coi là một lồng Faraday hiệu quả, mặc dù sẽ có một số suy giảm từ\r\ntrường và giảm dòng điện sét bên trong cột tháp dạng này. Khu vực bên trong cột\r\ntháp dạng lưới đan nên được xem là vùng bảo vệ chống sét LPZ0B. Việc\r\ndẫn sét cần thông qua các thành phần kết cấu cột tháp dạng lưới đan, do đó các\r\ndây dẫn sét phải đáp ứng các kích thước cần thiết đối với dây dẫn sét nêu trong\r\nIEC 62305-3 có tính đến sự phân dòng giữa các đường dẫn song song. Vỏ chắn cáp\r\ntrong cột tháp dạng lưới đan có thể cần phải được liên kết với cột tháp tại những\r\nkhoảng cách nhất định để tránh làm thủng cách điện cáp; yêu cầu này được đánh\r\ngiá bằng cách tính toán (xem IEC 62305-2, Phụ lục D).
\r\n\r\nTrong các cột tháp bê tông cốt thép, cốt\r\nthép có thể được sử dụng để dẫn sét đánh xuống bằng cách đảm bảo từ 2 đến 4 dây\r\nnối song song thẳng đứng có mặt cắt đủ lớn nối theo phương ngang ở phía trên,\r\nphía dưới và cứ mỗi 20 m ở giữa. Cốt thép\r\nsẽ tạo ra suy giảm từ trường khá hiệu quả và giảm dòng điện\r\nsét bên trong cột tháp nếu được liên kết theo cách này.
\r\n\r\n8.3.6 Phương pháp thử nghiệm
\r\n\r\nCác phương pháp thử nghiệm sơ bộ được\r\nnêu trong Phụ lục D.
\r\n\r\n8.4 Hệ thống truyền\r\nđộng cơ khí và xoay tuabin
\r\n\r\n8.4.1 Qui định chung
\r\n\r\nNhìn chung, tuabin gió sẽ có một số\r\nvòng bi cho độ rơ lắc của cánh, quay trục chính, hộp số, máy phát điện và hệ thống\r\nxoay tuabin.
\r\n\r\nCác hệ thống truyền động thủy lực hoặc\r\nđiện được sử dụng để kiểm soát và vận hành các thành phần chính.
\r\n\r\nHệ thống dẫn động và vòng bi có các bộ\r\nphận chuyển động trực tiếp hoặc gián tiếp bắc cầu các bộ phận khác nhau của\r\ntuabin gió nơi có thể dẫn dòng điện sét.
\r\n\r\nTất các hệ thống dẫn động và vòng bi\r\ncó thể ở trong tuyến\r\ndẫn dòng điện sét phải được bảo vệ khi cần thiết để giảm mức dòng điện dẫn qua\r\nthành phần xuống mức cho phép.
\r\n\r\n8.4.2 Vòng bi
\r\n\r\nVòng bi rất khó để giám sát, và không\r\nthể chấp nhận vòng bi được kiểm tra sau khi sét đánh vào tuabin gió. Do đó, các\r\nhệ thống bảo vệ vòng bi phải được chứng minh và ghi tài liệu.
\r\n\r\nBảo vệ có thể là một phần của bản thân\r\nkết cấu vòng bi hoặc có thể là một hệ thống bên ngoài được lắp đặt ngang qua\r\nvòng bi để bỏ qua dòng điện.
\r\n\r\nNếu các vòng bi được vận hành không có\r\nbảo vệ, phải chứng minh rằng bản thân vòng bi có thể hoạt động trong suốt vòng\r\nđời thiết kế, sau khi chịu tác động với số lượng dòng điện sét dự kiến. Nếu\r\nvòng bi không thể hoạt động trong suốt vòng đời thiết kế, phải áp dụng biện\r\npháp bảo vệ (xem 8.4.4).
\r\n\r\n8.4.3 Hệ thống thủy lực
\r\n\r\nNếu các hệ thống thủy lực nằm trên tuyến\r\ndẫn dòng điện sét, phải bảo đảm rằng dòng điện sét đi qua sẽ không ảnh hưởng đến\r\nhệ thống. Với các hệ thống thủy lực, cần xét đến rủi ro dò chất lỏng do hỏng các phụ\r\nkiện và đánh lửa dầu thủy lực.
\r\n\r\nCác biện pháp bảo vệ như tiếp xúc trượt\r\nhay dải liên kết có thể được sử dụng\r\nđể làm cho dòng điện không dẫn qua các xilanh truyền động.
\r\n\r\nỐng thủy lực chịu dòng điện sét phải được\r\nbảo vệ để tránh sự dẫn dòng vào trong ống. Nếu ống thủy lực có vỏ cơ khí, thì\r\nphải được liên kết với kết cấu thép của máy móc ở hai đầu ống. Cũng phải\r\nđảm bảo rằng vỏ thép có mặt cắt đủ lớn để dẫn các phần dòng điện sét mà có thể\r\nđi qua.
\r\n\r\nCó thể áp dụng xem xét tương tự cho hệ\r\nthống làm mát bằng nước.
\r\n\r\n8.4.4 Khe đánh lửa và các tiếp\r\nđiểm trượt
\r\n\r\nĐể không đi qua hệ thống ổ trục và bộ\r\ndẫn động, phải xem xét sử dụng các khe đánh lửa hay các tiếp điểm trượt. Các hệ thống\r\nđường vòng như vậy kể cả các dây kết nối của chúng để có hiệu quả phải có trở kháng nhỏ\r\nhơn tuyến dẫn dòng tự nhiên trực tiếp qua các thành phần.
\r\n\r\nCác khe đánh lửa và tiếp điểm trượt phải\r\ncó thể dẫn dòng điện sét mà có thể phải chịu tại nơi sử dụng trong tuabin gió.
\r\n\r\nCả khe đánh lửa và tiếp điểm trượt phải\r\nđược thiết kế để duy trì tính năng cần thiết không phụ thuộc vào các tác động của\r\nmôi trường như mưa, băng, ô nhiễm mặn, bụi bẩn, v.v....
\r\n\r\nKhi sử dụng các khe đánh lửa hoặc các\r\ntiếp điểm trượt, phải xem xét đến việc hao mòn các bộ phận và tuổi thọ vận hành\r\ncủa các thiết bị này phải được tính toán và ghi thành tài liệu. Các khe đánh lửa và các tiếp điểm\r\ntrượt phải thường xuyên được kiểm tra theo các hướng dẫn bảo dưỡng và vận hành.
\r\n\r\n8.4.5 Thử nghiệm
\r\n\r\nTất cả các hệ thống bảo vệ hệ thống ổ trục và bộ\r\ndẫn động phải có chức năng được ghi thành tài liệu. Nên thực hiện các thử nghiệm\r\nvới dòng điện xung đại diện cho dòng điện sét tự nhiên.
\r\n\r\nNên thực hiện các thử nghiệm dòng điện\r\nxung trên các đối tượng thử nghiệm kích\r\nthước thực mà các bộ phận quan trọng của hệ thống được thể hiện trong mô hình\r\nthử nghiệm.
\r\n\r\nPhải chứng tỏ rằng hệ thống\r\nbảo vệ có thể chịu được ảnh hưởng có hại của cú sét đầu tiên kết hợp với dòng\r\nđiện cú sét kéo dài.
\r\n\r\nNếu sử dụng các tiếp điểm trượt như một\r\nphần của hệ thống, các thử nghiệm cơ khí phải được thực hiện để ghi vào tài liệu\r\nsự ổn định của hệ thống, tập trung đặc biệt vào ăn mòn tiếp điểm có và không bị\r\năn mòn ảnh hưởng của dòng điện sét. Sự hao mòn phải đủ thấp để không ảnh hưởng\r\nđến vận hành giữa các khoảng thời gian vận hành theo kế hoạch.
\r\n\r\nCác thử nghiệm có thể được\r\nthực hiện trên các mô hình thu nhỏ, nhưng các tính toán phải chứng minh các hệ số và\r\ncác ảnh hưởng tỷ lệ.
\r\n\r\nThông tin về các phương pháp thử nghiệm\r\nđược nêu trong Phụ lục D, D.3.4.
\r\n\r\n8.5 Hệ thống điện hạ\r\náp và hệ thống điện tử và hệ thống lắp đặt
\r\n\r\n8.5.1 Qui định chung
\r\n\r\nĐiều này đề cập đến việc bảo vệ các hệ thống điện\r\nvà điều khiển của tuabin gió khỏi các ảnh hưởng của:
\r\n\r\n• sét đánh vào tuabin gió;
\r\n\r\n• dòng tiên đạo khởi phát từ tuabin\r\ngió;
\r\n\r\n• sét đánh gián tiếp (tức là ảnh hưởng\r\nthông qua xung sét điện từ LEMP\r\ndo sét đánh không ảnh\r\nhưởng\r\ntrực tiếp đến tuabin gió).
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 1: Các quá điện áp và đột biến\r\nquá độ gây ra do các thao tác đóng cắt trong hệ thống điện (xung điện từ chuyển mạch, SEMP)\r\ncũng phải được xem xét. Tuy nhiên, nó không thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn\r\nnày. Để biết thông\r\ntin chung, tham khảo IEC 62305-2 Phụ lục F về quá điện áp đóng cắt. Điều\r\n8.5.6.9 và Điều\r\nF.7 của tiêu chuẩn này đưa ra một số thông tin về lựa chọn SPD liên quan đến\r\ncác quá điện áp tạo ra trong tuabin gió.
\r\n\r\nTất cả các loại chùm sét đều\r\nphát xung sét điện từ (LEMP).
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2: Phải tuân thủ các yêu cầu\r\nchung đối với thiết bị điện trong các máy mô tả trong IEC 60204-1.
\r\n\r\n8.5.2 Biện pháp bảo vệ xung\r\nsét điện từ LEMP (LPMS)
\r\n\r\nCác hệ thống điện và điều khiển chịu\r\nthiệt hại do xung sét điện từ LEMP. Do đó các biện pháp bảo vệ LEMP (LPMS) phải được\r\ntrang bị để tránh hỏng hóc các hệ thống này. Bảo vệ hiệu quả cho hệ thống điện\r\nvà điều khiển tuabin gió khỏi xung sét điện từ LEMP đòi hỏi sự tiếp cận\r\nmột cách hệ thống các khái niệm về các vùng bảo vệ chống sét (LPZ) theo IEC\r\n62305-4. Các biện pháp bảo vệ (LPMS) là một phần của khái niệm về vùng bảo vệ\r\nchống sét (LPZ) cho tuabin gió hoàn chỉnh, được mô tả trong 8.5.3. Ví dụ áp dụng\r\nkhái niệm vùng bảo vệ chống sét (LPZ) trong tuabin gió được đưa ra trong Phụ lục\r\nE.
\r\n\r\nNhà chế tạo tuabin gió phải cung cấp hệ\r\nthống các biện pháp bảo vệ LEMP theo IEC 62305-4 đối với hệ thống điện hoàn chỉnh.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Có thể giả thiết rằng\r\ncác biện pháp bảo vệ LEMP hiệu quả cũng cung cấp hiệu quả bảo vệ chống các ảnh\r\nhưởng gián tiếp của sét.
\r\n\r\nCác biện pháp bảo vệ cơ bản trong LPMS\r\ntheo IEC 62305-4 gồm:
\r\n\r\n• liên kết - xem 8.5.4;
\r\n\r\n• vỏ chắn điện và từ của cáp và tuyến\r\ndây (lắp đặt hệ thống) - xem\r\n8.5.5;
\r\n\r\n• bảo vệ SPD kết hợp - xem 8.5.6;
\r\n\r\n• nối đất - xem Điều 9.
\r\n\r\nCác phương pháp bổ sung gồm:
\r\n\r\n• cách ly, thiết kế mạch, các mạch cân\r\nbằng, trở kháng nối tiếp,\r\nv.v....
\r\n\r\nĐối với LEMP, các thông tin cơ bản sau\r\nđây phải được ghi thành tài liệu (xem thêm Điều 11):
\r\n\r\n• xác định cấp bảo vệ chống sét (LPL)\r\ntheo IEC 62305-1;
\r\n\r\n• các bản vẽ tuabin gió xác định\r\nLPZ và ranh giới của chúng;
\r\n\r\n• sơ đồ mạch biểu diễn các SPD, vỏ cáp\r\nvà các điểm liên kết vỏ cáp.
\r\n\r\nHình E.5 và Hình E.6 cung cấp ví dụ cơ\r\nbản cho tài liệu như vậy.
\r\n\r\n8.5.3 Vùng bảo vệ chống sét\r\n(LPZ)
\r\n\r\nMột tuabin gió có thể được chia thành\r\ncác khu vực vật lý xác định ước chừng mức độ ảnh hưởng của sét đánh vào các\r\nthành phần trong khu vực đó. Việc phân chia tuabin gió thành các vùng bảo vệ chống\r\nsét là công cụ để đảm bảo cho bảo vệ đầy đủ và hệ thống cho tất cả các thành phần của\r\ntuabin gió. Các vùng bảo vệ chống sét này (LPZ) được xác định phụ thuộc vào việc\r\ncó hay không có sét đánh trực tiếp và biên độ dòng điện sét và các trường điện\r\nvà trường từ kết hợp dự kiến trong khu vực đó (xem Bảng E.1). Khi đó áp dụng\r\ncác phương pháp bảo vệ chống sét để đảm bảo các bộ phận, như máy móc, hệ thống điện\r\nhay hệ thống điều khiển, có thể chịu được các trường điện và trường từ và dòng điện\r\nsét có thể đi vào khu vực đặt các bộ phận đó. Ví dụ, bảo vệ chống quá điện áp\r\nchỉ cần thiết cho các loại cáp đi từ khu vực có các thành phần nhạy cảm hơn (tức\r\nlà từ khu vực LPZ có số thấp hơn tới khu vực LPZ có số cao hơn), trong khi các\r\nkết nối nội bộ trong khu vực có thể không được bảo vệ. Cách tiếp cận này được\r\nchi tiết hơn trong IEC 62305-4, Điều 4 “Thiết kế và lắp đặt hệ thống các biện pháp bảo\r\nvệ LEMP (LPMS)”, và được đề\r\ncập trong Phụ lục E.
\r\n\r\nHướng dẫn thêm về cách thực hiện các\r\nyêu cầu này được đưa ra trong Phụ lục E.
\r\n\r\n8.5.4 Liên kết đẳng thế trong\r\ntuabin gió
\r\n\r\nPhải sử dụng liên kết đẳng thế theo\r\nIEC 62305-4 trong tuabin gió để đảm bảo việc đánh tia lửa nguy hiểm tiềm ẩn không thể\r\nxảy ra giữa các bộ phận dẫn điện của tuabin gió. Các liên kết đẳng thế này cung\r\ncấp bảo vệ chống các điện áp chạm và điện áp bước khi sét đánh. Các liên kết đẳng\r\nthế đóng vai trò quan trọng trong việc giảm khả năng thiệt hại cho hệ thống điện\r\nvà hệ thống điều khiển. Các kết nối liên kết trở kháng thấp ngăn\r\nchênh lệch điện thế nguy hiểm giữa các thiết bị bên trong tuabin gió.
\r\n\r\nĐể có hiệu quả nhất, các kết nối liên\r\nkết phải tận dụng tối đa các kết cấu kim loại lớn của tuabin gió (tức là cột\r\ntháp chính, đế đỡ vỏ tuabin, khung và trụ cho vỏ tuabin). Dây dẫn liên kết như\r\nvậy có thể làm giảm thêm các mức từ trường do sét. Ví dụ, nếu các kết nối liên\r\nkết được đặt giữa bệ đỡ kim loại và thành cột tháp tại một số vị trí được phân\r\nbố xung quanh mặt tiếp xúc giữa đế đỡ - tháp, thì các liên kết này sẽ\r\ncó hiệu quả cung cấp vỏ chắn điện từ cho phần bên trong cột tháp.
\r\n\r\nNhiều thiệt hại từng có trong các hệ\r\nthống điều khiển tuabin gió có thể được tránh được bằng các liên kết và che chắn\r\nhiệu quả. Một số lưu ý thêm về liên kết cần thiết trong tuabin gió được nêu trong\r\nPhụ\r\nlục\r\nG.
\r\n\r\n8.5.5 Màn chắn và đi dây
\r\n\r\nMàn chắn là biện pháp làm suy giảm trường\r\nđiện từ. Việc giảm trường điện từ có thể làm giảm đáng kể các mức điện áp được\r\ncảm ứng trong mạch điện.
\r\n\r\nTừ trường tạo ra trong vùng bảo vệ chống\r\nsét LPZ do sét đánh vào kết cấu hoặc đất gần đó có thể được giảm bằng màn chắn\r\nkhông gian của LPZ. Các đột biến được cảm ứng trong hệ thống điều khiển thông qua cáp\r\nkết nối có thể được giảm thiểu hoặc bằng màn chắn không gian, hoặc bằng tuyến dây và màn chắn (ví dụ các cáp bọc\r\nđược liên kết ở cả hai đầu),\r\nhoặc bằng cách kết hợp cả hai phương pháp.
\r\n\r\nSử dụng màn chắn từ và tuyến dây theo\r\nIEC 62305-4, Điều 4, và theo các hướng dẫn chung về thực hành lắp đặt tương\r\nthích điện từ chính xác được mô tả trong IEC/TR 61000-5-2.
\r\n\r\nKhi dòng điện sét dẫn qua một tuabin\r\ngió sẽ sinh ra một từ trường lớn. Nếu các từ trường thay đổi này dẫn qua một\r\nvòng kín được hình thành từ hệ thống đi dây hoặc từ hệ thống đi dây và kết cấu\r\ntuabin gió, chúng sẽ cảm ứng điện áp và dòng điện đột biến trong vòng kín đó.\r\nBiên độ của các đột biến liên quan đến tốc độ thay đổi của từ trường và diện\r\ntích vòng kín đang xét. Người thiết kế phải xem xét độ lớn của điện áp cảm ứng\r\nvà đảm bảo rằng các đột biến như vậy không vượt quá mức độ chịu đựng của cáp và\r\nthiết bị kết nối.
\r\n\r\nSử dụng màn chắn và tuyến dây phải được\r\nghi thành tài liệu bằng phân tích và/hoặc thử nghiệm.
\r\n\r\nMột số lưu ý thêm về màn chắn cần thiết\r\ntrong tuabin gió được nêu trong Phụ lục G.
\r\n\r\n8.5.6 Bảo vệ SPD phối hợp
\r\n\r\n8.5.6.1 Qui định chung
\r\n\r\nBảo vệ SPD phối hợp gồm một tập hợp\r\ncác SPD được lựa chọn thích hợp, được kết hợp và lắp đặt để giảm các hỏng hóc hệ\r\nthống điện và điện tử.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Bảo vệ SPD kết hợp phải có các mạch kết\r\nnối để cung cấp phối hợp cách điện cho toàn bộ hệ thống.
\r\n\r\nBảo vệ SPD kết hợp giới hạn các ảnh hưởng\r\ncủa các đột biến do sét và các đột biến do đóng cắt sinh ra từ bên trong. Bảo vệ\r\ncác hệ thống điện và điều khiển đòi hỏi sự tiếp cận một cách hệ thống các SPD kết\r\nhợp cho cả hệ thống điện hạ áp và hệ thống điều khiển. Các khuyến cáo cho bảo vệ\r\nSPD phối hợp trong các tuabin gió được nêu trong Phụ lục F.
\r\n\r\n8.5.6.2 Vị trí các SPD
\r\n\r\nTheo IEC 62305-4, trong LPMS, SPD phải\r\nđược đặt tại lối đường dây đi vào mỗi khu vực LPZ:
\r\n\r\n• càng gần với ranh giới của khu vực\r\nLPZ 1 càng tốt, phải lắp đặt SPD đã thử nghiệm với dòng Iimp (thử nghiệm cấp\r\nI), theo phân loại trong IEC 61643-1;
\r\n\r\n• càng gần với ranh giới của khu vực\r\nLPZ 2 và cao hơn càng tốt, và nếu cần thiết thì càng gần với thiết bị được bảo\r\nvệ càng tốt, phải lắp đặt các SPD đã thử nghiệm với dòng In (thử nghiệm\r\ncấp\r\nII), theo phân\r\nloại trong IEC 61643-1;
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Nếu chiều dài mạch\r\nđiện giữa SPD và thiết bị là quá dài (tức là dài hơn 10 m), sự lan truyền đột biến\r\ncó thể dẫn đến hiện tượng dao động\r\n- xem IEC 62305-4, D.2.3 và D.2.4.
\r\n\r\n8.5.6.3 Lựa chọn các SPD
\r\n\r\nCác SPD chịu được một phần dòng điện\r\nsét có dạng sóng điển hình 10/350 µs đòi hỏi dòng điện thử nghiệm xung tương ứng Iimp. Đối với đường\r\ndây điện, dòng điện thử nghiệm phù hợp Iimp được xác định trong\r\nquy trình thử nghiệm cấp I của IEC 61643-1.
\r\n\r\nCác SPD chịu được các dòng đột biến cảm\r\nứng có dạng sóng điển\r\nhình 8/20 µs đòi hỏi dòng điện thử\r\nnghiệm tương ứng In. Đối với đường dây\r\nđiện, dòng điện thử nghiệm phù hợp In được xác định trong quy\r\ntrình thử nghiệm cấp II của IEC 61643-1.
\r\n\r\nCác SPD phải phù hợp với
\r\n\r\n• IEC 61643-1 đối với các hệ thống điện;
\r\n\r\n• IEC 61643-21 đối với các hệ thống\r\ntín hiệu và viễn thông.
\r\n\r\n8.5.6.4 Lắp đặt các SPD
\r\n\r\nCác SPD phải phù hợp với các quy tắc lắp\r\nđặt được đưa ra trong
\r\n\r\n• TCVN 7447-4-44 (IEC 60364-4-44),\r\nTCVN 7447-5-53 (IEC 60364-5-53) và IEC 61643-12 đối với bảo vệ các hệ thống điện;
\r\n\r\n• IEC 61643-22 đối với bảo vệ các hệ\r\nthống điều khiển và truyền thông.
\r\n\r\nVị trí lắp đặt các SPD phải được ghi\r\nthành tài liệu, như bằng các bản vẽ và sơ đồ hệ thống dây điện theo LPMS. Đối với\r\nSPD được lắp đặt tại ranh giới các khu vực LPZ khác nhau và các thành phần bảo vệ\r\nđột biến điện có thể có được lắp đặt bên trong thiết bị, phải đáp ứng các yêu cầu\r\nđiều phối năng lượng theo IEC 62305-4 và IEC 61643-12.
\r\n\r\nTheo IEC 62305-4, phải thực hiện các\r\nxem xét liên quan đến sự phối hợp các SPD trong hệ thống điện và điều khiển.\r\nTài liệu phải cung cấp đầy đủ thông tin về cách đạt được sự phối hợp giữa các\r\nSPD.
\r\n\r\nHướng dẫn thêm cho các liên kết (nối đất)\r\nvà nối cáp của hệ thống điện và điều khiển được đưa ra trong 8.5.4 và 8.5.5 và\r\nđược minh họa tại Phụ lục G.
\r\n\r\n8.5.6.5 Ứng suất môi trường
\r\n\r\nCác SPD phải chịu các ứng suất môi trường\r\nđặc trưng cho vị trí lắp đặt như:
\r\n\r\n• nhiệt độ môi trường;
\r\n\r\n• độ ẩm;
\r\n\r\n• môi trường ăn mòn;
\r\n\r\n• rung, xóc cơ khí.
\r\n\r\nTùy thuộc vào các điều kiện tại điểm lắp\r\nđặt trong tuabin gió, các yêu cầu bổ sung và cụ thể về tính năng và lắp đặt các\r\nSPD có thể phát sinh. Nếu cần thiết, nhà chế tạo tuabin gió phải tính đến\r\ncác điều kiện môi trường cho các điểm lắp đặt cụ thể, như vỏ tuabin và hub.
\r\n\r\n8.5.6.6 Bảo trì
\r\n\r\nViệc bảo trì và thay thế\r\ncác SPD phải được thực hiện theo kế hoạch bảo dưỡng.
\r\n\r\nPhải lắp đặt các SPD theo cách mà\r\nchúng có thể kiểm tra được.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Nhà chế tạo SPD có thể cung\r\ncấp thông tin về tuổi thọ vận hành của SPD.
\r\n\r\n8.5.6.7 Giám sát SPD
\r\n\r\nViệc bảo vệ SPD của các bộ phận quan\r\ntrọng của hệ thống điện và điều khiển các tuabin gió có thể đòi hỏi giám sát.
\r\n\r\n8.5.6.8 Lựa chọn các SPD theo mức\r\nbảo vệ (Up) và tính miễn nhiễm của hệ thống
\r\n\r\nĐể xác định bảo vệ cần thiết Up\r\ntrong vùng bảo vệ chống sét LPZ, cần thiết lập các mức miễn nhiễm của thiết bị\r\ntrong khu vực LPZ, ví dụ của
\r\n\r\n• các đầu cuối của đường dây điện và\r\nthiết bị theo IEC 61000-4-5 và IEC 60664-1;
\r\n\r\n• các đầu cuối của đường dây viễn\r\nthông và thiết bị theo IEC 61000-4-5, ITU-T K.20 và ITU-T K.21;
\r\n\r\n• các đầu cuối của các đường dây và\r\nthiết bị khác theo thông tin thu được từ nhà chế tạo.
\r\n\r\nNhà chế tạo các thành phần điện và điện\r\ntử cần có khả năng cung cấp thông tin về mức miễn nhiễm cần thiết\r\ntheo các tiêu chuẩn EMC. Nếu không thì nhà chế tạo tuabin gió cần thực hiện các\r\nthử nghiệm để thiết lập mức miễn nhiễm.
\r\n\r\nMức miễn nhiễm được thiết lập của các\r\nthành phần bên trong khu vực LPZ trực tiếp xác định bảo vệ cần thiết cần đạt được\r\ntại ranh giới khu vực LPZ.
\r\n\r\nMiễn nhiễm hệ thống phải được xác nhận\r\nbao gồm tất cả các SPD được lắp đặt và thiết bị được bảo vệ nếu có. Các phương pháp thử\r\nnghiệm có thể có được mô\r\ntả\r\ntrong Phụ lục H.
\r\n\r\n8.5.6.9 Quá điện áp tạo ra\r\ntrong tuabin gió
\r\n\r\nCó thể áp dụng các yêu cầu cụ thể cho\r\ncác SPD do các biến động điện áp lớn và quá điện áp tạm thời trong hệ thống điện\r\ncủa tuabin gió. Trong trường hợp như vậy, các bộ phận liên quan của hệ thống điện\r\nvà mức điện áp, mức dòng điện và thời gian phải được xác định bằng cách phân\r\ntích và/hoặc thử nghiệm và các SPD đã chọn một cách phù hợp. Ví dụ được nêu\r\ntrong Phụ lục F.
\r\n\r\nPhải cung cấp bằng chứng về các SPD đã\r\nchọn có thể chịu được các mức ứng suất cụ thể này.
\r\n\r\n8.5.6.10 Lựa chọn các\r\nSPD đối với dòng phóng điện In và dòng điện\r\nxung Iimp
\r\n\r\nNên phân tích phân bố dòng điện sét\r\ntrong tuabin gió theo IEC 62305-4. Dựa trên các tính toán này, các SPD có thể\r\nđược chọn đối với dòng phóng điện In và dòng điện xung Iimp.
\r\n\r\nCác SPD dùng cho các mạch điện tiếp\r\nxúc đặc biệt có thể đòi hỏi mức độ cao hơn so với các mức đưa ra trong TCVN\r\n7447-5-53 (IEC 60364-5-53) hoặc các mạch điện này cần được che chắn. Các mạch điện\r\nnày tiếp xúc đặc biệt với các ứng suất lớn hoặc các ứng suất lặp lại cần được\r\nnhận biết bằng phân tích. Nếu có thể, các mạch điện tiếp xúc này bên trong các\r\nhệ thống điện và điều khiển của tuabin gió phải được ghi thành tài liệu trong sơ\r\nđồ đi dây của nhà chế tạo tuabin gió. Thông tin chi tiết về điều này đưa ra\r\ntrong Phụ lục F.
\r\n\r\n8.5.6.11 Lựa chọn\r\ncác SPD liên quan đến dòng điện ngắn mạch, thông số ngắt dòng\r\nkéo theo và chu kỳ làm việc (tuổi thọ vận hành) của các thiết bị SPD
\r\n\r\nThông số đặc trưng của khả năng chịu\r\ndòng ngắn mạch của tổ hợp các SPD và thiết bị bảo vệ quá dòng (OCPD - ví dụ cầu\r\nchảy) và thông số\r\nđặc trưng ngắt dòng kéo theo của SPD như công bố của nhà chế tạo SPD phải bằng\r\nhoặc lớn hơn dòng ngắn mạch lớn nhất dự kiến tại điểm lắp đặt. Ngoài ra, khi\r\nthông số đặc trưng ngắt dòng kéo theo được công bố cho SPD, bằng tính toán hoặc\r\nbằng thử nghiệm, phải chứng tỏ rằng thiết bị OCPD thực tế được đặt trong mạch\r\nđiện cụ thể sẽ không tác động.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Nhà chế tạo SPD có thể cung\r\ncấp thông tin về tuổi thọ vận hành của SPD.
\r\n\r\n8.5.6.12 Phản ứng\r\ncủa SPD trong trường hợp cú sét chùm
\r\n\r\nDo tần suất sét đánh tương đối cao vào\r\ntuabin gió và bản chất quan trọng của hệ thống lắp đặt SPD trong tuabin gió,\r\ncác SPD phải có khả năng chịu được cú sét đánh chùm.
\r\n\r\n8.5.7 Phương pháp\r\nthử nghiệm đối với các thử nghiệm miễn nhiễm hệ thống
\r\n\r\nCác phương pháp thử nghiệm sơ bộ\r\nnêu trong Phụ lục H.
\r\n\r\n8.6 Hệ thống\r\nđiện cao áp (HV)
\r\n\r\nTuabin gió lớn thường được nối qua một\r\nmáy biến áp cao áp (HV) đến hệ thống cáp ngầm HV có thể nối một loạt các tuabin\r\ngió trực tiếp đến lưới điện hoặc đến trạm biến áp tăng áp đến điện áp của hệ thống\r\ntruyền dẫn ở, ví dụ, 132 kV.
\r\n\r\nMáy biến áp cao áp của tuabin gió có\r\nthể được đặt ở phía sau vỏ\r\ntuabin, trong phần đáy của cột tháp hoặc bên cạnh cột tháp tuabin gió.
\r\n\r\nCác thiết bị bảo vệ đột biến HV thường\r\nđược gọi là các bộ bảo vệ chống sét. Trong một ứng dụng tuabin gió, các bộ bảo\r\nvệ chống sét bảo vệ máy biến áp và hệ thống điện cao áp nói chung chống lại sự\r\ngia tăng điện thế đất\r\ndo các dòng điện sét dẫn qua hệ thống nối đất tuabin gió, và để bảo vệ chống các\r\nchuyển tiếp tức thời đưa vào tuabin gió từ hệ thống cáp HV bên ngoài tuabin\r\ngió. Cần đánh giá sự cần thiết của các bộ bảo vệ chống sét trên phía HV của máy\r\nbiến áp dựa trên các nguyên tắc trong IEC 62305-2 (xem Điều 7 và Phụ lục B).
\r\n\r\nViệc đánh giá các mức quá độ từ hệ thống\r\ncáp HV bên ngoài tuabin gió đòi hỏi các mô phỏng mạng điện quá độ đặc\r\nbiệt. Các nghiên cứu được thực hiện\r\ntheo IEC 60071. Trong trường hợp không thực hiện các nghiên cứu này, các bộ bảo\r\nvệ chống sét HV là thích hợp để phòng ngừa chung.
\r\n\r\nCác bộ bảo vệ chống sét HV phải là các\r\nbộ bảo vệ chống sét oxit kim loại có các khe trống phù hợp với IEC 60099-4 và\r\nphải được chọn và áp dụng phù hợp với IEC 60099-5.
\r\n\r\nHình 4a - Máy\r\nphát cảm ứng động cơ lồng sóc (SCIG)
\r\n\r\nHình 4b - Máy phát cảm\r\nứng động cơ dây quấn (WRIG)
\r\n\r\nHình 4 - Ví dụ\r\nvề vị trí của bộ bảo vệ chống sét HV trong hai mạch điện chính điển hình của\r\ntuabin gió
\r\n\r\nCác bộ bảo vệ chống sét cao áp ưu tiên\r\nđặt tại các đầu cuối của máy biến áp HV như trên Hình 4 nhờ đó cung cấp bảo vệ\r\ntối đa cho máy biến áp. Tuy nhiên, có thể thuận tiện để đặt các bộ bảo vệ chống\r\nsét tại thiết bị đóng cắt. Nói chung, khoảng cách 10 m đến 40 m giữa bộ bảo vệ\r\nchống sét và thành phần được bảo vệ là chấp nhận được tùy thuộc vào mức cách điện\r\ncủa các thành phần, nếu khoảng cách lớn hơn, cần có nghiên cứu chặt chẽ hơn để\r\nquyết định, chẳng hạn như nếu đối với các bảo vệ chống sét ở đáy cột tháp\r\ncó thể cung cấp bảo vệ cần thiết cho máy biến áp đặt trong vỏ tuabin hay không.\r\nNếu máy biến áp đặt bên ngoài cột tháp, quan trọng là hệ thống nối\r\nđất của biến áp được nối với hệ thống nối đất của tuabin gió, và tốt nhất là\r\ncùng một hệ thống nối đất.
\r\n\r\nCác SPD ở phía hạ áp (LV) của\r\nmáy biến áp HV có thể là một biện\r\npháp phòng ngừa chung thích hợp, đặc biệt nếu quá độ đáng kể có thể đi qua các\r\nmáy biến áp từ phía cao áp, trong trường hợp đó, cần chọn được kiểu SPD cho ứng\r\ndụng máy biến áp (tức là SPD có khả năng hấp thụ năng lượng cao). Móc vòng quá\r\nđộ kiểu cảm ứng và kiểu điện dung giữa phía HV và LV của máy biến áp, và do đó\r\ncũng là các mức quá độ truyền đến phía LV, phụ thuộc rất nhiều vào thiết kế của\r\nmáy biến áp và đặc biệt vào nối đất của cuộn dây LV (xem IEC 60071-2, Phụ lục E\r\nđể biết thêm thông tin). Do đó, chúng nên được sử dụng như biện pháp phòng ngừa\r\nchung để lắp đặt SPD trên phía LV của máy biến áp, hoặc một cách khác để thu được\r\nmô hình máy biến áp đầy đủ chi tiết từ\r\nnhà chế tạo đối với các nghiên cứu\r\nquá độ để để quyết định xem liệu có cần SPD trên phía LV của máy\r\nbiến áp không.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Tuân thủ các yêu cầu\r\nchung đối với hệ thống cao áp trên máy móc theo IEC 60204-11.
\r\n\r\n9 Nối đất các tuabin\r\ngió và trang trại gió
\r\n\r\n\r\n\r\nĐể phân tán dòng điện sét và tránh thiệt\r\nhại cho tuabin gió, hệ thống nối đất hiệu quả cho máy móc là thiết yếu. Hệ thống\r\nnối đất cũng phải bảo vệ cho người và gia súc khỏi điện giật. Khi sự cố xảy ra trong lưới\r\nđiện, cần phải giới hạn việc tăng các điện áp bước và điện áp chạm\r\nvà toàn bộ điện thế đất tăng ở\r\nmức an toàn cho đến khi các thiết bị bảo vệ tác động và làm ngắt\r\nmột cách an toàn dòng điện sự cố. Đối với sét, hệ thống nối đất phải phân tán\r\nvà dẫn dòng điện sét tần số cao và năng lượng cao xuống đất mà không có bất kỳ\r\nhiệu ứng nhiệt và/hoặc điện động nguy hiểm.
\r\n\r\nNhìn chung, cần thiết lập một hệ thống\r\nnối đất cho tuabin gió đẻ bảo vệ chống sét cũng như cho mục đích nối đất hệ thống\r\nđiện. Hơn nữa, nên có các bộ phận kim loại trong các kết cấu móng của hệ thống nối\r\nđất, vì sử dụng các bộ phận kim loại của kết cấu nền móng lớn sẽ tạo ra trở kháng nối đất\r\nthấp nhất có thể, và sự tách biệt giữa hệ thống nối đất và các bộ phận\r\nkim loại của móng dẫn đến nguy hiểm kết cấu, đặc biệt đối với các móng bê tông.
\r\n\r\nLiên quan đến thiết kế hệ thống đầu\r\nthu sét để ngăn chặn điện áp bước và điện áp chạm cao do hỏng hóc trong các\r\nthành phần điện áp cao, tham khảo các quy tắc điện áp cao như CENELEC HD637 S1 hoặc\r\ntiêu chuẩn quốc gia có liên quan. Liên quan đến an toàn cho người, tham khảo\r\nTCVN 9621-1 (IEC/TS\r\n60479-1)\r\nvà TCVN 9621-4 (IEC 60479-4).
\r\n\r\n9.1.1 Yêu cầu cơ bản
\r\n\r\nHệ thống nối đất của tuabin gió được\r\nthiết kế để cung cấp đầy đủ bảo vệ chống\r\nthiệt hại do sét đánh tương ứng với mức LPL mà hệ thống bảo vệ tuabin gió được\r\nthiết kế.
\r\n\r\nHệ thống đầu thu sét phải được thiết kế\r\nđể đáp ứng bốn yêu cầu thiết kế cơ bản:
\r\n\r\na) đảm bảo an toàn cá nhân liên\r\nquan đến các điện áp bước và điện áp chạm xuất hiện trong các sự cố tiếp đất;
\r\n\r\nb) tránh thiệt hại cho thiết bị;
\r\n\r\nc) chịu được các ứng suất nhiệt\r\nvà lực điện động trong quá trình sự cố;
\r\n\r\nd) có đủ độ bền cơ khí và chống\r\năn mòn trong thời gian dài.
\r\n\r\n9.1.2 Bố trí điện cực đất
\r\n\r\nÁp dụng hai cách bố trí điện cực đất\r\ncơ bản được mô tả trong IEC 62305-3 cho các tuabin gió:
\r\n\r\n• Bố trí kiểu A: Bố trí này không được\r\nkhuyến cáo cho tuabin gió, nhưng có thể được sử dụng cho các tòa nhà nhỏ (ví dụ\r\ncho các tòa nhà có thiết bị đo hoặc các phân xưởng được nối với trang\r\ntrại tuabin gió). Các bố trí nối đất\r\nkiểu A được thực hiện với các điện cực ngang hoặc thẳng đứng được nối với không\r\nít hơn hai dây dẫn sét trên các kết cấu;
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Để biết thêm thông\r\ntin về các bố trí kiểu A, xem IEC 62305-3, 5.4.2.1.
\r\n\r\n• Bố trí kiểu B: Bố trí kiểu\r\nB được khuyến cáo để sử dụng cho các tuabin gió. Kiểu bố trí này bao gồm điện cực\r\nđất mạch vòng bên ngoài tiếp xúc với đất tối thiểu 80 % tổng chiều dài của\r\nchúng hoặc với điện cực đất móng. Các điện cực mạch vòng và các bộ phận kim loại\r\ntrong móng phải được nối với kết cấu cột tháp.
\r\n\r\n9.1.3 Trở kháng hệ thống nối\r\nđất
\r\n\r\nTrở kháng nối đất quy ước của hệ thống nối\r\nđất không ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống đầu thu sét và hệ thống dây dẫn\r\nsét. Hệ thống nối đất phải được thiết kế để có trở kháng xung càng thấp càng tốt\r\nđể có thể giảm tổng sụt áp (tức là giảm gia tăng thế đất), để giảm phần dòng điện\r\nsét dẫn vào đường\r\ndây cung cấp nối với tuabin gió và giảm rủi ro đánh lửa đến đường dây vận hành\r\nkhác gần hệ thống nối đất.
\r\n\r\nĐộ sâu chôn ngầm và loại điện cực đất\r\nphải giảm thiểu các tác động do ăn mòn, độ khô và đóng băng của đất và khi đó\r\nlàm ổn định trở kháng nối đất\r\nquy ước. Việc đánh giá mét đầu tiên của điện cực đất thẳng đứng không được coi\r\nlà hiệu quả trong điều kiện sương giá.
\r\n\r\nCác thành phần hệ thống nối đất phải có khả\r\nnăng chịu được dòng điện sét cũng như dòng điện sự cố hệ thống điện. Điều này\r\nđược đảm bảo bằng cách chọn các thành phần hệ thống nối đất theo IEC 62305-3. Hệ\r\nthống nối đất được phải có kết cấu để phân tán dòng điện sét xuống đất mà không gây hư\r\nhỏng về nhiệt hoặc\r\nđiện động, và chiều dài của dây dẫn phải càng ngắn càng tốt.
\r\n\r\nThông tin bổ sung được nêu trong Phụ lục\r\nI, I.2.2.
\r\n\r\n\r\n\r\n9.2.1 Qui định chung
\r\n\r\nĐạt được đẳng thế bằng cách nối LPS với
\r\n\r\n• bộ phận kim loại của kết cấu;
\r\n\r\n• hệ thống lắp đặt kim loại;
\r\n\r\n• hệ thống bên trong;
\r\n\r\n• bộ phận dẫn điện bên ngoài và các đường\r\ndây cung cấp được nối tới kết cấu.
\r\n\r\nKhi thiết lập liên kết đẳng thế sét\r\ncho các hệ thống bên trong, phần dòng điện sét có thể chạy qua các hệ thống này\r\nvà ảnh hưởng của chúng phải được\r\ntính đến.
\r\n\r\nCách để đạt được liên kết đẳng thế sét\r\ncủa đường dây cung cấp ví dụ như đường dây viễn thông và đường dây điện là rất\r\nquan trọng và phải được thảo luận với nhà vận hành mạng viễn thông, nhà vận hành\r\nhệ thống điện và các nhà vận hành hay cơ quan quản lý liên quan, khi có thể có\r\ncác yêu cầu mâu thuẫn.
\r\n\r\n9.2.2 Liên kết đẳng thế sét\r\ncho hệ thống lắp đặt kim loại
\r\n\r\nCác đấu nối liên kết đẳng thế sét phải\r\nđược thực hiện càng trực tiếp và càng thẳng càng tốt.
\r\n\r\nGiá trị mặt cắt tối thiểu của các dây\r\ndẫn liên kết nối các điểm/thanh liên kết khác nhau và của các dây dẫn nối các\r\nđiểm/thanh với hệ thống đầu thu sét được liệt kê trong Bảng 5.
\r\n\r\nGiá trị mặt cắt tối thiểu của các dây\r\ndẫn liên kết nối hệ thống lắp đặt kim loại bên trong với các điểm/thanh liên kết\r\nđược liệt kê trong Bảng 6.
\r\n\r\nBảng 5 - Kích\r\nthước nhỏ nhất của dây dẫn nối các điểm/thanh liên kết khác nhau hoặc nối\r\ncác điểm/thanh liên kết với hệ thống đầu thu sét (Bảng 8 trong IEC 62305-3)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Cấp LPS \r\n | \r\n Vật liệu \r\n | \r\n Tiết diện \r\nmm2 \r\n |
\r\n Từ I đến IV \r\n | \r\n Đồng \r\n | \r\n 14 \r\n |
\r\n Nhôm \r\n | \r\n 22 \r\n | |
\r\n Thép \r\n | \r\n 50 \r\n |
Bảng 6 - Kích\r\nthước nhỏ nhất của dây dẫn nối các bố trí kim loại bên trong với các điểm/thanh liên kết (Bảng\r\n9 trong IEC 62305-3)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Cấp LPS \r\n | \r\n Vật liệu \r\n | \r\n Tiết diện \r\nmm2 \r\n |
\r\n Từ I đến IV \r\n | \r\n Đồng \r\n | \r\n 5 \r\n |
\r\n Nhôm \r\n | \r\n 8 \r\n | |
\r\n Thép \r\n | \r\n 16 \r\n |
9.2.3 Hệ thống LPS được cách\r\nđiện
\r\n\r\nKhông khuyến cáo sử dụng hệ thống LPS\r\nđược cách điện bên ngoài cho tuabin gió.
\r\n\r\n\r\n\r\n9.3.1 Quy định chung
\r\n\r\nNói chung, tất cả các thành phần dẫn\r\nđiện của kết cấu tuabin gió sẽ có thể dẫn một phần dòng điện sét và do đó phải\r\nthực hiện liên kết đẳng thế các thành phần dẫn điện của kết cấu.
\r\n\r\n9.3.2 Cột tháp kiểu hình ống\r\nkim loại
\r\n\r\nCột tháp được coi như dây dẫn nối đất\r\nbảo vệ chính (PE) và kết nối liên kết đẳng thế.
\r\n\r\nDo chiều cao cột tháp, sét đánh trực\r\ntiếp vào kết cấu cột tháp phải được dự kiến và do đó được xem xét trong thiết kế\r\ncột tháp. Tất cả các thành phần dẫn điện và tất cả các bộ phận kim loại lớn có\r\nthể dẫn\r\ndòng điện sét phải được liên kết với cột tháp. Cột tháp phải được sử dụng như\r\ndây dẫn sét và được cấu tạo theo cách để dòng điện sét có thể dẫn dọc theo nó mà\r\nkhông bị cản trở.
\r\n\r\n9.3.3 Cột tháp bê tông cốt\r\nthép
\r\n\r\nCột tháp được coi là các dây dẫn nối đất\r\nbảo vệ chính (PE) và kết nối liên kết đẳng thế. Do chiều cao cột tháp, sét đánh\r\ntrực tiếp vào kết cấu cột tháp phải được dự kiến và do đó được xem xét trong\r\nthiết kế cột tháp (xem IEC 62305-3, E.4.3).
\r\n\r\nHệ thống bảo vệ chống sét bên ngoài có\r\nthể được xem xét để sử dụng với cột tháp bê tông, nhưng phải luôn được liên kết với cốt\r\nthép của cột tháp.
\r\n\r\nĐầu ra của liên kết đẳng thế được nối\r\nvào cốt thép phải được đặt tại các điểm đầu cuối cố định để liên kết thiết bị bên trong cột\r\ntháp. Cột tháp bê tông cốt\r\nthép được thiết kế theo 9.3.6.
\r\n\r\n9.3.4 Cột tháp dạng lưới đan
\r\n\r\nMột cột tháp dạng lưới đan bảo vệ các\r\nphần bên trong cột tháp khỏi sét đánh trực tiếp và làm suy giảm một phần trường\r\nđiện từ sét, do đó khoảng không bên trong cột tháp được xác định là LPZ 0B.\r\nDây dẫn sét phải được thực hiện thông qua các phần tử kết cấu cột tháp dạng lưới\r\nđan, do đó phải đáp ứng các kích thước yêu cầu cho các dây dẫn sét cho trong\r\nIEC 62305-3 tính đến cả phân dòng giữa các đường dẫn song song.
\r\n\r\nCó thể đạt được việc bảo vệ cáp bằng\r\ncách đặt chúng vào các góc bên trong đường bao kim loại chân cột tháp. Các ống\r\ndẫn hoặc máng bảo vệ cáp được đặt bên trong cột tháp dạng lưới đan cũng sẽ cung\r\ncấp bảo vệ.
\r\n\r\n9.3.5 Hệ thống bên trong cột\r\ntháp
\r\n\r\nCác hệ thống bên trong cột tháp phải\r\nđược xác định như một hoặc nhiều vùng bảo vệ chống sét (LPZ) mà mức bảo vệ yêu\r\ncầu cho thiết bị bên trong phải được đánh giá như trong 8.5.
\r\n\r\nCác hệ thống thang phải được liên kết\r\nvào cột tháp tại mỗi đầu, cứ mỗi khoảng cách 20 m và tại mỗi bệ máy.
\r\n\r\nCác đường ray, dẫn hướng cho cần trục,\r\nống thủy lực, các dây bảo vệ riêng và các thành phần khác dẫn qua cột tháp phải\r\nđược liên kết ở mỗi đầu.\r\nNgoài ra, đối với cột tháp dạng lưới đan, liên kết phải được thực hiện cứ mỗi\r\n20 m, nếu có thể.
\r\n\r\nHệ thống nối đất cho biến áp HV phải\r\nđược liên kết với hệ thống nối đất tuabin gió. Không khuyến cáo sử dụng các hệ\r\nthống đầu thu sét riêng rẽ cho các hệ thống điện và bảo vệ chống sét.
\r\n\r\n9.3.6 Móng bê tông
\r\n\r\nVì cốt thép kim loại của móng tuabin\r\ngió sẽ luôn là một phần tuyến dẫn dòng điện sét hay dòng sự cố đến đất ở xa do\r\ncác đấu nối điện và cơ với cột tháp, cốt thép kim loại trong móng sẽ luôn được\r\ncoi là một phần của hệ thống LPS.
\r\n\r\nPhải đảm bảo tính liên tục về điện của\r\nkhung thép trong các kết cấu bê tông cốt thép. Khung thép trong các kết cấu bê\r\ntông cốt thép được coi là liên tục về điện nếu các bộ phận chính của các thanh\r\ndọc và ngang được kết nối với nhau. Các kết nối giữa các bộ phận gia cố bằng\r\nkim loại phải được hàn, kẹp hoặc được chồng lên nhau một đoạn bằng tối thiểu là\r\n20 lần đường kính của chúng và buộc bằng dây dẫn điện hoặc nối chắc chắn theo một\r\ncách khác. Cần đặc\r\nbiệt thận trọng tại các mối liên kết để tránh thiệt hại cho bê tông do phóng điện\r\nhồ quang cục bộ qua các tiếp xúc không tốt.
\r\n\r\nKết nối giữa các phần tử cốt thép phải\r\nđược nhà thiết kế quy định, và người lắp đặt phải thực hiện kiểm soát chất lượng\r\ncủa các kết nối. Luôn có yêu cầu đối\r\nvới các kết nối ngắn và thẳng cho nối đất bảo vệ chống sét.
\r\n\r\nNếu cốt thép bằng kim loại được sử dụng\r\ncho bảo vệ nối đất hệ thống điện, độ dày của các thanh cốt thép bằng kim loại\r\nvà các kết nối phải tuân thủ các yêu cầu đối với hệ thống nối đất hệ thống điện\r\nmà thường được quy định trong quy tắc điện.
\r\n\r\nĐầu ra liên kết bên ngoài, đo hoặc mở\r\nrộng hệ thống đầu thu sét phải được thực hiện tại các vị trí thích hợp trên\r\nmóng.
\r\n\r\n9.3.7 Móng khu vực có đá
\r\n\r\nTrong các khu vực có đá, điện trở suất\r\nthấp nhất thường ở trên mặt đá.
\r\n\r\nPhải sử dụng hệ thống đầu thu sét kiểu\r\nB. Xem I.1.1 để biết\r\nthêm thông tin về các chi tiết thiết kế.
\r\n\r\nNên sử dụng ít nhất hai điện cực vòng\r\nđồng tâm để bảo vệ điện áp bước và điện áp chạm mà có thể kết hợp với các điện\r\ncực thẳng đứng được khoan vào đá.
\r\n\r\nCác bulông neo vào đá phải được nối với\r\nnhau và với hệ thống đầu thu sét vòng. Nếu sử dụng bê tông cốt thép, tham khảo\r\n9.3.6.
\r\n\r\nTrong các khu vực có đá, có thể không\r\ntiếp cận được với trở kháng đất thấp khi không thiết lập nhiều hệ thống đầu thu\r\nsét mở rộng. Vì thế trong\r\ncác khu vực như vậy, cần tập trung vào việc kiểm soát chênh lệch điện thế bề mặt\r\nđể hạn chế điện\r\náp bước và điện áp chạm trên bề mặt mà con người và vật nuôi có khả năng hiện\r\ndiện, chẳng hạn đặt một hoặc nhiều điện cực vòng xung quanh các tuabin gió và các\r\nhệ thống lắp đặt khác, trong khi cung cấp bảo vệ đột biến cho tất cả các đường dây\r\ncung cấp nối các tuabin gió với hệ thống thu gom điện năng và hệ thống viễn\r\nthông (xem 8.5).
\r\n\r\n9.3.8 Móng đơn trụ kim loại
\r\n\r\nMóng đơn trụ kim loại có bản chất là một\r\nđiện cực đất lớn. Nó được sử dụng như điện cực đất chính.
\r\n\r\nHệ thống điện cực vòng để kiểm soát\r\nchênh lệch điện thế bề mặt gần với móng có thể cần thiết phụ thuộc vào điện trở suất của đất.
\r\n\r\n9.3.9 Móng ngoài khơi
\r\n\r\nĐiện trở suất của nước biển\r\ncó thể coi là thấp hơn hầu hết các loại đất. Do đó, đối với một móng ngoài khơi,\r\nnhư móng bê tông cốt thép kim loại hay móng đơn trụ, thì các yêu cầu hệ thống nối\r\nđất được coi là đáp ứng và không yêu cầu biện pháp bổ sung như điện cực vòng, v.v.... Việc nối\r\nliên kết các móng ngoài khơi không phải bằng cách đấu các vỏ cáp của hệ thống\r\nthu nhận thường không được yêu cầu.
\r\n\r\nCác hệ thống nối đất bên ngoài của đồng\r\nkhông thể sử dụng ngoài khơi do các vấn đề ăn mòn.
\r\n\r\n9.4 Kích thước hình\r\ndạng điện cực
\r\n\r\nChiều dài tối thiểu, l1, của các điện\r\ncực đất phụ thuộc vào cấp bảo vệ chống sét (I đến IV) và điện trở suất của\r\nđất.
\r\n\r\nĐối với các điện trở suất của đất\r\ncao hơn 500 Ωm, chiều dài tối thiểu, l1, tăng tuyến tính tới\r\n80 m tại điện trở suất của\r\nđất là 3 000 Ωm
\r\n\r\nBố trí kiểu B bao gồm hoặc một dây dẫn\r\nvòng bên ngoài kết cấu được bảo vệ, tiếp xúc với đất ở ít nhất 80 %\r\ntổng chiều dài, hoặc một điện cực đất móng. Các điện cực đất này cũng có có thể\r\nđược nối với nhau.
\r\n\r\nĐối với điện cực đất vòng (hoặc điện cực\r\nđất móng), bán kính trung bình, re, của diện tích được bao quanh bởi điện cực đất\r\nvòng (hoặc điện cực đất móng) không được nhỏ hơn giá trị l1:
\r\n\r\nre ≥ l1 (17)
\r\n\r\ntrong đó l1 được biểu diễn\r\ntrong Phụ lục I, Hình I.1 theo các cấp\r\nLPS I, II, III và IV.
\r\n\r\nKhi giá trị yêu cầu của l1 lớn hơn giá\r\ntrị thích hợp re, các điện cực bổ sung nằm ngang hoặc thẳng đứng (hoặc\r\nnghiêng) phải được cộng thêm các đoạn lr (nằm ngang) và lv (thẳng đứng)\r\ntheo công thức sau:
\r\n\r\nlr = l1 - re (18)
\r\n\r\nlv = (l1 - re)/2\r\n (19)
\r\n\r\nSố lượng điện cực không được nhỏ hơn\r\nhai.
\r\n\r\nCác điện cực bổ sung phải được nối\r\ncàng cách đều càng tốt.
\r\n\r\nChiều dài tối thiểu đã đưa ra, l1 có thể bỏ\r\nqua nếu điện trở đất của hệ thống nối đất nhỏ hơn 10 Ω được đo tại một tần số\r\nkhác với tần số điện (50\r\nHz đến 60 Hz) và các sóng hài bậc thấp của giá trị.
\r\n\r\nThông tin về điện trở suất của đất,\r\ndòng điện sự cố nối đất kỳ vọng và thời gian giải trừ là vô cùng quan\r\ntrọng trong việc lập kế hoạch thiết kế và lắp đặt chính xác hệ thống\r\nnối đất.
\r\n\r\nĐiện trở suất đất sẽ rất khác nhau phụ\r\nthuộc vào đặc trưng của đất. Các phương pháp tính toán cần thiết cho điện\r\ncực đất theo địa hình và các dạng vật lý được nêu trong Phụ lục I.
\r\n\r\n\r\n\r\nMột trang trại gió thường bao gồm một số kết\r\ncấu như các tuabin gió, các tòa nhà, cơ sở hạ tầng của cáp hoặc đường dây trên\r\nkhông, các trạm biến thế cao áp và các cáp tín hiệu.
\r\n\r\nMỗi tuabin gió phải có hệ thống nối đất\r\nriêng của mình. Các hệ thống nối đất của các tuabin gió riêng và các trạm phụ tải\r\ncao áp thích hợp được nối với các dây dẫn nối đất nằm ngang, để tạo\r\nthành một hệ thống nối đất trang trại gió tổng thể. Điều này đặc biệt có lợi trong\r\ntrường hợp khó thu được trở kháng nối đất\r\ntốt tại mỗi vị trí tuabin gió\r\nriêng.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Các kết nối giữa\r\ncác hệ thống nối đất tuabin gió\r\nphải thực hiện bằng các dây dẫn đất theo các tuyến cáp thu gom điện năng nối với\r\ncác tuabin gió.
\r\n\r\nHệ thống nối đất của một trang trại\r\ngió rất quan trọng đối với việc bảo vệ các hệ thống điện, bởi vì một hệ thống\r\nnối đất trở kháng thấp\r\ngiảm chênh lệch điện thế giữa các kết cấu khác nhau của trang trại gió và do\r\nđó giảm nhiễu đưa vào các liên kết điện.
\r\n\r\nĐể giảm xác suất sét đánh trực tiếp tới\r\ncác tuyến cáp trên mặt đất và giàm các ảnh hưởng hiệu ứng sét gây ra trên các\r\ndây cáp, một dây dẫn nối đất hoặc,\r\ntrong trường hợp các tuyến cáp rộng hơn, một số dây dẫn nối đất được đề xuất lắp\r\nđặt trên các tuyến cáp.
\r\n\r\n9.6 Thực thi và bảo\r\ntrì hệ thống đầu thu sét
\r\n\r\nNhà thiết kế hệ thống nối đất phải chuẩn\r\nbị một kế hoạch lắp đặt, trong đó mô tả cách bố trí hệ thống nối đất có chi tiết các\r\nđiểm kết nối, sử dụng các kết nối, kẹp và mối hàn, vị trí và tổng số đầu ra và\r\nkiểu và chất lượng của chúng. Thực hiện kiểm tra trong quá trình xây dựng, đặc\r\nbiệt trước khi đổ bê tông.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Các quy tắc điện có thể yêu\r\ncầu đo điện trở nối đất.
\r\n\r\nHướng dẫn sửa chữa và bảo dưỡng phải\r\nmô tả mức độ thường xuyên và cách kiểm tra và bảo trì hệ thống nối đất. Khoảng\r\nthời gian kiểm tra phải được thống nhất giữa các nhà thiết kế và các nhà vận hành các\r\ntuabin gió. Phải tính đến môi trường khắc nghiệt mà có thể cần thiết kiểm tra\r\nthường xuyên hơn. Nếu các thành phần trong hệ thống nối đất được dự kiến\r\ncó tuổi thọ nhất định, khoảng thời gian kiểm tra không thể dài hơn so với\r\ntuổi thọ mong đợi ngắn nhất của các thành phần.
\r\n\r\n\r\n\r\nViệc lắp dựng các tuabin gió lớn trên\r\nmặt đất phải mất nhiều ngày, bao gồm cả thời gian cần để lắp ráp và tháo rời cần\r\ncầu lớn được sử dụng. Mặt khác, các tuabin gió ngoài khơi có thể được dựng lên\r\ntrong vòng chưa đầy một ngày bằng cách sử dụng tàu đặc biệt hoặc các tời nâng.\r\nTrong mọi trường hợp, thường tới một vài tuần sau khi công việc lắp dựng hoàn\r\nthành trước khi tuabin gió được chuyển giao. Trong thời gian này, nhiều người\r\nlàm việc trong, trên và xung quanh tuabin gió, và họ có nguy cơ đáng kể bị ảnh\r\nhưởng nếu sét đánh tuabin gió. Do đó, các quy trình an toàn liên quan đến sét\r\nphải được thiết lập. Các quy trình đó phải bao gồm:
\r\n\r\n• Kiểm tra thường xuyên dự báo thời tiết\r\nđịa phương (ví dụ cứ mỗi buổi\r\nsáng);
\r\n\r\n• Đào tạo sơ cấp cứu cho nhân viên\r\nliên quan đến tổn thương sét và thương tích do tai nạn điện;
\r\n\r\n• Ứng dụng các kết nối hệ thống nối đất\r\ntrung gian càng sớm càng tốt;
\r\n\r\n• Xác định các địa điểm an toàn;
\r\n\r\n• Thông tin về tín hiệu cảnh báo sét\r\ncho tất cả mọi người trên hiện trường;
\r\n\r\n• Hướng dẫn nhân viên liên tục tìm các\r\nđám mây dông đang hình thành, nghe sấm và nhìn chùm sét
\r\n\r\n- phải nhận thức được những dấu\r\nhiệu của điện trường cao từ các đám mây dông, chẳng hạn như tóc dựng đứng,\r\ncác âm thanh lép bép hay ánh sáng phát từ chân trời như các hệ thống đầu thu\r\nsét;
\r\n\r\n- dừng công việc và đi đến vị\r\ntrí an toàn gần nhất khi đe dọa sét đánh đã được thấy rõ hoặc nhận được tín hiệu\r\ncảnh báo sét.
\r\n\r\nQuy trình an toàn như vậy phải có\r\ntrong chương trình sức khỏe và an toàn của công trường và phải có trong hướng dẫn\r\nlắp dựng tuabin gió cũng như hướng dẫn bảo trì và sửa chữa được nhà cung cấp tuabin\r\ngió đưa ra.
\r\n\r\nVăn phòng thời tiết thường cung cấp\r\ncác dự báo bão khá chính xác và thậm chí cung cấp các dịch vụ cảnh báo qua điện\r\nthoại, fax hoặc internet, mà dứt khoát phải được xem xét. Tuy nhiên, nó không\r\nthay thế được chỉ dẫn cho người ở hiện trường tìm kiếm các đám mây dông đang\r\nhình thành, sấm (âm thanh trong vòng 10 km đến 15 km) và sét (có thể nhìn thấy\r\ntrong ~ 30 km). Khu vực địa phương và thậm chí phát hiện sét đánh di động và\r\ncác thiết bị cảnh báo bão, mà có thể hữu ích, có sẵn từ các nhà chế tạo khác\r\nnhau.
\r\n\r\nMột số hệ thống cảnh báo sét có\r\nthể không cung cấp\r\ncảnh báo cho tất cả các chùm sét, đặc biệt với chùm sét đánh đầu tiên trong một\r\ncơn bão đang phát triển. Do đó, điều quan trọng là tất cả các nhân viên\r\nphải nhận thức được rủi ro của sét đến an toàn cá nhân của họ.
\r\n\r\nTrong công trường làm việc, kết nối\r\ncác cần cẩu, máy phát điện, v.v... vào hệ thống nối đất phải được thực hiện\r\ncàng sớm càng tốt.
\r\n\r\nNgười làm việc ở bên ngoài của\r\nvỏ tuabin và trên các cánh chắc chắn không an toàn, cũng như người đang đi bên\r\nngoài cột tháp tuabin gió, đang đứng bên cạnh cột tháp, đang leo thang, chạm\r\nvào hoặc làm việc trên mạch điện, hệ thống thông tin liên lạc có dây.v.v... sẽ\r\ncó nguy cơ nếu sét đánh tuabin gió. Do đó họ cần được hướng dẫn ngừng làm việc\r\nvà đi đến các địa điểm an toàn cho đến khi nguy hiểm đã qua.
\r\n\r\nThông thường, sàn bên trong cột tháp\r\nhình ống được coi là các vị trí\r\nan toàn, vì cột tháp gần như là một lồng Faraday hoàn hảo. Mọi người\r\ntrong tuabin gió cần được hướng dẫn dừng công việc và đi đến mặt sàn gần nhất\r\nbên trong cột tháp và ở lại đó cho đến\r\nkhi cơn bão đi qua. Nơi an toàn khác là bên trong xe có mái kim loại, các thùng\r\nkim loại, v.v....
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 1: Mọi người cần được hướng\r\ndẫn để đứng hoặc ngồi trên mặt sàn và tránh tiếp xúc với các hệ thống dẫn điện mở rộng theo\r\nchiều dọc trong cột tháp như hệ thống điện.
\r\n\r\nVì có thể khó khăn để giao tiếp hiệu\r\nquả trong khu vực xây dựng, một số loại tín hiệu âm thanh cảnh báo, phát thanh,\r\nphương tiện hiệu quả tương đương với cảnh báo diện rộng cần được thống nhất (chỉ có thể được lặp đi\r\nlặp lại tiếng còi xe của còi xe hoặc một còi khí nén).
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2: Tài liệu tuabin\r\ngió cần xác định vị\r\ntrí an toàn trong tuabin gió gồm cả khoảng cách an toàn cần thiết\r\nvà biện pháp phòng ngừa khác được thực hiện bởi những người\r\nđang ở vị trí an\r\ntoàn. IEC 62305-3 cung cấp hướng dẫn về cách thực hiện đánh giá chi tiết về khoảng\r\ncách an toàn.
\r\n\r\n11 Tài liệu cho hệ\r\nthống bảo vệ chống sét
\r\n\r\n\r\n\r\nĐiều này tóm tắt tất cả các tài liệu cần\r\nthiết tại các điều khác. Các mô tả được rút ngắn và nhóm lại để cải thiện cái\r\nnhìn qui định chung.
\r\n\r\nTài liệu hướng dẫn trong quá trình\r\nđánh giá thẩm định thiết kế được đưa ra trong 11.2, và cho đánh giá hiện trường\r\ntrong 11.3. Tài liệu cần thiết để kiểm tra trước hệ thống bảo vệ chống sét được\r\nđưa ra trong 11.4, và hướng dẫn sử dụng được liệt kê trong 11.5.
\r\n\r\nTài liệu hoặc có thể là một tài liệu\r\nduy nhất, hoặc viện dẫn theo tài liệu chuẩn.
\r\n\r\n11.2 Tài liệu cần\r\nthiết trong quá trình đánh giá thẩm định thiết kế
\r\n\r\nTài liệu chung (11.2.1) phải tập trung\r\nvào các tuabin gió như một tổng thể triết lý bảo vệ được sử dụng. Chúng phải\r\nliên kết với các tài liệu khác, chi tiết hơn về các cánh động cơ, cơ khí, điện,\r\nliên kết, các hệ thống nối đất và các hệ thống khác (11.2.2 đến 11.2.6).
\r\n\r\n11.2.1 Tài liệu chung
\r\n\r\na) Bản vẽ sắp xếp tổng thể (biểu\r\ndiễn bằng đường một nét) bảo vệ chống sét các tuabin gió bao gồm:
\r\n\r\n1) Các kết nối và các kết cấu\r\nriêng biệt
\r\n\r\n2) Các sơ đồ mạch biểu diễn khu vực\r\nLPZ và ranh giới của chúng, ví dụ Phụ lục E đưa ra tài liệu cơ bản;
\r\n\r\n3) các hệ thống đầu thu sét;
\r\n\r\n4) vị trí các dây dẫn sét;
\r\n\r\n5) kiểm soát điện thế bề mặt và\r\ncác điện cực đất;
\r\n\r\n6) vị trí các dây dẫn liên kết và\r\ncác thanh liên kết;
\r\n\r\n7) vị trí các SPD;
\r\n\r\n8) các điểm nối vỏ cáp.
\r\n\r\nThiết kế
\r\n\r\n1) mô tả cách dẫn dòng điện sét từ\r\nđiểm chặn;
\r\n\r\n2) cấp bảo vệ chống sét được sử dụng\r\ncho thiết kế;
\r\n\r\n3) nếu sử dụng nhỏ hơn mức LPL I\r\nthì đánh giá phải được chứng minh bằng tài liệu;
\r\n\r\n4) phân tích phân bố dòng điện\r\nsét trong tuabin gió;
\r\n\r\n5) lựa chọn và kiểm tra phối hợp\r\nnăng lượng của SPD.
\r\n\r\ncác quy trình an toàn cá nhân liên\r\nquan đến sét.
\r\n\r\n11.2.2 Tài liệu cho các cánh của\r\nđộng cơ
\r\n\r\na) Bản vẽ các cánh động cơ bao gồm:
\r\n\r\n1) dây dẫn sét qua các mặt cắt\r\nngang;
\r\n\r\n2) bất kỳ thành phần dẫn điện bổ\r\nsung;
\r\n\r\n3) các chi tiết liên kết.
\r\n\r\nb) Bản mô tả gồm:
\r\n\r\n1) lắp đặt các hệ thống dây dẫn\r\nsét và dây thu sét;
\r\n\r\n2) các biện pháp thực hiện để\r\ntránh hồ quang bên trong cánh;
\r\n\r\n3) xác định kiểm tra và bảo dưỡng\r\ncần thiết cho hệ thống dây thu sét, khe đánh lửa hay các\r\ncông tắc trượt;
\r\n\r\n4) xác định kiểm tra và bảo dưỡng\r\ncần thiết cho hệ thống dây dẫn sét và các thành phần kết nối;
\r\n\r\n5) các chỉ dẫn kiểm tra và bảo\r\ndưỡng.
\r\n\r\nc) Tài liệu về phương pháp xác\r\nminh biểu diễn khả năng của hệ thống dây thu sét để ngắt sét đánh và dòng điện\r\nsét dẫn thích hợp.
\r\n\r\n11.2.3 Tài liệu cho các hệ thống\r\ncơ khí
\r\n\r\na) Xác minh khả năng dẫn dòng điện\r\nsét.
\r\n\r\nb) Mô tả các biện pháp thực hiện để bảo vệ\r\nvòng bi và hệ thống thủy lực tránh tác động của dòng điện sét. Mô tả phải bao gồm\r\ncác tài liệu, chứng cứ của công nghệ đã được chứng minh và/hoặc báo cáo thử nghiệm cho\r\nthấy hiệu quả của các biện pháp bảo vệ.
\r\n\r\nc) Nếu không cung cấp bảo vệ, các\r\nbáo cáo thử nghiệm được yêu cầu cho thấy rằng ngay cả với tác động sét đánh thường\r\nxuyên, các vòng bi có thể được vận hành trong vòng đời thiết kế.
\r\n\r\n11.2.4 Tài liệu của các hệ\r\nthống điện và điện tử
\r\n\r\na) thiết kế lắp đặt và bảo vệ các\r\nhệ thống điện và điện tử;
\r\n\r\nb) kết hợp và lựa chọn SPD;
\r\n\r\nc) các mức miễn nhiễm của thiết bị\r\ntrong các khu vực LPZ;
\r\n\r\nd) kế hoạch bảo dưỡng của các\r\nSPD;
\r\n\r\ne) phân tích xác định nhu cầu đối\r\nvới các bộ bảo vệ chống sét cao thế.
\r\n\r\n11.2.5 Tài liệu của các hệ thống\r\nđầu thu sét và liên kết
\r\n\r\na) bản vẽ đẳng thế điện chung cho\r\ntất cả các liên kết và tiếp đất trong tuabin, biểu diễn hệ thống liên kết đẳng\r\nthế điện tổng quát;
\r\n\r\nb) các mô tả và bản vẽ có\r\ncác số liệu liên quan;
\r\n\r\nc) mô tả kiểm soát QA sẽ được thực\r\nhiện cho các kết nối.
\r\n\r\n11.2.6 Tài liệu của các hệ thống\r\nbảo vệ chống sét cho vỏ tuabin, hub và cột\r\ntháp
\r\n\r\na) Bản vẽ có các thông tin sau:
\r\n\r\n1) vỏ tuabin, mâm quay cho thấy\r\ncác bộ phận kim loại được sử dụng như hệ thống đầu thu sét;
\r\n\r\n2) các hệ thống đầu thu sét;
\r\n\r\n3) liên kết;
\r\n\r\n4) lưới kim loại hoặc ống dẫn kim\r\nloại khép kín, nếu có;
\r\n\r\n5) các biện pháp bảo vệ cho hub\r\nvà vỏ tuabin.
\r\n\r\nb) Các báo cáo thử nghiệm nếu\r\ncó.
\r\n\r\nc) Liên kết các hệ thống bảo vệ\r\nchống sét ngoài cho các cột tháp bê tông với cốt thép kim loại của cột tháp.
\r\n\r\nd) Kích thước các phần tử kết cấu\r\ncủa cột tháp dạng lưới đan.
\r\n\r\n11.3 Thông tin cụ thể\r\nở hiện trường
\r\n\r\na) Sét xuất hiện trong vùng đặt\r\ntrang trại gió.
\r\n\r\nb) Đối với tài liệu nối đất bổ sung thêm:
\r\n\r\n1) điện trở suất đất;
\r\n\r\n2) dòng điện sự cố chạm đất;
\r\n\r\n3) thời gian giải trừ sự cố chạm\r\nđất;
\r\n\r\nc) Kế hoạch sức khỏe và an toàn tại\r\ncông trường.
\r\n\r\n11.4 Tài liệu cần\r\ncung cấp để kiểm tra hệ thống LPS
\r\n\r\na) mô tả hệ thống LPS;
\r\n\r\nb) mô tả hệ thống nối đất;
\r\n\r\nc) các báo cáo kiểm tra trước đó,\r\nnếu có liên quan.
\r\n\r\n11.4.1 Báo cáo kiểm tra trực\r\nquan LPS
\r\n\r\n11.4.2 Báo cáo kiểm tra LPS\r\nhoàn chỉnh
\r\n\r\n\r\n\r\nCác tài liệu hướng dẫn sau đây phải\r\nbao gồm các vấn đề liên quan đến hệ thống bảo vệ chống sét và hệ thống đầu thu\r\nsét:
\r\n\r\na) tài liệu hướng dẫn về chất lượng;
\r\n\r\nb) tài liệu hướng dẫn về lắp đặt\r\nmóng;
\r\n\r\nc) tài liệu hướng dẫn về bảo dưỡng\r\nmóng;
\r\n\r\nd) tài liệu hướng dẫn lắp dựng\r\ntuabin gió;
\r\n\r\ne) tài liệu hướng dẫn bảo dưỡng\r\nvà kiểm tra tuabin gió.
\r\n\r\n12 Kiểm tra hệ thống\r\nbảo vệ chống sét
\r\n\r\n\r\n\r\nNhư một phần của khái niệm bảo vệ chống\r\nsét, phải thiết lập chương trình kiểm tra. Mục tiêu kiểm tra để đảm bảo rằng:
\r\n\r\n- hệ thống LPS tiếp tục phù hợp\r\nvới thiết kế ban đầu dựa theo tiêu chuẩn này;
\r\n\r\n- tất cả các thành phần\r\ncủa hệ thống LPS đều ở tình trạng tốt\r\nvà thực hiện tốt các chức năng được thiết kế của chúng.
\r\n\r\nHệ thống LPS phải được thiết kế theo\r\ncách cho phép người vận hành để đảm bảo nhà vận hành kiểm tra các bộ phận\r\nquan trọng của hệ thống.
\r\n\r\nNhà chế tạo tuabin gió có trách nhiệm\r\nthực hiện một chỉ dẫn kiểm\r\ntra/một kế hoạch kiểm tra và bao gồm cả các điểm tự kiểm tra trong hướng dẫn\r\ncông việc, các tài liệu hướng dẫn bảo dưỡng và sửa chữa tuabin gió và tài liệu hướng dẫn bảo\r\ndưỡng móng, v.v...
\r\n\r\n\r\n\r\n12.2.1 Qui định chung
\r\n\r\nMột chương trình kiểm tra phải được\r\nthiết lập. Các kiểm tra phải được thực hiện phù hợp 12.1 và tối thiểu được thực\r\nhiện trong các quy trình sau:
\r\n\r\n- Sản xuất tuabin gió;
\r\n\r\n- Lắp đặt tuabin gió;
\r\n\r\n- Khai thác tuabin gió;
\r\n\r\n- trong khoảng thời gian hợp lý\r\nliên quan đến vị trí của tuabin gió với (khoảng tối đa chung giữa các kiểm tra\r\nthường xuyên được đưa ra trong Bảng 7);
\r\n\r\n- sau các trường hợp mà các bộ\r\nphận của tuabin gió đã được tháo dỡ hoặc sửa chữa (tức là các cánh, thành phần chính, các hệ thống\r\nđiều khiển, v.v...).
\r\n\r\n12.2.2 Kiểm tra trong quá\r\ntrình sản xuất tuabin gió
\r\n\r\nChương trình kiểm tra có thể được thực\r\nhiện bằng nhân viên kiểm\r\ntra chất lượng hoặc bằng tự kiểm tra theo báo cáo trong kế hoạch kiểm tra.\r\nTrong sản xuất, lắp dựng và lắp đặt các tuabin gió phải được bảo đảm rằng tất\r\ncả các lắp đặt và các biện pháp liên quan đến bảo vệ chống sét đều được thực hiện\r\nđúng. Tất cả các chi tiết quan trọng được mô tả trong hướng dẫn làm\r\nviệc v.v...
\r\n\r\n12.2.3 Kiểm tra trong quá\r\ntrình lắp đặt tuabin gió
\r\n\r\nHệ thống nối đất phải được kiểm tra cẩn\r\nthận trong khi lắp đặt, tập trung đặc biệt vào:
\r\n\r\n- thiệt hại cơ học trong đào và\r\nlấp;
\r\n\r\n- ổn định cơ học khi đúc;
\r\n\r\n- kết nối điện đến các bộ phận\r\nkim loại khác (như các thang ngoài trời);
\r\n\r\n- kết nối các hệ thống nối đất\r\nmóng;
\r\n\r\n- kết nối các hệ thống nối đất\r\nbên ngoài;
\r\n\r\n- ăn mòn điện.
\r\n\r\nCó thể có các bộ phận khác của hệ thống\r\nkhông thể kiểm tra trực quan sau này, mà sẽ yêu cầu tập trung đặc biệt trong quá\r\ntrình lắp đặt.
\r\n\r\n12.2.4 Kiểm tra trong quá\r\ntrình khai thác tuabin gió và kiểm tra định kỳ
\r\n\r\nNhư một bộ phận của việc khai thác\r\ntuabin gió, hệ thống bảo vệ chống sét phải được kiểm tra. Điều này phải được thực\r\nhiện tối thiểu bằng kiểm tra trực quan - và bằng cách đo liên tiếp ở những nơi không\r\nthể kiểm tra hệ thống LPS.
\r\n\r\nKhi thực hiện kế hoạch kiểm tra, quan\r\ntrọng là xem xét các điểm sau đây:
\r\n\r\n- xói mòn và ăn món các phần tử\r\nđầu thu sét (chỉ kiểm tra định\r\nkỳ);
\r\n\r\n- các thuộc tính cơ và điện của\r\ncác dây dẫn, các kết nối, các tiếp điểm trượt hoặc các khe đánh lửa;
\r\n\r\n- điều kiện kết nối, liên kết đẳng\r\nthế, cố định, v.v...;
\r\n\r\n- các điều kiện cho SPD;
\r\n\r\n- ăn mòn các điện cực đất (chỉ\r\nkiểm tra định kỳ).
\r\n\r\nVới các khoảng thời gian nhất định\r\n(cho trong Bảng 7), thực hiện kiểm tra hoàn chỉnh gồm các phép đo liên tục ở\r\ncác bộ phận quan trọng của hệ thống LPS và kiểm tra các SPD mà không được giám sát.
\r\n\r\nNhà chế tạo cánh và nhà chế tạo tuabin\r\ngió có thể xác định cụ thể trong tài liệu hướng dẫn bảo dưỡng và sửa\r\nchữa của mình các khoảng thời gian kiểm tra LPS theo hàm số của Nd,\r\nsố lượng chùm sét đánh vào tuabin gió mỗi năm dựa trên độ bền của thiết kế bảo\r\nvệ chống sét đã được chứng minh trong tài liệu phân tích và thử nghiệm.
\r\n\r\nCác phép đo liên tục có thể được thực\r\nhiện như đo với dòng DC hoặc các phương pháp tương tự. Mục tiêu chính là để đảm\r\nbảo tính liên tục của kết nối và không thu nhận một giá trị nhất định. Các giá\r\ntrị cụ thể có thể được sử dụng để tham khảo giữa các phép đo định kỳ.
\r\n\r\nĐiểm và giới hạn đo phải được xác định\r\nrõ trong tài liệu hướng dẫn bảo dưỡng và sửa chữa.
\r\n\r\nTính liên tục của dây dẫn sét ở cánh tuabin\r\ngió phải được đảm bảo bằng việc xây dựng hệ thống và kiểm tra trong quá trình sản\r\nxuất sao cho không cần thiết các phép đo liên tục trong khu vực.
\r\n\r\nBảng 7 - Các\r\nkhoảng thời gian kiểm tra chung của hệ thống LPS
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Cấp bảo vệ \r\n | \r\n Kiểm tra trực\r\n quan \r\n(mỗi X năm) \r\n | \r\n Kiểm tra trọn\r\n bộ gồm các phép đo liên tục \r\n(mỗi X năm) \r\n |
\r\n I và II \r\n | \r\n 1 \r\n | \r\n 2 \r\n |
\r\n III và IV \r\n | \r\n 1 \r\n | \r\n 4 \r\n |
12.2.5 Kiểm tra sau\r\nkhi tháo dỡ hoặc sửa chữa\r\ncác bộ phận chính
\r\n\r\nSau khi tháo dỡ hoặc sửa chữa các bộ\r\nphận chính của tuabin gió, nó phải được bảo đảm rằng tất cả các lắp đặt liên\r\nquan đến LPS được phục hồi đúng cách. Nếu cần thiết, phải thực hiện kiểm tra đầy\r\nđủ.
\r\n\r\nKhi các tuabin gió đang hoạt động bình\r\nthường, tần suất kiểm\r\ntra sẽ được xác định phù hợp với các điều kiện môi trường địa phương, nhưng phải\r\nbảo đảm rằng tuabin gió được kiểm tra tối thiểu với tần suất đã đưa ra trong Bảng\r\n7.
\r\n\r\n\r\n\r\nKiểm tra thường xuyên là một điều kiện\r\ncơ bản để bảo trì đáng tin cậy một LPS tuabin gió.
\r\n\r\nNếu thiết kế LPS có các bộ phận hao\r\nmòn (điểm đầu thu sét, tiếp điểm trượt cơ học, khe đánh lửa, thiết bị bảo vệ chống\r\nsét, v.v...), phải được bảo đảm rằng những bộ phận này được bảo trì thường xuyên\r\nkhi kiểm tra định kỳ - và phù hợp với vòng đời mong đợi của chúng - hoặc chúng\r\nđược giám sát với hệ thống giám sát tự động sẽ thông báo cho các nhà vận hành của\r\ntuabin gió khi có một thành phần bị lỗi.
\r\n\r\nTất cả các thành phần bị mòn hoặc bị lỗi\r\nđược thay thế ngay.
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Hiện tượng sét liên quan đến các tuabin gió
\r\n\r\nA.1 Môi trường sét đối\r\nvới các tuabin gió
\r\n\r\nA.1.1 Qui định chung
\r\n\r\nMục tiêu của Phụ lục A này nhằm trình\r\nbày dưới hình thức ngắn gọn thông tin cần thiết nhất về hiện tượng sét có liên quan để\r\nhiểu hiện tượng sét và các quá trình liên quan khi sét tương tác với tuabin gió.\r\nThông tin toàn diện hơn có sẵn trong các tài liệu [1] 4.
\r\n\r\nA.1.2 Thuộc tính của\r\nsét
\r\n\r\nSét có thể được coi như một nguồn\r\ndòng, và bốn tham số dòng điện sét liên quan đến kết nối với thiết kế và kích cỡ\r\ncủa bảo vệ chống sét là: dòng điện sét đỉnh (l), độ dốc các xung\r\ndòng điện sét (di/dt), điện tích dịch chuyển (Q) và năng lượng riêng (W/R).
\r\n\r\nGiá trị tối đa ghi được của dòng điện\r\nsét sinh ra từ một cú sét đơn lá trong vùng từ 2 kA đến 300 kA. Các giá trị tối\r\nđa ghi được của điện tích truyền và năng lượng riêng lên đến vài trăm Cu lông\r\n(C) và, trong những dịp rất hiếm, lên đến 20 MJ/Ω. Các tham số dòng điện sét\r\nnày chi phối phần lớn thiệt hại đến cánh tuabin gió và/hoặc phần cứng hệ thống\r\nbảo vệ chống sét. Các dòng điện sét sinh ra các áp lực lớn đôi khi làm vỡ kết cấu\r\ncomposite của cánh. Chúng cũng ảnh hưởng tới độ lớn của các hiệu ứng sét gián\r\ntiếp trên các hệ thống điện và điện tử. Điện tích truyền làm nóng chảy tại các\r\nvị trí sét đánh vào, như các bộ nhận, và ở những vị trí khác mà dòng điện sét phải đi\r\nqua các khe hở trên tuyến dẫn\r\ndòng. Các ảnh hưởng của bốn tham số dòng điện sét trên hệ thống bảo vệ chống\r\nsét được tóm tắt trong Bảng A.3.
\r\n\r\nCác giá trị tối đa của các tham số này\r\nchỉ xuất hiện trong vài phần trăm các chùm sét đánh. Giá trị trung bình của\r\ndòng điện sét đỉnh xấp xỉ 30 kA với giá trị trung bình của điện tích dịch chuyển\r\nvà năng lượng riêng là 5 C và 55 kJ/Ω tương ứng. Ngoài ra, các đặc tính điện của\r\ndòng điện sét sẽ thay đổi theo loại sét, mùa trong năm và vị trí địa lý.
\r\n\r\nCác trường điện xuất hiện ngay trước\r\nkhi có sét đánh vào cũng là một phần của môi trường sét và các trường này\r\nxác định nơi sét sẽ đánh vào kết cấu, và các bề mặt không dẫn điện của kết cấu\r\ncó bị đánh thủng bởi các dải phát\r\nxạ và tiên đạo tiếp nối cảm ứng trong trường từ của các phần tử dẫn điện bên\r\ntrong.
\r\n\r\nA.1.3 Hình thành\r\nphóng sét và các tham số về điện
\r\n\r\nSét được sinh ra sau khi có khác biệt\r\nđiện tích giữa các đám\r\nmây dông bởi các quá\r\ntrình được mô tả trong các tài liệu khoa học (ví dụ [1]). Sét được quan sát thấy\r\nkhi điện tích này được phóng tới trái đất hoặc tới khu vực mang điện tích trái\r\ndấu trong cùng một đám mây hoặc đám mây lân cận. Các thảo luận\r\nsau đây chỉ liên quan đến sét đánh xuống trái đất, dẫn đến việc dịch chuyển điện\r\ntích giữa đám mây dông và trái đất.
\r\n\r\nSét đánh thường bao gồm một số thành\r\nphần. Toàn bộ sự kiện theo cùng một đường dẫn ion hóa được gọi là một chùm\r\nsét, kéo dài đến khoảng 1 s. Các thành phần riêng của một chùm sét được gọi là các\r\ncú sét ngắn và cú sét dài, mà thường được gọi là dòng liên tục.
\r\n\r\nSét đánh thuộc một trong hai kiểu cơ bản, sét hướng\r\nxuống hoặc sét hướng lên. Sét hướng xuống bắt đầu từ mây\r\ndông và hướng về phía trái đất. Ngược lại, sét hướng lên bắt đầu từ một vị trí\r\ntiếp xúc trên trái đất (như một đỉnh núi) hoặc ở đỉnh một kết cấu nối đất\r\ncao và hướng về phía đám mây dông. Thông thường, các kiểu cơ bản này được gọi\r\nlà "sét từ mây xuống đất" hay "sét hướng xuống" và\r\n"sét từ đất đến mây" hoặc "sét hướng lên".
\r\n\r\nCả hai kiểu sét được chia theo sự phân\r\ncực của điện tích dịch chuyển ra khỏi mây dông. Một chùm sét âm kéo điện tích\r\nâm từ mây dông xuống đất. Một chùm sét dương dẫn đến điện tích dương từ mây dông\r\nxuống đất. Phần lớn các chùm sét là âm, chiếm khoảng 90 % tất cả các chùm sét từ\r\nmây xuống đất. Phóng điện tích dương tạo thành khoảng 10 % còn lại của tất cả\r\ncác chùm sét từ mây xuống đất. Thông thường, các chùm sét dương biểu diễn các\r\ntham số dòng điện lớn nhất (tức là I, Q và W/R cao hơn), trong khi các chùm sét âm biểu\r\ndiễn các xung dòng điện dốc nhất (tức là di/dt cao nhất).
\r\n\r\nMỗi lần sét đánh là khác nhau do các\r\nbiến động tự nhiên trong mây dông tạo ra nó và các đường dẫn riêng xuống đất.\r\nVí dụ, không thể dự báo rằng lần sét đánh kế tiếp tới một kết cấu cụ thể sẽ có\r\ndòng điện đỉnh có giá trị biết trước. Chỉ có thể dự báo xác suất mà kết cấu sẽ\r\nbị sét đánh với các tham số dòng điện vượt quá một giá trị nhất định.
\r\n\r\nPhân bố xác suất của các tham số điện\r\nđược sử dụng để mô tả cú sét đánh\r\nđã tạo ra bằng cách sử dụng các phép đo trực tiếp các cú sét thực tế đánh vào\r\ncác tòa tháp cao [2] [3]. Số liệu thống kê về các tham số dòng điện sét được sử\r\ndụng trong các tiêu chuẩn bảo vệ chống sét IEC 62305 (xem Bảng A.1) Thông tin\r\nhơn nữa hiện nay đã có sẵn trên toàn thế giới từ các hệ thống vị trí sét khu vực\r\nvà quốc gia. Các hệ thống này có thể ghi lại vị trí của một cú sét đánh và ước\r\nlượng dòng điện đỉnh.
\r\n\r\nCác phân bố xác suất mà mô tả các tham\r\nsố dòng điện sét là khác nhau đối với mỗi loại sét (lên/xuống và dương/âm). Các\r\nphân bố xác suất thích hợp được mô tả dưới đây cùng với các dạng sóng đặc trưng\r\ncủa từng kiểu phóng điện. Mức xác suất cho trước chỉ ra xác suất\r\ncủa tham số dòng điện quy định\r\ncủa một sét cụ thể vượt quá giá trị trong bảng.
\r\n\r\nA.1.4 Sét từ mây xuống\r\nđất
\r\n\r\nSét từ mây xuống đất (phóng điện hướng\r\nxuống) được hình thành ban đầu bởi sự phóng điện đánh thủng sơ bộ\r\ntrong đám mây. Tính đến thời điểm này, tính vật lý của quá trình này chưa được\r\nhiểu đầy đủ. Các phần của quá trình phóng điện diễn ra bên dưới đám mây được biết\r\nnhiều hơn.
\r\n\r\nA.1.4.1 Sét âm từ mây\r\nxuống đất
\r\n\r\nTrong trường hợp một chùm sét âm, tiên\r\nđạo sét từng bậc đi từ đám mây xuống đất theo các bước vài chục mét với thời gian\r\ndừng giữa các bước xấp xỉ 50 µs. Các bước có dòng điện xung thời gian ngắn (điển\r\nhình 1 µs) lớn hơn 1 kA. Khi được phát triển đầy đủ, luồng tiên đạo sét có tổng\r\nđiện tích khoảng 10 C hoặc lớn hơn. Đường kính luồng trong phạm vi lên đến vài\r\nchục mét. Tổng thời gian quá trình tiên đạo sét từng bậc cỡ vài chục mili giây. Luồng\r\ntiên đạo sét mờ thường không nhìn thấy được bằng mắt thường.
\r\n\r\nKết thúc tiên đạo sét, đầu tiên đạo\r\nsét, là tại điện thế vượt quá 10 MV so với trái đất. Khi đầu tiên đạo tiếp cận\r\ntrái đất, điện thế cao này tăng cường độ điện trường tại bề mặt trái đất. Khi\r\nđiện trường trên mặt đất vượt quá giá trị đánh thủng không khi, các\r\ntiên đạo sét "trả lời" (di chuyển hướng lên) được phát ra từ trái đất\r\nhoặc từ các kết cấu trên mặt đất. Các tiên đạo sét dịch chuyển hướng lên này thường\r\nđược gọi là các tiên đạo sét kết nối. Các tiên đạo sét kết nối đóng một vai trò\r\nquan trọng trong việc xác định các điểm sét đánh vào đối tượng.
\r\n\r\nKhi tiên đạo sét từng bậc đi xuống gặp\r\ntiên đạo sét kết nối hướng lên sẽ tạo ra đường dẫn liên tục từ đám mây xuống đất.\r\nĐiện tích đưa vào luồng tiên đạo sét thường được phóng xuống đất bởi sóng dòng\r\nđiện truyền tới luồng ion hóa ở khoảng một phần ba tốc độ ánh sáng. Quá trình này được gọi\r\nlà cú sét phản hồi đầu tiên. Cú sét phản hồi đầu tiên có thể có giá trị đỉnh\r\nlên đến vài trăm kilo ampe và thời gian cỡ vài trăm micro giây. Quá trình sét\r\nđánh truyền xuống được minh họa trong Hình A.1.
\r\n\r\nHình A.1 - Quá\r\ntrình liên quan đến sự hình thành của sét từ mây xuống đất
\r\n\r\nSau một khoảng thời gian cỡ từ 10 ms đến\r\nvài trăm ms, chuỗi các cú sét tiên đạo/phản hồi tiếp sau có thể theo đường dẫn\r\nđược thực hiện bởi cú sét phản\r\nhồi đầu tiên. Tiên đạo sét (phóng ra) trước những cú sét phản hồi tiếp theo này\r\nthường không phải là tiên đạo từng bậc và nhanh hơn nhiều (thời gian cỡ vài\r\nms). Trung bình, một chùm sét đánh thường có 3 đến 4 cú sét phản hồi (bao gồm cả\r\ncú sét đầu tiên). Các cú sét phản hồi tạo ra phần nhìn thấy được của chùm sét\r\nđánh.
\r\n\r\nTheo sau một hoặc nhiều cú sét phản hồi,\r\nmột dòng điện liên tục (còn được gọi là cú sét dài) có thể dẫn qua các luồng vẫn\r\ncòn ion hóa. Dòng điện liên tục khác nhau khá nhiều so với các dòng điện biên độ\r\ncao, thời gian ngắn của các cú sét phản hồi: biên độ dòng trung bình trong khoảng\r\nvài trăm ampe, trong khi thời gian có thể kéo dài tới vài trăm ms. Dòng điện\r\nliên tục sẽ dịch chuyển số lượng lớn điện tích trực tiếp từ mây xuống đất. Khoảng\r\nmột nửa các chùm sét từ mây tới đất có chứa thành phần dòng liên tục.
\r\n\r\nHình A.2 thể hiện biên dạng điển hình\r\ncủa dòng điện sét trong chùm sét âm từ mây tới đất. Theo sau tiếp xúc của tiên\r\nđạo sét từng bậc và tiên đạo sét kết nối, có một cú sét phản hồi tạo ra (tại đất)\r\ndòng điện xung biên độ cao kéo dài vài trăm µs. Giá trị đỉnh của dòng điện\r\ntrong dải từ vài kA đến 100 kA, giá trị trung bình khoảng 30 kA (Bảng A.1). Tiếp\r\nsau các cú sét phản hồi đầu tiên, (các) cú sét phản hồi tiếp theo và (các) dòng\r\nđiện liên tục có thể xuất hiện. Mặc dù các cú sét phản hồi kéo theo thường có\r\ngiá trị dòng đỉnh thấp hơn\r\nvà thời gian ngắn hơn so với cú sét phản hồi ban đầu, nhưng chúng thường có tốc\r\nđộ gia tăng dòng điện cao hơn. Sự phóng điện âm từ mây tới đất có thể bao gồm\r\ncác kết hợp khác nhau của các thành phần dòng điện khác nhau đề cập ở trên, như thể\r\nhiện trong Hình A.5.
\r\n\r\nHình A.2 -\r\nBiên dạng điển hình của chùm sét âm từ mây tới đất (không theo tỷ lệ)
\r\n\r\nDòng điện sét gồm một hoặc nhiều cú\r\nsét khác nhau:
\r\n\r\n- các cú sét ngắn có thời gian\r\nnhỏ hơn 2 ms (Hình A.3);
\r\n\r\n- các cú sét dài có thời gian lớn\r\nhơn 2 ms (Hình A.4).
\r\n\r\nCHÚ DẪN:
\r\n\r\nO1 điểm gốc giả định
\r\n\r\nI dòng điện đỉnh
\r\n\r\ni dòng điện
\r\n\r\nt thời gian
\r\n\r\nT1 thời gian sườn\r\ntrước
\r\n\r\nT2 thời gian tới\r\nmột nửa giá trị
\r\n\r\nHình A.3 -\r\nXác định các tham số cú sét ngắn (điển hình T2 ≤ 2 ms)
\r\n\r\nCHÚ DẪN:
\r\n\r\nT khoảng thời\r\ngian
\r\n\r\nQlong điện tích cú\r\nsét dài
\r\n\r\nHình A.4 -\r\nXác định các tham số cú sét dài (điển hình 2 ms ≤ Tlong ≤ 1 s)
\r\n\r\n(Hình A.2\r\ntrong IEC 62305-1)
\r\n\r\nBảng A.1 - Các tham số\r\ndòng điện sét từ mây tới đất
\r\n\r\n(chuyển từ Bảng\r\nA.1 trong IEC 62305-1)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Tham số \r\n | \r\n Giá trị cố định cho LPL I \r\n | \r\n Các giá trị \r\n | \r\n Loại cú sét \r\n | ||
\r\n 95 % \r\n | \r\n 50% \r\n | \r\n 5% \r\n | |||
\r\n I (kA) \r\n | \r\n \r\n | \r\n 4 \r\n(98 %) \r\n | \r\n 20 \r\n(80 %) \r\n | \r\n 90 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm đầu tiên \r\n |
\r\n 50 \r\n | \r\n 4,9 \r\n | \r\n 11,8 \r\n | \r\n 28,6 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm tiếp\r\n theo \r\n | |
\r\n 200 \r\n | \r\n 4,6 \r\n | \r\n 35 \r\n | \r\n 250 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện dương đầu tiên\r\n (đơn) \r\n | |
\r\n Q flash (C) \r\n | \r\n \r\n | \r\n 1,3 \r\n | \r\n 7,5 \r\n | \r\n 40 \r\n | \r\n Chùm sét âm \r\n |
\r\n 300 \r\n | \r\n 20 \r\n | \r\n 80 \r\n | \r\n 350 \r\n | \r\n Chùm sét dương \r\n | |
\r\n Qshort (C) \r\n | \r\n \r\n | \r\n 1,1 \r\n | \r\n 4,5 \r\n | \r\n 20 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm đầu tiên \r\n |
\r\n \r\n | \r\n 0,22 \r\n | \r\n 0,95 \r\n | \r\n 4 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm tiếp theo \r\n | |
\r\n 100 \r\n | \r\n 2 \r\n | \r\n 16 \r\n | \r\n 150 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện dương đầu\r\n tiên (đơn) \r\n | |
\r\n W/R (kJ/Ω) \r\n | \r\n \r\n | \r\n 6 \r\n | \r\n 55 \r\n | \r\n 550 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm đầu tiên \r\n |
\r\n \r\n | \r\n 0,55 \r\n | \r\n 6 \r\n | \r\n 52 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm tiếp theo \r\n | |
\r\n 10000 \r\n | \r\n 25 \r\n | \r\n 650 \r\n | \r\n 15000 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện dương đầu tiên \r\n | |
\r\n di/dtmax \r\n(kA/µs) \r\n | \r\n \r\n | \r\n 9,1 \r\n | \r\n 24,3 \r\n | \r\n 65 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm đầu tiên \r\n |
\r\n \r\n | \r\n 9,9 \r\n | \r\n 39,9 \r\n | \r\n 161,5 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm tiếp theo \r\n | |
\r\n 20 \r\n | \r\n 0,2 \r\n | \r\n 2,4 \r\n | \r\n 32 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện dương đầu tiên \r\n | |
\r\n di/dt30/90% \r\n(kA/µS) \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n 4,1 \r\n | \r\n 20,1 \r\n | \r\n 98,5 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm tiếp theo \r\n |
\r\n Qlong (C) \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n Cú sét dài \r\n |
\r\n tlong (s) \r\n | \r\n 0,5 \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n Cú sét dài \r\n |
\r\n Thời gian sườn trước (µs) \r\n | \r\n \r\n | \r\n 1,8 \r\n | \r\n 5,5 \r\n | \r\n 18 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm đầu tiên \r\n |
\r\n 0,22 \r\n | \r\n 1,1 \r\n | \r\n 4,5 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm tiếp theo \r\n | ||
\r\n 3,5 \r\n | \r\n 22 \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện dương đầu tiên\r\n (đơn) \r\n | ||
\r\n Thời gian cú sét (µs) \r\n | \r\n \r\n | \r\n 30 \r\n | \r\n 75 \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm đầu tiên \r\n |
\r\n \r\n | \r\n 6,5 \r\n | \r\n 32 \r\n | \r\n 140 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện âm tiếp theo \r\n | |
\r\n \r\n | \r\n 25 \r\n | \r\n 230 \r\n | \r\n 2000 \r\n | \r\n Cú sét ngắn mang điện dương đầu tiên\r\n (đơn) \r\n | |
\r\n Khoảng thời gian (ms) \r\n | \r\n \r\n | \r\n 7 \r\n | \r\n 33 \r\n | \r\n 150 \r\n | \r\n Cú sét chùm mang điện âm \r\n |
\r\n Tổng thời gian sét đánh (ms) \r\n | \r\n \r\n | \r\n 0,15 \r\n | \r\n 13 \r\n | \r\n 1100 \r\n | \r\n Sét mang điện âm (tất cả) \r\n |
\r\n 31 \r\n | \r\n 180 \r\n | \r\n 900 \r\n | \r\n Sét mang điện âm (không có đánh đơn) \r\n | ||
\r\n 14 \r\n | \r\n 85 \r\n | \r\n 500 \r\n | \r\n Sét mang điện dương \r\n | ||
\r\n CHÚ THÍCH: Các giá trị I = 4\r\n kA và I = 20 kA tương ứng với xác suất 98 % và 80 %. \r\n |
Hình A.5 -\r\nThành phần có thể có của sét hướng xuống (điển hình trên địa hình bằng phẳng và\r\ntới các kết cấu thấp) (Hình A.3 trong IEC 62305-1)
\r\n\r\nA.1.4.2 Sét dương từ\r\nmây xuống đất
\r\n\r\nNgược với các chùm sét âm, các chùm\r\nsét dương từ mây về đất được khởi phát từ một tiên đạo sét truyền xuống liên tục\r\nmà không có các bước riêng rẽ. Tiên đạo kết nối và các giai đoạn đánh phản hồi tương\r\ntự như các quá trình mô tả ở trên cho các chùm sét âm. Một chùm sét dương từ mây về đất\r\nthường chỉ bao gồm một\r\ncú sét phản hồi và có thể theo sau bằng một dòng điện liên tục.
\r\n\r\nCác chùm sét dương từ mây về đất rất\r\nquan trọng đối với bảo vệ chống sét thực tiễn vì giá trị dòng điện đỉnh\r\n(I), tổng điện tích dịch chuyển (Q), và năng lượng riêng (W/R) có thể lớn hơn\r\nso với chùm sét âm. Cú sét phản\r\nhồi có xu hướng có tốc độ phát sinh dòng thấp hơn so với cú sét phản hồi ban đầu\r\nâm. Biên dạng điển\r\nhình của dòng điện đối với sét dương từ mây xuống đất được biểu diễn trên Hình A.6. Tham số điện\r\nđiển hình được tổng hợp trong Bảng A.1 cùng với các tham số phóng sét âm [2]\r\n[3].
\r\n\r\nHình A.6 -\r\nBiên dạng điển hình của chùm sét dương từ mây tới đất
\r\n\r\nA.1.5 Sét hướng lên
\r\n\r\nĐiện tích trong mây dông gây ra sự gia\r\ntăng điện trường trên bề mặt trái đất, nhưng thường không đủ để khởi phóng một\r\ntiên đạo sét di chuyển hướng lên. Tuy nhiên, điện trường có thể được tăng cường\r\nđáng kể ở vùng núi,\r\ncác đối tượng đặt trên mặt đất cao, hoặc các kết cấu cao như các tòa tháp hoặc tuabin\r\ngió. Tại các địa điểm như vậy, cường độ điện trường có thể trở nên đủ lớn để\r\nkhởi phát một tiên đạo sét di chuyển hướng từ mặt đất lên điện tích mây dông. Kết\r\ncấu có chiều cao vượt quá 100 m so với địa hình xung quanh (như tuabin gió hiện\r\nđại) chịu tiếp xúc đặc biệt với các chùm sét khởi phát hướng lên.
\r\n\r\nMột chùm sét khởi phát hướng lên có\r\ngiai đoạn dòng liên tục. Trên xung dòng điện liên tục, các dòng điện có thể bị\r\nxếp chồng (Hình A.7). Giai đoạn dòng điện liên tục có thể được theo sau bởi các\r\ncú sét phản hồi\r\ndọc theo cùng một luồng. Các cú sét phản hồi khá giống với các cú sét phản hồi kéo\r\ntheo của các chùm sét từ mây xuống đất. Các chùm sét khởi phát hướng lên không\r\nchứa thành phần nào tương tự như cú sét phản hồi ban đầu của các chùm sét từ\r\nmây xuống đất. Vị trí mà chùm sét khởi phát hướng lên đánh vào kết cấu đơn giản\r\nlà cùng một điểm hình thành tiên đạo sét hướng lên.
\r\n\r\nHình A.7 -\r\nBiên dạng điển hình của\r\nchùm sét khởi phát hướng\r\nlên tích điện âm
\r\n\r\nViệc đo các tham số của sét hướng lên\r\nđược thực hiện trên các đối tượng cao thường phải chịu kiểu sét này. Thông tin\r\nchi tiết từ những quan sát trên toàn thế giới cũng như thảo luận toàn diện về\r\nsét hướng lên của Rakov và Uman có thể được tìm thấy trong [1]. Trong những\r\nnăm gần đây, các chùm sét hướng lên cũng đã được nghiên cứu bởi các phép đo\r\ntrên tuabin gió [4].
\r\n\r\nCác thông tin dưới đây về tham số dòng\r\nliên quan đến các chùm sét âm hướng lên, do đó mặc dù quan sát được nhưng các\r\nchùm sét dương khởi phát hướng\r\nlên rất hiếm.
\r\n\r\nMặc dù các giá trị dòng điện đỉnh khoảng\r\n10 kA là tương đối thấp, nhưng điện tích dịch chuyển liên quan đến dòng liên tiếp\r\nban đầu có trong các trường hợp hiếm hoi lại rất cao tới 300 C như thể hiện trong\r\nBảng A.2 [1]. Các chùm sét\r\nkhởi phát hướng lên cũng có thể gồm các kết hợp khác nhau của các thành phần dòng khác nhau đề\r\ncập ở trên, như thể\r\nhiện trong Hình A.8.
\r\n\r\nNói chung, chùm sét khởi phát hướng\r\nlên có giá trị tham số dòng thấp hơn so với chùm sét hướng xuống, có thể có trường\r\nhợp ngoại lệ về tổng điện tích dịch chuyển. Hơn nữa, rõ ràng là các đối tượng cao\r\nđược đặt\r\nở\r\ncác vị trí chịu tác động có thể thường xuyên gặp chùm sét hướng lên, đặc biệt là\r\ntrong những dông bão mùa đông khi hàng chục chùm sét đánh hướng lên đã được\r\nquan sát thấy trên các đối tượng cao chịu tác động nhiều.
\r\n\r\nĐiều này rất phù hợp cho\r\ntuabin gió vì vị trí cao và chịu tác động nhiều là một lợi thế đối với tuabin\r\ngió do điều kiện gió thuận lợi. Vì vậy cần thiết phải xem xét rủi ro của chùm\r\nsét hướng lên, và người triển khai nên tìm kiếm thông tin về các điều kiện sét\r\nmùa đông tại các vị\r\ntrí kỳ vọng. Khi chùm sét hướng lên bắt nguồn từ đầu các tuabin gió (tức là các\r\ncánh và các hệ thống đầu thu sét bảo vệ thiết bị đo đạc khí tượng trên vỏ\r\ntuabin), điểm sét đánh được đưa ra,\r\nvà miễn là bảo vệ chống sét được thiết kế đúng, nó có thể được dự kiến cũng sẽ\r\nhoạt động tốt đối với các chùm sét hướng lên.
\r\n\r\nTuy nhiên, tần suất sét đánh mùa đông\r\ncao có thể cần các hệ thống đầu thu sét bền hơn hoặc cần thay thế định kỳ hệ thống\r\nđầu thu sét.
\r\n\r\nBảng A.2 -\r\nTham số dòng điện sét khởi phát hướng lên
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Tham số \r\n | \r\n Giá trị tối\r\n đa \r\n | |
\r\n Tổng điện tích dịch chuyển \r\n | \r\n C \r\n | \r\n 300 \r\n |
\r\n Tổng thời gian \r\n | \r\n s \r\n | \r\n 0,5 đến 1,0 \r\n |
\r\n Dòng điện đỉnh \r\n | \r\n kA \r\n | \r\n 20 \r\n |
\r\n Tốc độ gia tăng trung bình của\r\n dòng điện xung xếp chồng \r\n | \r\n kA/µs \r\n | \r\n 20 \r\n |
\r\n Số lượng dòng điện xung xếp chồng \r\n | \r\n 50 \r\n |
Hình A.8 -\r\nCác thành phần có thể có của các chùm sét hướng lên (điển hình tới các kết cấu cao hơn hoặc/và chịu\r\ntác động) (Hình A.4 trong IEC 62305-1)
\r\n\r\nA.2 Tham số dòng điện\r\nsét liên quan đến điểm sét đánh
\r\n\r\nNói chung, các tham số dòng điện sét đóng vai trò\r\ntrong sự liền mạch của hệ thống LPS gồm dòng điện đỉnh I, điện tích Q, năng lượng\r\nriêng W/R, thời gian T và độ dốc trung bình của dòng di/dt. Mỗi tham số có xu\r\nhướng chi phối một cơ chế hỏng hóc khác nhau. Các tham số dòng được xem xét đối với các thử\r\nnghiệm là sự kết hợp của các giá trị này, được lựa chọn để đại diện trong phòng\r\nthí\r\nnghiệm\r\ncơ chế hỏng hóc thực tế của LPS cần thử nghiệm. Bảng A.3 ghi lại các giá trị lớn nhất của I,\r\nQ, W/R, T và di/dt cần\r\nxem xét cho các thử nghiệm là hàm của cấp bảo vệ được yêu cầu (xem IEC 62305-1,\r\nPhụ lục D để biết thêm chi tiết).
\r\n\r\nBảng A.3 -\r\nTóm tắt các tham số đe dọa sét được xem xét khi tính toán các giá trị thử nghiệm\r\ncho các thành phần hệ thống LPS khác nhau và cho các mức bảo vệ LPL khác nhau (Bảng D.1\r\ntrong IEC 62305-1)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Thành phần \r\n | \r\n Vấn đề chính \r\n | \r\n Các tham số\r\n đe dọa của sét \r\n | \r\n Chú thích \r\n | ||||
\r\n Đầu thu sét \r\n | \r\n Ăn mòn tại\r\n các mối nối (ví dụ tấm kim loại mỏng) \r\n | \r\n Mức \r\n | \r\n QLONG \r\n | \r\n T \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n |
\r\n LPL \r\n | \r\n C \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | ||||
\r\n I \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n <1s (áp\r\n dụng QLONG trong một xung ngắn đơn) \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | |||
\r\n II \r\n | \r\n 150 \r\n | ||||||
\r\n III-IV \r\n | \r\n 100 \r\n | ||||||
\r\n Đầu thu sét\r\n và bộ dẫn điện xuống \r\n | \r\n Đốt nóng\r\n thuần trở \r\n | \r\n Mức LPL \r\n | \r\n W/R \r\nkJ/Ω \r\n | \r\n T \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n Định kích thước theo TCVN\r\n 9888-3\r\n (IEC\r\n 62305-3) trả về thử nghiệm không cần thiết \r\n |
\r\n I \r\n | \r\n 10000 \r\n | \r\n Áp dụng W/R\r\n theo cấu hình bảo toàn nhiệt \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | |||
\r\n II \r\n | \r\n 5600 \r\n | ||||||
\r\n III-IV \r\n | \r\n 2500 \r\n | ||||||
\r\n Hiệu ứng cơ\r\n học \r\n | \r\n Mức LPL \r\n | \r\n I \r\nkA \r\n | \r\n W/R \r\nkJ/Ω \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | |
\r\n I \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n 10000 \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | ||
\r\n II \r\n | \r\n 150 \r\n | \r\n 5600 \r\n | |||||
\r\n III-IV \r\n | \r\n 100 \r\n | \r\n 2500 \r\n | |||||
\r\n Các thành phần kết nối \r\n | \r\n Hiệu ứng kết hợp (nhiệt,\r\n cơ và hồ quang) \r\n | \r\n Mức LPL \r\n | \r\n I \r\nkA \r\n | \r\n W/R \r\nkJ/Q \r\n | \r\n T \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n |
\r\n I \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n 10000 \r\n | \r\n <2µs (áp\r\n dụng I và W/R trong một xung đơn) \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | ||
\r\n II \r\n | \r\n 150 \r\n | \r\n 5600 \r\n | |||||
\r\n III-IV \r\n | \r\n 100 \r\n | \r\n 2500 \r\n | |||||
\r\n Các đầu nối\r\n đất \r\n | \r\n Ăn mòn tại\r\n các mối nối \r\n | \r\n Mức LPL \r\n | \r\n QLONG \r\nC \r\n | \r\n T \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n Định kích\r\n thước\r\n thường\r\n được xác\r\n định\r\n theo hiệu ứng hóa học/cơ khí (như ăn mòn) \r\n |
\r\n I \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n <1s (áp\r\n dụng QLONG trong một xung ngắn đơn) \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | |||
\r\n II \r\n | \r\n 150 \r\n | ||||||
\r\n III-IV \r\n | \r\n 100 \r\n | ||||||
\r\n Các SPD có các khe đánh lửa \r\n | \r\n Hiệu ứng kết\r\n hợp (nhiệt, cơ và hồ quang) \r\n | \r\n Mức LPL \r\n | \r\n I \r\nkA \r\n | \r\n QSHORT \r\nC \r\n | \r\n W/R \r\nkJ/Ω \r\n | \r\n di/dt \r\nkA/µs \r\n | \r\n Áp dụng I, QSHORT\r\n và W/R ở xung đơn (có\r\n T<2ms);\r\n áp\r\n dụng Δi/Δt ở\r\n xung\r\n tách rời \r\n |
\r\n I \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n 100 \r\n | \r\n 10000 \r\n | \r\n 200 \r\n | |||
\r\n II \r\n | \r\n 150 \r\n | \r\n 75 \r\n | \r\n 5600 \r\n | \r\n 150 \r\n | |||
\r\n III-IV \r\n | \r\n 100 \r\n | \r\n 50 \r\n | \r\n 2500 \r\n | \r\n 100 \r\n | |||
\r\n Các SPD có\r\n các khối\r\n điện\r\n trở oxit kim\r\n loại \r\n | \r\n Hiệu ứng\r\n năng lượng (quá tải) \r\n | \r\n Mức LPL \r\n | \r\n QSHORT \r\nC \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n Cần kiểm\r\n tra cả\r\n hai\r\n hiệu ứng \r\n |
\r\n I \r\n | \r\n 100 \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | |||
\r\n II \r\n | \r\n 75 \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | |||
\r\n III-IV \r\n | \r\n 50 \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | |||
\r\n Hiệu ứng điện môi (phóng\r\n lửa hồ quăng/\r\n rạn nứt) \r\n | \r\n Mức LPL \r\n | \r\n I \r\nkA \r\n | \r\n T \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n Có thể xem\r\n xét\r\n các\r\n thử nghiệm\r\n tách\r\n rời \r\n | |
\r\n I \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n <2ms (áp\r\n dụng I\r\n trong\r\n một xung\r\n đơn) \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | |||
\r\n II \r\n | \r\n 150 \r\n | ||||||
\r\n III-IV \r\n | \r\n 100 \r\n |
A.3 Dòng điện tiên đạo\r\nsét không có cú sét phản hồi
\r\n\r\nCác tiên đạo sét hướng lên được khởi phát từ\r\nchính tuabin gió khi trường tĩnh điện cao có mặt do các đám mây dông trên cao\r\nhoặc tiếp cận với tiên đạo sét từ mây dông. Khi các tiên đạo sét hướng lên này không\r\nnối với tiên đạo sét từ đám mây, không có cú sét phản hồi. Các dòng xung kết hợp với\r\ntiên đạo sét thường cỡ vài kA và có thể\r\nlên đến 10 kA. Các tiên đạo sét chỉ có thể bắt đầu ở nơi có thể tạo ra trường\r\ntĩnh điện cao.
\r\n\r\nA.4 Hiệu ứng xung\r\nsét điện từ, LEMP
\r\n\r\nCác hiệu ứng của LEMP do quá điện áp\r\ncó thể có năng lượng nhỏ hơn các đột biến, do các cú sét đánh trực tiếp mà có\r\nthể xuất hiện với tần suất lớn. Loại quá áp và đột biến điện này có thể do:
\r\n\r\n- dòng điện sét dẫn một phần;
\r\n\r\n- ghép nối điện cảm/điện dung;
\r\n\r\n- sét đánh gần tuabin gió;
\r\n\r\n- lan truyền trên đường dây (các\r\nđường dây điện và/hoặc các đường dây viễn thông do sét đánh vào hoặc gần\r\ncác đường dây này).
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Điều B.2 của phụ lục này giải thích\r\ncác thuật ngữ được sử dụng cho thiệt hại và tổn thất (B.2.1), rủi ro và các\r\nthành phần rủi ro (B.2.2), hợp thành các thành phần rủi ro liên quan đến tuabin\r\ngió (B.2.3), hợp thành các thành phần rủi ro liên quan đến đường dây cung cấp\r\n(B.2.4).
\r\n\r\nĐiều B.3 đánh giá các giá trị của xác\r\nsuất, Px, đối với các kiểu thiệt hại khác nhau theo IEC 62305-2, Phụ\r\nlục B, và nhận xét liên quan đến sự phù hợp đối với ứng dụng tuabin gió.
\r\n\r\nĐiều B.4 đánh giá tổng tổn thất, Lx,\r\ntheo IEC 62305-2, Phụ lục C, và nhận xét liên quan đến sự phù hợp đối với ứng dụng\r\ntuabin gió.
\r\n\r\nĐiều B.5 đánh giá xác suất P'x\r\nđối với thiệt hại đến dịch vụ, theo IEC 62305-2, Phụ lục D, và nhận xét liên\r\nquan đến sự phù hợp đối với ứng dụng tuabin gió.
\r\n\r\nĐiều B.6 đánh giá tổng tổn thất L'x\r\ntrong đường dây cung cấp theo IEC 62305-2, Phụ lục E.
\r\n\r\nĐiều B.7, ước tính chi phí tổn thất\r\ntheo IEC 62305-2, Phụ lục G.
\r\n\r\nB.2 Giải thích các\r\nthuật ngữ
\r\n\r\nB.2.1 Thiệt hại và\r\ntổn thất
\r\n\r\nCác thuật ngữ đề cập đến thiệt hại và\r\ntổn thất được xác định trong IEC 62305-2. Trong phụ lục này sẽ đưa ra các thuật\r\nngữ được xem xét có liên quan đến các tuabin gió.
\r\n\r\nDòng điện sét là nguồn thiệt hại\r\nchính. Các nguồn sau đây được xác định dựa vào điểm sét đánh (xem Bảng B.1):
\r\n\r\nS1: sét đánh vào tuabin gió;
\r\n\r\nS2: sét đánh gần tuabin gió;
\r\n\r\nS3: sét đánh vào đường dây cung cấp\r\n(như dây điện hoặc dây viễn thông);
\r\n\r\nS4: sét đánh gét đường dây cung cấp
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 1: S2 sét đánh gần tuabin gió\r\nkhông được coi là nguy cơ trong trường\r\nhợp có bảo vệ đối với sét đánh trực tiếp.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2: S4 sét đánh gần đường cung cấp\r\nkhông được coi là nguy cơ trong trường hợp có bảo vệ đối với sét đánh trực tiếp.
\r\n\r\nCó 3 kiểu thiệt hại do sét được xem\r\nxét (xem Bảng B.2):
\r\n\r\nD1: tổn thương sinh vật;
\r\n\r\nD2: thiệt hại vật chất;
\r\n\r\nD3: Hỏng các hệ thống bên trong.
\r\n\r\nThiệt hại tới tuabin gió do sét có thể\r\nđược giới hạn ở một bộ phận của tuabin gió hoặc có thể mở rộng tới\r\ntoàn bộ tuabin gió.
\r\n\r\nSét ảnh hưởng tới đường dây cung cấp có\r\nthể gây thiệt hại\r\ncho chính hệ thống cung cấp (ví dụ như cáp cung cấp) hoặc cho các hệ thống điện\r\nvà điện tử được nối vào đường dây cung cấp.
\r\n\r\nMỗi kiểu thiệt hại, riêng lẻ hoặc kết hợp\r\nvới loại khác, có thể sinh ra hệ quả tổn thất trong tuabin gió. Các kiểu tổn\r\nthất được xem xét liên quan đến tuabin gió là:
\r\n\r\nL1: chết người
\r\n\r\nL4: tổn thất các giá trị kinh tế (các\r\nchi phí sửa chữa thiệt hại cho tuabin gió và tổn thất thu nhập).
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 3: Tổn thất L2 cho đường\r\ndây cung cấp tới khu vực công cộng và tổn thất L3 đến di sản văn hóa không được\r\ncoi là liên quan đến tuabin gió.
\r\n\r\nCác kiểu tổn thất được coi là liên\r\nquan đến đường dây cung cấp (như dây điện và dây viễn thông) là:
\r\n\r\nL'4: tổn thất giá trị kinh tế (chi phí sửa chữa thiệt\r\nhại cho đường dây cung cấp và tổn thất thu nhập).
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 4: Tổn thất L'2 của đường\r\ndây cung cấp được coi là có liên quan.
\r\n\r\nBảng B.1 -\r\nNguồn thiệt hại, kiểu thiệt hại và kiểu tổn thất theo điểm sét đánh (tương ứng\r\nBảng 1 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n Tuabin gió \r\n | \r\n Đường dây\r\n cung cấp \r\n | ||
\r\n Điểm sét\r\n đánh \r\n | \r\n Nguồn thiệt\r\n hại \r\n | \r\n Kiểu thiệt\r\n hại \r\n | \r\n Kiểu tổn thất \r\n | \r\n Kiểu thiệt\r\n hại \r\n | \r\n Kiểu tổn thất \r\n |
\r\n Đánh vào\r\n tuabin gió \r\n | \r\n S1 \r\n | \r\n D1 \r\n | \r\n L1, L4b\r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n |
\r\n D2 \r\n | \r\n L1, L4 \r\n | \r\n D2 \r\n | \r\n L'4 \r\n | ||
\r\n D3 \r\n | \r\n L1a,\r\n L4 \r\n | \r\n D3 \r\n | \r\n L'4 \r\n | ||
\r\n Đánh gần tuabin\r\n gió \r\n | \r\n S2 \r\n | \r\n D3 \r\n | \r\n L1a, L4 \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n |
\r\n Đánh vào đường dây cung cấp \r\n | \r\n S3 \r\n | \r\n D1 \r\n | \r\n L1, L4b\r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n |
\r\n D2 \r\n | \r\n L1, L4 \r\n | \r\n D2 \r\n | \r\n L'4 \r\n | ||
\r\n D3 \r\n | \r\n L1a,\r\n L4 \r\n | \r\n D3 \r\n | \r\n L'4 \r\n | ||
\r\n Đánh gần đường\r\n dây cung cấp \r\n | \r\n S4 \r\n | \r\n D3 \r\n | \r\n L1a,\r\n L4 \r\n | \r\n D3 \r\n | \r\n L'4 \r\n |
\r\n a Chỉ khi hỏng\r\n hệ thống bên trong gây nguy hiểm ngay đến tinh mạng con người. \r\nb Chỉ ở những nơi có thể có tổn thất\r\n về động vật (ví dụ như trang trại chăn nuôi có thể nằm trong phạm\r\n 3 m tính từ cột tháp của tuabin gió). \r\n |
Bảng B.2- Rủi ro trong\r\ntuabin gió đối với mỗi kiểu thiệt hại và kiểu tổn thất (tương ứng với\r\nBảng 2 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Tổn thất \r\n | \r\n L1 \r\n | \r\n L4 \r\n |
\r\n Thiệt hại \r\n | \r\n Tổn thất cuộc\r\n sống con người \r\n | \r\n Tổn thất\r\n giá trị kinh tế \r\n |
\r\n D1 \r\nTổn thương sinh vật \r\n | \r\n Rs \r\n | \r\n Rsb \r\n |
\r\n D2 \r\nThiệt hại vật\r\n chất \r\n | \r\n RF \r\n | \r\n RF \r\n |
\r\n D3 \r\nHỏng các hệ\r\n thống bên trong \r\n | \r\n Roa \r\n | \r\n Ro \r\n |
\r\n a Chỉ khi hỏng hệ thống\r\n bên trong gây nguy hiểm ngay đến tính mạng con người. \r\nb Chỉ ở những nơi\r\n có thể có tổn thất về động vật (ví dụ như trang trại chăn nuôi có thể nằm\r\n trong phạm 3 m tính từ cột tháp của tuabin gió). \r\n |
B.2.2 Rủi ro và các\r\nthành phần rủi ro
\r\n\r\nRủi ro R là giá trị tổn thất trung\r\nbình hàng năm có thể có. Đối với mỗi kiểu tổn thất mà có thể xuất hiện\r\ntrong tuabin gió hoặc đường dây cung cấp, phải đánh giá rủi ro liên quan.
\r\n\r\nCác rủi ro cần được đánh giá trong\r\ntuabin gió có thể là:
\r\n\r\nR1: rủi ro thiệt\r\nhại đến tính mạng con người;
\r\n\r\nR4: rủi ro tổn\r\nthất giá trị kinh tế.
\r\n\r\nRủi ro cần được đánh giá cho đường dây\r\ncung cấp có thể là:
\r\n\r\nR’4: rủi ro tổn\r\nthất giá trị kinh tế.
\r\n\r\nPhải xác định và tính toán để đánh giá rủi\r\nro, R, các thành phần rủi ro liên quan (các rủi ro riêng phần phụ thuộc\r\nvào nguồn thiệt hại và kiểu thiệt hại).
\r\n\r\nMỗi rủi ro, R, là tổng của các\r\nrủi ro thành phần. Khi tính toán rủi ro, các thành phần rủi ro có thể được nhóm\r\nlại theo nguồn thiệt hại và kiểu thiệt hại.
\r\n\r\nCác thành phần rủi ro cho tuabin gió\r\ndo sét đánh vào tuabin gió là:
\r\n\r\nRA: Thành phần\r\nliên quan đến tổn thương cho con người bên trong tuabin gió và tổn thương sinh\r\nvật\r\ndo\r\nđiện áp bước và điện áp chạm trong các khu vực đến 3 m bên ngoài cột tháp\r\ntuabin gió. Có thể phát sinh tổn thất kiểu L1 và, trong trường hợp các trang trại\r\nchăn nuôi, tổn thất kiểu L4.
\r\n\r\nRB: Thành phần\r\nliên quan đến thiệt hại vật chất do phát tia lửa nguy hiểm bên trong kết cấu\r\nkích hoạt\r\ncháy.\r\nCó thể phát sinh kiểu tổn thất L1 và L4.
\r\n\r\nRC: Thành phần\r\nliên quan đến hỏng hệ thống bên trong do xung sét điện từ, LEMP. Có thể phát\r\nsinh tổn thất kiểu L4 hoặc L1, trong trường hợp hỏng hệ thống bên trong gây\r\nnguy hiểm ngay đến tính mạng con người.
\r\n\r\nThành phần rủi ro đối với tuabin gió\r\ndo sét đánh vào đường dây cung cấp nối với tuabin gió là:
\r\n\r\nRU: Thành phần\r\nliên quan đến tổn thương con người gây ra bởi điện áp chạm bên trong tuabin gió do\r\ndòng điện sét truyền vào trong đường dây vào tuabin gió. Có thể phát sinh tổn\r\nthất kiểu L1.
\r\n\r\nRV: Thành phần\r\nliên quan đến thiệt hại vật chất (cháy bị kích hoạt do nguy hiểm phát tia lửa điện giữa các lắp\r\nđặt bên ngoài và bộ phận kim loại, thường tại điểm đầu vào của đưa vào tuabin\r\ngió) do dòng điện sét truyền qua hoặc dọc theo đường dây vào. Có thể phát sinh\r\ntổn thất L1 và L4.
\r\n\r\nRW: Thành phần\r\nliên quan đến hỏng các hệ thống bên trong do quá điện áp cảm ứng trên các đường\r\ndây đi vào và truyền đến tuabin gió. Có thể xuất hiện tổn thất kiểu L4 hoặc L1\r\ntrong trường hợp hỏng các hệ thống bên trong gây nguy hiểm ngay đến tính mạng\r\ncon người.
\r\n\r\nThành phần rủi ro đối với tuabin gió\r\ndo sét đánh gần đường dây nối với tuabin gió:
\r\n\r\nRZ: Thành phần\r\nliên quan đến hỏng hệ thống bên trong do quá điện áp cảm ứng trên các đường dây đi vào và\r\ntruyền đến tuabin gió. Có thể xuất hiện\r\ntổn thất kiểu L4 hoặc\r\nL1 trong trường hợp hỏng các hệ thống bên trong gây nguy hiểm ngay đến tính mạng\r\ncon người.
\r\n\r\nThành phần rủi ro cho đường dây cung cấp\r\ndo sét đánh vào đường dây cung cấp được nối với tuabin gió:
\r\n\r\nR’V: Thành phần\r\nliên quan đến thiệt hại vật chất do tác động cơ và nhiệt của dòng điện sét. Có\r\nthể phát sinh tổn thất kiểu L'4.
\r\n\r\nR'W: Thành phần\r\nliên quan đến hỏng đường dây và thiết bị được kết nối do quá điện áp cảm ứng\r\ntrên đường dây. Có thể\r\nphát sinh tổn thất kiểu L'4.
\r\n\r\nThành phần rủi ro đối với đường dây\r\ncung cấp do sét đánh gần đường dây cung cấp được nối với tuabin gió:
\r\n\r\nR'Z: Thành phần\r\nliên quan đến hỏng đường dây và thiết bị\r\nkết nối do quá điện áp cảm ứng trên đường dây. Có thể phát sinh tổn\r\nthất kiểu L’4.
\r\n\r\nThành phần rủi ro đối với đường dây\r\ncung cấp do sét đánh vào tuabin gió nối tới đường dây cung cấp:
\r\n\r\nR'B: Thành phần\r\nliên quan đến thiệt hại vật chất do tác động cơ và nhiệt của dòng điện sét dẫn\r\ndọc đường dây. Có thể phát\r\nsinh tổn thất kiểu L'4.
\r\n\r\nR'C: Thành phần\r\nliên quan đến hỏng đường dây và thiết bị kết nối do quá điện áp vì ghép cặp điện\r\ntrở. Có thể phát\r\nsinh tổn thất kiểu L'4.
\r\n\r\nB.2.3 Kết hợp của\r\ncác thành phần rủi ro liên\r\nquan đến tuabin gió
\r\n\r\nCác thành phần rủi ro cần được xem xét\r\nđối với mỗi kiểu tổn thất\r\ntrong tuabin gió được liệt kê sau đây:
\r\n\r\nR1: Rủi ro nguy\r\nhiểm tính mạng con người:
\r\n\r\nR1 = RA + RB + RC6) + RU + RV + RW6) + RZ5) (B.1)
\r\n\r\nR4: Rủi ro tổn\r\nthất kinh tế:
\r\n\r\nR4\r\n= RA7) + RB + RC + RU6)\r\n+ RV + RW\r\n+ RZ (B.2)
\r\n\r\nKết hợp các thành phần rủi ro tương ứng\r\nvới nguồn thiệt hại
\r\n\r\nR = RD + RI (B.3)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nRD là rủi ro do\r\nsét đánh vào tuabin gió (nguồn S1), được xác định theo tổng sau:
\r\n\r\nRD = RA + RB + RC (B.4)
\r\n\r\nRI là rủi ro do\r\nsét ảnh hưởng đến nhưng không đánh vào tuabin gió (nguồn: S3 và S4), được xác định\r\ntheo tổng sau:
\r\n\r\nRI = RU + RV + RW\r\n+ RZ (B.5)
\r\n\r\nKết hợp các thành phần rủi ro tương ứng\r\nvới kiểu thiệt hại:
\r\n\r\nR = RS + RF\r\n+ RO (B.6)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nRS là rủi ro tổn\r\nthương sinh vật (D1) được xác định theo tổng:
\r\n\r\nRS = RA + RU (B.7)
\r\n\r\nRF là rủi ro\r\nthiệt hại vật chất (D2) được xác định theo tổng:
\r\n\r\nRF = RB + RV (B.8)
\r\n\r\nRO là rủi ro hỏng các hệ thống\r\nbên trong (D3) được xác định theo tổng:
\r\n\r\nRO = RC + RW\r\n+ RZ (B.9)
\r\n\r\nB.2.4 Kết hợp của\r\ncác thành phần rủi ro liên\r\nquan đến đường dây cung cấp
\r\n\r\nCác thành phần rủi ro được xem xét đối\r\nvới mỗi kiểu tổn thất trên đường dây cung cấp được liệt kê sau đây:
\r\n\r\nR’4: rủi ro tổn\r\nthất giá trị kinh tế:
\r\n\r\nR’4 = R’V\r\n+ R’W + R'Z + R’B + R'C\r\n (B.10)
\r\n\r\nKết hợp các thành phần rủi ro tương ứng\r\nvới nguồn thiệt hại:
\r\n\r\nR’ = R’D + R’I (B.11)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nR’D là rủi ro do\r\nsét đánh vào đường dây cung cấp\r\n(nguồn S3), được xác định theo tổng:
\r\n\r\nR’D = R’V + R’W (B.12)
\r\n\r\nR’I là rủi ro do\r\nsét ảnh hưởng đến nhưng không đánh vào đường dây cung cấp (nguồn: S1\r\nvà S4), được xác định theo tổng:
\r\n\r\nR’I = R’B + R’C + R’Z (B.13)
\r\n\r\nKết hợp các thành phần rủi ro tương ứng\r\nvới kiểu thiệt hại:
\r\n\r\nR’ = R’F + R’O (B.14)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nR’F là rủi ro\r\nthiệt hại vật chất (D2) được xác định theo tổng:
\r\n\r\nR’F = R’V + R’B (B.15)
\r\n\r\nR’O là rủi ro hỏng\r\ncác hệ thống bên trong (D3) được xác định theo tổng:
\r\n\r\nR’O = R’W + R’Z + R’C (B.16)
\r\n\r\nB.3 Đánh giá xác suất\r\nthiệt hại đến tuabin gió
\r\n\r\nB.3.1 Xác suất, PA,\r\nmà chùm sét đánh vào tuabin gió sẽ gây ra tổn thương\r\nsinh vật
\r\n\r\nCác giá trị xác suất, PA,\r\ngây sốc điện sinh vật do điện áp bước và điện áp chạm từ chùm sét đánh vào kết\r\ncấu (tức là tuabin gió), là hàm của các biện pháp bảo vệ điển hình đã được đưa\r\nra trong Bảng B.3. Nếu thực hiện nhiều hơn một biện pháp bảo vệ, giá trị PA\r\nlà tích của các PA tương ứng
\r\n\r\nBảng B.3 -\r\nXác suất, PA, mà một chùm sét đánh vào tuabin gió sẽ gây điện\r\ngiật cho sinh vật do điện áp bước và điện\r\náp chạm nguy hiểm (tương ứng Bảng B.1 của IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Biện pháp bảo\r\n vệ \r\n | \r\n PA \r\n | \r\n Giải thích \r\n |
\r\n Không có các biện pháp bảo vệ \r\n | \r\n 1 \r\n | \r\n \r\n |
\r\n Cách ly về điện của dây dẫn sét để\r\n trần (ví dụ polyethylene\r\n liên kết ngang tối thiểu là 3 mm) \r\n | \r\n 10-2 \r\n | \r\n Không liên quan đối với tuabin gió sử dụng kết cấu cột\r\n tháp làm dây dẫn sét. \r\n |
\r\n Đẳng thế đất hiệu quả \r\n | \r\n 10-2 \r\n | \r\n Bắt buộc đối với tuabin gió chứa thiết\r\n bị HV theo các quy tắc điện cơ bản. \r\n |
\r\n Các chú thích cảnh báo \r\n | \r\n 10-1 \r\n | \r\n \r\n |
B.3.2 Xác suất, PB, mà chùm sét\r\nđánh vào tuabin gió sẽ gây thiệt hại vật chất
\r\n\r\nCác giá trị xác suất, PB, của thiệt hại\r\nvật chất do chùm sét đánh vào tuabin gió là hàm của mức bảo vệ chống sét (LPL)\r\nđược nêu trong Bảng B.4
\r\n\r\nBảng B.4 -\r\nCác giá trị xác suất, PB, phụ thuộc\r\nvào biện pháp bảo vệ để giảm thiệt hại vật chất (tương ứng Bảng\r\nB.2 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Đặc trưng của\r\n tuabin gió \r\n | \r\n Loại hệ thống\r\n LPS \r\n | \r\n PB \r\n |
\r\n Tuabin gió không được bảo vệ bằng hệ thống\r\n LPS \r\n | \r\n - \r\n | \r\n 1 \r\n |
\r\n Tuabln gió được bảo vệ bằng hệ thống\r\n LPS \r\n | \r\n IV \r\n | \r\n 0,2 \r\n |
\r\n III \r\n | \r\n 0,1 \r\n | |
\r\n II \r\n | \r\n 0,05 \r\n | |
\r\n I \r\n | \r\n 0,02 \r\n | |
\r\n Tuabin gió có bảo vệ chống sét cho\r\n cánh và vỏ tuabin phù\r\n hợp với LPS I và cột tháp hoạt động như hệ thống dẫn sét tự nhiên. \r\n | \r\n 0,01 \r\n | |
\r\n Tuabin gió có bảo vệ chống sét cho\r\n cánh, mái của vỏ tuabin bằng kim loại (hoặc lưới kim loại tương đương) có bảo\r\n vệ hoàn toàn cho các lắp đặt mái che bất kỳ chống sét đánh trực tiếp và cột\r\n tháp hoạt động như một hệ thống dẫn sét tự nhiên. \r\n | \r\n 0,001 \r\n |
CHÚ THÍCH: Có thể có các giá\r\ntrị PB khác với các\r\ngiá trị cho trong Bảng B.4 nếu dựa trên một nghiên cứu chi tiết tham\r\nkhảo trong IEC 62305-2, Điều B.2.
\r\n\r\nB.3.3 Xác suất, PC, mà chùm sét\r\nđánh vào tuabin gió sẽ gây hỏng các hệ thống bên trong
\r\n\r\nGiá trị xác suất, PC của việc hỏng\r\nhệ thống bên trong do sét đánh vào tuabin gió phụ thuộc vào bảo vệ của SPD kết\r\nhợp đã chấp nhận:
\r\n\r\nPC = PSPD (B.17)
\r\n\r\nGiá trị PSPD phụ thuộc vào\r\ncấp bảo vệ chống sét (LPL) mà SPD được thiết kế như cho trong Bảng B.5.
\r\n\r\nBảng B.5 -\r\nGiá trị xác suất PSPD là hàm của LPL mà SPD được thiết kế (tương\r\nứng với Bảng B.3 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Mức bảo vệ\r\n sét LPL \r\n | \r\n PSPD \r\n |
\r\n Không có bảo\r\n vệ SPD kết hợp \r\n | \r\n 1 \r\n |
\r\n III - IV \r\n | \r\n 0,03 \r\n |
\r\n II \r\n | \r\n 0,02 \r\n |
\r\n I \r\n | \r\n 0,01 \r\n |
\r\n Xem CHÚ\r\n THÍCH 3 \r\n | \r\n 0,005 đến\r\n 0,001 \r\n |
CHÚ THÍCH 1: “Bảo vệ SPD kết hợp” chỉ có hiệu\r\nquả trong việc giảm xác suất PC. Bảo vệ SPD kết hợp chỉ có hiệu quả giảm\r\nPC khi hub, vỏ tuabin và cột\r\ntháp của các tuabin gió được bảo vệ bằng LPS, hoặc khi các kết cấu có khung bê\r\ntông cốt thép liên tục hoặc tăng cường đóng vai trò như một LPS tự nhiên trong đó đáp ứng các yêu cầu về\r\nliên kết và nối đất theo IEC 62305-3.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2: Các hệ thống che chắn bên\r\ntrong được nối với đường dây bên ngoài gồm cả cáp hoặc hệ thống bảo vệ chống\r\nsét có dây dẫn nằm trong các ống dẫn cáp bảo vệ chống sét, đường ống kim loại\r\nhoặc ống kim loại; có thể không đòi hỏi sử dụng bảo\r\nvệ phối hợp.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 3: Có thể có giá trị\r\nPSPD nhỏ hơn trong trường hợp các SPD có các đặc tính bảo vệ tốt hơn\r\n(khả năng chịu dòng điện\r\ncao hơn, mức bảo vệ thấp hơn, v.v.. ) so với các yêu cầu được xác định cho cấp\r\nLPL I tại các vị\r\ntrí lắp đặt có liên quan.
\r\n\r\nB.3.4 Xác suất PM\r\nmà chùm sét đánh gần tuabin sẽ gây hỏng hệ thống bên trong
\r\n\r\nDo chiều cao của tuabin gió, hầu hết\r\ncác chùm sét sẽ đánh trực tiếp vào các tuabin mà không đánh vào khu vực gần\r\ntuabin gió. Hơn nữa, các kết cấu kim loại lớn sẽ bảo vệ các hệ thống bên trong.\r\nDo đó xác suất mà một chùm sét đánh gần tuabin gió sẽ gây ra hỏng hệ thống bên\r\ntrong có thể được coi là không đáng kể khi các hub, vỏ tuabin và cột tháp của\r\ntuabin gió được bảo vệ bằng hệ thống LPS hoặc khi các kết cấu có khung bê tông cốt\r\nthép hoặc kim loại liên tục đóng vai trò như LPS tự nhiên đáp ứng các yêu cầu về\r\nliên kết và nối đất theo IEC 62305-3.
\r\n\r\nB.3.5 Xác suất PU mà chùm sét\r\nđánh vào đường dây cung cấp sẽ gây tổn thương sinh vật
\r\n\r\nCác giá trị xác suất PU của tổn\r\nthương sinh vật do điện áp chạm gây ra bởi chùm sét đánh vào\r\nđường dây cung cấp dẫn vào tuabin gió (cáp điện hoặc cáp viễn thông) phụ thuộc\r\nvào các đặc tính bảo vệ của đường dây cung cấp, điện áp chịu xung của hệ thống\r\nbên trong nối với đường dây cung cấp, các biện pháp bảo vệ điển hình (hạn chế về\r\nkhoảng cách, lưu ý cảnh báo, v.v... (xem Bảng B.3)) và các SPD ở lối\r\nvào của đường dây cung cấp.
\r\n\r\nKhi không có SPD cho các\r\nliên kết đẳng thế theo IEC 62305-3, giá trị PU bằng với giá\r\ntrị PLD, trong đó PLD\r\nlà xác suất hỏng hệ thống bên trong do sét đánh vào đường dây cung cấp.
\r\n\r\nCác giá trị xác suất PLD được đưa ra\r\ntrong Bảng B.6.
\r\n\r\nKhi có các SPD cho các liên kết đẳng\r\nthế theo IEC 62305-3, giá trị PU thấp hơn giá\r\ntrị nằm giữa PSPD (Bảng B.5) và PLD.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Trong trường hợp\r\nnày, bảo vệ SPD phối hợp theo IEC 62305-4 là không cần thiết để giảm\r\nxác suất PU. Các SPD phù\r\nhợp với IEC 62305-3\r\nlà đủ.
\r\n\r\nBảng B.6 -\r\nCác giá trị xác suất, PLD, phụ thuộc vào điện\r\ntrở RS của màn chắn\r\ncáp và điện áp chịu xung UW của thiết bị\r\n(Bảng B.6 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n UW \r\nkV \r\n | \r\n 5 < RS ≤ 20 \r\nΩ/km \r\n | \r\n 1 < RS ≤ 5 \r\nΩ/km \r\n | \r\n RS ≤ 1 \r\nΩ/km \r\n |
\r\n 1,5 \r\n | \r\n 1 \r\n | \r\n 0,8 \r\n | \r\n 0,4 \r\n |
\r\n 2,5 \r\n | \r\n 0,95 \r\n | \r\n 0,6 \r\n | \r\n 0,2 \r\n |
\r\n 4 \r\n | \r\n 0,9 \r\n | \r\n 0,3 \r\n | \r\n 0,04 \r\n |
\r\n 6 \r\n | \r\n 0,8 \r\n | \r\n 0,1 \r\n | \r\n 0,02 \r\n |
\r\n RS [Ω/km] điện\r\n trở vỏ cáp. \r\n |
Đối với đường dây cung cấp không có\r\nmàn chắn, lấy PLD = 1.
\r\n\r\nKhi có các biện pháp bảo vệ như các hạn\r\nchế về khoảng cách, các chú ý cảnh báo, v.v... thì xác suất PU sẽ giảm hơn\r\nnữa bằng cách nhân nó với các giá trị xác suất PA cho trong Bảng\r\nB.3.
\r\n\r\nB.3.6 Xác suất PV mà chùm sét\r\nđánh vào đường dây cung cấp sẽ gây thiệt hại vật chất
\r\n\r\nGiá trị xác suất PV của\r\nthiệt hại vật chất do chùm sét đánh vào đường dây cung cấp dẫn vào tuabin gió phụ\r\nthuộc vào các thuộc tính của vỏ đường dây cung cấp, điện áp chịu xung của hệ thống\r\nbên trong được nối vào đường dây cung cấp và các SPD.
\r\n\r\nKhi không có SPD cho các liên kết đẳng\r\nthế theo IEC 62305-3, thì giá trị PV bằng với giá trị PLD,\r\ntrong đó PLD là xác suất hỏng hệ thống bèn trong do chùm sét\r\nđánh vào đường dây cung cấp.
\r\n\r\nGiá trị PLD được cho\r\ntrong Bảng B.6.
\r\n\r\nKhi có các SPD cho các liên kết đẳng\r\nthế theo IEC 62305-3, giá trị PV thấp hơn giá trị nằm giữa PSPD\r\n(Bảng B.5) và PLD.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Trong trường hợp này, bảo vệ\r\nSPD phối hợp theo IEC 62305-4 là không cần thiết để giảm PU. Các SPD phù\r\nhợp với IEC 62305-3 là đủ.
\r\n\r\nB.3.7 Xác suất PW\r\nmà chùm sét đánh vào đường dây cung cấp sẽ gây hỏng hệ thống bên trong
\r\n\r\nCác giá trị xác suất PW\r\ncủa hỏng các hệ thống bên trong do chùm sét đánh vào đường dây cung cấp dẫn\r\nvào tuabin gió phụ thuộc vào các đặc trưng của màn chắn đường dây cung cấp, điện\r\náp chịu xung của hệ thống bên trong được nối tới đường dây cung cấp và các SPD.
\r\n\r\nKhi không có bảo vệ SPD phối hợp theo\r\nIEC 62305-4, giá trị PW bằng với giá trị PLD,\r\ntrong đó PLD là xác suất hỏng các hệ thống bên trong do chùm\r\nsét đánh vào đường dây cung cấp.
\r\n\r\nCác giá trị PLD được cho trong\r\nBảng B.6.
\r\n\r\nKhi có bảo vệ SPD phối hợp theo IEC\r\n62305-4, giá trị PW thấp hơn giá trị nằm\r\ngiữa PSPD (Bảng B.5) và PLD.
\r\n\r\nB.3.8 Xác suất PZ mà chùm sét\r\nđánh gần một đường dây cung cấp đi vào sẽ gây hỏng\r\ncác hệ thống bên trong
\r\n\r\nCác giá trị xác suất PZ mà chùm sét\r\nđánh gần đường dây\r\ncung cấp đi vào kết cấu sẽ gây hỏng các hệ thống bên trong phụ thuộc vào\r\ncác đặc trưng của màn chắn đường dây cung cấp, điện áp chịu xung của hệ thống\r\nđược nối tới đường dây cung cấp và các biện pháp bảo vệ.
\r\n\r\nKhi có bảo vệ SPD phối hợp theo IEC\r\n62305-4, giá trị PZ bằng với giá trị PLI,\r\ntrong đó PLI là xác suất hỏng các hệ thống bên trong do\r\nchùm sét đánh gần đường dây cung cấp.
\r\n\r\nCác giá trị PLI được nêu\r\ntrong Bảng B.7.
\r\n\r\nKhi bảo vệ SPD phối hợp tuân theo IEC\r\n62305-4 đã được cung cấp, giá trị PZ thấp hơn giá trị nằm\r\ngiữa PSPD (Bảng B.5) và PLI.
\r\n\r\nBảng B.7 -\r\nGiá trị xác suất PLI phụ thuộc vào điện trở RS của màn chắn\r\ncáp và điện áp chịu UW xung của thiết bị\r\n(Bảng B.7 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n UW \r\nkV \r\n | \r\n Không có\r\n màn chắn \r\n | \r\n Màn chắn\r\n không nối với thanh liên kết đẳng thế mà thiết bị được nối tới \r\n | \r\n Màn chắn nối\r\n với thanh liên kết đẳng thế mà thiết bị được nối tới \r\n | ||
\r\n 5 < RS ≤ 20 \r\nΩ/km \r\n | \r\n 1 < RS ≤ 5 \r\nΩ/km \r\n | \r\n RS ≤ 1 \r\nΩ/km \r\n | |||
\r\n 1,5 \r\n | \r\n 1 \r\n | \r\n 0,5 \r\n | \r\n 0,15 \r\n | \r\n 0,04 \r\n | \r\n 0,02 \r\n |
\r\n 2,5 \r\n | \r\n 0,4 \r\n | \r\n 0,2 \r\n | \r\n 0,06 \r\n | \r\n 0,02 \r\n | \r\n 0,008 \r\n |
\r\n 4 \r\n | \r\n 0,2 \r\n | \r\n 0,1 \r\n | \r\n 0,03 \r\n | \r\n 0,008 \r\n | \r\n 0,004 \r\n |
\r\n 6 \r\n | \r\n 0,1 \r\n | \r\n 0,05 \r\n | \r\n 0,02 \r\n | \r\n 0,004 \r\n | \r\n 0,002 \r\n |
\r\n RS [Ω/km] điện\r\n trở vỏ cáp. \r\nCHÚ THÍCH: Đánh giá chính xác hơn về\r\n KS đối với\r\n các phần có màn chắn và không có màn chắn có thể được tìm thấy trong khuyến nghị ITU K.46. \r\n |
B.4 Đánh giá tổng tổn\r\nthất, LX, trong một tuabin gió
\r\n\r\nB.4.1 Qui định chung
\r\n\r\nCác giá trị của tổng tổn thất, LX, phải được\r\nđánh giá và cố định bởi nhà thiết kế\r\nbảo vệ chống sét (hoặc chủ sở hữu tuabin gió). Giá trị trung bình điển hình\r\nđưa ra trong phụ lục này chỉ đơn thuần là các giá trị do ban kỹ thuật đề xuất.\r\nCác giá trị khác có thể được chỉ định\r\ntheo mỗi ủy ban quốc gia (hoặc được thống nhất giữa khách hàng và người mua\r\nhàng).
\r\n\r\nB.4.2 Tổng tổn thất\r\ntương đối trung bình mỗi năm
\r\n\r\nTổn thất LX đề cập đến số\r\nlượng tương đối trung bình của kiểu thiệt hại cụ thể mà có thể do chùm sét đánh,\r\nxét cả về mức độ và\r\nảnh hưởng của nó.
\r\n\r\nGiá trị tổng tổn thất phụ thuộc vào:
\r\n\r\n• số người và thời gian mà họ vẫn còn ở nơi nguy hiểm;
\r\n\r\n• giá trị tổn thất sản xuất;
\r\n\r\n• giá trị các thành phần tuabin gió ảnh hưởng\r\nbởi thiệt hại.
\r\n\r\nTổn thất LX thay đổi theo\r\ncác kiểu tổn thất được xét đến (L1, L2, L3 và L4) và, đối với mỗi kiểu tổn thất\r\nvới kiểu thiệt hại (D1, D2 và D3) gây ra tổn thất. Các ký hiệu sau được sử dụng:
\r\n\r\n• Lt là tổn thất\r\ndo tổn thương từ điện áp chạm và điện áp bước;
\r\n\r\n• Lf là tổn thất do\r\nthiệt hại vật lý;
\r\n\r\n• Lo là tổn thất do\r\nhỏng hệ thống bên trong.
\r\n\r\nB.4.3 Tổn thất cuộc\r\nsống con người
\r\n\r\nGiá trị Lt, Lf và Lo\r\ncó thể được xác định\r\nxét về số lượng tương đối của các nạn nhân từ quan hệ xấp xỉ sau đây:
\r\n\r\nLX = (np / nt).(tp / 8760) (B.18)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nnp số người có thể bị đe dọa\r\n(nạn nhân);
\r\n\r\nnt tổng số người\r\nđược dự kiến (trong tuabin gió);
\r\n\r\ntp thời gian tính theo giờ hàng năm mà mỗi người\r\ncó mặt ở nơi nguy hiểm,\r\nbên ngoài tuabin gió (chỉ có Lt) hay bên trong tuabin gió (Lt, Lf và Lo)
\r\n\r\nTổn thất đời sống con người bị ảnh hưởng\r\nbởi các đặc tính\r\ncủa kết cấu tuabin gió. Các đặc tính này có tính đến hệ số tăng (hz)\r\nvà hệ số giảm (rf, rp, ra, ru) như sau:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n LA = ra. Lt \r\n | \r\n (B.19) \r\n |
\r\n LU = ru. Lt \r\n | \r\n (B.20) \r\n |
\r\n LB = LV = rp.hz.rf.Lf \r\n | \r\n (B.21) \r\n |
\r\n LC= LM = LW= LZ= LO \r\n | \r\n (B.22) \r\n |
trong đó:
\r\n\r\nLA tổn thất liên\r\nquan đến tổn thương sinh vật;
\r\n\r\nLB tổn thất trong kết cấu\r\nliên quan đến thiệt hại vật chất (đánh vào kết cấu);
\r\n\r\nLC tổn thất liên\r\nquan đến hỏng hệ thống bên trong (đánh vào đường dây cung cấp);
\r\n\r\nLM tổn thất liên\r\nquan đến hỏng hệ thống bên trong (đánh gần kết cấu);
\r\n\r\nLU tổn thất liên\r\nquan đến tổn thương sinh vật (đánh vào đường dây cung cấp);
\r\n\r\nLV tổn thất\r\ntrong kết cấu liên quan đến thiệt hại vật chất (đánh vào đường dây cung cấp);
\r\n\r\nra là hệ số giảm tổn thất tới\r\ncuộc sống con người phụ thuộc vào loại đất (xem Bảng B.8);
\r\n\r\nru là hệ số giảm tổn thất tới\r\ncuộc sống con người phụ thuộc vào loại sàn (xem Bảng B.8);
\r\n\r\nrp là hệ số giảm tổn thất\r\ndo thiệt hại vật chất phụ thuộc vào các dự phòng được thực hiện để giảm hậu quả của\r\ncháy (xem Bảng B.9);
\r\n\r\nrf là hệ số giảm tổn\r\nthất do thiệt hại vật chất phụ thuộc vào rủi ro cháy trong tuabin gió (xem Bảng\r\nB 10);
\r\n\r\nhz là hệ số tăng tổn thất\r\ndo thiệt hại vật chất khi một nguy hiểm đặc biệt hiện diện (xem Bảng B.11).
\r\n\r\nBảng B.8 -\r\nGiá trị các hệ số\r\ngiảm ra và ru làm hàm của loại bề mặt\r\nsàn nhà hoặc đất (tương ứng với Bảng C.2 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Loại bề mặt \r\n | \r\n Trở kháng tiếp\r\n xúc \r\nkΩa \r\n | \r\n ra và ru \r\n |
\r\n Bề mặt nông\r\n nghiệp, bê tông \r\n | \r\n ≤ 1 \r\n | \r\n 10-2 \r\n |
\r\n Đá cẩm thạch,\r\n gốm sứ \r\n | \r\n 1 đến 10 \r\n | \r\n 10-3 \r\n |
\r\n Đá dăm \r\n | \r\n 10 đến 100 \r\n | \r\n 10-4 \r\n |
\r\n Nhựa đường,\r\n gỗ \r\n | \r\n ≥ 100 \r\n | \r\n 10-5 \r\n |
\r\n a Các giá trị được\r\n đo giữa điện cực 400cm2 bị ép với một lực đồng đều 500 N và một điểm vô cùng. \r\n |
Bảng B.9 -\r\nGiá trị hệ số giảm rp\r\nlà hàm dự phòng thực hiện để giảm hậu quả do cháy (Bảng C.3 trong IEC\r\n62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Các dự phòng \r\n | \r\n rp \r\n |
\r\n Không có dự phòng \r\n | \r\n 1 \r\n |
\r\n Một trong những dự phòng sau: bình chữa\r\n cháy, các lắp đặt hệ thống chữa cháy cố định được vận hành bằng tay, các\r\n lắp đặt báo động\r\n bằng tay; các\r\n vòi nước, các khoang chống cháy, các lối thoát hiểm. \r\n | \r\n 0,5 \r\n |
\r\n Một trong những dự phòng sau: lắp đặt hệ thống\r\n chữa cháy cố định được vận hành tự động, lắp đặt báo động tự độnga \r\n | \r\n 0,2 \r\n |
\r\n a Chỉ khi được bảo vệ\r\n chống quá điện áp và các thiệt hại khác và khi lính cứu hỏa có thể đến trong\r\n vòng chưa đầy 10 min. \r\n |
Nếu thực hiện nhiều hơn một dự phòng,\r\nthì giá trị rp được lấy theo các các giá trị có liên quan thấp nhất.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 1: Rủi ro do nổ\r\nkhông được coi là có liên quan đối với tuabin gió.
\r\n\r\nBảng B.10 -\r\nGiá trị hệ số giảm rf là hàm của rủi ro cháy hoặc cháy của tuabin\r\ngió (tương ứng Bảng C.4 trong\r\nIEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Rủi ro do cháy \r\n | \r\n rf \r\n |
\r\n Cao \r\n | \r\n 10-1 \r\n |
\r\n Trung bình \r\n | \r\n 10-2 \r\n |
\r\n Thấp \r\n | \r\n 10-3 \r\n |
\r\n Không \r\n | \r\n 0 \r\n |
tmai
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2: Kết cấu được coi là có rủi ro cháy\r\nmức cao có thể được giả định là kết cấu có vật liệu bề mặt (cánh và mái vỏ tuabin) được\r\nlàm bằng vật liệu dễ bắt lửa có sức cháy cụ thể lớn hơn 800 MJ/m2.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 3: Kết cấu coi là có rủi ro cháy\r\nbình thường có thể được giả định\r\nlà kết cấu có vật liệu bề mặt (cánh và mái vỏ tuabin) được làm bằng vật liệu dễ bắt lửa với\r\nsức cháy cụ thể từ 800 MJ/m2\r\nđến 400 MJ/m2.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 4: Kết cấu coi là có rủi ro cháy\r\nthấp có thể được giả định là kết cấu có vật liệu bề mặt (cánh và mái vỏ tuabin) được\r\nlàm bằng vật liệu dễ bắt lửa với sức cháy cụ thể nhỏ hơn 400 MJ/m2.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 5: Sức cháy cụ thể là tỷ số năng lượng\r\ncủa tổng số vật liệu dễ bắt lửa trong một kết cấu và tổng diện tích bề mặt của\r\nkết cấu.
\r\n\r\nBảng B.11 - Hệ\r\nsố hz tăng tổng tổn thất tương đối khi có nguy hiểm đặc biệt (tương ứng\r\nvới Bảng C.5 trong\r\nIEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Loại nguy hiểm đặc biệt \r\n | \r\n hz \r\n |
\r\n Không có nguy hiểm đặc biệt \r\n | \r\n 1 \r\n |
\r\n Áp lực mức thấp (một vài người) \r\n | \r\n 2 \r\n |
\r\n Mức độ khó khăn của việc di tản \r\n | \r\n 5 \r\n |
CHÚ THÍCH 6: Tổn thất dịch vụ công cộng\r\nkhông được coi là có liên\r\nquan đến tuabin gió, vì tổn thất doanh thu từ sản xuất điện chỉ được coi là tổn\r\nthất về kinh tế.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 7: Tổn thất di sản văn hóa\r\nkhông thể thay thế\r\nkhông được coi là có liên quan đến tuabin gió.
\r\n\r\nB.4.4 Tổn thất về\r\nkinh tế
\r\n\r\nGiá trị Lt, Lf và Lo liên quan đến\r\ntổng tổn thất tương\r\nđối có thể được xác định từ quan hệ sau:
\r\n\r\nLX = c / ct (B.23)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nc là giá trị tổn thất\r\ntrung bình có thể có của\r\ntuabin gió (gồm các thành phần, thu nhập hàng năm và thu nhập thường xuyên)\r\ntính thành tiền;
\r\n\r\nct là tổng giá\r\ntrị của tuabin gió (gồm các thành phần và thu nhập hàng năm) tính bằng tiền.
\r\n\r\nKhi việc xác định c và ct\r\nlà không chắc chắn hoặc khó khăn, có thể sử dụng giá trị trung bình tiêu biểu của\r\nLt, Lf và Lo cho trong Bảng\r\nB.12.
\r\n\r\nBảng B.12 -\r\nCác giá trị trung bình tiêu biểu của Lt, Lf và Lo (tương ứng Bảng\r\nC.7 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Tuabin gió \r\n | \r\n Giá trị \r\n |
\r\n Lt\r\n bên trong \r\n | \r\n 10-4 \r\n |
\r\n Lt bên ngoài \r\n | \r\n 10-2 \r\n |
\r\n Lf \r\n | \r\n 10-1 \r\n |
\r\n Lo \r\n | \r\n 10-4 \r\n |
Giá trị tổn thất kinh tế ảnh hưởng bởi\r\ncác đặc trưng của kết cấu. Chúng được tính đến bằng cách tăng tăng (hz)\r\nvà hệ số giảm (rf, rp, ra,\r\nru) như sau:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n LA = ra. Lt \r\n | \r\n (B.24) \r\n |
\r\n LU = ru. Lt \r\n | \r\n (B.25) \r\n |
\r\n LB = LV = rp.hz.rf.Lf \r\n | \r\n (B.26) \r\n |
\r\n LC= LM = LW= LZ= LO \r\n | \r\n (B.27) \r\n |
trong đó:
\r\n\r\nLA tổn thất liên\r\nquan đến tổn thương sinh vật;
\r\n\r\nLB tổn thất trong kết cấu\r\nliên quan đến thiệt hại vật chất (đánh vào kết cấu);
\r\n\r\nLC tổn thất liên\r\nquan đến hỏng hệ thống bên trong (đánh vào đường dây cung cấp);
\r\n\r\nLM tổn thất liên\r\nquan đến hỏng hệ thống bên trong (đánh gần kết cấu);
\r\n\r\nLU tổn thất liên\r\nquan đến tổn thương sinh vật (đánh vào đường dây cung cấp);
\r\n\r\nLV tổn thất\r\ntrong kết cấu liên quan đến thiệt hại vật chất (đánh vào đường dây cung cấp);
\r\n\r\nra là hệ số giảm tổn thất tới\r\ncuộc sống con người phụ thuộc vào loại đất (xem Bảng B.8);
\r\n\r\nru là hệ số giảm tổn thất tới\r\ncuộc sống con người phụ thuộc vào loại sàn (xem Bảng B.8);
\r\n\r\nrp là hệ số giảm tổn thất\r\ndo thiệt hại vật chất phụ thuộc vào các dự phòng được thực hiện để giảm hậu quả của\r\ncháy (xem Bảng B.9);
\r\n\r\nrf là hệ số giảm tổn\r\nthất do thiệt hại vật chất phụ thuộc vào rủi ro cháy trong tuabin gió (xem Bảng\r\nB.10);
\r\n\r\nhz là hệ số tăng tổn thất\r\ndo thiệt hại vật chất khi\r\ncó nguy hiểm đặc biệt (xem Bảng B.11).
\r\n\r\nB.5 Đánh giá xác suất\r\nP’X của thiệt hại tới một đường dây cung cấp
\r\n\r\nB.5.1 Đường dây\r\ncung cấp có dây dẫn bằng kim loại
\r\n\r\nB.5.1.1 Xác suất P’B và P’C mà chùm sét\r\nđánh vào tuabin gió nối với đường dây cung cấp sẽ gây thiệt hại
\r\n\r\nXác suất P’B mà chùm sét\r\nđánh vào tuabin gió có nối đường dây cung cấp sẽ gây ra thiệt hại vật\r\nchất, và xác suất P’C mà chùm sét đánh vào\r\ntuabin gió có nối đường dây cung cấp sẽ gây ra hỏng hóc thiết bị đường đường\r\ndây cung cấp liên quan đến dòng điện sự cố Ia. Dòng điện Ia phụ thuộc\r\nvào các đặc tính của đường dây cung cấp, số lượng đường dây cung cấp đi vào\r\ntuabin gió và các biện pháp bảo vệ.
\r\n\r\nĐối với các đường dây cung cấp không\r\ncó màn chắn, giả định Ia= 0 kA.
\r\n\r\nĐối với các đường dây cung cấp có màn\r\nchắn, dòng điện sự cố Ia(kA) phải được\r\nđánh giá theo:
\r\n\r\nIa = 25 n\r\n. UW / (RS\r\n. Kd . Kp) (B.28)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nKd là hệ số phụ\r\nthuộc các đặc tính của đường dây cung cấp (xem Bảng B.13);
\r\n\r\nKp là hệ số\r\ntính đến hiệu quả các biện pháp bảo vệ (xem Bảng B.14);
\r\n\r\nUW [kV] là điện áp chịu xung (xem Bảng\r\nB.15 đối với cáp và Bảng B.16 đối với thiết bị);
\r\n\r\nRS [Ω/km] là điện trở màn\r\nchắn của cáp;
\r\n\r\nn là số đường dây cung cấp đưa vào\r\ntuabin gió.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Các SPD tại điểm đầu vào\r\nbên trong tuabin gió làm tăng dòng điện sự cố Ia và có thể có hiệu quả\r\nbảo vệ tích cực.
\r\n\r\nBảng B.13 - Các\r\ngiá trị của hệ số Kd là hàm của các đặc tính của đường dây cung cấp có màn chắn (tương ứng\r\nvới Bảng D.1 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Đường dây\r\n cung cấp \r\n | \r\n Kd \r\n |
\r\n Có vỏ tiếp xúc với đất \r\n | \r\n 1 \r\n |
\r\n Có vỏ không tiếp xúc với đất \r\n | \r\n 0,4 \r\n |
Bảng B.14 -\r\nGiá trị của hệ số Kp là hàm của biện\r\npháp bảo vệ (Bảng D.2 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Biện pháp bảo\r\n vệ \r\n | \r\n Kp \r\n |
\r\n Không có biện pháp bảo vệ \r\n | \r\n 1 \r\n |
\r\n Các dây cỏ vỏ - dây dẫn một lõia \r\n | \r\n 0,6 \r\n |
\r\n Các dây có vỏ - dây dẫn hai lõia \r\n | \r\n 0,4 \r\n |
\r\n Ống cáp bảo vệ chống sét \r\n | \r\n 0,1 \r\n |
\r\n Cáp bảo vệ chống sét \r\n | \r\n 0,02 \r\n |
\r\n Các dây có vỏ - ống thép \r\n | \r\n 0,01 \r\n |
\r\n a Dây có màn\r\n chắn được đặt ở khoảng 30\r\n cm phía trên cáp;\r\n hai dây có màn chắn được đặt ở 30 cm cao hơn cáp được bố trí đối xứng\r\n quanh trục của cáp. \r\n |
Bảng B.15 -\r\nĐiện áp chịu xung UW là hàm của kiểu cáp\r\n(Bảng D.3 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Kiểu cáp \r\n | \r\n Un \r\nkV \r\n | \r\n Uw \r\nkV \r\n |
\r\n TLC - cách điện giấy \r\n | \r\n - \r\n | \r\n 1,5 \r\n |
\r\n TLC - PVC, cách điện PE \r\n | \r\n - \r\n | \r\n 5 \r\n |
\r\n Cáp điện lực \r\n | \r\n ≤ 1 \r\n | \r\n 15 \r\n |
\r\n Cáp điện lực \r\n | \r\n 3 \r\n | \r\n 45 \r\n |
\r\n Cáp điện lực \r\n | \r\n 6 \r\n | \r\n 60 \r\n |
\r\n Cáp điện lực \r\n | \r\n 10 \r\n | \r\n 75 \r\n |
\r\n Cáp điện lực \r\n | \r\n 15 \r\n | \r\n 95 \r\n |
\r\n Cáp điện lực \r\n | \r\n 20 \r\n | \r\n 125 \r\n |
Bảng B.16 - Điện áp chịu\r\nxung UW là hàm của loại\r\nthiết bị (Bảng D.4 trong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Loại thiết\r\n bị \r\n | \r\n UW \r\nkV \r\n |
\r\n Điện tử \r\n | \r\n 1,5 \r\n |
\r\n Thiết bị sử dụng điện tử (Un<1 kV) \r\n | \r\n 2,5 \r\n |
\r\n Thiết bị nối mạng điện tử (Un<1\r\n kV) \r\n | \r\n 6 \r\n |
Các giá trị P’B và P’C là hàm của\r\ndòng điện sự cố Ia cho trong Bảng\r\nB.17.
\r\n\r\nBảng B.17 -\r\nCác giá trị xác suất P’B, P’C, P’V và P’W là hàm của\r\ndòng điện sự cố Ia (Bảng D.5\r\ntrong IEC 62305-2)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Ia kV \r\n | \r\n P’B, P’C, P’V, P’W \r\n |
\r\n 0 \r\n | \r\n 1 \r\n |
\r\n 3 \r\n | \r\n 0,99 \r\n |
\r\n 5 \r\n | \r\n 0,95 \r\n |
\r\n 10 \r\n | \r\n 0,9 \r\n |
\r\n 20 \r\n | \r\n 0,8 \r\n |
\r\n 30 \r\n | \r\n 0,6 \r\n |
\r\n 40 \r\n | \r\n 0,4 \r\n |
\r\n 50 \r\n | \r\n 0,3 \r\n |
\r\n 60 \r\n | \r\n 0,2 \r\n |
\r\n 80 \r\n | \r\n 0,1 \r\n |
\r\n 100 \r\n | \r\n 0,05 \r\n |
\r\n 150 \r\n | \r\n 0,02 \r\n |
\r\n 200 \r\n | \r\n 0,01 \r\n |
\r\n 300 \r\n | \r\n 0,005 \r\n |
\r\n 400 \r\n | \r\n 0,002 \r\n |
\r\n 600 \r\n | \r\n 0,001 \r\n |
B.5.1.2 Xác suất P’V và P’W mà chùm sét đánh\r\nvào đường dây cung cấp sẽ gây thiệt hại
\r\n\r\nXác suất P’V mà chùm sét\r\nđánh vào đường dây cung cấp sẽ gây ra thiệt hại vật chất, và xác suất P’W mà chùm sét\r\nđánh vào đường dây cung cấp sẽ gây ra hỏng thiết bị đường dây cung cấp liên\r\nquan đến dòng điện sự cố Ia, lần lượt phụ thuộc vào các đặc trưng\r\ncủa đường dây cung cấp và vào các biện pháp bảo vệ.
\r\n\r\nĐối với các đường dây cung cấp không\r\ncó màn chắn, giả định Ia= 0 kA.
\r\n\r\nĐối với các đường dây cung cấp\r\ncó màn chắn, dòng điện sự cố Ia (kA) phải được đánh giá theo:
\r\n\r\nIa = 25 . UW / (RS . Kd . Kp) (B.29)
\r\n\r\ntrong đó
\r\n\r\nKd là hệ số phụ\r\nthuộc các đặc tính của đường dây cung cấp (xem Bảng B.13);
\r\n\r\nKp là hệ số\r\ntính đến hiệu quả các biện pháp bảo vệ (xem Bảng B.14);
\r\n\r\nUW [kV] là điện\r\náp chịu xung (xem Bảng B.15 đối với cáp và Bảng B.16 đối với thiết bị);
\r\n\r\nRS [Ω/km] là điện trở của màn chắn cáp;
\r\n\r\nKhi đánh giá P’V đối với các\r\nđường dây viễn thông, giá trị tối đa của dòng điện sét Ia được ước tính\r\nnhư sau:
\r\n\r\nIa = 40 kA đối với cáp có màn chắn chì;
\r\n\r\nIa = 20 kA đối với cáp có màn chắn nhôm.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Các giá trị này là ước tính\r\nsơ bộ cho dòng thử nghiệm (It) thiệt hại cáp viễn thông điển hình tại điểm sét đánh. Nếu\r\ncó bằng chứng cho thấy các giá trị này không thể áp dụng cho một thiết\r\nkế cáp nhất định, thì có thể sử dụng các giá trị khác. Trong trường\r\nhợp này, các thử nghiệm phải\r\nđược sử dụng để đánh giá\r\ndòng điện sự cố.
\r\n\r\nCác giá trị P’V và P’W là hàm của\r\ncác giá trị dòng điên sự cố Ia cho trong Bảng B.17.
\r\n\r\nB.5.1.3 Xác suất P’Z mà chùm sét\r\nđánh gần đường dây cung cấp sẽ gây thiệt hại
\r\n\r\nXác suất P’Z mà chùm sét\r\nđánh gần đường dây cung cấp sẽ gây hỏng các thiết bị được nối phụ thuộc vào các\r\nđặc tính của đường dây cung cấp và vào các biện pháp bảo vệ. Khi không có SPD\r\nphù hợp với IEC 62305-4, giá trị P’Z bằng với giá trị PLI.
\r\n\r\nGiá trị PLI được nêu\r\ntrong Bảng B.7.
\r\n\r\nKhi có SPD phù hợp với IEC 62305-4 thì\r\ngiá trị P’Z thấp hơn các\r\ngiá trị nằm giữa PSPD (xem Bảng B.5) và PLI.
\r\n\r\nB.5.1.4 Cáp sợi quang
\r\n\r\nĐang xem xét.
\r\n\r\nB.6 Đánh giá tổng tổn\r\nthất L’X trên đường dây cung cấp
\r\n\r\nB.6.1 Qui định chung
\r\n\r\nTổn thất L’X đề cập đến số\r\nlượng trung bình liên quan của kiểu thiệt hại cụ thể mà có thể xuất hiện như kết\r\nquả của chùm sét đánh vào một đường dây cung cấp, xem xét tới cả mức độ và hậu\r\nquả tác động.
\r\n\r\nGiá trị của nó phụ thuộc vào:
\r\n\r\n- Loại và mức độ quan trọng của đường dây cung cấp được\r\ntrang bị công cộng;
\r\n\r\n- Giá trị các mặt hàng bị ảnh hưởng bởi thiệt hại.
\r\n\r\nTổn thất L’X thay đổi với kiểu tổn\r\nthất (L’1, L’2\r\nvà L’4) được xem\r\nxét, đối với mỗi kiểu tổn thất, có kiểu thiệt hại (D2 và D3) gây ra tổn thất. Sử\r\ndụng các ký hiệu sau:
\r\n\r\nL’f tổn thất do\r\nthiệt hại vật chất;
\r\n\r\nL’o tổn thất do hỏng hệ thống bên\r\ntrong.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Tổn thất dịch vụ công cộng\r\nkhông được coi là có liên quan đến\r\ntuabin gió, do đó tổn thất L’X trên đường dây cung cấp chỉ được xem như một\r\ntổn thất kinh tế.
\r\n\r\nB.6.2 Tổn thất kinh\r\ntế
\r\n\r\nGiá trị L’X và L’O có thể được xác\r\nđịnh liên quan đến số lượng của tổn thất có thể có từ quan hệ sau:
\r\n\r\nL’X = c / ct (B.30)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nc là giá trị tổn thất trung\r\nbình có thể có của tuabin gió, các thành phần trong nó và các hoạt động liên quan,\r\ntính thành tiền;
\r\n\r\nct là tổng giá\r\ntrị L’f và L’o, để sử dụng\r\ncho tất cả các loại đường dây cung cấp khi việc xác định c và ct gặp khó khăn\r\nhoặc không chắc chắn, như sau:
\r\n\r\nL’f\r\n= 10-1
\r\n\r\nL’o = 10-3
\r\n\r\nTổn thất các giá trị kinh tế bị ảnh hưởng\r\nbởi các đặc tính\r\nđường dây cung cấp như sau:
\r\n\r\nL’B = L’V = L’f\r\n (B.31)
\r\n\r\nL’C = L’W = L’Z = L’o (B.32)
\r\n\r\nB.7 Đánh giá chi phí\r\ntổn thất
\r\n\r\nChi phí tổng tổn thất CL có thể tính\r\ntoán theo công thức sau:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n | \r\n (B.33) \r\n |
trong đó:
\r\n\r\nRA và RU là các thành\r\nphần rủi ro liên quan đến tổn thất về động vật, không có các biện pháp bảo vệ;
\r\n\r\nRB và RV là các thành\r\nphần rủi ro liên quan đến thiệt hại vật lý, không có các biện pháp bảo vệ;
\r\n\r\nRC, RM, RW, RZ là các thành\r\nphần rủi ro liên quan đến hỏng hóc hệ thống điện và điện tử, không có các biện\r\npháp bảo vệ;
\r\n\r\nCA chi phí về động\r\nvật;
\r\n\r\nCB chi phí của hệ\r\nthống trong tuabin gió;
\r\n\r\nCS chi phí của\r\ntuabin gió;
\r\n\r\nCC chi phí các\r\nthành phần bên trong của tuabin gió.
\r\n\r\nTổng chi phí CRL của các tổn\r\nthất còn lại mặc dù có thể tính toán các biện pháp bảo vệ theo công thức:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n | \r\n (B.34) \r\n |
trong đó:
\r\n\r\nR’A và R’U là các thành\r\nphần rủi ro liên quan đến tổn thất về động vật, có các biện pháp bảo vệ;
\r\n\r\nR’B và R’V là các thành\r\nphần rủi ro liên quan đến thiệt hại vật chất, có các biện pháp bảo vệ;
\r\n\r\nR’C, R’M, R’W, R’Z là các thành\r\nphần rủi ro liên quan đến hỏng hóc các hệ thống điện và điện tử, có các biện\r\npháp bảo vệ;
\r\n\r\nChi phí CPM hàng năm của\r\ncác biện pháp bảo vệ có thể được\r\ntính toán bằng công thức:
\r\n\r\nCPM = CP . (i + a + m) (B.35)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nCP là chi phí\r\ncho các biện pháp bảo vệ;
\r\n\r\ni là mức lãi suất;
\r\n\r\na là mức độ hao mòn;
\r\n\r\nm là hệ số mức độ bảo trì.
\r\n\r\nSố tiền tiết kiệm hàng năm S là:
\r\n\r\nS = CL\r\n- (CPM + CRL) (B.36)
\r\n\r\nViệc bảo vệ là thuận lợi nếu số tiền\r\ntiết kiệm hàng năm S > 0.
\r\n\r\n\r\n\r\nĐang xem xét.
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Các biện pháp bảo vệ cánh tuabin
\r\n\r\n\r\n\r\nC.1.1 Các loại cánh\r\nvà các kiểu biện pháp bảo vệ cánh
\r\n\r\nCánh tuabin gió hiện đại là những kết\r\ncấu rỗng lớn được sản xuất bằng vật liệu tổng hợp, như nhựa được gia cố bằng sợi\r\nthủy tinh (GFRP), gỗ, gỗ dán và nhựa được gia cố bằng sợi cacbon (CFRP). CFRP\r\nthường được sử dụng để gia cố kết cấu cánh hoặc cho các thành phần đặc biệt như\r\nđầu trục cánh có hãm đầu cánh\r\n(cơ chế phanh giảm tốc). Một số bộ phận và thành phần rời rạc như mặt bích gá lắp,\r\nđối trọng, bản lề, vòng bi, dây dẫn, dây điện, lò xo và đồ gá được làm bằng\r\nkim loại. Ở một số thời điểm, để đạt hy vọng cao về việc sét không đánh vào các\r\ncánh chỉ khi chế tạo\r\nbằng vật liệu không dẫn điện, nhưng kinh nghiệm thực tế cho thấy điều này là\r\nkhông khả thi. Trong thực tế sét đánh cả vào những cánh không có thành phần kim\r\nloại, và bất cứ khi nào có hồ quang sét hình thành bên trong thì cánh bị thiệt\r\nhại nghiêm trọng.
\r\n\r\nHai mặt hoặc các bề mặt của cánh thường\r\nđược sản xuất như các tấm sợi thủy tinh hoặc vật liệu tổng hợp khác nhau tách rời\r\nđược gắn với nhau dọc theo mép sau của cánh và cách đều và với một kết cấu chịu\r\ntải cũng được làm từ sợi tổng hợp. Bên trong cánh, có các khoang lớn chứa đầy\r\nkhông khí được hình thành từ bề mặt và kết cấu bên trong và kéo dài toàn bộ chiều\r\ndài của cánh. Một cách khác, bề mặt cánh cũng cung cấp độ bền cơ khí của cánh\r\ntrong đó tránh xà dọc cánh chịu tải. Cuối cùng, các cánh có thể được đúc dạng một\r\ntấm liền và do đó các cánh như vậy không có bề mặt tiếp xúc được gắn vào như đã\r\nnói ở trên.
\r\n\r\nCó nhiều loại cánh phụ thuộc vào cơ cấu\r\nđiều khiển và hãm, và việc sử dụng cách điện và các vật liệu tổng hợp dẫn. Năm\r\nloại chính được thể hiện trong Hình C.1.
\r\n\r\nCác cánh loại A sử dụng một cánh treo\r\n(cánh liệng) ở phía ngoài của\r\ncánh trước đối với hệ thống phanh. Trên các cánh loại A, điểm sét đánh thường\r\nđược thấy là trên bản lề cánh treo, và thiệt hại nghiêm trọng thường thấy do mặt\r\ncắt ngang của các dây thép được sử dụng cho hoạt động cánh treo thường là không\r\nđủ để dẫn dòng điện sét.
\r\n\r\nHình C.1 - Các loại\r\ncánh tuabin gió
\r\n\r\nCánh loại B sử dụng một phanh đầu được\r\ngiữ bằng một lò xo và ngắt ở tốc độ quay vượt quá lực ly tâm. Với cánh loại B, điểm sét\r\nđánh chủ yếu nhìn thấy trong vài chục xentimét tính từ đầu ngoài cùng, hoặc ở\r\ncác cạnh của đầu cánh tại vị trí đầu ngoài cùng của trục đầu cánh. Từ điểm sét\r\nđánh, một hồ quang sét được hình thành bên trong phần đầu cánh đến đầu ngoài\r\ncùng của trục đầu cánh, và từ đầu kia của trục, một hồ quang được hình thành\r\nbên trong cánh chính xuống đến mặt bích gá lắp bằng thép ở phần trên của cánh.\r\nCác hồ quang bên trong như vậy luôn gây phá hủy nghiêm trọng cho cánh. Các cánh\r\nloại A và B thường được sử dụng với các tuabin gió đời cũ lớn hơn 100 kW.
\r\n\r\nLoại C là một cánh có một phanh đầu được\r\nkiểm soát bởi một dây\r\nthép. Với các cánh loại C, điểm sét đánh chủ yếu được tìm thấy trong\r\nvòng vài chục cm từ đầu ngoài cùng của cánh, hoặc ở các cạnh của\r\nđầu cánh tại vị trí đầu ngoài cùng của trục đầu cánh. Các cánh loại C như với\r\nloại B, một hồ quang sét hình thành bên trong phần đầu cánh giữa điểm sét đánh\r\nvà đầu ngoài cùng của trục gây thiệt hại nghiêm trọng. Trên các cánh loại C,\r\nthiệt hại cho phần chính của cánh thường được nhìn thấy khi dây thép không thể\r\nmang dòng điện sét. Dây thép được sử dụng cho mục đích này có đường kính tối\r\nthiểu 10 mm hoặc 12 mm đối với các cánh dài 17 m. Các dây như vậy có khả năng dẫn\r\nhầu hết các dòng điện sét, và do đó bảo vệ cho cánh chính khỏi thiệt hại (xem\r\nĐiều C.6 để thảo luận thêm về kích cỡ của hệ thống bảo vệ).
\r\n\r\nLoại D là một cánh được cấu tạo hoàn toàn từ\r\ncác vật liệu không dẫn điện. Trải nghiệm với các cánh không dẫn điện thấy rằng\r\nnhư với các loại cánh khác, điểm sét đánh chủ yếu thấy ở gần đầu cánh. So với\r\ncác loại cánh khác, điểm sét đánh cũng có thể được thấy phân bố ngẫu nhiên tại\r\ncác vị trí khác dọc theo chiều dài của cánh.
\r\n\r\nLoại E là một cánh mà ở đó một số\r\nthành phần kết cấu được thay thế bằng vật liệu tổng hợp sợi carbon (CFC), vì nó\r\ncó tính chất cơ học mong muốn. Tùy thuộc vào thiết kế riêng, CFC có thể được sử\r\ndụng như thành phần gia cố cho vỏ cánh, cũng như chịu tải các thành phần kết cấu,\r\nnhư xà dọc cánh trung tâm và phân lớp chính. Do tính chất điện, cánh có thể được tích\r\nhợp vào các hệ thống bảo vệ chống sét hình thành các bộ phận của dây dẫn sét. Vấn\r\nđề bảo vệ chống sét cho các cánh của tuabin gió có CFC được khảo sát tại Điều\r\nC.3.
\r\n\r\nSét đánh vào các cánh không dẫn điện\r\nhoặc tới các bộ phận cách ly của cánh có chứa các bộ phận dẫn điện có thể được\r\ngiải thích ít nhất một phần do thực tế về sự ô nhiễm và nước làm cho các cánh\r\nnhư vậy dẫn điện hơn theo thời gian. Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm cao\r\náp đã chỉ ra rằng hồ quang xuất hiện kèm theo với một cánh không dẫn điện bị\r\nphun nước muối gần như giống khi cánh là kim loại [9]. Một phần\r\nkhác của giải thích là các cánh hoàn toàn theo đường sét đánh vào tuabin gió.\r\nNgoài ra, đã biết rằng sự phát triển phóng điện dọc theo một bề mặt dễ dàng hơn\r\ntrong không khí, và đặc biệt nếu bề mặt bị ô nhiễm do ô nhiễm nước muối và nước. Trong mọi\r\ntrường hợp, kinh nghiệm thực tế cho thấy thiệt hại sét đánh nghiêm trọng cho cả\r\nhai loại cánh không dẫn điện (loại D) và cánh có CFC (loại E) là khá phổ biến\r\nvà do đó cần bảo vệ chống sét.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Tham khảo các tài\r\nliệu được đánh số [X] trong Phụ lục này đã được liệt kê ở Thư mục tài liệu tham\r\nkhảo.
\r\n\r\nC.1.2 Cơ chế thiệt\r\nhại cánh
\r\n\r\nCác kiểu thiệt hại điển hình tại điểm\r\nsét đánh là nung nóng và phân lớp bề mặt vật liệu tổng hợp, và đốt nóng hay\r\nnóng chảy các thành phần kim loại bao bọc tại điểm sét đánh.
\r\n\r\nTuy nhiên, hầu hết thiệt hại nghiêm trọng\r\ncho các cánh tuabin gió xuất hiện\r\nkhi sét hình thành hồ quang năng lượng cao bên trong cánh do đánh vào một bộ phận\r\nkhông được bảo vệ của bề mặt cánh. Các hồ quang có thể hình thành trong không\r\nkhí bên trong cánh và dọc theo các bề mặt bên trong. Kiểu thiệt hại khác được nhìn\r\nthấy khi dòng điện sét hoặc bộ phận của nó dẫn trong hoặc giữa các phân lớp của\r\nvật liệu tổng hợp hoặc trong các rãnh ghép kết nối với các hệ thống dẫn xuống,\r\ncó lẽ bởi vì các lớp\r\nvà các rãnh như thế giữ ẩm. Sóng xung sốc áp lực gây ra bởi các hồ quang\r\nđiện bên trong như vậy có thể gây nổ\r\ncánh thực sự, làm tách riêng vỏ bề mặt cánh dọc theo các cạnh và từ cánh treo\r\nchịu tải bên trong. Tất\r\ncả cấp thiệt hại được nhìn thấy có phạm vi từ bề mặt nứt gẫy tới lúc hoàn toàn\r\nphá hủy cánh. Trong một số trường hợp, sóng áp lực đã được truyền từ cánh bị\r\nsét đánh qua hub và đưa vào các cánh khác gây thiệt hại áp lực cho chúng.
\r\n\r\nHồ quang bên trong thường hình thành\r\ngiữa các điểm sét đánh tại đầu của cánh và một số thành phần dẫn điện bên trong cánh.\r\nVới loại C, thiệt hại thường được giới hạn ở phần đầu cánh, trong khi cánh chính không hề\r\nhấn gì. Thiệt hại cho loại C các cánh chính thường thấy khi một hồ quang đã\r\nhình thành bên trong cánh chính. Thông thường, điều này đã xảy ra trong trường\r\nhợp dây thép kiểm soát phanh đầu có tiết diện không đủ để dẫn dòng\r\nđiện sét từ trục đầu ống tới hub. Với các cánh loại A, cánh chính bị phá hủy.
\r\n\r\nDo đó, hiện tượng gây ra thiệt hại nghiêm trọng\r\ncho kết cấu tới các cánh của tuabin gió là sự hình thành một sóng xung sốc áp lực\r\nxung quanh một hồ quang điện của sét bên trong cánh. Thiệt hại thứ\r\ncấp có thể xuất hiện\r\nkhi một hồ quang sét được hình thành trên bề mặt bên ngoài hoặc khi dòng điện\r\nsét được dẫn bởi các thành phần\r\nkim loại có tiết diện\r\nkhông đủ.
\r\n\r\nHồ quang bên trong năng lượng cao gây\r\nra thiệt hại kết cấu sẽ không bị nhầm lẫn với phóng điện một phần năng lượng thấp\r\nđược nhận xét trong C.2.4.
\r\n\r\n\r\n\r\nC.2.1 Qui định chung
\r\n\r\nCác vấn đề chung bảo vệ chống sét các\r\ncánh tuabin gió là dẫn dòng điện sét an toàn từ điểm sét đánh về hub, theo\r\ncách như vậy tránh được sự hình thành một hồ quang sét bên trong cánh. Điều này\r\ncó\r\nthể\r\nđạt được bằng cách chuyển hướng dòng điện sét từ điểm sét đánh dọc theo cổ\r\ncánh, sử dụng dây\r\ndẫn\r\nkim loại hoặc cố định vào bề mặt cánh hoặc bên trong cánh. Phương pháp khác là\r\nbổ sung vật liệu\r\ndẫn\r\nđiện cho chính vật liệu bề mặt cánh, như thế làm cho cánh dẫn điện đủ lớn để\r\nmang dòng điện sét an toàn về cổ cánh. Các biến thể của cả hai phương pháp\r\nnày được sử dụng cho các cánh tuabin gió (xem Hình C.2).
\r\n\r\nHình C.2 - Các khái\r\nniệm bảo vệ chống sét cho các cánh tuabin gió hiện đại kích thước lớn
\r\n\r\nC.2.2 Hệ thống đầu\r\nthu sét trên bề mặt cánh hoặc gắn trên bề mặt
\r\n\r\nDây dẫn kim loại trên bề mặt\r\ncánh đáp ứng như hệ thống đầu thu sét hoặc một hệ thống dây dẫn sét phải có mặt\r\ncắt ngang đủ để có thể chịu được sét đánh trực tiếp và dẫn toàn bộ dòng điện\r\nsét. Ngoài ra, kích thước nhất định là cần thiết để đạt được cố định đáng tin cậy\r\ncho bề mặt cánh. Mặt cắt ngang tối thiểu đối với nhôm là 50 mm2 và đạt\r\nđược cố định đáng tin cậy cho các dây dẫn mà có thể có vấn đề. Hơn nữa, các dây\r\ndẫn gắn trên bề mặt cánh có thể làm ảnh hưởng tới khí động học của cánh hoặc tạo\r\nra tiếng ồn không mong muốn [10] [11].
\r\n\r\nĐối với dây dẫn sét gắn vào cánh, sử dụng\r\ncác sợi hoặc sợi thủy tinh bện của nhôm hay đồng. Trong tài liệu, nhiều hệ thống\r\nbảo vệ được mô tả một dây dẫn kim loại nối vào cổ cánh được đặt ở trên bề mặt\r\ncánh dọc theo mép sau của cánh hoặc gắn vào trong mép sau. Một số thiết kế cánh\r\ncó dây dẫn kim loại được đặt dọc theo cả hai mép sau và dẫn hướng (loại\r\nC). Ngoài ra, một số có dây bảo vệ chống sét kim loại đặt trên bề mặt xung quanh\r\ncánh tại một số vị trí dọc theo cánh, mỗi cánh được nối với dây dẫn đặt dọc\r\ntheo các cạnh cánh [11] [12] [13] [14] [15].
\r\n\r\nC.2.3 Đai bảo vệ\r\nchống sét được phân đoạn và băng dính bằng kim loại
\r\n\r\nBăng dính kim loại đặt trên bề\r\nmặt cánh đã được sử dụng trong một số khảo sát. Tuy nhiên, sau vài tháng các\r\nbăng dính như vậy có xu hướng bong [12] [16]. Với điều kiện là có thể giải quyết vấn\r\nđề giữ băng dính trên lưỡi dao, thì băng dính kim loại có thể là một phương\r\npháp bảo vệ lý thú, đặc biệt như một trang bị thêm cho cánh không được bảo vệ\r\nhiện có. Tuy nhiên, lưu ý rằng sóng áp lực lớn có liên quan đến dẫn hướng sét gần\r\nvới bề mặt cánh [10]. Điều này có thể dẫn đến tổn thương kết cấu.
\r\n\r\nMột số thí nghiệm hứa hẹn với đai bảo\r\nvệ chống sét được phân đoạn đã được thực hiện trong quá khứ [17] [18]. Các đai\r\nphân đoạn như vậy được sử dụng trên các mái che rada của máy bay bởi vì chúng\r\nkhông làm nhiễu tín hiệu rada. Việc sử dụng các đai bảo vệ chống sét phân đoạn\r\nkéo dài như một bộ phận bảo vệ chống sét cho một cánh tuabin gió chứa CFC đã được\r\nmô tả trong tài liệu [26].
\r\n\r\nCũng có thể sử dụng băng dính kim loại\r\nnhư một yêu cầu bảo vệ đơn xung thay thế sau một cú sét đánh.
\r\n\r\nC.2.4 Hệ thống dây\r\ndẫn sét bên trong
\r\n\r\nMột giải pháp cho vấn đề dây dẫn đặt\r\ntrên bề mặt cánh phải có các dây dẫn sét đặt bên trong cánh. Các bộ gá kim loại\r\nđể dây dẫn xuyên qua bề mặt cánh và đáp ứng như các đầu thu sét rời rạc. Hệ thống\r\nbảo vệ như vậy được sử dụng trên máy bay [10].
\r\n\r\nHệ thống bảo vệ chống sét được sử dụng\r\ntrên nhiều cánh hiện nay\r\ntrong sản xuất có các đầu thu sét rời rạc đặt ở đầu cánh (loại A và B trong\r\nHình C.2). Từ các đầu thu ở đầu, một hệ thống dây dẫn sét bên trong dẫn dòng điện\r\nsét vào đấu chặn cánh. Với cánh có phanh đầu, dây thép kiểm soát đầu cánh được\r\nsử dụng như một dây dẫn sét (loại A). Nếu cánh không có phanh đầu thì một dây đồng\r\nđược đặt dọc theo xà dọc bên trong được sử dụng như một dây dẫn sét (loại B).
\r\n\r\nHàng ngàn cánh có hệ thống bảo vệ chống\r\nsét loại này (loại A và B trong Hình C.2) đã được sản xuất. Các kinh nghiệm với\r\ncác hệ thống bảo vệ chống sét này cho cánh dài chừng 20 m là rất khả quan [19].\r\nNguyên tắc có một hoặc\r\nnhiều đầu thu sét bên ngoài nối với dây dẫn sét bên trong đã được sử dụng rộng\r\nrãi đến ngày công bố bởi nhiều nhà chế tạo cánh dài đến 60 m. Với cánh dài như\r\nvậy, kinh nghiệm cho thấy rằng có một rủi ro sét đánh trực tiếp qua tấm dán tới\r\ndây dẫn sét bên trong gây thiệt hại nghiêm trọng cho cánh. Những vấn đề này xuất\r\nhiện có liên quan đến phát triển phóng một phần không được kiểm soát từ các bộ\r\nphận dẫn điện bên trong (các dây dẫn sét, các\r\nthành phần kết nối, v.v....)
\r\n\r\nKhi phóng một phần năng lượng thấp như\r\nvậy được cho phép bắt đầu từ các bộ phận kim loại bên trong của cánh, chúng sẽ\r\nlan truyền liên tục nhanh chóng như dòng bắt đầu từ đầu thu. Một trong những lần phóng\r\nđiện bên trong này đánh vào bề mặt bên trong của cánh, liên quan đến phía ngoài\r\ncánh, chúng sẽ tăng cường ứng suất điện đi qua lớp dán. Ứng suất gia\r\ntăng có thể không phải là một vấn đề đối với số lần thay đổi trường nhanh được\r\ngiới hạn (sét đánh vào các đầu thu hoặc gần kết cấu), nhưng khi cánh được tiếp\r\nxúc với nhiều lần tác động trong toàn bộ thời gian phục vụ của nó, thì ứng suất\r\ncó thể phát triển cuối cùng thành một lần phóng điện hoàn chỉnh. Tác động vật\r\nlý lên cánh từ\r\nnhư\r\nmột luồng phóng điện áp\r\ncao như vậy là khá hạn chế, nhưng những thiệt hại liên quan đến việc dẫn dòng\r\nđiện sét sẽ là thảm họa như được nhận xét trong C.1.2.
\r\n\r\nSự phóng điện như thế có thể bị cản trở hoặc bị trễ\r\nnhờ việc bọc kín đầu dẫn sét bên trong và các bộ phận dẫn điện khác trong cánh\r\nvới vật liệu cách điện, do đó giảm được vấn đề này [27] [28].
\r\n\r\nC.2.5 Vật liệu bề mặt\r\ndẫn điện
\r\n\r\nThay thế cho một hệ thống đầu thu sét\r\nđặt trên bề mặt cánh là làm cho bề mặt của nó tự dẫn điện. Trong ngành công\r\nnghiệp máy bay, để đạt được bảo vệ chống sét của vật liệu tổng hợp sợi thủy\r\ntinh và carbon cho các cánh và các bề mặt chịu tác động của sét bằng cách thêm\r\nvật liệu dẫn điện cho các lớp bên ngoài, do đó làm giảm thiệt hại cho một khu vực\r\nnhỏ tại điểm sét đánh. Vật liệu dẫn điện có thể được đan dây kim loại vào các lớp\r\nbên ngoài của vật liệu tổng hợp, hoặc lưới đan bằng kim loại được đặt ngay bên\r\ndưới bề mặt [10] [15] [21] và [20]. Bảo vệ chống sét cho cánh tuabin gió đã được\r\nthực hiện với lưới kim loại được đặt dọc theo các cạnh của cánh ngay dưới lớp\r\nkeo (loại D trên Hình C.2). Đôi khi các đỉnh đầu mút của cánh hoặc được làm bằng\r\nkim loại hoặc phủ bằng một tấm kim loại [12] [13] [14] [15] [22] và [23].
\r\n\r\nLợi thế của việc sử dụng lưới kim loại\r\nhoặc các bề mặt dẫn điện mỏng khác cho các dây dẫn sét là các phần tử dẫn điện\r\nnội bộ (CFC) có thể được bảo vệ chống điện trường, do đó bảo vệ chống sét đánh\r\ntrực tiếp. Sụt điện áp cảm ứng dọc theo chiều dài của dây dẫn kết hợp với biến thiên\r\ndòng điện cao sẽ giảm đôi chút, một hiệu ứng quan trọng xem là rủi ro của\r\ncác sét phụ. Tuy nhiên, cũng phải xét đến cả rủi ro nhận sét đánh trực tiếp vào\r\ncác cạnh hình học mỏng như vậy, và\r\nkhả năng phân phối dòng không đồng đều do các hiệu ứng bề mặt.
\r\n\r\n\r\n\r\nSợi Cacbon tổng hợp (CFC) đã được sử dụng\r\ncho các đầu trục đối với các cánh nhỏ và hiện nay thường sử dụng là vật liệu\r\ngia cố cho các cánh lớn. Vật liệu được sử dụng hoặc cho xà dọc chịu lực trung\r\ntâm hoặc trực tiếp trên vỏ cánh do các\r\nthuộc tính cơ học ưu việt của nó. Sử dụng vật liệu CFC cho các thành phần kết cấu\r\nđược mong đợi để tăng thêm nữa theo kích thước tăng lên của các cánh.
\r\n\r\nVấn đề chính đối với vật liệu CFC là\r\ncách nó phản ứng với các tác động từ dòng điện sét có thể đi vào\r\nvà dẫn trong vật liệu. Hai tính chất điện ở đây của vật liệu CFC làm cho nó khác đáng kể\r\nvới các vật liệu dẫn đẳng hướng như kim loại, dẫn điện DC và mức độ không đẳng\r\nhướng.
\r\n\r\nĐộ dẫn điện một chiều của vật liệu CFC\r\nthường được gán một giá trị thấp hơn 1 000 lần so với kim loại, tức là 3,5.104\r\nS/m. Đây là một giá trị gần đúng được tìm thấy cho các tấm đan CFC hai trục sử\r\ndụng cho vỏ máy bay cỡ nhỏ, được đo song song với bề mặt của mẫu thử [25] [21].
\r\n\r\nTùy thuộc vào cấu tạo và kỹ thuật đan\r\nkết thực tế, độ dẫn điện của vật liệu CFC biểu diễn mức độ bất đẳng hướng rất\r\ncao. Đối với các mẫu thử nghiệm CFC sử dụng để thử nghiệm sét trong ngành công\r\nnghiệp điện tử hàng không, độ dẫn điện đo được và thay đổi trong vòng bốn bậc độ\r\nlớn đối với các hướng dòng điện khác nhau [29].
\r\n\r\nDo đó, nhiệt điện trở của vật liệu\r\nCFC khi tiếp xúc với mật độ dòng cao có thể quan trọng. Đặc biệt tại các điểm\r\nsét đánh nơi dòng điện cao đi vào khu vực khá hạn chế, nhiệt độ do tổn thất nhiệt\r\nlượng Jun có thể vượt quá nhiệt độ bay hơi của chất kết dính (khoảng 200 °C).\r\nKhi chất kết dính bay hơi, áp suất từ các khí bay ra có thể gây ra vỡ và\r\ntách lớp của các lớp vật liệu CFC. Vật liệu CFC thậm chí có thể bị đốt, đặc biệt\r\ntại các điểm sét đánh [21].
\r\n\r\nKhi vật liệu CFC được sử dụng trong\r\nmáy bay, xem như bắt buộc phải trang bị bảo vệ chống sét cho các thành phần CFC\r\nmà có thể bị sét đánh hoặc có thể dẫn dòng điện sét [10].
\r\n\r\nCó những ví dụ về các đầu trục CFC cho\r\ncác cánh tuabin gió đã bị hỏng do sét đánh. Một số thí nghiệm trong phòng thí\r\nnghiệm cũng đã chứng minh vấn đề với các trục CFC dẫn dòng điện sét [24]. Các thử nghiệm\r\ntrong phòng thí nghiệm cho các cánh có vỏ CFC đã cho thấy sự tách lớp bề mặt và\r\nđốt tại điểm sét đánh [9] [26]. Do đó, cần phải bảo vệ cho các bề mặt CFC bảo vệ chống\r\nsét đánh trực tiếp, hoặc bằng cách phủ kín bằng một lớp vật liệu cách điện đủ dày hoặc bảo vệ\r\nbằng các thiết bị bảo vệ chống sét chụp bên ngoài.
\r\n\r\nDo vật liệu CFC dẫn điện hầu hết bằng\r\nđường dẫn song song với dòng điện sét, liên quan đến dây dẫn sét, thực hiện\r\nliên kết hợp lý giữa vật liệu CFC và các thành phần dẫn điện khác. Đối với mỗi\r\nthiết kế cánh.\r\nCụ\r\nthể, cần xác định liệu khoảng cách giữa các liên kết đẳng thế đủ nhỏ để tránh sự\r\nphát triển điện áp tới hạn giữa vật liệu CFC và các dây dẫn sét. Điện áp tới hạn\r\ntrong ngữ cảnh này là điện áp có thể gây thủng tiềm ẩn lớp cách điện giữa vật liệu\r\nCFC và các dây dẫn sét, ảnh hưởng đến độ bền cơ học của kết cấu.
\r\n\r\nMỗi dòng điện sét được phân bố trên tiết\r\ndiện dây nối của vật liệu CFC, các kết cấu như thế có thể dẫn được dòng điện\r\nsét mà không bị thiệt hại.
\r\n\r\nC.4 Các vấn đề riêng\r\nvới các thành phần dẫn điện
\r\n\r\nCác thành phần dẫn điện trong điều này\r\ngồm tất cả các bộ phận dẫn điện khác trong cánh bên cạnh các đầu thu và hệ thống\r\ndẫn xuống đã được mô tả ở Điều C.2, và\r\nvật liệu CFC hợp lý được mô tả ở Điều C.3.
\r\n\r\nHình C.3 - Điện\r\náp cảm ứng sét giữa dây dẫn sét hoặc kết cấu và dây cảm biến
\r\n\r\nDây dẫn cho cảm biến đặt trên hoặc bên\r\ncánh có thể chịu tác động của từ trường mạnh mà có thể tạo ra các điện\r\náp thiệt hại giữa các dây dẫn sét và dây dẫn khác trong cánh, như minh họa\r\ntrong Hình C.3. Dây dẫn như vậy phải tránh nếu có thể. Nếu không, cả cảm biến\r\nvà dây dẫn phải được bảo vệ bằng cách liên kết đẳng thế phù hợp với hệ thống\r\ndây dẫn sét và bảo vệ hoặc bao phủ bằng các đầu thu sét bên ngoài. Khi có bộ nhận\r\nsét bên ngoài chịu tác động tốt nằm trực tiếp bên ngoài các thành phần dẫn điện\r\nbên trong, cần phải bảo vệ các kết cấu bên trong tránh sét đánh trực tiếp. Hơn\r\nnữa, rủi ro bị phóng điện một phần từ dây dẫn bên trong được giảm thiểu bằng\r\ncách bao phủ các dây dẫn điện cẩn thận bằng các vật liệu cách điện. Chú thích rằng dòng\r\nđiện và điện áp cao có thể được cảm ứng trong vòng dây dẫn điện được cách ly\r\ntrong vùng lân cận hệ thống dây dẫn sét. Các đột biến điện như vậy có thể dẫn đến\r\nđánh lửa bên trong.\r\nCác thiết kế có thể tích hợp dây dẫn điện kết hợp với các cảm biến, đèn chiếu và các hệ thống\r\nkhác có hệ thống bảo vệ chống sét, bao gồm dây dẫn sét, có thể đạt thành công\r\nnhất để tránh thiệt hại cho các hệ thống này. Việc phối hợp cẩn thận các thiết\r\nkế của tất cả các hệ thống bên trong một cánh là thiết yếu để bảo vệ chống sét\r\nthành công cho cánh và chức năng của các hệ thống bên trong cánh.
\r\n\r\nCác thành phần kết cấu kim loại bên\r\ntrong cánh, là đối trọng, giảm chấn, bệ đỡ, v.v... phải được khảo sát tương tự.\r\nTất cả các bộ phận\r\ndẫn điện trong cánh phải được thiết kế để giảm thiểu tăng cường điện trường và được kết nối\r\nbằng liên kết đẳng thế để giảm rủi ro phóng điện bên trong. Như với các dây dẫn, điều\r\nquan trọng là các đầu thu sét bảo vệ các thành phần dẫn điện bên trong khỏi điện\r\ntrường, do đó bảo vệ các khu vực này tránh sét đánh trực tiếp.
\r\n\r\nNếu các thành phần dẫn điện khác được\r\nđặt trong cánh, tức là đèn chiếu chuyển hướng đầu cánh, cảm biến sét, thiết bị giám sát điều kiện,\r\nv.v..., phải luôn được bảo vệ bằng các đầu thu sét bên ngoài do đó giảm thiểu rủi ro\r\nsét đánh trực tiếp đến kết cấu. Như mô tả ở trước, rủi ro do phóng điện bên\r\ntrong có thể dẫn đến thủng vỏ cánh có thể được giảm\r\nthiểu bằng cách phủ kín tất cả các bộ phận dẫn điện bên trong cẩn thận bằng\r\nvật liệu cách điện.
\r\n\r\n\r\n\r\nHiệu quả ngăn chặn là một vấn đề với\r\ncác phương pháp bảo vệ chống sét sử dụng hệ thống đầu thu sét rời rạc đặt trên\r\nbề mặt cánh. Bất kỳ đầu thu sét và phần mở rộng của đầu thu sét (các dây dẫn điện rắn\r\nvà các dây bảo vệ chống sét phân đoạn trên bề mặt) phải được đặt theo cách mà\r\nkhả năng thủng mặt không dẫn\r\nđiện do sét được giảm xuống một mức độ có thể chấp nhận được.
\r\n\r\nVị trí các đầu thu sét sẽ đặt sao cho\r\nđiện áp phóng điện bề mặt dọc theo mặt cánh không dẫn điện nhỏ hơn điện áp\r\nphóng điện đánh thủng của vỏ cánh.\r\nTrong thực tế, cả hai điện áp phóng điện đánh thủng của vỏ cánh và điện áp\r\nphóng điện bề mặt sẽ rất khó để thiết lập, vì phải dự kiến các biến động do vật\r\nliệu tổng hợp khác\r\nnhau cũng như ảnh hưởng của lão hóa, vết nứt, độ ẩm và ô nhiễm. Hơn nữa, hiệu\r\nquả ngăn chặn của dây bảo vệ chống sét phân đoạn và các đầu thu rời rạc sẽ bị ảnh\r\nhưởng bởi sự hiện diện\r\ncủa các vật liệu dẫn điện bên trong cánh [10].
\r\n\r\nĐối với các cánh dài đến 20 m, các đầu\r\nthu tại đầu cánh đã được chứng minh được đầy đủ. Công bố gần đây về phân bố điểm\r\nsét đánh vào các cánh sợi kim loại dài 39 m cho thấy phần lớn các chùm sét đánh\r\nvào vùng đầu cánh (88 %) trong khi các cú sét còn lại là tới các đầu thu sâu\r\nvào 5 m so với đầu [30].
\r\n\r\nCác thử nghiệm cú sét cao áp vào các mẫu\r\nthử đại diện cho thiết kế là hữu ích để bộc lộ bảo vệ không đủ của các đầu\r\nthu. Tuy nhiên, cần nghiên cứu sâu hơn, đặc biệt là những ảnh hưởng của\r\ncánh ướt, ô nhiễm và lão hóa.
\r\n\r\nPhương pháp số được sử dụng để xác định\r\ncác khu vực trên cánh và vỏ tuabin có khả năng bị sét đánh và ước tính số lần sét đánh trực\r\ntiếp hàng năm tới kết cấu nhất định\r\nhiện đang được phát triển [32] [33]. Một khi hiểu đầy đủ về điện thế\r\nvà việc sử dụng các mô hình này, chúng có thể được sử dụng để ước tính những bề\r\nmặt dễ bị sét tấn công\r\nnếu các bề mặt này dẫn điện hoặc có đầu thu. Tuy nhiên, phương pháp mô phỏng số\r\nkhông có khả năng\r\ncó thể dự báo chắc chắn xem liệu một kết cấu cánh không dẫn điện có bị\r\nthùng, hoặc thiết lập số lượng và vị trí bộ nhận cần thiết để ngăn chặn thủng.\r\nĐiều này là do sự phức tạp\r\ncủa các kết cấu cánh, và động lực học của sự tạo thành và phát triển nhiều phần\r\ntử tạo dòng. Do đó, phương pháp số có thể trở thành công cụ thiết kế hữu ích, nhưng\r\ncác thử nghiệm đánh cao áp, được mô tả trong Điều D.2 về các thiết kế dự phòng\r\nphải được sử dụng để cung cấp bảo đảm bổ sung cho hiệu quả bảo vệ.
\r\n\r\nC.6 Kích thước các hệ\r\nthống bảo vệ chống sét
\r\n\r\nCác vật liệu được sử dụng để bảo vệ chống\r\nsét cho cánh tuabin gió phải có thể chịu được các hiệu ứng kết hợp của điện,\r\nnhiệt và các ứng suất điện động đặt lên bởi dòng điện sét. Các kích thước danh định\r\ncho các vật liệu được sử dụng cho đầu thu sét và các dây dẫn sét được liệt kê\r\ntrong Bảng C.1 (xem\r\nthêm IEC 62305-3).
\r\n\r\nBảng C.1 - Vật\r\nliệu, cấu hình và tiết\r\ndiện danh định tối thiểu của các đầu thu sét, các cột thu sét và các dây dẫn\r\nsét (tương ứng Bảng 6 trong IEC 62305-3)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Vật liệu \r\n | \r\n Cấu hình \r\n | \r\n Tiết diện\r\n danh định \r\nmm2 \r\n | \r\n Ghi chú i,j \r\n |
\r\n Đồng \r\n | \r\n Dẹt đặc \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Chiều dày 2 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tròn đặc g \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Đường kính 8 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Xoắn nhiều sợi \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Mỗi cáp có đường kính 1,7 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tròn đặc c,d \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n Đường kính 15 mm \r\n |
\r\n Thiếc mạ đồng a \r\n | \r\n Dẹt dặc \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Chiều dày 2 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tròn đặc g \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Đường kính 8 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Được xoắn lại \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Mỗi cáp có đường kính 1,7 mm \r\n |
\r\n Nhôm \r\n | \r\n Dẹt đặc \r\n | \r\n 70 \r\n | \r\n Chiều dày 3 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tròn đặc \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Đường kính 8 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Xoắn nhiều sợi \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Mỗi cáp có đường kính tối thiểu 1,7\r\n mm \r\n |
\r\n Hợp kim nhôm \r\n | \r\n Dẹt đặc \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Chiều dày 2,5 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tròn đặc \r\n | \r\n 50 \r\n | \r\n Đường kính 8 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Xoắn nhiều sợi \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Mỗi cáp có đường kính 1,7 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tròn đặc c \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n Đường kính 15 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tròn đặc mạ đồng \r\n | \r\n 50 \r\n | \r\n Đường kính tối thiểu 250 μm, mạ đồng\r\n 99,9 % đồng \r\n |
\r\n Thép mạ kẽm nóngb \r\n | \r\n Dẹt đặc \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Chiều dày 2,5 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tròn đặc \r\n | \r\n 50 \r\n | \r\n Đường kính 8 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Xoắn nhiều sợi \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Mỗi cáp có đường kính 1,7 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tròn đặc c, d \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n Đường kính 15 mm \r\n |
\r\n Thép không gỉ e \r\n | \r\n Dẹt đặc f \r\n | \r\n 50 h \r\n | \r\n Chiều dày 2 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tròn đặc f \r\n | \r\n 50 \r\n | \r\n Đường kính 8 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Xoắn nhiều sợi \r\n | \r\n 70 h \r\n | \r\n Mỗi cáp có đường kính 1,7 mm \r\n |
\r\n \r\n | \r\n Tròn đặc c, d \r\n | \r\n 200 \r\n | \r\n Đường kính 15 mm \r\n |
\r\n Thép \r\n | \r\n Tròn đặc mạ đồng \r\n | \r\n 50 \r\n | \r\n Đường kính tối thiểu 250\r\n µm, mạ đồng\r\n 99,9\r\n % đồng \r\n |
\r\n a Nhúng nóng\r\n hoặc mạ điện độ dày tối thiểu lớp mạ 1 mm. \r\nb Lớp mạ\r\n trơn, liên tục và không bị cháy đổi màu với trọng\r\n lượng lớp mạ tối thiểu là 350 g/m2 đối với các dây dẫn tròn đặc và\r\n 500 g/m2 đối với các dây dẫn dẹt đặc. \r\nc Chỉ dùng\r\n cho các đầu thu sét. Đối với các áp dụng nơi có các ứng suất cơ học như tải\r\n trọng gió không giới hạn, sử dụng cọc đầu thu sét dài tối đa\r\n 10 m, đường kính 10 mm và có đầu gia cố bổ sung. \r\nd Chỉ dùng cho\r\n các cọc cắm vào đất. \r\ne Crôm ≥ 16 %,\r\n nicken ≥ 8 %,\r\n cacbon ≤ 0,07 %. \r\nf Đối với\r\n thép không gỉ được gắn\r\n vào trong bê tông, và/hoặc tiếp xúc trực tiếp với vật liệu dễ cháy, kích thước tối\r\n thiểu phải tăng tới 78 mm2 (đường kính 10 mm) đối với loại\r\n tròn đặc và 75 mm2 (3 mm chiều dày tối thiểu) đối với loại dẹt đặc. \r\ng 50 mm2\r\n (đường kính 8 mm) có thể giảm xuống 28 mm2 (đường kính 6 mm) trong\r\n các ứng dụng đã biết ở đó độ bền cơ học không phải là yêu cầu\r\n thiết yếu. Trong trường hợp này, cần xem xét để giảm khoảng cách giữa các chốt. \r\nh Khi nhiệt\r\n và cơ là quan trọng, các kích thước này có thể được tăng tới 60 mm2\r\n đối với loại dẹt đặc và tới 78 mm2 đối với loại tròn đặc. \r\ni Mặt cắt ngang tối\r\n thiểu để tránh nóng\r\n chảy là 16 mm2 (đồng), 25 mm2 (nhôm), 50 mm2\r\n (thép) và 50 mm2 (thép không gỉ) đối với năng lượng riêng 10 000\r\n kJ/Ω. Để biết thêm thông tin, xem Phụ lục E của IEC 62305-3. \r\nj Dung sai cho phép với\r\n tiết diện là 3 %. \r\n |
Tiết diện đưa ra ở trên có ý\r\nnghĩa như một chỉ dẫn bắt đầu cho các dây dẫn đơn giản. Đối với hình học như vậy,\r\nsự gia tăng nhiệt độ kết hợp với dòng điện sét có thể được đánh giá phân tích\r\nhoặc số hóa. Xem xét các thành phần cho các ứng dụng đặc biệt, như các dây dẫn sét linh hoạt,\r\nvà hình học phức tạp hơn như các đầu thu, các thành phần kết nối, lá mở rộng,\r\nv.v..., kích thước khác nhau có thể được xem xét; đối với các thành phần như vậy,\r\nthẩm tra thiết kế phải dựa trên các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Khi các\r\nthành phần bảo vệ chống sét riêng được đặt cùng với định dạng lắp đặt toàn bộ\r\ncánh, đề xuất thử nghiệm giải pháp cuối cùng.
\r\n\r\nCác thành phần chịu tải như dây thép\r\ncho phanh đầu có thể phải được thậm chí đặc hơn khi độ bền cơ học bị giảm nếu bị\r\nđốt nóng đến nhiệt độ cao. Có một vài kinh nghiệm với dây thép để kiểm soát\r\nphanh đầu đã bị đứt hoặc tan chảy do dòng điện sét ngay cả đối với dây có đường\r\nkính lên đến 10 mm (tiết diện 78 mm2).
\r\n\r\nSự gia tăng nhiệt độ của dây dẫn mang\r\ndòng điện sét có thể được đánh giá như thể hiện trong công thức C.1 (xem thêm\r\nIEC 62305-1). Các nhà xây dựng phải xem xét sự gia tăng nhiệt độ của tất cả các\r\nthành phần phải chịu cho tất cả hoặc một phần dòng điện sét và đảm bảo các\r\nthành phần như vậy có đủ độ bền để thực hiện chức năng của nó ngay lập tức sau\r\ncú sét đánh.
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n | \r\n (C.1) \r\n |
trong đó:
\r\n\r\nθ - θ0 [K] phát sinh nhiệt\r\nđộ của dây dẫn;
\r\n\r\nα [1/K] hệ số\r\nnhiệt của điện trở;
\r\n\r\nW/R [J/Ω] năng lượng\r\nriêng của xung dòng điện;
\r\n\r\np0 [Ωm] điện trở riêng một\r\nchiều của dây dẫn ở nhiệt độ môi\r\ntrường;
\r\n\r\nq [m2] tiết diện của dây dẫn;
\r\n\r\nγ [kg/m3] mật\r\nđộ vật chất;
\r\n\r\nCw [J/kgK] nhiệt\r\ndung.
\r\n\r\nBảng C.2 biểu diễn các đầu vào của\r\ncông thức này đối với các vật liệu dùng chung, và Bảng C.3 biểu diễn sự gia\r\ntăng nhiệt độ đối với các dây dẫn khác nhau. Phải chú ý rằng trong trường hợp\r\ncác dây đã có tải trước đó,\r\ngia tăng nhiệt không phải là đạt tới điểm nóng chảy gây hỏng.
\r\n\r\nBảng C.2 - Các đặc\r\ntrưng vật lý của\r\ncác vật liệu điển hình được sử dụng trong hệ thống LPS (Bảng D.2 trong IEC\r\n62350-1)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Đại lượng \r\n | \r\n Vật liệu \r\n | |||
\r\n Nhôm \r\n | \r\n Thép non \r\n | \r\n Đồng \r\n | \r\n Thép không gỉ a \r\n | |
\r\n p0 (Ωm) \r\n | \r\n 29 x 10-9 \r\n | \r\n 120 x 10-9 \r\n | \r\n 17,8 x 10-9 \r\n | \r\n 700 x 10-9 \r\n |
\r\n α (1/K) \r\n | \r\n 4,0 x 10-3 \r\n | \r\n 6,5 x 10-3 \r\n | \r\n 3,92 x 10-3 \r\n | \r\n 0,8 x 10-3 \r\n |
\r\n γ (kg/m3) \r\n | \r\n 2700 \r\n | \r\n 7700 \r\n | \r\n 8920 \r\n | \r\n 8000 \r\n |
\r\n θs (°C) \r\n | \r\n 658 \r\n | \r\n 1530 \r\n | \r\n 1080 \r\n | \r\n 1500 \r\n |
\r\n Cs (J/kg) \r\n | \r\n 397 x 103 \r\n | \r\n 272 x 103 \r\n | \r\n 209 x 103 \r\n | \r\n - \r\n |
\r\n Cw (J/kgK) \r\n | \r\n 908 \r\n | \r\n 469 \r\n | \r\n 385 \r\n | \r\n 500 \r\n |
\r\n θs [°C] nhiệt độ nóng\r\n chảy; \r\nCs [J/kg] nhiệt ẩn\r\n nóng chảy. \r\n | ||||
\r\n a Khoáng chất\r\n Auxtenit không từ tính. \r\n |
Bảng C.3 -\r\nGia tăng nhiệt [K]\r\ncho các dây dẫn khác nhau là\r\nhàm của W/R (Bảng D.3 trong IEC\r\n62305-1)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Tiết diện \r\nmm2 \r\n | \r\n Vật liệu \r\n | |||||||||||
\r\n Nhôm \r\n | \r\n Thép non \r\n | \r\n Đồng \r\n | \r\n Thép không\r\n gỉ a \r\n | |||||||||
\r\n W/R \r\nMJ/Ω \r\n | \r\n W/R \r\nMJ/Ω \r\n | \r\n W/R \r\nMJ/Ω \r\n | \r\n W/R \r\nMJ/Ω \r\n | |||||||||
\r\n 2,5 \r\n | \r\n 5,6 \r\n | \r\n 10 \r\n | \r\n 2,5 \r\n | \r\n 5,6 \r\n | \r\n 10 \r\n | \r\n 2,5 \r\n | \r\n 5,6 \r\n | \r\n 10 \r\n | \r\n 2,5 \r\n | \r\n 5,6 \r\n | \r\n 10 \r\n | |
\r\n 4 \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n |
\r\n 10 \r\n | \r\n 564 \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n 169 \r\n | \r\n 542 \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n |
\r\n 16 \r\n | \r\n 146 \r\n | \r\n 454 \r\n | \r\n - \r\n | \r\n 1120 \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n 56 \r\n | \r\n 143 \r\n | \r\n 309 \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n | \r\n - \r\n |
\r\n 25 \r\n | \r\n 52 \r\n | \r\n 132 \r\n | \r\n 283 \r\n | \r\n 211 \r\n | \r\n 913 \r\n | \r\n \r\n | \r\n 22 \r\n | \r\n 51 \r\n | \r\n 98 \r\n | \r\n 940 \r\n | \r\n - \r\n | \r\n \r\n |
\r\n 50 \r\n | \r\n 12 \r\n | \r\n 28 \r\n | \r\n 52 \r\n | \r\n 37 \r\n | \r\n 96 \r\n | \r\n 211 \r\n | \r\n 5 \r\n | \r\n 12 \r\n | \r\n 22 \r\n | \r\n 190 \r\n | \r\n 460 \r\n | \r\n 940 \r\n |
\r\n 100 \r\n | \r\n 3 \r\n | \r\n 7 \r\n | \r\n 12 \r\n | \r\n 9 \r\n | \r\n 20 \r\n | \r\n 37 \r\n | \r\n 1 \r\n | \r\n 3 \r\n | \r\n 5 \r\n | \r\n 45 \r\n | \r\n 100 \r\n | \r\n 190 \r\n |
\r\n a Khoáng chất\r\n Auxtenit không từ tính. \r\n |
Xem xét tác động tới đầu thu sét, IEC\r\n62305-1 đề xuất việc sử dụng\r\nmô hình sụt áp anode hoặc cathode. Mô hình giả thiết rằng tất cả các năng lượng\r\nđược phun từ trong cung hồ quang được sử dụng để làm bốc hơi vật liệu thể tích\r\nlớn, do đó bỏ qua sự khuếch tán nhiệt trong kim loại. Thể tích nóng chảy sử dụng phương\r\npháp tiếp cận bảo toàn này có thể được tìm thấy bằng cách sử dụng công thức\r\nC.2.
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n | \r\n (C.2) \r\n |
trong đó:
\r\n\r\nV [m3] thể tích kim\r\nloại nóng chảy;
\r\n\r\nua,c [V] sụt áp trên a\r\nnốt hoặc ca tốt (được giả thiết là hằng số);
\r\n\r\nQ [C] điện tích\r\ndòng điện sét;
\r\n\r\nγ [kg/m3] mật độ vật chất;
\r\n\r\nCw [J/kgK] nhiệt dung;
\r\n\r\nθs [°C] nhiệt độ nóng\r\nchảy;
\r\n\r\nθu [°C] nhiệt độ môi\r\ntrường;
\r\n\r\ncs [J/kg] nhiệt ẩn\r\nnóng chảy.
\r\n\r\nSử dụng sụt áp trên a nốt hoặc ca tốt\r\nđiển hình ua,c cỡ khoảng\r\nvài chục vôn, mô hình dẫn đến ước tính vượt mức thể tích nóng chảy.
\r\n\r\n\r\n\r\nTại cổ cánh, hệ thống dẫn xuống thường\r\nhoặc kết thúc tại mặt bích gờ gắn cánh hoặc tại hub.
\r\n\r\nNếu cánh được quy định là loại chòng\r\ncành (loại D), dòng điện sét hoặc là cho phép dẫn không được kiểm soát qua vòng\r\nbi xoay cánh hoặc một số loại liên kết ngang vòng bi được cung cấp như một tiếp\r\nxúc quay trượt hoặc cáp\r\nliên kết linh hoạt đủ chùng để cho phép dịch chuyển xoay cánh. Liên kết linh hoạt\r\nngang vòng bi có thể được kết hợp với phần trong cùng của dây dẫn sét từ cánh.
\r\n\r\nTrong cánh có phanh đầu (loại C), hệ\r\nthống thủy lực hoạt động bằng dây kiểm soát, phải được bảo vệ. Xi lanh thủy lực\r\ntiêu chuẩn thường được sử dụng có thể bị hư hỏng do phóng điện xuyên\r\nqua từ thanh đến vỏ xi lanh. Thông thường, xi lanh thủy lực được bảo vệ bằng\r\ncách chuyển hướng sét thông qua một cáp liên kết linh hoạt đủ chùng để cho phép\r\ndịch chuyển, hoặc cách khác một khe hở trượt không khí hoặc chổi than được\r\nsử dụng để chuyển hướng dòng điện sét từ các xi lanh thủy lực. Cách tiếp cận\r\nkhác với cấu tạo khe hở trượt không\r\nkhí đã được mô tả [24].
\r\n\r\nPhải chú ý quan tâm đến việc giảm khe\r\nchùng trong các cáp liên kết như vậy, do sụt điện áp cảm ứng trên khe chùng có\r\nthể trở nên rất cao,\r\nvì vậy dẫn đến bảo vệ kém hiệu quả cho xilanh [24].
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Phụ lục này mô tả các phương pháp thử\r\nnghiệm có thể có để phát triển thiết kế cánh mới hoặc thẩm định thiết kế cánh\r\nhiện có liên quan đến khả năng xử lý của chúng đối với các tác động phóng sét.\r\nCác thử nghiệm được mô tả cho cánh, nhưng cũng có thể được áp dụng cho các đối\r\ntượng khác như mâm quay, hub, vỏ tuabin hoặc bộ phận của chúng.
\r\n\r\nCác hạng mục cần thử nghiệm sẽ là các\r\nmẫu thử của cánh, bao gồm cả đầu cánh và đầy đủ các phần của cánh phía trong đầu\r\nđể đại diện cho thiết kế bảo vệ chống sét hoàn chỉnh và kết cấu cánh mẫu, cũng\r\nnhư sự tương tác của hệ thống đầu thu sét, các dây dẫn sét, các thành phần kết\r\nnối dẫn xuống, các thành phần khác của hệ thống bảo vệ chống sét, và kết cấu\r\ncánh mẫu. Các đặc điểm kỹ thuật thử nghiệm được chia thành hai phần phụ.
\r\n\r\nCác thử nghiệm sét đánh cao áp được áp\r\ndụng để xác định điểm sét đánh cụ thể và đường dẫn phóng điện đánh thủng đi qua\r\nhay qua các vật liệu không dẫn điện như cánh tuabin gió và vỏ động. Do\r\ndòng điện dẫn trong các thử nghiệm này là chỉ đại diện cho dòng tiên đạo sét,\r\nvà không lớn hơn dòng điện của cú sét mạnh hơn, các thử nghiệm sét đánh chỉ được\r\ndự kiến để chỉ rõ đường dẫn có thể mang dòng phóng điện sét. Thiệt hại gây\r\nra bởi các thử nghiệm\r\nnày là không thể so sánh với thiệt hại có thể từ các dòng điện sét.
\r\n\r\nCác thử nghiệm thiệt hại vật chất dòng\r\ncao được sử dụng để đánh giá thiệt hại thực tế do dòng điện sét. Các phương\r\npháp thử nghiệm được trình bày có thể áp dụng cho cả các thiết kế đầu hoàn chỉnh,\r\nvà các phần nhỏ hơn của dây dẫn sét như các thành phần kết nối, v.v.... Những\r\nthử nghiệm này không đưa ra bất cứ thông tin về các điểm sét đánh có khả năng nhất.
\r\n\r\nTiêu chí qua/loại bỏ đối với mỗi thử\r\nnghiệm phải được nhà chế tạo xác định và công bố.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Tham khảo các tài liệu được\r\nđánh số [X] trong phụ lục này và trong Thư mục tài liệu tham khảo.
\r\n\r\nD.2 Các thử nghiệm\r\nsét đánh cao áp
\r\n\r\nCác thử nghiệm này được sử dụng để xác\r\nđịnh điểm sét đánh và phóng điện áp đánh thủng dẫn qua hoặc ngang qua các vật\r\nliệu không dẫn điện.
\r\n\r\nD.2.1 Thử nghiệm gắn\r\nvới tiên đạo sét ban đầu
\r\n\r\nD.2.1.1 Mục đích thử nghiệm
\r\n\r\nThử nghiệm này dành cho cánh tuabin\r\ngió, mà có thể áp dụng cho cả các vỏ tuabin được chế tạo từ sợi thủy tinh hay\r\ncác vật liệu không dẫn điện khác. Thử nghiệm này được sử dụng để đánh giá:
\r\n\r\n• Vị trí có thể có của các điểm\r\ntiên đạo sét đánh xuống và các đường dẫn phóng điện đánh thủng hay đường dẫn\r\nthủng trên các\r\ncánh và các kết cấu không dẫn điện khác;
\r\n\r\n• Tối ưu hóa vị trí của\r\ncác thiết bị bảo vệ (các hệ thống đầu thu sét, các đầu thu sét);
\r\n\r\n• Các đường dẫn phóng điện đánh thủng\r\nhay đường dẫn thủng dọc hoặc qua bề mặt điện môi;
\r\n\r\n• Tính năng của thiết bị bảo vệ.
\r\n\r\nD.2.1.2 Mẫu thử
\r\n\r\nMẫu thử phải là cánh hoặc phần cánh\r\nnguyên mẫu. Phần của cánh cần được thử nghiệm phụ thuộc vào các\r\nchi tiết kết cấu của cánh và vào thiết kế bảo vệ chống sét. Một số hướng dẫn để\r\nlựa chọn các mẫu thử cánh như\r\nhình dưới đây. Các nguyên tắc để tiếp xúc với tất cả các khía cạnh của cánh và\r\nthiết kế bảo vệ nó theo các điện trường trước mỗi tiên đạo sét đánh vào.
\r\n\r\n• Nếu cánh có cùng chiều dày vật liệu\r\ntổng hợp trên hầu hết chiều dài cánh, có thể thử nghiệm một phần bên ngoài của\r\ncánh.
\r\n\r\n• Nếu bảo vệ chống sét cho cánh chỉ sử\r\ndụng một hoặc hai đầu thu sét rời rạc được đặt ở vùng đầu, thì có thể\r\nthử nghiệm một phần cánh bên ngoài, nhưng\r\nnếu dây dẫn sét nằm bên trong cánh\r\nphần được thử nghiệm phải đủ dài để kiểm tra những vết thủng mà sẽ không xuất\r\nhiện phía trong so với đầu xuyên qua vỏ tới hệ thống dây dẫn sét.
\r\n\r\n• Nếu bảo vệ chống sét cho cánh sử dụng\r\nmột hệ thống đầu thu sét có nhiều cặp đầu thu sét rời rạc (tức là các đầu thu\r\ntrên các bề mặt đối diện nhau của cánh) đặt cách riêng x mét và mục\r\nđích để xác định khoảng cách tối đa x, do đó mẫu thử phải có ít nhất hai cặp đầu\r\nthu sét cộng tối thiểu một nửa khoảng cách tới các đầu thu sét kế tiếp bên\r\ntrong. Chiều dài mẫu thử đã cho kết quả tương tự như đáp ứng trải nghiệm có\r\nphạm vi dài từ 6 m đến 20 m.
\r\n\r\n• Nếu bảo vệ chống sét cho cánh sử dụng\r\nthiết kế các đầu thu sét và dây dẫn sét khác, kích thước của mẫu phải có tất cả\r\ncác chi tiết sẽ được thử nghiệm. Đối với các dây dẫn được lắp bên ngoài, các đầu\r\ncủa các mẫu thử phải được làm tròn bằng các xuyến dẫn điện để tránh tăng cường\r\ncho trường không chủ ý ở các đầu mút\r\nnày.
\r\n\r\n• Nếu mục đích thử nghiệm để khảo sát và\r\nphát triển một lựa chọn thiết kế chi tiết chỉ liên quan đến một phần nhỏ cánh\r\n(tức là đầu cánh hoặc\r\nmột phần giữa của cánh), thì có thể thử nghiệm các mẫu thử nhỏ, liên\r\nquan đến các tùy chọn thiết kế. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng điện trường tồn tại\r\ngiữa một mẫu thử nhỏ và điện\r\ncực đối diện là khác nhau so với khi có mặt cả cánh. Với những khác biệt này,\r\ncác xuyến cấp phối trường hoặc các điện cực đối diện tròn có thể cần để ngăn chặn\r\nphóng điện đánh thủng phi thực tế từ đầu phía trong của các mẫu thử như vậy,\r\ntùy thuộc vào hình học thực tế.
\r\n\r\n• Chiều dài mẫu\r\nthử cho kết quả tương tự như đáp ứng trải nghiệm, với mục đích tối ưu hóa thiết\r\nkế đầu cánh, chiều dài dao động từ 3 m đến 6 m.
\r\n\r\nBất kỳ bề mặt hoàn thiện và được sơn\r\nphải có các kết quả thử nghiệm đảm bảo thực tế.
\r\n\r\nCác thành phần dẫn điện, như đèn báo\r\nvà cảm biến và các dây dẫn sét (s), thường được đặt trên hoặc bên trong mẫu thử\r\n(một cánh, đầu cánh hoặc phần giữa của cánh) phải được đại diện trong mẫu thử.
\r\n\r\nCác mục này phải được đặt tại các vị\r\ntrí tương tự trong mẫu thử như chúng sẽ\r\nnằm trong lắp đặt cánh hoặc vỏ tuabin. Nếu mẫu thử dẫn điện có thể được định\r\nhướng ở một số vị\r\ntrí, các vị trí mà đại diện cho những trường hợp xấu nhất phải có trong các thử\r\nnghiệm. Thông thường đó là các vị trí mà dẫn đến các khoảng cách nhỏ nhất với vỏ\r\nkhông dẫn điện, hoặc cường độ điện trường mạnh nhất theo các hướng thông thường\r\nvới bề mặt bên ngoài. Có thể\r\nsử dụng mẫu cánh mới hay mẫu mà trước đây đã có tuổi thọ cơ khí, miễn sao chúng\r\nkhông bị hư hại do quá trình lão hóa cơ học.
\r\n\r\nD.2.1.3 Bố trí thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nCó ba kiểu bố trí thử nghiệm có thể\r\nđược sử dụng cho bố trí\r\nthử\r\nnghiệm được chỉ định loại A, loại B và loại C. Các bố trí thử nghiệm A và B là\r\nthích hợp nhất cho các thử nghiệm trên cánh hoàn chỉnh được sử dụng để phát triển\r\nvà thẩm định thiết kế. Bố trí thử nghiệm C thích hợp nhất cho các thử nghiệm\r\nphát triển để đánh giá cấu tạo mặt vỏ và các cấu hình dải dây bảo vệ chống sét.
\r\n\r\nMỗi bố trí thử nghiệm được\r\nthiết kế để có kết quả khởi đầu của hoạt động điện, như quầng sáng, dải phát xạ\r\nvà các tiên đạo, tại mẫu thử (và không ở điện cực bên ngoài) khi xảy ra tại cánh tuabin gió\r\nngay trước khi một chùm sét đánh vào. Bắt đầu ion hóa không khí ở mẫu thử, dải phát xạ sẽ\r\ntiến về phía điện cực đối diện có dạng hình học lớn dùng để đại diện cho một mặt\r\nđẳng thế điện trường cách xa cực cánh một chút. Bằng cách này, ảnh hưởng của\r\ncác điện cực thử nghiệm bên ngoài trên các kết quả thử nghiệm được giảm thiểu.\r\nQui định chung về\r\ncác sắp xếp thử nghiệm cho thấy các máy phát điện cao áp, mẫu thử và điện cực\r\nngoài trong các bố trí thử nghiệm A, B\r\nvà C được minh họa trong Hình D.1, Hình D.3, Hình D.4 và Hình D.5.
\r\n\r\nBố trí thử nghiệm A là sắp xếp mong đợi\r\nnhất, vì nó thường cho phép một điện cực ngoài kích thước lớn hơn (tức là bề mặt\r\ndẫn điện trên sàn thí nghiệm) và một môi trường điện trường thực tế hơn xung\r\nquanh các mẫu cánh được cung cấp.
\r\n\r\nBố trí thử nghiệm B được dùng để tạo ra một sắp\r\nxếp điện trường tương tự với mẫu thử như trong bố trí thử nghiệm A\r\ntrong khi cho phép mẫu thử lớn hơn hoặc\r\nnặng hơn và kết cấu hỗ trợ được đặt trên sàn phòng thí nghiệm. Trong sắp xếp\r\nnày, một điện cực đường kính lớn phải được treo trên mẫu thử. Đường kính lớn là\r\nđiều thiết yếu để tránh sự tăng cường trường không thực tế do các cạnh của điện\r\ncực treo.
\r\n\r\nBố trí thử nghiệm C thích hợp nhất cho các thử\r\nnghiệm phát triển để đánh giá hoặc\r\nso sánh độ bền điện môi của các vật liệu vỏ ứng được dùng và/hoặc thiết kế\r\nbảo vệ cục bộ. Tuy nhiên, các thử nghiệm cho các tấm không được áp dụng để thẩm\r\nđịnh các thiết kế bảo vệ hoàn chỉnh, do các mẫu thử dạng tấm không đại diện\r\ncho tất cả các tính năng quan trọng của kết cấu không dẫn điện được xác minh.
\r\n\r\nD.2.1.3.1 Bố trí thử\r\nnghiệm loại A
\r\n\r\nSắp xếp thử nghiệm chung cho bố trí thử nghiệm\r\nloại A được minh họa trên hình D.1.
\r\n\r\nHình D.1 - Bố\r\ntrí thử nghiệm loại A cho tiên đạo sét đánh ban đầu (mẫu thử phải\r\nđược thử nghiệm ở vài vị trí đại\r\ndiện cho các hướng khác nhau của tiên đạo sét tương ứng)
\r\n\r\nMẫu thử, có hệ thống bảo vệ chống sét kết\r\nnối với đầu ra của một máy phát điện Marx, được nâng lên trên điện cực bên\r\nngoài, một mặt đất diện tích lớn. Mặt đất phải có kích thước đủ để tránh hiệu ứng\r\ncạnh, tức là để tránh phóng điện đánh thủng tận cùng trên cạnh mặt đất. Mẫu thử\r\nbình thường được thử nghiệm ở một\r\nsố hướng, để đại diện cho hướng điện trường mà phần này của mẫu thử có thể gặp\r\ntrên tuabin.
\r\n\r\nMột ví dụ về các hướng như vậy được\r\nđưa ra trong Hình D.2. Ở đây sử dụng ba góc độ khác nhau của cánh tương đối so\r\nvới mặt đất (90°, 60° và 30° so với trục ngang), và bốn góc xoay cánh khác\r\nnhau. Bằng cách áp dụng ba lần phóng điện tại mỗi cực và ở mỗi hướng, cánh\r\nsẽ trải qua 54 tác động.
\r\n\r\nCác cánh dài thường được thử nghiệm với\r\ncác mẫu thử ở các vị trí 5° và 10° theo chiều ngang, đại diện cho khả năng lớn\r\ncác tiên đạo sét tiếp cận trong khoảng cách đánh ở một vị trí phía\r\ntrong đầu cánh trong khi cánh ở vị trí nằm ngang.
\r\n\r\nCác giới hạn thực tế không gian đứng\r\nvà các hiệu lực của cần trục có thể đòi hỏi rằng các thử nghiệm ở các vị trí\r\n60° và 90° được áp dụng cho mẫu thử cánh ngắn hơn, có thể dài 2 m đến 4 m.
\r\n\r\nHình D.2 - Vị\r\ntrí các hướng đối với bố trí thử nghiệm A tiên đạo sét ban đầu đánh xuống
\r\n\r\nÁp dụng hai điều kiện cho một thử nghiệm\r\nhợp lệ khi sử dụng bố trí thử nghiệm\r\nloại A:
\r\n\r\na) Kết nối dải phát xạ phải xuất hiện trong phần\r\nthấp hơn của khe hở không khí giữa\r\ncánh hoạt động mạnh và mặt đất, tức là hơn một nửa phóng điện bề mặt cách xa mẫu\r\ncánh. Điều này có thể được xác nhận bởi các hình ảnh phóng điện bề mặt. Điểm\r\nkết nối tiên đạo sét được thể hiện trong Hình D.3. Yêu cầu thường được đáp ứng\r\nbằng cách giữ các khoảng cách sau đây.
\r\n\r\n1) Mặt đất tối thiểu cách 2 m so với phần tử dẫn điện gần\r\nnhất (bên trong hay ngoài mẫu thử).
\r\n\r\n2) Mặt đất phải tối thiểu cách 1,5 m so với bề\r\nmặt mẫu thử gần nhất như điều kiện chiếm ưu thế.
\r\n\r\nb) Dải phát xạ từ mặt đất không phải xuất phát\r\ntừ cạnh của mặt đất. Trong trường hợp như vậy, kích thước mặt đất phải tăng\r\nlên.
\r\n\r\nHình D.3 - Điểm\r\nkết nối tiên đạo sét phải cách xa mẫu thử
\r\n\r\nCác kích thước cụ thể và các hướng mẫu\r\nthử phải được mô tả trong kế\r\nhoạch thử nghiệm.
\r\n\r\nD.2.1.3.2 Bố trí thử nghiệm loại\r\nB
\r\n\r\nSắp xếp thử nghiệm chung cho bố\r\ntrí thử nghiệm loại\r\nB được minh họa trong Hình D.4
\r\n\r\nMẫu thử phải được thử nghiệm ở một vài vị\r\ntrí đại diện cho các hướng tiếp cận tiên đạo sét khác nhau.
\r\n\r\nHình D.4 - Tiên đạo\r\nsét ban đầu gắn với bố trí thử nghiệm loại B
\r\n\r\nBố trí thử nghiệm B phù hợp với các mẫu\r\nthử quá lớn để nâng\r\ntrong cơ cấu thử nghiệm như các dầm dọc dụng cụ khí tượng, hub, mũ chụp đầu, v.v.... Sự sắp xếp\r\nnày bất lợi mà mặt đất trên sàn cơ cấu thử nghiệm có thể làm biến dạng điện trường\r\ngần mẫu thử. Độ lỏng ổ trục tối thiểu cho kết cấu ngoại lai có trong TCVN\r\n6099-1 (IEC 60060-1) quy định là 1,5 lần khoảng cách phóng điện bề mặt tối thiểu\r\ngiữa hai điện cực đối diện. Để giảm thiểu sự biến dạng điện trường có mặt trong\r\nkhe hở, do đó mặt đất\r\nvà các kết cấu dẫn điện khác phải cách ít nhất 1,5 lần chiều dài\r\nkhe hở, tức là 3 m\r\nkhi chiều dài khe hở là 2 m trên\r\nHình D.4.
\r\n\r\nMẫu thử được nâng cao hơn mặt đất trên\r\nđể đỡ một khoảng\r\ncách lớn hơn 1,5 lần khoảng cách giữa đầu thu sét trên các mẫu thử và các điện\r\ncực bên ngoài để giảm thiểu ảnh hưởng của mặt đất lên kết quả thử nghiệm.\r\nĐiện cực ngoài được treo lên trên mẫu thử và ở điện thế cao khi áp dụng thử\r\nnghiệm. Điện cực bên ngoài phải có kích thước đủ để tránh hiệu ứng cạnh,\r\ntức là tránh phóng điện bề mặt tận cùng trên cạnh của điện cực ngoài. Mẫu thử\r\nphải thường được thử nghiệm với\r\nhai hoặc nhiều hướng, để đại diện cho các hướng có thể có của điện trường mà phần\r\ncánh này hoặc các kết cấu khác có thể gặp trong quá trình làm việc.
\r\n\r\nCó ba điều kiện phải áp dụng cho một\r\nthử nghiệm hợp lệ khi bố trí thử nghiệm B được sử dụng:
\r\n\r\na) Kết nối dải phát xạ phải xuất hiện trong phần\r\ncao hơn của khe hở không khí giữa điện cực ngoài hoạt động mạnh và mẫu thử, tức\r\nlà hơn một nửa phóng điện bề mặt cách xa mẫu thử. Điều này có thể được xác nhận\r\nbởi các hình ảnh phóng điện bề mặt. Điểm kết nối tiên đạo sét được thể hiện\r\ntrong Hình D.4. Thường đáp ứng\r\ncác yêu cầu bằng cách giữ các khoảng cách sau đây.
\r\n\r\n1) Điện cực ngoài phải cách ít nhất 2 m với phần\r\ntử dẫn điện gần nhất (bên trong hoặc ngoài mẫu thử).
\r\n\r\n2) Điện cực ngoài phải có khoảng cách ít nhất\r\n1,5 m từ vỏ mẫu thử, như điều kiện\r\nchiếm ưu thế.
\r\n\r\nb) Dải phát xạ từ điện cực ngoài phải không được\r\nxuất phát từ cạnh của điện cực này.
\r\n\r\nc) Đầu tận cùng của thiết bị bảo vệ hoặc các phần\r\ntử dẫn điện khác trong mẫu thử phải được nâng cao khỏi mặt đất với một khoảng\r\ncách lớn hơn 1,5 lần khoảng cách giữa đầu thu sét trên mẫu thử và điện cực\r\nngoài. Kích thước cụ thể và hướng mẫu thử phải được mô tả trong kế hoạch\r\nthử nghiệm.
\r\n\r\nD.2.1.3.3 Bố trí thử nghiệm\r\nloại C
\r\n\r\nSắp xếp thử nghiệm chung cho bố trí thử\r\nnghiệm loại C được minh họa trong Hình D.5.
\r\n\r\nTrong kiểu bố trí này, thiết bị\r\nbảo vệ được sử dụng và thiết bị đặt trên mẫu thử vỏ không dẫn điện có thể được\r\nđánh giá trước để thiết lập một thiết kế bảo vệ và lắp đặt các thiết bị như vậy\r\ntrên một mẫu thử lớn hơn và hoàn chỉnh hơn.
\r\n\r\nMột tấm vỏ điện môi tiêu biểu có hình vuông từ 1\r\nm2 đến 2 m2, có thể chấp nhận các kích thước và hình dáng\r\nkhác, đủ để chứa một bố trí đầy đủ các thiết\r\nbị bảo vệ. Các vật liệu bề mặt cùng dây truyền sản xuất, sử dụng bề mặt hoàn\r\nthiện và đã được sơn. Thử\r\nnghiệm này thường được sử dụng để xác nhận khoảng không của dải dây bảo vệ chống\r\nsét được lắp trên một bề mặt cánh hoặc vỏ tuabin.
\r\n\r\nMột mô hình thử nghiệm của bất kỳ phần\r\ndẫn điện phía sau bề mặt bảo vệ phải được đặt ở một vị trí thích hợp\r\nsau vỏ một khoảng\r\ncách (d). Các thiết bị bảo vệ thường có điện thế đất thử nghiệm tiện ích và các\r\nđiện cực có thế cao. Để áp dụng\r\nmột điều kiện thử nghiệm thực tế, kinh nghiệm cho thấy các điện cực phải được định\r\nvị giữa các dải dây bảo vệ chống sét, như trong ví dụ của Hình D.5, để ngăn chặn\r\nsét đánh xung quanh các cạnh của mẫu thử hoặc một kết quả không thực tế. Các điện\r\ncực phải được nâng lên trên bề mặt tấm điện môi với một khoảng cách bằng với\r\nkích thước của tấm điện môi nếu nó hình vuông, hoặc kích thước nhỏ hơn của một\r\ntấm điện môi hình chữ nhật. Các dải dây bảo vệ chống sét có thể được\r\nthay đổi vị trí tại khoảng cách lớn hơn hoặc nhỏ hơn để tối ưu hóa thiết kế và\r\nchống thủng.
\r\n\r\nHình D.5 - Bố\r\ntrí thiết bị bảo vệ cục bộ (như dây bảo vệ chống sét) -\r\nĐánh giá bố trí thử nghiệm C
\r\n\r\nBố trí trên Hình D.5 không tương đương\r\nvới bố trí thử nghiệm kiểm chứng của các bố trí thử nghiệm loại A và B, nhưng kinh nghiệm\r\ncho thấy khoảng cách dây bảo vệ chống sét được xác định từ các thử nghiệm phát\r\ntriển như được minh họa trong Hình D.5 đã được chứng minh thành công trong các\r\nthử nghiệm thẩm định theo sau của các bố trí bảo vệ cục bộ như mở rộng dây bảo\r\nvệ chống sét của các hệ thống đầu thu sét trên vỏ cánh, áp dụng khoảng cách dây\r\nbảo vệ chống sét tương tự. Một thử nghiệm thẩm định phải được thực hiện sử dụng\r\nbố trí thử nghiệm loại A và B.
\r\n\r\nD.2.1.4 Dạng sóng điện\r\náp thử nghiệm
\r\n\r\nDạng sóng điện áp được sử dụng phải là\r\nđiện áp xung kiểu chuyển đổi theo hàm số mũ bậc hai có thời gian đạt đỉnh là\r\n250 µs ± 20 % và thời gian suy giảm là một nửa giá trị của 2 500 µs ± 60 %. Dạng\r\nsóng điện áp này được chọn vì nó đại diện cho hầu hết điện trường trong vùng\r\nlân cận kết cấu trong khi có một tiên đạo sét đánh ban đầu. Để thử nghiệm tiên\r\nđạo sét đánh ban đầu, sẽ\r\nsử dụng điện áp như phát sinh để phóng điện bề mặt xuất hiện trước khi tới đỉnh\r\ncủa dạng sóng. Thời gian giữa điểm bắt đầu dạng sóng điện áp và điểm đánh thủng\r\nbề mặt trên kết cấu phải ít nhất là 50 µs.
\r\n\r\nCác dạng sóng như vậy có thể thu được\r\nbằng cách sử dụng điện áp xung kiểu chuyển mạch trong TCVN 6099-1 (IEC\r\n60060-1). Vì điện áp được sử dụng như một phát sinh để phóng điện bề mặt, thời\r\ngian suy giảm không được quan tâm riêng. Một dạng sóng điện áp thử nghiệm điển\r\nhình được biểu diễn trên Hình D.6.
\r\n\r\nHình D.6 - Điện\r\náp xung chuyển mạch điển hình phát sinh để phóng\r\nđiện bề mặt (100 µs trên dây bảo vệ chống\r\nsét)
\r\n\r\nPhải áp dụng ít nhất ba lần phóng điện\r\nvới mỗi cực và theo mỗi hướng của mẫu thử đối với các điện cực [30] và [34]. Thử nghiệm\r\ntheo nhiều hướng khác nhau của mẫu thử đối với điện cực đối diện đảm bảo khả\r\nnăng hỏng đáng kể trong trường hợp thiết kế cánh không đúng.
\r\n\r\nTrong trường hợp xảy ra thủng vỏ cánh\r\ntrong các thử nghiệm, những thiệt hại có thể được làm sạch và sửa chữa bằng\r\ncách sử dụng nhựa polymer thích hợp. Tuy nhiên, kinh nghiệm cho thấy mẫu thử phải\r\nchịu một số lượng lớn các tác động sẽ suy giảm về điện theo thời gian; tình huống\r\nnày không chỉ ảnh hưởng đến các vết thủng được sửa chữa mà còn ảnh hưởng đến tấm\r\nnhiều lớp. Do đó các nhà chế tạo phải lưu ý rằng số lần phóng điện cho mỗi mẫu\r\nthử không được vượt quá khoảng\r\n100 lần phóng để tránh thiệt hại do lão hóa điện. Các quy trình thử nghiệm trong\r\nD.2.1.6 được xác định để giảm thiểu tác động của lão hóa điện suốt các thử nghiệm.
\r\n\r\nVấn đề lão hóa điện của tấm mỏng nhiều\r\nlớp của cánh do ảnh hưởng của sét chưa được hiểu đầy đủ tại thời điểm công bố.\r\nCác phần đang quan tâm những vấn đề này hy vọng sẽ được cải thiện trong các\r\nphiên bản trong tương lai.
\r\n\r\nDòng phóng điện của máy phát HV thường\r\nnhỏ hơn 2 000 A,\r\ntrong đó bao gồm hầu hết các dòng tiên đạo sét. Do đó, các hiệu ứng vật lý của\r\ndòng sẽ không đại diện cho những dòng đánh nghiêm trọng hơn, hoặc các dòng liên\r\ntục, mà có thể dẫn theo cùng đường dẫn như tiên đạo sét.
\r\n\r\nD.2.1.5 Đo và ghi số liệu
\r\n\r\nTiến hành các phép đo và bản ghi số liệu\r\nsau đây:
\r\n\r\n• Hình ảnh và mô tả cho mỗi bố trí thử nghiệm.
\r\n\r\n• Đồ thị dạng sóng của các dạng sóng điện áp thử\r\nnghiệm.
\r\n\r\n• Hồ sơ hình ảnh của tất cả các thử\r\nnghiệm. Các hồ sơ này phải có khái quát hoàn chỉnh về các khu vực thử nghiệm của\r\nmẫu thử. Một máy quay cho phép phân tích sơ bộ tức thời thử nghiệm sẽ được thực\r\nhiện sao cho bất kỳ các vết thủng nào cũng được nhận biết ngay lập tức. Một máy\r\nquay phụ chiếu vào phần bên trong của mẫu cánh có thể hữu ích để theo dõi động\r\nthái của tiên đạo sét/dải phát xạ\r\ntrong các thử nghiệm.
\r\n\r\n• Hình ảnh cho mỗi vị trí điện cực.
\r\n\r\n• Các hình ảnh vị trí bị thủng và các\r\nhiệu ứng quan trọng khác.
\r\n\r\n• Hồ sơ dữ liệu môi trường phòng thí\r\nnghiệm (như nhiệt độ, áp suất và độ ẩm), ngày tháng năm thử nghiệm, những người\r\nthực hiện và chứng kiến việc thử nghiệm và vị trí thử nghiệm.
\r\n\r\n• Hồ sơ về bất kỳ sai lệch so với quy\r\ntrình thử nghiệm.
\r\n\r\n• Hồ sơ các kết quả của mỗi thử nghiệm\r\ncho thấy phân cực điện cực, biên độ và dạng sóng điện áp.
\r\n\r\nD.2.1.6 Quy trình thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nÁp dụng quy trình thử nghiệm sau\r\ncho tất cả các bố\r\ntrí thử nghiệm (A, B, và C).
\r\n\r\na) Đo các điều kiện môi trường phòng thí nghiệm.
\r\n\r\nb) Xem xét và thực hiện các quy trình an toàn.\r\nMột số khu vực quan tâm như sau. Các khu vực thử nghiệm phải an toàn và sạch sẽ\r\ntrước khi cắm điện thiết bị thử nghiệm. Các bộ tụ điện phải được ngắn mạch\r\nsau các thử nghiệm và trước khi tái đưa vào cá thể bên trong khu vực\r\nthử nghiệm. Phải bảo vệ cho mắt và tai phù hợp.
\r\n\r\nc) Hiệu chỉnh máy phát điện HV và thiết bị đo đạc\r\nnhư sau:
\r\n\r\n1) Kiểm tra cẩn thận mẫu thử cho bất cứ thiếu sót\r\nsau này có thể bị nhầm lẫn với ảnh hưởng của các thử nghiệm, và xác định\r\nnhững thiếu sót mà không bị nhầm với kết quả thử nghiệm tiếp theo.
\r\n\r\n2) Bao gồm các bề mặt hướng về điện cực đối diện\r\n(tức là mặt đất phẳng) có một lá dẫn\r\nđiện và nối lá này tới dây dẫn sét của cánh.
\r\n\r\n3) Chọn cực ban đầu và bắt đầu một thử nghiệm\r\ncho lá trong khi đo điện áp sử dụng. Đề xuất cho cực mẫu thử ban đầu là\r\ndương (+), bất kể sử dụng bố trí thử nghiệm loại A hay loại B. Kinh nghiệm cho\r\nthấy kết quả trong điều\r\nkiện này có xác suất thủng vật liệu\r\nkhông dẫn điện thấp hơn do các dải phát xạ bắt nguồn từ diễn tiến xa hơn của\r\nthiết bị bảo vệ mẫu thử bên trong khe hở không khí trước khi được tham gia bằng cách\r\nchống lại các lại phát xạ từ điện cực âm.
\r\n\r\n4) Nếu các dạng sóng là không đúng hoặc phóng điện bề mặt\r\nkhông xảy ra khi tăng sườn trước của sóng trước khi đến đỉnh của dạng sóng điện\r\náp, điều chỉnh các tham số máy phát điện hoặc khe hở không khí giữa mẫu thử và\r\nđiện cực đối diện khi cần thiết để có được các dạng sóng và phóng điện bề mặt quy\r\nđịnh.
\r\n\r\n5) Lặp lại các bước từ 3) đến 4) nếu cần thiết\r\nđể thu được các điều kiện yêu cầu.
\r\n\r\n6) Tháo rời lá khỏi mẫu thử.
\r\n\r\nd) Vệ sinh mẫu thử với kỹ thuật thích hợp để loại\r\nbỏ độ ẩm, bụi, mảnh vỡ, và chất gây ô nhiễm khác có thể ảnh hưởng đến kết quả\r\nthử nghiệm.
\r\n\r\ne) Áp dụng một lần phóng điện tới mẫu thử,\r\ntrong khi đo điện áp áp dụng và lấy những bức ảnh chụp các đường phóng điện bề\r\nmặt. Đảm bảo phóng điện bề mặt vẫn còn xảy ra tại sườn trước tăng của sóng trước\r\nkhi tới đỉnh của dạng sóng điện áp.
\r\n\r\nf) Kiểm tra mẫu thử và ghi kết quả vào\r\ntài liệu.
\r\n\r\ng) Nếu xảy ra thủng, thực hiện một đánh giá để\r\nxác định mẫu thử bị thất bại khi thử nghiệm. Nếu nó được coi là đã thất bại,\r\nthì trình tự thử nghiệm có thể cần phải được chấm dứt, hoặc sửa chữa thiệt hại\r\nthử nghiệm hoặc sửa đổi hệ thống\r\nbảo vệ chống sét cánh thực hiện trước khi tiếp tục các thử nghiệm.
\r\n\r\nh) Lặp lại các bước e) đến h) cho đến khi áp dụng\r\nba lần phóng điện cực dương theo các điều kiện tương tự.
\r\n\r\ni) Chuyển cực của máy phát điện HV để đảm bảo cực\r\ncủa mẫu thử là âm đối với mặt đất (bố trí thử nghiệm A) hoặc điện cực bên ngoài (bố\r\ntrí thử nghiệm B).
\r\n\r\nj) Hiệu chỉnh máy phát điện HV và thiết bị đo đạc\r\nnhư sau:
\r\n\r\n1) Xếp lên mẫu thử một lá dẫn điện.
\r\n\r\n2) Bắt đầu một thử nghiệm cho lá trong\r\nkhi đo điện áp áp dụng.
\r\n\r\n3) Nếu dạng sóng không đúng hoặc không xảy ra\r\nphóng điện bề mặt khi phát sinh sườn trước của sóng trước khi tới đỉnh sóng điện\r\náp, cần điều chỉnh các tham số\r\nmáy phát điện hoặc khe hở không khí giữa\r\nmẫu thử và điện cực\r\nngoài để có các dạng sóng và phóng điện bề mặt quy định.
\r\n\r\n4) Lặp lại bước 2) đến 3) khi cần thiết để có\r\nđược những điều kiện cần thiết.
\r\n\r\n5) Tháo bỏ các lá từ mẫu thử.
\r\n\r\nk) Lặp lại các bước e) đến i) đến khi áp dụng\r\nba phóng điện cực tính âm trong các điều kiện tương tự.
\r\n\r\nl) Định vị lại mẫu thử (bố trí thử nghiệm A) hoặc\r\nđiện cực bên ngoài (bố trí thử nghiệm B) như yêu cầu của quy trình thử nghiệm.
\r\n\r\nm) Lặp lại các bước c) đến m) theo yêu cầu của\r\nquy trình thử nghiệm.
\r\n\r\nCác thử nghiệm tiên đạo sét\r\nban đầu có thể được thực hiện trên các mẫu cánh bị ô nhiễm và ướt.
\r\n\r\nVì xảy ra phóng điện bề mặt dễ dàng\r\nhơn trên các bề mặt ẩm ướt hoặc bị ô nhiễm, do đó ít có khả năng tạo thủng, nó có thể\r\nkhông quan trọng để áp dụng cho các bề mặt bị ô nhiễm bên ngoài. Tuy nhiên, các\r\nbề mặt bên trong bị ướt hoặc bị ô nhiễm có thể dẫn các dải phát xạ nhanh hơn tới\r\ncác liên kết cạnh cánh, ở đó các vết\r\nthủng được biết là đã xảy ra. Vì vậy, các thử nghiệm cho mẫu thử cánh có các mặt\r\nbên trong ướt và/hoặc bị ô nhiễm có thể thích hợp nếu điều kiện như vậy được\r\ncho là tồn tại trong một\r\ncánh trong quá trình làm việc do môi trường.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Do tuabin gió thường được\r\nthiết kế để hoạt động trong 20 năm với việc bảo trì tối thiểu, điều quan trọng\r\nlà số lần phóng điện có thể so sánh với các mối đe dọa dự kiến cho các vị trí\r\ntuabin gió thực tế. Do đó tối thiểu 3 lần phóng điện cho mỗi cực và hướng được\r\náp dụng cho các mục đích kiểm định và chứng\r\nminh, trong khi số thử nghiệm lớn hơn có thể được thực hiện trong quá trình phát\r\ntriển thiết kế mới.
\r\n\r\nD.2.1.7 Giải thích dữ\r\nliệu
\r\n\r\nMẫu thử phải trải qua một\r\nđánh giá thử nghiệm đạt chuẩn kỹ\r\nlưỡng để xác định sự phù hợp của thiết kế đối với chuẩn đạt/không đạt.
\r\n\r\nD.2.2 Thử nghiệm gắn\r\nvới kênh quét
\r\n\r\nD.2.2.1 Mục đích thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nThử nghiệm này có thể áp dụng bình thường\r\ncho các bề mặt cánh tuabin gió mà tiếp xúc trực tiếp khi tiên đạo sét ban đầu\r\nđánh xuống khi cánh đang quay, do đó một tiên đạo sét có thể “quét” dọc theo bề\r\nmặt một khoảng cách ngắn trước khi tới cú sét đầu tiên. Thử nghiệm này\r\ncó thể được sử dụng để đánh giá:
\r\n\r\n• Vị trí thủng có thể có trên các bề mặt\r\nkhông dẫn điện (là điện môi);
\r\n\r\n• Đường dẫn phóng điện bề mặt trên các\r\nbề mặt không dẫn điện; hoặc
\r\n\r\n• Tính năng các thiết bị bảo vệ, như\r\ncác dải dây bảo vệ chống sét.
\r\n\r\nD.2.2.2 Mẫu thử
\r\n\r\nMẫu thử phải là một phần của cả một cánh,\r\nnhư đầu cánh hay bề mặt khác mà có một bộ nhận sét hay thiết bị bảo vệ khác. Bất\r\nkỳ bề mặt hoàn thiện nào, bao gồm các chất độn bề mặt hoặc sơn được cung cấp để đảm bảo\r\ncác đặc trưng phóng điện bề mặt\r\nthực tế. Nếu thiết bị bảo vệ cánh gồm một dây dẫn sét mà có bên trong cánh, mẫu\r\nthử cũng phải gắn với một dây dẫn như vậy.
\r\n\r\nD.2.2.3 Bố trí thử nghiệm
\r\n\r\nBố trí thử nghiệm như sau.
\r\n\r\n• Quy định chung về một bố trí thử\r\nnghiệm điển hình cho thấy quan sát mặt cắt ngang của mẫu thử và vị trí điện cực thử\r\nnghiệm điển hình được minh họa trong Hình D.7. Các thử nghiệm thường được áp dụng\r\ntừ một vài vị trí điện cực, đại diện cho các hướng có thể có của quét tiên đạo\r\nsét.
\r\n\r\n• Đế đỡ mẫu thử trên mặt đất phẳng ở khoảng cách\r\nít nhất 1,5 lần khoảng cách phóng\r\nđiện bề mặt tối thiểu như được mô tả trong TCVN 6099-1 (IEC 60060-1).
\r\n\r\n• Các đầu thu và bất kỳ dây dẫn bảo vệ\r\nchống sét liên quan phải ở điện thế đất.
\r\n\r\n• Nối đầu ra của máy phát HV vào điện\r\ncực cao áp. Điện cực phải hình cầu có bán kính từ 25 mm và 50 mm. Bề mặt của điện\r\ncực HV được đặt cách 50 mm từ bề mặt trên mẫu thử được tác động để đại diện cho\r\nđiện áp được áp dụng bởi một luồng sét quét trên bề mặt mẫu thử.
\r\n\r\n• Thiết lập thiết bị đo và ghi điện áp\r\nthử nghiệm được áp dụng.
\r\n\r\nHình D.7 - Bố trí thử\r\nnghiệm kênh quét
\r\n\r\nD.2.2.4 Dạng sóng điện\r\náp thử nghiệm
\r\n\r\nĐiện trường liên kết với một tiên đạo\r\nsét quét đánh vào là do xung điện\r\ntích dẫn trong luồng tiên đạo sét. Điều này làm nhanh chóng gia tăng điện trường\r\nđại diện thích hợp hơn bằng dạng sóng điện áp "xung sét" định nghĩa\r\ntrong TCVN 6099-1 (IEC 60060-1). Sóng điện áp xung sét đầy đủ có thời gian tới\r\nđỉnh T1 là 1,2 µs và thời gian suy giảm theo một nửa giá trị T2 là 50 µs theo\r\nquy định tại TCVN 6099-1 (IEC 60060-1) và biểu diễn trong Hình D.8.
\r\n\r\nDạng sóng này được áp dụng với điện áp\r\nđỉnh hiệu dụng cao hơn cần thiết để ion hóa khe hở không khí giữa điện cực thử nghiệm và bề\r\nmặt mẫu thử sao cho phóng điện bề mặt xảy ra ở sườn trước như chỉ trên Hình\r\nD.9.
\r\n\r\nHình D.8- Dạng\r\nsóng điện áp xung sét (Hình 6 trong TCVN 6099-1\r\n(IEC 60060-1))
\r\n\r\nHình D.9 - Dạng\r\nsóng điện áp xung sét biểu diễn đánh thủng bề mặt ở sườn trước\r\n(Hình 7 trong TCVN 6099-1 (IEC 60060-1))
\r\n\r\nD.2.2.5 Đo và ghi số\r\nliệu
\r\n\r\nTiến hành các phép đo và các bản ghi số\r\nliệu sau:
\r\n\r\n• Các hình ảnh và mô tả mỗi bố trí thử\r\nnghiệm và vị trí điện cực
\r\n\r\n• Hồ sơ hình ảnh tất cả các thử nghiệm. Các máy\r\nquay phải cung cấp quét 360° mẫu thử. Mỗi máy quay cho phép phân tích sơ bộ tức\r\nthời hình ảnh thử nghiệm thực hiện sao cho bất kỳ các vết thủng nào cũng được\r\nnhận biết tức thời. Một máy quay phụ chiếu vào phần bên trong của mẫu cánh có\r\nthể hữu ích để theo dõi động thái của tiên đạo sét/dải phát xạ trong các thử\r\nnghiệm.
\r\n\r\n• Hình ảnh vị trí bị thủng hay các hiệu\r\nứng quan trọng khác.
\r\n\r\n• Hồ sơ dữ liệu môi trường phòng thí\r\nnghiệm (như nhiệt độ, áp suất và độ ẩm), ngày tháng năm thử nghiệm, những người\r\nthực hiện và chứng kiến việc thử nghiệm và vị trí thử nghiệm.
\r\n\r\n• Hồ sơ về bất kỳ sai lệch so với quy\r\ntrình thử nghiệm.
\r\n\r\n• Hồ sơ các kết quả của mỗi thử nghiệm\r\ncho thấy phân cực điện\r\ncực, biên độ và dạng sóng điện áp.
\r\n\r\nD.2.2.6 Quy trình thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nQuy trình thử nghiệm như sau:
\r\n\r\na) Đo điều kiện môi trường phòng thí nghiệm.
\r\n\r\nb) Xem xét và thực hiện các quy trình an toàn.\r\nMột số khu vực quan tâm như sau: Các khu vực thử nghiệm phải\r\nan toàn và sạch sẽ trước khi cắm điện thiết bị thử nghiệm. Các bộ tụ điện phải\r\nđược ngắn mạch sau các thử nghiệm và trước khi tái đưa vào cá thể bên trong khu\r\nvực thử nghiệm. Có thể yêu cầu bảo vệ mắt và tai.
\r\n\r\nc) Kiểm tra cẩn thận mẫu thử để bất cứ\r\nthiếu sót mà sau này có thể bị nhầm lẫn với ảnh hưởng của các thử nghiệm, và\r\nxác định những thiếu sót mà không bị nhầm với kết quả thử nghiệm tiếp theo.
\r\n\r\nd) Hiệu chỉnh máy phát điện và dụng cụ đo đạc\r\nnhư sau.
\r\n\r\n1) Treo mẫu thử với một lá dẫn điện.
\r\n\r\n2) Các thử nghiệm phải được tiến hành với các\r\nđiện cực ở cả hai cực âm và dương. Chọn cực ban đầu và bắt đầu một thử nghiệm\r\nphóng điện cho lá trong khi đo điện áp sử dụng. Đề xuất cực của điện cực ban đầu\r\nlà âm (-). Điều này đặt mẫu thử ở vị trí cực dương. Kinh nghiệm cho thấy kết quả\r\ntrong điều kiện này có xác suất thủng các vật liệu không dẫn điện thấp hơn do\r\ncác dải phát xạ bắt nguồn từ diễn tiến xa hơn của thiết bị bảo vệ mẫu thử bên\r\ntrong khe hở không khí\r\ntrước khi được tham gia bằng cách chống lại các phát xạ từ điện cực âm.
\r\n\r\n3) Nếu dạng sóng được yêu cầu là không đúng, điều\r\nchỉnh các tham số máy phát hoặc khoảng cách điện cực cần thiết để thu được dạng\r\nsóng quy định.
\r\n\r\n4) Tháo bỏ các lá.
\r\n\r\ne) Vệ sinh mẫu thử với kỹ thuật thích hợp\r\nđể loại bỏ độ ẩm, bụi, mảnh vỡ, và chất gây ô nhiễm khác có thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.
\r\n\r\nf) Áp dụng một lần phóng điện tới mẫu thử,\r\ntrong khi đo điện áp áp dụng và lấy những bức ảnh chụp các đường phóng điện bề mặt.
\r\n\r\ng) Kiểm tra mẫu thử và ghi kết quả\r\nvào tài liệu. Đánh dấu và chụp tất cả các vết thủng hoặc các hiệu ứng khác trên\r\nmẫu thử.
\r\n\r\nh) Nếu xảy ra thủng, thực hiện một\r\nđánh giá để xác định mẫu thử bị thất bại khi thử nghiệm. Nếu nó được coi là đã\r\nthất bại, thì trình tự thử nghiệm có thể cần phải được chấm dứt.
\r\n\r\ni) Lặp lại các bước e) đến h) cho mỗi thử nghiệm,\r\ncác cực tính điện cực và các vị trí điện cực được gọi lại trong các quy trình\r\nthử nghiệm.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Do một tuabin gió thường được\r\nthiết kế để hoạt động\r\ntrong 20 năm với chỉ một lần bảo trì tối thiểu, quan trọng là số lần phóng\r\nđiện có thể so sánh với\r\ncác mối đe dọa dự kiến cho các vị trí tuabin gió thực tế. Do đó tối thiểu 3 lần phóng\r\nđiện cho mỗi cực và hướng được áp dụng cho các mục đích chứng minh và\r\ntrình diễn, trong khi số thử nghiệm lớn hơn có thể được thực hiện trong quá\r\ntrình phát triển thiết kế mới.
\r\n\r\nD.2.2.7 Giải thích dữ\r\nliệu
\r\n\r\nMẫu thử phải trải qua một đánh giá thử nghiệm\r\nđạt chuẩn kỹ lưỡng để xác định sự phù hợp của thiết kế đối với chuẩn đạt/không\r\nđạt.
\r\n\r\nD.3 Thử nghiệm thiệt\r\nhại vật chất dòng cao
\r\n\r\nD.3.1 Quy định\r\nchung
\r\n\r\nCác thử nghiệm này được sử dụng để xác\r\nđịnh các hiệu ứng\r\ncủa một lần sét đánh vào bề mặt cánh hoặc vỏ tuabin và dòng điện đi từ điểm sét đánh như\r\nvậy. Các hiệu ứng này có thể được đánh giá ở các điểm sét đánh và dọc theo đường dẫn dòng\r\nđiện sét.
\r\n\r\nD.3.2 Thử nghiệm hồ\r\nquang điện đầu vào
\r\n\r\nD.3.2.1 Mục đích thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nThử nghiệm này có thể áp dụng cho\r\ncác kết cấu như cánh và vỏ tuabin gió chịu tác động sét đánh trực tiếp hoặc\r\ndòng dẫn sét.
\r\n\r\nThử nghiệm được sử dụng để xác định\r\ncác hiệu ứng trực tiếp (thiệt hại vật chất) mà có thể dẫn đến tại các vị trí có\r\nthể có luồng sét đánh vào cánh hoặc ở nơi mật độ năng lượng và dòng điện cao có thể\r\ndẫn ra từ một điểm lối vào khi sét đánh. Ví dụ như hệ thống đầu thu sét cánh và\r\ndây dẫn điện kết hợp, lá kim loại, dải dây bảo vệ chống sét và các mối nối, các\r\ndây dẫn trên đường dẫn dòng điện sét.
\r\n\r\nSử dụng thử nghiệm để đánh giá:
\r\n\r\n• Thiệt hại kèm theo của hồ quang;
\r\n\r\n• Hình thức phát nóng;
\r\n\r\n• Ăn mòn kim loại tạo các hệ thống đầu\r\nthu sét;
\r\n\r\n• Sự đầy đủ của các vật liệu và thiết\r\nbị bảo vệ;
\r\n\r\n• Các tác động lực từ;
\r\n\r\n• Các hiệu ứng luồng gió và sóng xung\r\nkích;
\r\n\r\n• Biểu hiện của các mối ghép và các bộ\r\nphận lắp ráp phần cứng;
\r\n\r\n• Điện áp và dòng điện tại các điểm\r\nquan tâm trong cả hệ thống bảo\r\nvệ chống sét.
\r\n\r\nD.3.2.2 Mẫu thử
\r\n\r\nCác thử nghiệm này có thể được thực hiện\r\ntrên các bộ phận được sản xuất tỷ lệ hoặc đại diện như nguyên mẫu. Các thử nghiệm\r\nnày cũng có thể được thực hiện trên các tấm vật liệu, mẫu thí nghiệm hoặc các\r\nphần phụ của cánh, hay các bộ phận tuabin gió khác. Các tấm vật liệu, mẫu thí\r\nnghiệm hoặc các phần phụ phải được chế tạo với quy trình sản xuất phù hợp, sơn\r\nvà hoàn thiện khác, mối ghép và vật liệu. Đối với các thiết bị bảo vệ đòi hỏi\r\nphải có một điện áp cụ thể để ion hóa, như các dải dây bảo vệ chống sét phân đoạn, chiều\r\ndài của mẫu thử ion hóa phải đủ ngắn để ion hóa trong quá trình thử\r\nnghiệm dòng điện cao, do phát dòng điện cao thường không áp dụng lớn hơn 100\r\nkv.
\r\n\r\nD.3.2.3 Bố trí thử nghiệm
\r\n\r\nBố trí thử nghiệm như sau:
\r\n\r\n• Gắn mẫu thử vào một bộ phận gá mà có\r\nthể đỡ mẫu thử một cách an toàn.
\r\n\r\n• Nối đất tất cả các phần cứng để kết\r\ncấu\r\nmẫu\r\nthử được nối đất bình thường
\r\n\r\n• Nối máy phát điện hồi tiếp về bộ phận\r\nlắp ráp để các dòng điện sét được dẫn ra khỏi mẫu thử theo cách tái diễn khi\r\ncánh hay vỏ tuabin bị sét đánh. Đảm bảo rằng các lực từ và tương tác khác liên\r\nquan đến dòng điện dẫn trong khi kiểm soát thiết lập sao cho chúng thể hiện\r\ntình trạng tự nhiên và không quá mức ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.
\r\n\r\n• Hướng một điện cực thử nghiệm 50 mm\r\ntrên khu vực mẫu thử được đánh giá. Đối với hầu hết các thử nghiệm hồ quang đầu\r\nvào, điện cực phải là kiểu “chống luồng sét” như chỉ trên Hình D.10. Kiểu điện\r\ncực này được biểu diễn để thể hiện tốt nhất các hiệu ứng sóng xung sốc của sét đánh\r\ntự nhiên, và tối giản độ lớn của vật liệu điện cực được phủ lên trên bề mặt mẫu\r\nthử [31].
\r\n\r\n• Đặt cực tính máy phát là âm để phát\r\nsinh thiệt hại tối đa do các gốc hồ quang được tập trung hơn vào anốt.
\r\n\r\n• Nếu muốn, có thể sử dụng một dây kim\r\nloại tốt, đường kính không quá 0,1 mm, để hướng hồ quang tới điểm quan tâm cụ\r\nthể trên mẫu thử. Phương pháp\r\nnày hữu ích cho các máy phát điện sử dụng điện áp thấp. Kết quả thử nghiệm sẽ\r\nkhông bị ảnh hưởng bởi các dây nối\r\nmà bay hơi ngay sau khi dòng bắt đầu dẫn qua.
\r\n\r\n• Đặt thiết bị cảm biến và ghi lại.
\r\n\r\nD.3.2.4 Các dạng sóng\r\ndòng điện thử nghiệm
\r\n\r\nÁp dụng các dòng thử nghiệm lấy từ Điều\r\n8 của IEC 62305-1. Các giá trị này bao gồm cả cú sét ngắn đầu tiên và cú sét\r\ndài. Thường được áp dụng cho một lần phóng. Các tham số quan trọng của dòng điện\r\nthử nghiệm này được biểu diễn trong Bảng A.1.
\r\n\r\nCác tham số I, W/R và Qflash\r\nvà dung sai của nó sẽ được thu nhận trong cùng một xung. Điều này có thể đạt được\r\nbằng một dòng điện suy giảm xấp xỉ theo hàm mũ với T2 trong khoảng 350 µs được kéo\r\ntheo bằng một dòng điện liên tục cung cấp điện tích còn lại. Áp dụng các dòng\r\nđiện thử nghiệm cụ thể\r\nđược xác định theo cấp bảo vệ (LPL) đã được chỉ định cho bộ phận cánh hoặc kết\r\ncấu tuabin gió khác sẽ được thử nghiệm.
\r\n\r\nD.3.2.5 Đo và ghi các\r\nsố liệu
\r\n\r\nThực hiện các phép đo và ghi số liệu\r\nsau.
\r\n\r\n• Các hình ảnh và mô tả bố trí thử\r\nnghiệm
\r\n\r\n• Hồ sơ hình ảnh của mẫu thử trước,\r\ntrong và sau mỗi thử nghiệm. Máy quay phim hồng ngoại để xác định các diện tích\r\nđốt nóng cục bộ trong khi thử nghiệm có thể có ích.
\r\n\r\n• Các hình ảnh\r\nvà mô tả thiệt hại cho mẫu thử.
\r\n\r\n• Hồ sơ dữ liệu\r\nmôi trường phòng thí nghiệm (như nhiệt độ, áp suất và độ ẩm), ngày tháng năm thử nghiệm, những\r\nngười thực hiện và chứng kiến việc thử nghiệm và vị trí thử nghiệm.
\r\n\r\n• Hồ sơ về bất\r\nkỳ sai lệch so với quy trình thử nghiệm.
\r\n\r\n• Hồ sơ các kết\r\nquả của mỗi thử nghiệm cho thấy phân cực điện cực, biên độ dòng điện, các dạng sóng, các\r\nnăng lượng riêng và các điện tích dịch chuyển tạo các điểm thử nghiệm có thể áp\r\ndụng.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Các phép đo hiệu ứng\r\nkhông trực tiếp được yêu cầu vài lần cho các hệ thống điện như các đèn chiếu, các đầu\r\nnhiệt và các cảm biến kiểm soát mà được lắp đặt trong bộ phận được thử nghiệm\r\n(xem điều 8). Nếu cần thiết,\r\nmột số phép đo này có thể được tiến hành trong các thử nghiệm hiệu ứng\r\ntrực tiếp, miễn là các tham số sóng chính như tốc độ gia tăng đỉnh, là chính\r\nxác hoặc được tính theo cách khác.
\r\n\r\nHình D.10 -\r\nCác điện cực thử nghiệm dây bảo vệ chống sét luồng điển hình
\r\n\r\nD.3.2.6 Quy trình thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nQuy trình thử nghiệm như sau:
\r\n\r\na) Đo điều kiện môi trường phòng thí nghiệm.
\r\n\r\nb) Xem xét và thực hiện các quy trình an toàn.\r\nMột số khu vực quan tâm như sau: Các khu vực thử nghiệm phải an toàn và sạch sẽ\r\ntrước khi cắm điện thiết bị thử nghiệm. Các bộ tụ điện phải được ngắn mạch sau\r\ncác thử nghiệm và trước khi tái đưa vào cá thể bên trong khu vực thử nghiệm. Bảo\r\nvệ mắt và tai có thể được yêu cầu.
\r\n\r\nc) Hiệu chỉnh máy phát điện và dụng cụ đo đạc\r\nnhư sau.
\r\n\r\n1) Chèn một thanh dẫn điện hoặc tấm vật liệu\r\nvào chỗ đặt mẫu thử có các thuộc tính vật liệu tương tự như mẫu thử
\r\n\r\n2) Nối thanh hoặc tấm vật liệu vào máy\r\nphát thử nghiệm dòng phản hồi.
\r\n\r\n3) Khởi tạo một thử nghiệm cho thanh\r\ntrong khi đo dạng sóng dòng điện sử dụng.
\r\n\r\n4) Nếu mức dòng điện hoặc dạng sóng không đúng,\r\nđiều chỉnh các tham số máy phát.
\r\n\r\n5) Lặp lại các bước 3) sang 4) nếu cần để thu\r\nđược dạng sóng yêu cầu.
\r\n\r\n6) Tháo bỏ thanh hoặc tấm vật liệu và lắp mẫu\r\nthử.
\r\n\r\nd) Áp dụng một thử nghiệm cho mẫu thử.
\r\n\r\ne) Kiểm tra mẫu thử và ghi các kết quả vào tài\r\nliệu.
\r\n\r\nf) Nếu cần, đặt điện cực tại một vị trí mới\r\ntrên mẫu thử và lặp lại\r\ncác bước d) sang e).
\r\n\r\nNói chung, phương pháp thử nghiệm này\r\nít nhất phải đại diện cho các đe dọa dự kiến từ điểm sét đánh thực tế tới cánh\r\ntrong vòng đời phục vụ của nó, ví dụ 20 năm. Xem xét năng lượng riêng và các lực\r\ntừ, chỉ cần quan tâm\r\nđến mức dòng cao nhất, và chỉ áp dụng một vài lần phóng ở mức này (EN\r\n50164-1). Xem xét sự ăn mòn bề mặt của hệ thống đầu thu sét do điện tích được dẫn,\r\nthiệt hại dồn lại. Điều này có nghĩa rằng điện tích được tích lũy được dẫn\r\ntrong khi thử nghiệm sẽ giúp xác\r\nđịnh khoảng thời\r\ngian/tần\r\nsuất kiểm tra thay thế, miễn sao tính toán được tổng điện tích thực tế được\r\náp dụng.
\r\n\r\nD.3.2.7 Giải thích\r\ncác số liệu
\r\n\r\nCác mẫu thử phải trải qua một đánh giá\r\nthử nghiệm đạt chuẩn kỹ lưỡng để xác định sự phù hợp của thiết kế liên quan đối\r\nvới tiêu chuẩn đạt/không đạt. Trong kết nối với các hệ thống đầu thu sét, tiêu\r\nchuẩn như vậy nên bao gồm nhiễu như một hệ quả của ăn mòn bề mặt, dễ thay thế,\r\nv.v...
\r\n\r\nD.3.3 Thử nghiệm\r\ncác bề mặt không dẫn điện
\r\n\r\nD.3.3.1 Mục đích thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nThử nghiệm này được áp dụng cho các bề\r\nmặt không dẫn điện như bề mặt cánh tuabin gió. Thử nghiệm này được sử dụng để xác định ảnh\r\nhưởng của một luồng sét quét trên bề mặt không dẫn điện, sau đó gắn đúng vào hệ\r\nthống đầu thu sét.
\r\n\r\nĐối với các bộ phận không dẫn điện, có\r\nthể xảy ra một vết thủng và sau đó đánh vào các\r\nbộ phận dẫn điện nằm dưới (dây buộc của hệ thống đầu thu sét, hệ thống dây dẫn\r\nsét, v.v...), cũng thực hiện thử nghiệm luồng sét đánh trong D.2.2. Nếu xảy ra\r\nthủng trong khi thử nghiệm kèm theo kênh quét, thiết kế kết cấu phải được cải\r\nthiện để tránh thiệt hại như vậy trong các thử nghiệm tương lai. Thử nghiệm này\r\ncó thể được sử dụng để đánh giá:
\r\n\r\n• Các hiệu ứng sóng xung sốc và nhiệt\r\ntrên các bề mặt và vỏ không dẫn điện;
\r\n\r\n• các hiệu ứng hồ quang bề mặt trên\r\ncác kết cấu dẫn điện được đưa vào hoặc ở dưới bề mặt cánh (các lưới kim loại dưới\r\nbề mặt được sử dụng như các dây dẫn sét, vật liệu CFC nằm ngay dưới bề mặt, v.v..)
\r\n\r\n• bề mặt không dẫn điện cho toàn bộ\r\nkhung gắn, trong trường hợp các thành phần cấu thành đỡ vỏ cánh.
\r\n\r\nD.3.3.2 Mẫu thử
\r\n\r\nTùy thuộc vào mục đích thử nghiệm, mẫu thử phải là bộ\r\nphận sản xuất tỷ lệ, một\r\nnguyên mẫu đại diện hoặc một mẫu thí nghiệm nhỏ hơn có các diện tích quan\r\ntâm. Các bộ phận cánh được thử nghiệm sẽ là các khu vực trong vùng lân cận các\r\nhệ thống đầu thu sét (như các đầu thu đầu và mặt), các mặt cách nhiệt trên vật\r\nliệu CFC và/hoặc lưới kim loại dẫn điện. Bộ phận phải đủ hoàn chỉnh để đánh giá\r\nthiệt hại có thể có mà không ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm. Nếu mục đích thử\r\nnghiệm là để so sánh các thiết kế khác nhau, tất cả các mẫu thử phải có cùng\r\nkích thước.
\r\n\r\nD.3.3.3 Bố trí thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nBố trí thử nghiệm như sau:
\r\n\r\n• Đỡ mẫu thử trong một dụng cụ gá để\r\nnâng mẫu thử lên khoảng cách đủ lớn so với các bề mặt dẫn điện khác sao cho điều\r\nnày không ảnh hưởng đến các kết quả thử nghiệm. Hình D.11 biểu diễn bố\r\ntrí tiêu biểu.
\r\n\r\nHình D.11 - Bố trí thử nghiệm\r\ndòng điện cao cho các bề mặt không dẫn điện
\r\n\r\n• Nối đất tất cả phần cứng tới kết cấu\r\nmẫu thử mà thường được nối đất.
\r\n\r\n• Nối máy phát hồi tiếp về mẫu thử để\r\ncác dòng điện sét được dẫn ra từ mẫu thử theo cách điển hình khi cánh tuabin gió bị sét đánh.\r\nĐảm bảo các lực từ và các tương tác khác liên quan đến dòng chảy trong thiết lập\r\nđược kiểm soát để chúng đại diện cho tình huống tự nhiên.
\r\n\r\n• Điểm cách điện cực “dây bảo vệ chống\r\nsét luồng” (xem Hình D.11) 50 mm hoặc lớn hơn diện tích mẫu thử sẽ được đánh\r\ngiá.
\r\n\r\n• Nối đầu dây ra của máy phát dòng cao\r\ntới điện cực.
\r\n\r\n• Đối với thử nghiệm này,\r\nhoặc là áp dụng cực dương hoặc là cực âm.
\r\n\r\n• Sử dụng một dây kim loại tốt, đường\r\nkính không quá 0,1 mm, để hướng hồ quang tới điểm quan tâm cụ thể trên mẫu thử.\r\nDây dẫn khởi phát từ điện cực trực tiếp đi qua bề mặt không dẫn điện dọc theo\r\nhướng của một tiên đạo sét. Dây khởi phát đặt trên bề mặt mẫu thử xấp xỉ 20 mm.
\r\n\r\n• Đặt thiết bị cảm biến và ghi.
\r\n\r\nD.3.3.4 Các dạng sóng\r\ndòng điện thử nghiệm
\r\n\r\nÁp dụng các dòng điện thử nghiệm được\r\nlấy từ Điều 8 của IEC 62305-1 và được mô tả trong D.3.2.4.
\r\n\r\nD.3.3.5 Đo và ghi các\r\nsố liệu
\r\n\r\nThực hiện các phép đo và ghi số liệu\r\nsau.
\r\n\r\n• Các hình ảnh và mô tả bố trí thử\r\nnghiệm.
\r\n\r\n• Hình ảnh mẫu thử trước, trong và sau\r\nmỗi thử nghiệm. Máy quay phim hồng ngoại để xác định các diện tích đốt nóng cục\r\nbộ trong các thử nghiệm có thể hữu ích.
\r\n\r\n• Các hình ảnh và mô tả thiệt hại cho\r\nmẫu thử.
\r\n\r\n• Ghi lại các dữ liệu môi trường phòng\r\nthí nghiệm (như nhiệt độ, áp suất và độ ẩm), ngày thử nghiệm, người thực\r\nhiện và làm chứng cho\r\ncác thử nghiệm và vị trí thử nghiệm.
\r\n\r\n• Ghi các sau lệch bất kỳ so với quy\r\ntrình thử nghiệm.
\r\n\r\n• Ghi các kết quả của mỗi thử nghiệm\r\nbiểu diễn cực tính, biên độ dòng, dạng sóng, năng lượng riêng và điện tích dịch\r\nchuyển tại các điểm thử nghiệm có thể áp dụng.
\r\n\r\nD.3.3.6 Quy trình thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nQuy trình thử nghiệm như sau:
\r\n\r\na) Đo điều kiện môi trường phòng thí nghiệm.
\r\n\r\nb) Xem xét và thực hiện các quy trình an toàn. Một\r\nsố khu vực quan tâm như sau: Các khu vực thử nghiệm phải\r\nan toàn và sạch sẽ trước khi cắm điện thiết bị thử nghiệm, các bộ tụ điện phải\r\nđược ngắn mạch sau các thử nghiệm và trước khi tái đưa vào cá thể bên trong\r\nkhu vực thử nghiệm. Bảo vệ mắt và tai có thể được yêu cầu.
\r\n\r\nc) Hiệu chỉnh máy phát điện và dụng cụ đo đạc\r\nnhư sau.
\r\n\r\n1) Chèn một thanh dẫn điện lên trên hoặc trong\r\nchỗ đặt mẫu thử có các thuộc tính vật liệu tương tự như mẫu thử để đảm bảo\r\nphóng điện máy phát sẽ không thiệt hại mẫu thử.
\r\n\r\n2) Nối thanh dẫn điện vào đầu nối dòng phản hồi\r\ncủa máy phát dòng thử nghiệm.
\r\n\r\n3) Khởi tạo phóng điện tới thanh trong khi đo dạng\r\nsóng dòng điện sử dụng.
\r\n\r\n4) Nếu mức dòng điện hoặc dạng sóng không đúng,\r\nđiều chỉnh các tham số máy phát.
\r\n\r\n5) Lặp lại các bước 3) sang 4) nếu cần để thu\r\nđược dạng sóng yêu cầu.
\r\n\r\n6) Tháo bỏ thanh dẫn điện.
\r\n\r\nd) Làm sạch mẫu thử để loại bỏ bụi bẩn, các mảnh\r\nvụn và các chất ô nhiễm khác\r\nmà có thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.
\r\n\r\ne) Áp dụng thử nghiệm ban đầu cho mẫu thử.
\r\n\r\nf) Kiểm tra mẫu thử và ghi các kết quả vào tài\r\nliệu.
\r\n\r\ng) Nếu kế hoặc thử nghiệm yêu cầu, tháo điện cực\r\nsang vị trí mới và lặp lại các bước e) và (f).
\r\n\r\nD.3.3.7 Giải thích số\r\nliệu
\r\n\r\nCác mẫu thử phải trải qua một đánh giá\r\nthử nghiệm đạt chuẩn kỹ lưỡng để xác định sự phù hợp của thiết kế liên quan đối\r\nvới tiêu chí đạt/không đạt. Các hình ảnh biểu diễn đường hồ quang, điểm lối vào\r\nvà các diện tích thiệt hại trên mẫu thử phải được xem xét để cung cấp một hiểu\r\nbiết về các hiệu ứng\r\nthiệt hại.
\r\n\r\nD.3.4 Thử nghiệm\r\ndòng điện dẫn
\r\n\r\nD.3.4.1 Mục đích thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nThử nghiệm này có thể áp dụng cho các\r\ndây dẫn sét, các thành phần kết nối và các thành phần cơ khí cố định hoặc\r\nlinh hoạt khác mà có trong đường dẫn dòng giữa hệ thống đầu thu sét và hệ thống\r\nnối đất tuabin gió. Thử\r\nnghiệm\r\ncó thể so sánh với các phương pháp thử nghiệm trong EN 50164-1 mà không áp dụng\r\nđiều kiện/tuổi thọ. Nếu sử dụng EN 50164-1 cho việc kiểm tra các bộ phận nối\r\nsét trên các tuabin gió, các mức thử nghiệm dòng điện sét phải được chọn theo\r\ncú sét ngắn ban đầu của mức LPL được chọn.
\r\n\r\nThử nghiệm có thể được sử dụng\r\nđể đánh giá.
\r\n\r\n• Khả năng dẫn dòng điện sét;
\r\n\r\n• Gia tăng nhiệt độ trong các dây dẫn\r\nvà các kết nối;
\r\n\r\n• Hồ quang và đánh lửa trong các vòng\r\nbi, các tiếp điểm trượt, các chổi than và các thành phần kết nối chung;
\r\n\r\n• Các hiệu ứng lực từ;
\r\n\r\n• Dẫn điện phù hợp của các giao điểm\r\nvà vật liệu sợi cacbon tổng hợp.
\r\n\r\nD.3.4.2 Mẫu thử
\r\n\r\nMẫu thử phải là một bộ phận\r\nsản xuất tỷ lệ như các phần hoặc phần phụ của các kết cấu dẫn điện hay của các\r\ndây dẫn sét mà có các giao điểm giữa các thành phần hoặc bộ phận cấu thành, như\r\ncác mối nối liên kết kết dính, các mối nối được xiết chặt, các vòng bi và chổi\r\nthan. Các mẫu thử kết cấu phải đủ lớn để cho phép thu nhận được một phân bố\r\ndòng điện sét tiêu biểu.
\r\n\r\nD.3.4.3 Bố trí thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nBố trí thử nghiệm như sau:
\r\n\r\n• Gắn mẫu thử trong một thiết bị gá.\r\nHình D.12 biểu diễn cách bố trí tiêu biểu.
\r\n\r\n• Nối đất tất cả các phần cứng tới kết\r\ncấu mẫu thử được nối đất bình thường.
\r\n\r\n• Nối các đầu nối phản hồi và ra của\r\nmáy phát tới mẫu thử để các dòng\r\nđiện thử nghiệm được dẫn qua mẫu thử theo cách điển hình khi cánh hoặc kết cấu\r\nkhác khi bị sét đánh. Cực tính của máy phát thường không liên quan. Đảm bảo các\r\nlực từ và các tương tác khác liên quan đến dòng chảy trong mẫu thử được kiểm\r\nsoát để đảm bảo chúng đại diện cho tình huống tự nhiên.
\r\n\r\n• Đặt thiết bị cảm biến và ghi.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Một bố trí bán đồng trục của\r\ncác dây dẫn và các mẫu thử có thể được sử dụng để giảm thiểu lực từ do dòng điện\r\ntrong dây dẫn mang dòng thử nghiệm đi ra và đi vào mẫu thử và để thu được một\r\nphân bố dòng điện thực tế dẫn qua mẫu thử. Hình D.11 cho thấy một sự sắp xếp điển\r\nhình cho thử nghiệm\r\nmột phần cánh\r\ntuabin\r\ngió. Đo điện áp cảm ứng bên trong dây điện mà có thể được lắp đặt trong một\r\ncánh cũng có thể được thực hiện\r\ntrong các thử nghiệm dẫn điện, như được mô tả trong Điều 8.
\r\n\r\nD.3.4.4 Các dạng sóng\r\ndòng điện thử nghiệm
\r\n\r\nÁp dụng các dòng thử nghiệm được lấy từ\r\nĐiều 8 của IEC 62305-1, và được mô tả trong D.3.2.4.
\r\n\r\nÁp dụng các dòng thử nghiệm cụ thể được\r\nxác định bởi mức độ bảo vệ\r\nđã được chỉ định cho bộ phận kết cấu tuabin gió đang được thử nghiệm. Biên độ\r\ndòng thử nghiệm được áp dụng cho mẫu thử chỉ đại diện cho một phần của mặt cắt\r\nngang dẫn điện của kết cấu (ví dụ như hai dây dẫn sét song song trong cánh) phải\r\nđược thu nhỏ dựa trên tỷ lệ phần trăm của mặt cắt ngang mẫu thử theo toàn bộ mặt\r\ncắt ngang (giả sử độ dẫn đồng nhất). Thông thường, dòng điện này được tăng lên\r\nđến 50 % theo các giá trị không cân bằng có thể của dòng điện phân bố trong cả\r\nmặt cắt ngang kết cấu.
\r\n\r\nD.3.4.5 Đo và ghi lại\r\ncác số liệu
\r\n\r\nThực hiện các phép đo và các bản ghi số\r\nliệu sau:
\r\n\r\n• Các hình ảnh và mô tả bố trí thử\r\nnghiệm.
\r\n\r\n• Các hình ảnh về các điểm phun.
\r\n\r\n• Các hình ảnh của mẫu thử trước,\r\ntrong và sau mỗi thử nghiệm. Máy quay phim hồng ngoài để xác định các\r\nkhu vực tỏa nhiệt cục bộ trong các thử nghiệm có thể hữu ích.
\r\n\r\n• Các hình ảnh và mô tả thiệt hại cho\r\nmẫu thử.
\r\n\r\n• Ghi lại các dữ liệu môi trường phòng\r\nthí nghiệm (như nhiệt độ, áp suất và độ ẩm), ngày thử nghiệm, người\r\nthực hiện và làm chứng cho các thử nghiệm và vị trí thử nghiệm.
\r\n\r\n• Ghi các sai lệch bất kỳ so với quy\r\ntrình thử nghiệm.
\r\n\r\n• Ghi các kết quả của mỗi thử nghiệm\r\nbiểu diễn cực tính, biên độ dòng, dạng sóng, năng lượng riêng và điện tích dịch\r\nchuyển tại các điểm thử nghiệm có thể áp dụng.
\r\n\r\nCác bố trí khác xác nhận cho các thử\r\nnghiệm dòng điện, như nguyên lý đòn bẩy, cũng được phép sử dụng.
\r\n\r\nHình D.12 -\r\nVí dụ về bố trí thử nghiệm dòng\r\nđiện dẫn
\r\n\r\nD.3.4.6 Quy trình thử nghiệm
\r\n\r\nQuy trình thử nghiệm như sau:
\r\n\r\na) Đo điều kiện môi trường phòng thí nghiệm.
\r\n\r\nb) Xem xét và thực hiện các quy trình an toàn. Một\r\nsố khu vực quan tâm như sau: Các khu vực thử nghiệm phải an toàn và sạch sẽ trước\r\nkhi cắm điện thiết bị thử nghiệm, các bộ tụ điện phải được ngắn mạch sau các thử\r\nnghiệm và trước khi tái đưa vào cá thể bên trong khu vực thử nghiệm. Bảo vệ mắt\r\nvà tai có thể được yêu\r\ncầu.
\r\n\r\nc) Hiệu chỉnh máy phát điện và dụng cụ đo đạc\r\nnhư sau.
\r\n\r\n1) Tháo máy phát dòng điện phản hồi và cao khỏi\r\nmẫu thử và nối chúng vào thanh cái dẫn điện gần hoặc đặt trong mẫu thử. Thanh dẫn\r\nphải có các thuộc tính vật liệu tương tự như mẫu thử.
\r\n\r\n2) Sử dụng một thử nghiệm cho thanh dẫn trong\r\nđi đo dạng sóng dòng điện áp dụng.
\r\n\r\n3) Nếu mức dòng điện hoặc dạng sóng không đúng,\r\nđiều chỉnh các tham số máy phát.
\r\n\r\n4) Lặp lại các bước 2) sang 3) nếu cần để thu\r\nđược dạng sóng yêu cầu.
\r\n\r\n5) Tháo bỏ thanh dẫn và gắn lại máy phát vào mẫu\r\nthử.
\r\n\r\nd) Làm sạch mẫu thử sử dụng kỹ thuật thích hợp\r\nđể loại bỏ bụi bẩn, các\r\nmảnh vụn và các chất ô nhiễm khác mà có thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.
\r\n\r\ne) Áp dụng thử nghiệm cho mẫu thử.
\r\n\r\nf) Kiểm tra mẫu thử và ghi các kết quả vào tài liệu.
\r\n\r\ng) Lặp lại các bước e) và (f) để áp dụng các thử\r\nnghiệm bổ sung như được đề ra trong kế hoạch thử nghiệm.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Thường thích hợp áp dụng\r\ncác dòng điện có biên độ thấp cho mẫu thử để xác định các cài đặt máy phát cần\r\nthiết để đạt được dòng điện tỷ lệ mong đợi. Nếu điều này được thực hiện, bước\r\nc) có thể được bỏ qua.
\r\n\r\nD.3.4.7 Giải thích kết\r\nquả
\r\n\r\nCác mẫu thử phải trải qua một đánh giá\r\nthử nghiệm đạt chuẩn kỹ lưỡng để xác định sự phù hợp của thiết kế đối với tiêu\r\nchuẩn đạt/không đạt.
\r\n\r\nCác tiêu chí đạt/không đạt được\r\nxác định trong EN 50164-1, mà có thể được chấp nhận.
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Áp dụng khái niệm các vùng bảo vệ chống sét\r\n(LPZ) trong tuabin gió
\r\n\r\nE.1 Định nghĩa các\r\nvùng bảo vệ chống sét
\r\n\r\nĐể thiết kế một hệ thống bảo vệ chống\r\nsét cho một kết cấu, thuận tiện khi chia kết cấu vào các vùng bảo vệ chống sét\r\n(LPZ), trong đó định nghĩa môi trường điện từ sét. Bảng E.1 liệt kê các định\r\nnghĩa về vùng bảo vệ chống sét theo IEC 62305-1.
\r\n\r\nBảng E.1 - Định\r\nnghĩa các vùng bảo vệ chống sét theo IEC 62305-1
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Khu vực\r\n ngoài trời \r\n | |
\r\n LPZ 0 \r\n | \r\n Vùng mà đe dọa do trường điện từ sét\r\n không suy giảm và các hệ thống bên trong có thể phải chịu toàn bộ hoặc một phần\r\n dòng đột biến điện. \r\nLPZ 0 được chia thành: \r\n |
\r\n LPZ 0A \r\n | \r\n Vùng mà đe dọa do sét đánh trực tiếp\r\n và trường điện từ sét toàn phần. Các hệ thống bên trong có thể phải chịu một\r\n phần hoặc toàn bộ dòng đột biến sét \r\n |
\r\n LPZ 0B \r\n | \r\n Vùng được bảo vệ chống sét đánh trực\r\n tiếp nhưng tại đó có đe dọa trường điện từ sét toàn phần. Các hệ thống bên\r\n trong có thể phải chịu một phần dòng đột biến sét \r\n |
\r\n Khu vực\r\n trong nhà \r\n | |
\r\n LPZ 1 \r\n | \r\n Vùng mà dòng đột biến bị hạn chế bằng\r\n cách chia dòng và bằng các giao diện cách ly và/hoặc bằng SPD ở đường biên.\r\n Màn chắn không gian có thể giảm trường điện từ sét \r\n |
\r\n LPZ 2, ..., n \r\n | \r\n Vùng mà dòng đột biến có thể được tiếp\r\n tục hạn chế bằng cách chia dòng và bằng các giao diện cách ly và/hoặc các SPD\r\n bổ sung cho đường biên. Có thể sử dụng màn chắn không gian tăng cường để tiếp\r\n tục giảm trường điện từ sét. \r\n |
\r\n CHÚ THÍCH 1: Nói chung, chỉ số của\r\n vùng riêng càng cao thì các tham số trường điện từ môi trường càng thấp. \r\nCHÚ THÍCH 2: Giới hạn dòng điện bằng\r\n cách phân dòng đề cập đến việc giảm tải mang dòng của các dây dẫn riêng\r\n rẽ của hệ thống bảo vệ chống sét nhờ phân bố dòng điện sét ban đầu giữa một số\r\n dây dẫn. \r\n |
Ranh giới giữa LPZ 0A và\r\nLPZ 0B có thể được xác định bằng mô hình quả cầu lăn như thể hiện\r\ntrong Hình E.1 (xem thêm IEC 62305-1 và IEC 62305-3). Các vùng đánh dấu màu xám\r\nlà LPZ 0B nơi sét không thể đánh vào, và phần\r\ncòn lại của bề mặt tuabin gió là LPZ 0A. Các vị trí tựa vào nhau làm\r\nquả\r\ncầu\r\nkhông thể lăn được bảo vệ chống sét đánh trực tiếp. Như có thể thấy, sét có thể\r\nđánh vào hầu hết\r\ncác\r\nbề mặt của tuabin gió - các vùng\r\nnhư vậy được gọi là LPZ 0A. Mô hình tính toán cũng có thể được sử dụng;\r\ncác mô hình này thường\r\ndựa trên phương pháp quả cầu lăn. Các hệ thống bên trong của LPZ 0B\r\ncó thể phải chịu một phần dòng đột biến sét.
\r\n\r\nBằng các đầu thu sét (ví dụ các cọc dẫn\r\nsét) được đặt ở rìa phía sau của nắp vỏ tuabin, một LPZ 0B có thể được tạo\r\nra ở phía trên của\r\nvỏ tuabin do đó các dụng cụ khí tượng học có thể được bảo vệ chống sét đánh trực\r\ntiếp. Dưới chân của tuabin gió đó cũng là một LPZ 0B, nơi mà nếu có\r\nmột buồng chứa máy biến áp thì nó sẽ được bảo vệ chống sét đánh trực tiếp.
\r\n\r\nCác công cụ định vị hệ thống đầu thu\r\nsét (quả cầu lăn, góc bảo vệ, v.v...) trong IEC 62305-3 không áp dụng cho cánh\r\ngió tuabin. Do đó, thiết kế hệ thống đầu thu sét phải được kiểm tra xác nhận\r\ntheo 8.2.3.
\r\n\r\nHình E.1 - Mô\r\nhình quả cầu lăn
\r\n\r\n\r\n\r\nRanh giới giữa LPZ 0A hoặc\r\nLPZ 0B và LPZ 1 có thể được thực hiện tại cột tháp hoặc tại điểm cao\r\nnhất của vỏ tuabin nếu có một vỏ kim loại hoặc\r\nlưới bảo vệ kim loại đủ để bảo vệ\r\ncác thành phần bên trong (lồng Faraday xung quanh phần bên trong của vỏ tuabin là tối ưu).\r\nTrong trường hợp các lớp phủ vỏ tuabin là vật liệu GFRP, đề xuất một khung hoặc\r\nđai kim loại được tích hợp vào trong lớp phủ vỏ bọc động cơ tối thiểu xác định diện\r\ntích bên trong như vùng 0B để bảo vệ các thành phần vỏ bọc động cơ tránh sét đánh trực\r\ntiếp hoặc dòng tiên đạo sét không có cú sét phản hồi (xem Hình E.2 và E.3). Điều\r\nnày phải được liên kết xuyên suốt cho đế truyền động điều khiển cơ khí của động\r\ncơ. Lý tưởng nhất, một lưới kim loại trong một vỏ vật liệu GFRP phải được tích\r\nhợp vào khung này để xác định vỏ tuabin như LPZ 1. Một lưới có kích thước dạng\r\nlưới đan lớn, lên đến vài mét kích cỡ dạng lưới đan, sẽ bảo vệ vỏ tuabin bảo vệ\r\nchống sét đánh trực tiếp và dòng tiên đạo sét không có cú sét phản hồi. Từ trường\r\nvà điện trường sẽ chỉ có suy giảm nhỏ.
\r\n\r\nMột lưới có kích thước dạng lưới đan nhỏ cũng sẽ bảo\r\nvệ đối với sét đánh trực tiếp và dòng tiên đạo sét không có cú sét phản hồi.\r\nTùy thuộc vào kích thước dạng lưới đan và độ dày của lưới, lưới có thể có độ\r\nsuy giảm cao đối với các điện trường và từ trường. Theo quy luật của dông, suy\r\ngiảm sẽ có hiệu lực ở một khoảng\r\ncách từ lưới bằng với kích thước dạng lưới đan.
\r\n\r\nCác Hình E.5 và E.6 biểu diễn cách mà\r\nbên trong tuabin gió có thể được chia thành các vùng bảo vệ LPZ 1 và LPZ 2. Vỏ\r\ntuabin (có một số lưới bao phủ), cột tháp và các kiốt biến áp là vùng bảo vệ\r\nLPZ 1. Các thiết bị bên trong buồng kim loại trong các diện tích LPZ 1 nằm\r\ntrong vùng bảo vệ LPZ 2 (xem Chú thích). Ví dụ, kiểm soát trong buồng bên trong\r\nmột cột tháp kim loại là vùng LPZ 2, nhưng trong buồng kim loại bên ngoài cột\r\ntháp lại là LPZ 1 hoặc LPZ 2 (Chú thích 1).
\r\n\r\nNếu cột tháp được làm bằng một ống kim\r\nloại và có kết nối điện tốt giữa các bộ phận của cột tháp, LPZ bên trong cột\r\ntháp có thể được xác định như LPZ 2. Một cột tháp thép hình ống là một lồng\r\nFaraday rất hiệu quả, miễn là nó điện từ kín ở trên và dưới. Thiết bị rất nhạy\r\ncảm có thể được đặt bên trong một vùng vẫn được bảo vệ nhiều hơn, LPZ 3, ở mức\r\ncác buồng kim loại khác (Chú thích 1). Có độ nhạy của các thành phần trong một\r\nvùng nhất định (tức là các giới hạn chịu đựng) xác định độ ảnh hưởng của sét\r\n(như từ và điện trường dòng điện, điện áp) phải được giảm xuống trong vùng đó.\r\nDo đó, không có\r\ngiá trị cụ thể của dòng điện, điện áp và điện từ trường trong từng vùng được đề\r\nxuất trong bộ tiêu chuẩn IEC 62305.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Đối với một buồng kim loại,\r\nchống lại sự suy giảm từ và điện trường phụ thuộc vào cách thiết kế buồng kim\r\nloại. Đối với các buồng EMC, nhà chế tạo có thể cung cấp các phép đo\r\nđộ suy giảm của từ và điện trường.
\r\n\r\nHình E.2 - Lưới\r\ncó kích thước dạng lưới đan lớn cho vỏ tuabin phủ vật liệu GFRP
\r\n\r\nHình E.3 - Lưới\r\ncó kích thước dạng lưới đan nhỏ cho vỏ tuabin phủ vật liệu\r\nGFRP
\r\n\r\n\r\n\r\nTại mỗi ranh giới vùng, phải đảm bảo rằng\r\ncáp và dây dẫn qua\r\nranh giới không dẫn phần lớn dòng điện sét hoặc các chuyển tiếp điện áp vào\r\nvùng bảo vệ chống sét có mức cao hơn. Điều này được thực hiện bằng các thực tiễn\r\nliên kết và bảo vệ thích hợp và bảo vệ quá áp cho các cáp và dẫn dẫy ở ranh giới\r\nvùng. Mục đích là để giảm dòng điện và điện áp đến một mức độ cho phép để thiết\r\nbị được đặt trong vùng bảo vệ có mức cao hơn.
\r\n\r\nSố lượng thành phần cần thiết để bảo vệ chống\r\nquá áp (SPD) có thể được giảm bằng cách phân chia thích hợp thành các vùng,\r\nvị trí thích hợp của\r\ncáp, sử dụng cáp có màn chắn và sử dụng sợi quang để truyền tín hiệu và dữ liệu.
\r\n\r\nCác vùng kế tiếp được đặc trưng bởi những thay đổi\r\nđáng kể về độ nghiêm trọng của xung LEMP. Ranh giới của một LPZ được xác định bởi các biện\r\npháp bảo vệ sử dụng để chống lại suy giảm của từ và điện trường.
\r\n\r\nTrong một số tình huống đặc biệt, có\r\nthể cần thiết đi trực tiếp từ LPZ 0B đến LPZ 2. Điều này đặt yêu cầu\r\ncao hơn về các thành phần bảo vệ tại các ranh giới vùng mà phải giảm các tham số\r\nảnh hưởng tới mức độ cần thiết.
\r\n\r\nVùng bảo vệ chống sét có thể được nối\r\nqua màn chắn của cáp có vỏ hoặc qua các\r\nống dẫn bảo vệ cáp, nhờ đó khi hai tủ điều khiển được đặt cách riêng một khoảng\r\ncó thể được nối mà không cần phải sử dụng SPD trên mạch chính (xem Hình E.4).\r\nTương tự như vậy, một buồng được định nghĩa là LPZ 2 có thể được mở rộng bằng\r\ncáp có vỏ để bao gồm một\r\nhộp cảm biến kim loại bên ngoài cũng\r\nđược xác định là LPZ 2.
\r\n\r\nHình E.4 -\r\nHai buồng đều được xác định là LPZ 2 được nối thông qua màn chắn của cáp có\r\nmàn chắn
\r\n\r\nE.5 Các yêu cầu của\r\nvùng bảo vệ
\r\n\r\nĐể tránh xảy ra thiệt hại hay hỏng hóc\r\nkhông thể chấp nhận, cần phải đảm bảo rằng trong một vùng nhất định, không có\r\nthành phần nào được tiếp xúc với các phần dòng điện sét, các chênh lệch điện áp\r\nhoặc các trường điện từ và điện trường vượt các mức chịu đựng của chúng. Để đáp\r\nứng các yêu cầu này, phải thực hiện và ghi lại thử nghiệm và xác minh.
\r\n\r\nBảo vệ có thể đạt được bằng cách sử dụng\r\nSPD phối hợp, nhờ sử dụng cáp có màn chắn, nhờ sử dụng các tuyến cáp chắn điện,\r\nhoặc sự kết hợp khi cần thiết.
\r\n\r\nHình E.5 - Ví dụ:\r\nChia tuabin gió thành các vùng bảo vệ chống sét khác nhau
\r\n\r\nHình E.6 - Ví\r\ndụ về cách phân chia LPMS của hệ thống điện bên trong thành các vùng bảo vệ có\r\nchỉ dẫn về nơi các mạch đi\r\nqua ranh giới LPZ và biểu diễn các cáp dài chạy giữa đế cột tháp và vỏ tuabin
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Lựa chọn và lắp đặt bảo vệ SPD phối hợp trong\r\ntuabin gió
\r\n\r\nF.1 Vị trí của\r\nSPD
\r\n\r\nIEC 62305-4 có thông tin chi tiết về vị\r\ntrí của các SPD. Tiêu chuẩn đó đưa ra thông tin về các giới hạn của khoảng cách\r\ncáp mà SPD cung cấp bảo vệ do các hiệu ứng cảm ứng và hiện tượng dao động.
\r\n\r\nIEC 61643-12 đưa thêm một số ví dụ\r\ntrong đó có thể cần bảo vệ bổ\r\nsung, như:
\r\n\r\n• có thiết bị rất nhạy;
\r\n\r\n• khoảng cách giữa SPD được đặt tại lối\r\nvào tới LPZ và thiết bị được bảo vệ là quá dài;
\r\n\r\n• các trường điện từ bên trong kết cấu\r\nđược tạo bởi các nguồn\r\nnhiễu bên trong.
\r\n\r\nĐiều D.2.3 của IEC 62305-4 mô tả khoảng\r\ncách bảo vệ dao động. Khoảng cách bảo vệ dao động là độ dài lớn nhất của mạch\r\nđiện giữa SPD và thiết bị, mà bảo vệ SPD vẫn thích hợp, có tính đến hiện tượng\r\ndao động và tải điện dung. Hiện tượng dao động có thể được bỏ qua nếu chiều dài\r\ncủa mạch điện giữa SPD và thiết bị nhỏ hơn 10 m hoặc nếu mức bảo vệ hiệu quả là\r\n50 % điện áp chịu xung danh định của thiết bị đặt phía tải.
\r\n\r\nĐiều D.2.4 của IEC 62305-4 mô tả các vấn đề về khoảng\r\ncách bảo vệ cảm ứng. Khoảng cách bảo vệ cảm ứng là chiều dài tối đa của mạch điện\r\ngiữa SPD và thiết bị mà bảo vệ SPD vẫn thích hợp, có tính đến hiệu ứng cảm ứng.\r\nHiệu ứng cảm ứng có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng màn chắn không gian\r\nvà màn chắn đường dây - xem thêm Phụ lục G.
\r\n\r\nDo quá điện áp, gây ra bởi ví dụ các\r\nthao tác chuyển mạch hoặc thao tác ngắt cầu chảy trong hệ thống điện tuabin gió\r\nhoặc trong các hệ thống điện mà tuabin gió được nối tới, các SPD bổ sung trong\r\nLPZ có thể là cần thiết - xem thêm Điều F.7.
\r\n\r\nF.2 Lựa chọn các\r\nSPD
\r\n\r\nNói chung, SPD có thể được lựa chọn dựa\r\ntrên các tấm thông số và thông tin sản phẩm của SPD.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Chứng nhận thử nghiệm\r\nIEC-CB đưa ra một bằng chứng độc lập về\r\nSPD tuân thủ các tiêu chuẩn liên quan IEC 61643-1 và IEC 61643-21.
\r\n\r\nF.3 Lắp đặt SPD
\r\n\r\nVới chiều dài ngày càng tăng của các\r\ndây nối SPD, hiệu quả bảo vệ chống quá điện áp bị giảm đi. Để đạt được bảo vệ tối\r\nđa, tổng chiều dài dây nối nên được giữ càng ngắn càng tốt.
\r\n\r\nĐối với lắp đặt SPD trong tuabin gió:
\r\n\r\n• tổng chiều dài dây nối không nên vượt\r\nquá 0,5 m;
\r\n\r\n• sơ đồ lắp đặt điểm-điểm phải\r\ntheo Hình F.1;
\r\n\r\n• các nối đất 5a và 5b phải theo Hình\r\nF.2.
\r\n\r\nHình F.1 - Sơ đồ lắp đặt\r\nđiểm - điểm (Hình 53E trong TCVN 7447-5-53 (IEC 60364-5-53))
\r\n\r\nHình F.2 - Sơ\r\nđồ lắp đặt nối đất (Hình A.1 trong TCVN 7447-5-53 (IEC 60364-5-53))
\r\n\r\nF.4 Ứng suất môi trường\r\ncủa SPD
\r\n\r\nIEC 61643-1 quy định:
\r\n\r\n• nhiệt độ làm việc và lưu kho từ -5\r\n°C đến +40 °C (phạm vi bình thường) và -40 °C đến +70 °C (phạm vi mở rộng);
\r\n\r\n• độ ẩm tương đối trong các điều kiện\r\ntrong nhà phải trong khoảng từ 30 % đến 90 %;
\r\n\r\n• hiện nay IEC 61643-1 chưa bao gồm\r\ncác yêu cầu về rung.
\r\n\r\nNếu ứng suất môi trường thực của SPD lắp\r\ntrong các tuabin gió vượt quá các giá trị cho trong IEC 61643-1, thì phải áp dụng\r\nphương pháp thử nghiệm và\r\ngiá trị ứng suất thích hợp trong TCVN 7699 (IEC 60068). Nhà chế tạo tuabin gió\r\nphải quy định rõ các yêu cầu về điểm lắp đặt cụ thể, ví dụ như vỏ tuabin và\r\nhub.
\r\n\r\nF.5 Chỉ thị trạng\r\nthái của SPD và giám sát SPD trong trường hợp hỏng SPD
\r\n\r\nCác SPD có thể bị quá tải do dòng điện\r\nsét cao bất thường hoặc do ứng suất lặp lại. Hơn nữa, các bộ phận quan trọng của\r\ncác hệ thống điện và điện tử của tuabin gió có thể đòi hỏi tăng các yêu cầu về\r\ntính sẵn có.
\r\n\r\nTrong các ứng dụng như vậy, được nhà\r\nchế tạo tuabin gió xác định, SPD có thể cung cấp một kết hợp về tính liên tục của\r\nnguồn cung cấp và tính liên tục của bảo vệ như mô tả trong TCVN 7447-5-53 (IEC\r\n60364-5-53).
\r\n\r\nNếu cần, điều này có thể được cung cấp\r\nbởi, ví dụ:
\r\n\r\n• hệ thống giám sát SPD;
\r\n\r\n• cơ chế kiểm soát và phát tín hiệu\r\nbên trong SPD để đưa ra cảnh báo chống hỏng\r\nSPD tiếp theo;
\r\n\r\n• việc phát tín hiệu từ xa có thể được\r\nđưa vào hệ thống giám sát và điều khiển tổng thể của tuabin gió.
\r\n\r\nF.6 Lựa chọn SPD\r\nliên quan đến mức bảo vệ (Up) và miễn nhiễm\r\nở cấp hệ thống
\r\n\r\nKhi cần thiết, miễn nhiễm ở cấp hệ thống\r\ncó thể được kiểm tra bằng thử nghiệm cấp hệ thống. Các phương pháp có thể\r\ncó đối với thử nghiệm miễn nhiễm cấp hệ thống được mô tả trong Phụ lục H.
\r\n\r\nF.7 Lựa chọn SPD\r\nliên quan đến quá điện áp tạo thành bên trong tuabin gió
\r\n\r\nQuá điện áp gây ra do các thao tác\r\nchuyển mạch trong hệ thống điện tuabin gió hoặc trong hệ thống điện mà tuabin\r\ngió được nối tới, phải được xem xét khi lựa chọn và áp dụng các biện pháp bảo vệ\r\nquá điện áp cho tuabin gió.
\r\n\r\nCác ví dụ có thể có về các quá điện áp\r\nđược tạo ra trong tuabin gió có thể là:
\r\n\r\n• ngắn mạch lưới;
\r\n\r\n• bộ chuyển đổi tĩnh (năng lượng được\r\ntích trong trường hợp ngắt mạch);
\r\n\r\n• dòng phóng điện dung tăng do chu kỳ biến đổi\r\nnăng lượng;
\r\n\r\n• chuyển mạch tải do bộ chuyển mạch điện\r\náp thấp.
\r\n\r\nF.8 Lựa chọn SPD\r\nliên quan đến dòng phóng (In) và dòng\r\nxung (Iimp)
\r\n\r\nNói chung, tuabin gió được dựng\r\ntrên các vị trí rộng chịu\r\nnhiều tác động. Hơn nữa, do chiều cao ngày càng tăng của tuabin gió,\r\nxác suất bị sét đánh tăng lên. Cách thức có thể làm tăng tuổi thọ của SPD trong\r\ntrường hợp số lượng sét đánh vào lớn là chọn SPD có các tham số dòng phóng và dòng\r\nxung cao hơn giá trị cho trong TCVN 7447-5-53 (IEC 60364-5-53), xem Bảng F.1.\r\nCác mạch nối thiết bị nằm trong vùng bảo vệ LPZ 0B có thể được coi\r\nlà các mạch tiếp xúc đặc biệt, như mô tả trong 8.5.6.10. Thiết bị này được phân loại là thiết\r\nbị lắp đặt bên ngoài, theo IEC 62305-4 Điều B.9.
\r\n\r\nMột ví dụ điển hình về thiết bị lắp đặt\r\nbên ngoài tuabin gió là hệ thống đo gió, v.v....
\r\n\r\nTrong trường hợp như vậy, SPD bên trong các\r\ntuabin gió cần đáp ứng các yêu cầu của Bảng F.2
\r\n\r\nBảng F.1 -\r\nCác mức dòng phóng và dòng xung đối với hệ thống TN nêu trong TCVN 7447-5-53 (IEC 60364-5-53)
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n SPD cấp I - Iimp (10/350) \r\n |
\r\n 12,5 kA đối với mỗi chế độ bảo vệ \r\n |
\r\n SPD cấp II\r\n - In (8/20) \r\n |
\r\n 5 kA đối với mỗi chế độ bảo vệ \r\n |
Bảng F.2 - Ví\r\ndụ về các mức dòng phóng và dòng xung tăng lên đối với hệ thống TN
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n SPD cấp I - Iimp (10/350) \r\n |
\r\n 25 kA đối với mỗi chế độ bảo vệ \r\n |
\r\n SPD cấp II\r\n - In (8/20) \r\n |
\r\n 15 kA đối với mỗi chế độ bảo vệ \r\n |
Khi sử dụng SPD kết hợp cho các mục\r\nđích bảo vệ theo cả SPD cấp I và SPD cấp II, thông số đặc trưng của các dòng In và Iimp phải phù hợp\r\nvới các giá trị trong Bảng F.1 và F.2.
\r\n\r\nKhi được dẫn từ tuabin gió xuống đất,\r\ndòng điện sét được chia giữa các hệ thống đầu thu sét, các bộ phận dẫn điện bên\r\nngoài (nếu có) và đường dây cung cấp, trực tiếp hoặc thông qua SPD nối với đường\r\ndây. Mức độ dòng điện chuyển hướng qua các SPD riêng rẽ phụ thuộc vào số lượng\r\ncác tuyến dẫn song song giữa biến đổi dòng điện được chia và các trở kháng của\r\ncác tuyến dẫn đó - IEC 62305-1 Phụ lục E cung cấp chỉ dẫn về cách tính toán.
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Thông tin bổ sung về liên kết và kỹ thuật che\r\nchắn và lắp đặt
\r\n\r\nG.1 Thông tin bổ\r\nsung về liên kết
\r\n\r\nDo bản chất quá độ của dòng điện sét,\r\nsụt áp đỉnh dọc theo dây dẫn có thể lấy xấp xỉ bằng
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n | \r\n (G.1) \r\n |
trong đó
\r\n\r\nL [H/m] là điện cảm của dây dẫn;
\r\n\r\ndi/dt [A/s] là tốc\r\nđộ thay đổi lớn nhất của dòng điện sét.
\r\n\r\nĐiện cảm của một dây dẫn có thể thường\r\nđược xem xét trong khoảng 1 µH/m và di/dt tối đa có thể thay đổi từ 0,2 kA/ms đến\r\n200 kA/ms phụ thuộc vào cú sét đánh và mức chia dòng giữa các dây dẫn riêng. Do\r\nđó, chênh lệch điện áp dọc theo dải liên kết có thể lên đến 200\r\nkV/m.
\r\n\r\nXem xét hệ thống thể hiện trong Hình G.1 có hai\r\nbuồng điều khiển nằm trên các mặt phẳng kim loại khác nhau bên trong một vỏ\r\ntuabin gió. Dòng điện sét dẫn vào mặt phẳng phía trên và truyền tới mặt phẳng\r\nphía dưới thông qua dải liên kết. Khi dòng điện sét dẫn qua dải liên kết, điện\r\nthế của buồng 1 được nâng lên so với buồng 2. Các kết quả có thể có của sự thay\r\nđổi điện thế này có thể làm hỏng các thành phần nằm trong buồng 1 hoặc 2. Tình\r\nhình có thể được cải thiện bằng các liên kết tốt, lắp đặt cáp thích hợp và hoặc\r\nSPD bảo vệ dây tín hiệu hoặc bằng cách sử dụng cáp tín hiệu có màn chắn liên kết\r\nbảo vệ ở cả hai đầu.
\r\n\r\nHình G.1 -\r\nHai buồng điều khiển nằm trên các mặt phẳng kim loại khác nhau\r\ntrong vỏ tuabin
\r\n\r\nSử dụng nhiều dải liên kết và tối giản\r\nchiều dài dải liên kết sẽ có thể dẫn đến chênh lệch điện áp thấp nhất giữa\r\nhai mặt phẳng kim loại.
\r\n\r\nDo đó, liên kết trong tuabin gió cần sử dụng\r\nnhiều dây dẫn để:
\r\n\r\n• có khả năng mang một phần dòng điện\r\nsét dự báo để dẫn qua đường dẫn đang xem xét;
\r\n\r\n• càng ngắn và thẳng càng tốt.
\r\n\r\nHệ thống đi dây cũng có thể được bảo vệ\r\nbằng các dây dẫn nhất định trong ống dây/ống bao cáp hay bằng cách sử dụng cáp có màn chắn như\r\ntrong IEC/TR 61000-5-2.
\r\n\r\nG.2 Thông tin bổ\r\nsung liên quan đến bảo vệ LEMP
\r\n\r\nThông tin chi tiết về màn chắn không\r\ngian, định tuyến dây và màn chắn đường dây được đưa ra trong IEC 62305-4, Điều\r\nA.2.1.
\r\n\r\nNói chung, mức chịu điện áp và dòng điện\r\nquá độ (miễn nhiễm) của thiết bị phải được ghi thành tài liệu bằng cách thử nghiệm EMC\r\ntheo IEC 61000-4-X, và khi đó các mức miễn nhiễm xác định dước sẽ được sử dụng\r\nđể đánh giá sự cần thiết của bảo vệ bổ sung cho thiết bị trong môi trường ở các\r\nvùng LPZ riêng. Hơn nữa, mức chịu cách điện của dây dẫn, v.v... cần được ghi\r\nthành tài liệu theo tiêu chuẩn phối hợp cách điện IEC 60664-1.
\r\n\r\nG.3 Thông tin bổ\r\nsung về kỹ thuật màn chắn và lắp đặt
\r\n\r\nKhi dòng điện sét dẫn qua tuabin gió sẽ\r\nsinh ra từ trường lớn. Nếu các từ trường thay đổi này đi qua một vòng dây,\r\nchúng sẽ cảm ứng các điện áp trong vòng dây đó. Biên độ điện áp tỷ lệ với tốc độ\r\nthay đổi của từ trường và diện tích vòng dây đó. Người xây dựng phải xem xét độ\r\nlớn của điện áp cảm ứng này và đảm bảo điện áp đó không vượt quá mức chịu đựng\r\ncủa cáp và thiết bị kèm theo.
\r\n\r\nSơ đồ dưới đây cho thấy một vòng dây\r\nchạy bên cạnh dây dẫn mang dòng. Điện áp U sẽ tỷ lệ thuận với tốc độ thay đổi của\r\ntừ trường (xem Hình G.2).
\r\n\r\nHình G.2 - Cơ chế cảm ứng\r\ntừ
\r\n\r\nĐiều này có thể được biểu diễn bằng\r\ncông thức sau:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n | \r\n (G.2) \r\n |
trong đó:
\r\n\r\nϕ [Wb] từ thông liên\r\nkết vòng;
\r\n\r\nU [V] điện áp cảm ứng\r\ntrong vòng dây.
\r\n\r\nCó thể biểu diễn tổng từ thông dẫn qua\r\nvòng dây là:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n | \r\n (G.3) \r\n |
Do đó, điện áp cảm ứng trong vòng dây\r\nlà:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n | \r\n (G.4) \r\n |
trong đó:
\r\n\r\nµ0 là độ dẫn từ của không\r\nkhí và các kích thước khác như đã được đưa ra trên sơ đồ;
\r\n\r\nM [H/m] hỗ cảm giữa\r\nvòng dây và dây dẫn mang dòng.
\r\n\r\nKhi vòng dây là kín, dòng điện được cảm\r\nứng trong vòng dây là:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n | \r\n (G.5) \r\n |
trong đó:
\r\n\r\nL là tự cảm của vòng dây;
\r\n\r\nu điện áp vòng\r\ndây hở.
\r\n\r\nXem IEC 62305-4 về một thảo luận chi tiết\r\ncủa các điện áp và dòng điện cảm ứng.
\r\n\r\nĐiện áp này sẽ là một ví dụ về điện áp\r\nvi sai, tức là điện áp cảm ứng giữa hai dây trong hệ thống. Để ngăn chặn điện\r\náp cảm ứng bên\r\ntrong dây dẫn điện, rõ ràng là việc giảm đỉnh thay đổi của từ trường dẫn qua một\r\nvòng dây và giảm tiết diện vòng dây sẽ dẫn đến điện áp cảm ứng thấp hơn. Điều\r\nnày có thể đạt được theo các cách:
\r\n\r\n• tăng khoảng cách giữa các dây dẫn\r\nmang dòng và mạch điện: Phương pháp giảm điện áp cảm ứng này sẽ làm việc, nhưng\r\nkhông thể thường có bên trong\r\nđường biên của một tuabin gió. Tuy nhiên, nếu có thể thiết lập một đường dẫn\r\ndòng điện sét thích hợp, như bên trong vỏ tuabin, thì có thể xem xét\r\nlại vị trí của dây dẫn cho tuabin gió;
\r\n\r\n• sử dụng cáp đôi xoắn: việc sử dụng\r\ncáp đôi xoắn sẽ làm giảm mức điện áp cảm ứng. Điều này là do giảm hiệu quả về\r\ndiện tích - mà qua đó từ trường dẫn tới “không”. Do đó, hệ thống cáp\r\nđôi xoắn sẽ làm giảm điện áp phương thức vi sai, nhưng điện áp phương thức\r\nchung có thể vẫn còn tồn tại;
\r\n\r\n• sử dụng màn chắn: việc đặt dây dẫn trong\r\ncác ống thép hoặc ống dẫn kim loại là tốt vì các cáp này sẽ có màn chắn rất hiệu\r\nquả tránh từ trường. Việc sử dụng cáp có màn chắn cũng cung cấp hiệu ứng tương\r\ntự cho các dây dẫn nằm trong các màn chắn. Điều quan trọng cần lưu ý là mặc dù bảo vệ\r\nchỉ có thể khi cả\r\nhai đầu của màn chắn/ống/ống dẫn được liên kết trực tiếp. Nếu không, nói cách\r\nkhác nếu chỉ có một đầu màn chắn dây dẫn được liên kết, thì sẽ không có\r\nbảo vệ chống ghép nối cảm ứng/ghép nối từ.
\r\n\r\nTrong hầu hết các trường hợp, màn chắn\r\ncáp sẽ cung cấp bảo vệ tốt đối với xung LEMP. Màn chắn phải được liên kết đúng\r\n(kết nối 360° với bệ máy thiết bị) ở cả hai đầu để làm việc như mong đợi.
\r\n\r\nNếu cáp dài hoặc các xung dòng cao,\r\ncác tính toán sẽ cho thấy điện áp cảm ứng giữa màn chắn và dây dẫn sẽ cao. Nếu\r\nthiết bị được nối với cáp không thể chịu được các xung điện áp cao này thì việc\r\nbảo vệ phải được kết hợp với SPD. Điều này có thể là tình huống giữa đế cột\r\ntháp và vỏ tuabin.
\r\n\r\nDòng điện sét sẽ chạy trong màn chắn của\r\ncáp có màn chắn. Dòng điện sẽ cảm ứng điện áp giữa các dây và màn chắn.\r\nGiá trị điện áp này có thể được tính theo trở kháng truyền.
\r\n\r\nNếu tín hiệu trong cáp có màn chắn quá nhạy, có thể\r\ncần có SPD để bảo vệ dây dẫn.
\r\n\r\nHình G.3 - Đo\r\ntrở kháng truyền
\r\n\r\nĐo trở kháng truyền có thể thực hiện theo\r\nIEC 62153-4-3 khi một dòng điện được cấp vào màn chắn, khi chiều dài cáp được\r\nbiết và nếu dây dẫn và vỏ không bị ngắn mạch ở một đầu của cáp, thì\r\nđiện áp có thể được đo ở đầu kia của\r\ncáp (xem Hình G.3).
\r\n\r\nVới dòng thử nghiệm đã biết It và điện áp Uc,\r\ntrở kháng truyền\r\ncó thể được tính theo:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n | \r\n (G.6) \r\n |
có thể được sử dụng để tính toán điện\r\náp giữa màn chắn và dây theo:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n | \r\n (G.7) \r\n |
trong đó
\r\n\r\nUc [V] là điện áp giữa\r\nmàn chắn và các dây dẫn;
\r\n\r\nl [m] là chiều dài cáp;
\r\n\r\nIt [A] dòng điện\r\ntrong màn chắn;
\r\n\r\nZT [Ω] trở kháng truyền.
\r\n\r\nKhi cáp được lắp đặt, sụt điện áp sẽ\r\nđược phân giữa các trở kháng tương\r\nđương ở hai đầu của\r\ncáp và do đó ảnh hưởng tới các đầu của thiết bị được nối. Ước tính sơ bộ rằng\r\nđiện áp tính được sẽ được chia đôi giữa hai đầu cáp.
\r\n\r\nTrong trường hợp cáp điện lực được bảo\r\nvệ có các kết nối trở kháng thấp\r\ngiữa các dây pha và màn chắn/đất, dòng điện sét sẽ được chia giữa màn chắn và\r\ncác dây pha. Kết nối trở kháng thấp\r\nnhư vậy có thể là SPD để bảo vệ chống quá áp giữa các dây pha và màn chắn/đất ở\r\nhai đầu của cáp. Tình huống này sẽ cần phải xem xét đối với cáp điện lực kết nối\r\ntuabin gió vào lưới.
\r\n\r\nIEC 62305-2 Phụ lục D đưa ra chỉ dẫn về\r\ncách đánh giá dòng điện sự cố cho các cáp được bảo vệ (tức là mức dòng điện sét\r\ndẫn trong màn chắn cáp mà sẽ gây ra hỏng hóc do đánh thủng cách điện cáp).
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Phương pháp thử nghiệm cho các thử nghiệm miễn\r\nnhiễm cấp hệ thống
\r\n\r\nÁp dụng các phương pháp thử nghiệm sau\r\ncho các thử nghiệm độ miễn nhiễm cấp hệ thống.
\r\n\r\n- thử nghiệm dòng phóng điện SPD trong\r\ncác điều kiện vận hành:
\r\n\r\na) Trước khi thử nghiệm miễn nhiễm cấp\r\nhệ thống:
\r\n\r\nThiết bị được bảo vệ, miễn nhiễm của mỗi\r\nthiết bị phải được xác định bằng cách áp dụng các phương pháp theo IEC\r\n6100-4-5. Hiệu ứng bảo vệ của SPD phải được xác định với các quy trình thử nghiệm\r\ntheo IEC 61643-1.
\r\n\r\nb) Trong thử nghiệm hệ thống thông thường, thiết\r\nbị cần bảo vệ được thử nghiệm trong\r\nđiều kiện vận hành, tức là các thiết bị được kích hoạt và kết nối với nguồn\r\ncung cấp điện áp danh định của nó và chịu ứng suất với các tham số dòng phóng\r\ndanh định của các SPD. Nếu có thể, phải nối các mạch bổ sung, như\r\ncác đường dây viễn thông, cảm biến, động cơ.
\r\n\r\nc) Hình H.1 đưa ra một mạch ví dụ của một thử nghiệm dòng\r\nphóng điện SPD trong các điều kiện vận hành có các SPD cấp II và hệ thống kiểm\r\nsoát độ xoay cánh của tuabin gió.
\r\n\r\n- thử nghiệm cảm ứng do dòng điện sét:
\r\n\r\na) Các dòng điện xung phải được dẫn vào tấm lắp\r\nđặt bằng kim loại xác định để xem xét đáp ứng của hệ thống hoàn chỉnh trong một\r\ntrường điện từ được phát ra bởi các dòng điện sét.
\r\n\r\nb) Hệ thống đang thử nghiệm phải được lắp đặt\r\ncàng giống thực tế càng tốt.
\r\n\r\nLắp ráp được mô phỏng phải có thiết bị\r\nriêng, tất cả các SPD được lắp đặt, chiều dài thực và loại đường dây giao nhau.
\r\n\r\nc) Theo dõi kết quả các dòng điện xung được cảm ứng\r\ntrong cáp của hệ thống hoàn chỉnh.
\r\n\r\nd) Các giá trị đặc trưng và có thể áp dụng của\r\ndòng điện sét chính phải được lấy từ IEC 62305-1, Bảng C.3.
\r\n\r\ne) Hình H.2 đưa ra một mạch ví dụ về một thử\r\nnghiệm cảm ứng do các dòng điện sét có SPD cấp II với nguồn cung cấp và SPD cho\r\nthiết bị điều khiển một hệ thống kiểm soát độ xoay cánh của tuabin gió
\r\n\r\n- phân loại thử nghiệm khuyến\r\ncáo của thử nghiệm miễn\r\nnhiễm cấp hệ thống (theo IEC 61000-4-5):
\r\n\r\na) Tính năng thông thường trong các giới hạn được\r\nquy định bởi nhà chế tạo.
\r\n\r\nb) Dừng tổn thất tạm thời về chức năng hoặc suy\r\ngiảm tính năng sau khi không còn nhiễu và từ đó thiết bị thử nghiệm phục hồi\r\ntính năng thông thường mà không cần sự can thiệp của người vận hành.
\r\n\r\nc) Tổn thất tạm thời về chức năng hoặc suy giảm\r\ntính năng, cần có điều chỉnh từ sự can thiệp của người vận hành.
\r\n\r\nd) Tổn thất về chức năng hoặc suy giảm tính\r\nnăng mà không thể phục hồi do thiệt hại phần cứng hoặc phần mềm hay tổn thất dữ\r\nliệu.
\r\n\r\nHình H.1 - Ví\r\ndụ về mạch thử nghiệm dòng phóng điện SPD trong các điều kiện vận hành
\r\n\r\nHình H.2 - Ví\r\ndụ mạch thử nghiệm cảm ứng do các dòng điện sét
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
I.1.1 Các loại hệ thống đầu\r\nthu sét
\r\n\r\nĐối với các tuabin gió lớn sẽ luôn có\r\nmột kết cấu móng mở rộng trong\r\nđó kết hợp một lượng lớn thép có kích thước lớn. Thép trong kết cấu móng thường\r\nđược sử dụng cho các mục đích tiếp đất như một hệ thống nối đất móng, bởi vì làm như vậy\r\nsẽ có trở kháng nối đất thấp nhất có thể.
\r\n\r\nTrong trường hợp các nhà thiết kế LPS\r\nchọn để cài đặt một hệ thống nối đất tách biệt với các điện cực đất, vẫn cần thiết để đảm bảo liên kết\r\nthích hợp cho thép móng, khi khống chế dòng điện sét dẫn vào móng thép sẽ rất\r\nkhó khăn, và khi chênh lệch điện áp giữa hệ thống nối đất tách biệt và móng\r\nthép có thể gây nguy hiểm ví dụ như bê tông bao phủ cốt thép của một nền móng.
\r\n\r\nCác nhà thiết kế LPS và nhà lắp đặt\r\nLPS sẽ chọn các loại điện cực phù hợp. Các nhà thiết kế LPS và nhà lắp đặt LPS\r\nphải xem xét bảo vệ chống lại điện áp bước nguy hiểm trong vùng lân cận của các\r\nmạng lưới đầu nối đất nếu chúng được lắp đặt trong khu vực có thể tiếp cận công\r\ncộng.
\r\n\r\nĐiện cực đất được đóng cọc sâu có thể\r\ncó hiệu quả trong trường hợp đặc biệt làm giảm điện trở đất với độ sâu và nơi lớp\r\nnền ở một độ sâu\r\ncó điện trở suất thấp lớn hơn so với giá trị mà điện cực thanh được đóng cọc bình thường.
\r\n\r\nTrong trường hợp bê tông dự ứng lực,\r\nphải cân nhắc đến hậu quả của đường dẫn dòng điện sét đánh mà có thể sinh ra\r\ncác ứng suất cơ học không thể chấp nhận.
\r\n\r\nHai loại bố trí điện cực đất cơ bản\r\nxem xét trong IEC 62305-3.
\r\n\r\nBố trí kiểu A: điện cực ngang hoặc dọc\r\nđược nối tới không ít hơn hai dây dẫn sét. Loại A có thể được sử dụng cho các\r\ntòa nhà nhỏ (ví dụ độ dốc tính toán hoặc thực tế trong kết nối đến một trang trại\r\ngió).
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 1: Để biết thêm\r\nthông tin về bố trí kiểu A, xem\r\nIEC 62305-3, 5.4.2.1 và E.5.4.2.1
\r\n\r\nBố trí kiểu B: Một hoặc nhiều dây dẫn\r\nvòng bên ngoài hoặc điện cực đất tự nhiên được xây dựng trong kết cấu. Bố trí\r\nkiểu này bao gồm hoặc một điện cực đất vòng bên ngoài tiếp xúc với đất ít nhất\r\n80 %\r\ntổng\r\nchiều dài của nó hoặc một điện cực đất móng. Các bố trí kiểu B được\r\nsử dụng cho các tuabin gió.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2: Đẻ biết thêm thông tin về bố\r\ntrí kiểu B, xem IEC\r\n62305-3, 5.4.2.2 và\r\nE.5.4.2.2.
\r\n\r\nI.1.2 Kết cấu
\r\n\r\nI.1.2.1 Các điện cực đất móng
\r\n\r\nMột điện cực đất móng bao gồm các dây\r\ndẫn đã được lắp đặt trong móng của kết cấu bên dưới mặt đất. Chúng có lợi thế\r\nlà đang được bảo vệ chống ăn mòn đầy đủ nếu bê tông có chất lượng đồng nhất tốt và phủ\r\ncác điện cực đất móng ít nhất 50 mm.
\r\n\r\nCác kim loại được sử dụng cho các điện\r\ncực đất phải phù hợp với vật liệu được liệt kê trong IEC 62305-3, Bảng 7, và\r\nluôn tính đến tác động ăn mòn kim loại trong đất. Một số chỉ dẫn được đưa ra\r\ntrong IEC 62305-3, 5.6. Khi chỉ dẫn cho các loại đất cụ thể không có sẵn, kinh\r\nnghiệm với hệ thống đầu thu sét trong các xưởng lân cận có đất thể hiện tính chất\r\ntương tự phải được xác định. Khi các hố móng cho điện cực đất được điền đầy lại,\r\nphải thực hiện cẩn thận để không có tro, than đá hoặc đá xây dựng được\r\ntiếp xúc trực tiếp với điện cực đất. Nếu điện trở suất đất rất cao, phải\r\nthực hiện biện pháp để giảm điện trở đất. Đề nghị sử dụng các điện cực có\r\ndiện tích bề mặt lớn\r\nhơn, như bằng cách sử dụng các dạng lưới đan của dây dẫn trong hố móng thay vì\r\ncác điện cực đơn hoặc bằng cách sử dụng vật liệu đổ móng dẫn điện để cải thiện tiếp\r\nxúc điện cực với đất trong hố móng và hố khoan. Ăn mòn phải được xem xét khi sử\r\ndụng vật liệu cải thiện đất.
\r\n\r\nThép đưa vào trong bê tông có xấp\r\nxỉ điện thế điện hóa cùng trong dãy điện hóa như đồng trong đất. Vì vậy,\r\nkhi thép trong bê tông được nối với thép trong đất, một điện thế điện hóa kéo\r\ntheo khoảng 1 V gây\r\nra\r\nmột dòng điện ăn mòn dẫn qua đất và bê tông ướt và hòa tan thép trong đất.
\r\n\r\nDo đó, dây dẫn bằng đồng hoặc thép\r\nkhông gỉ được sử dụng cho các điện cực đất trong đất, nơi chúng được nối với\r\nthép được gắn trong bê tông.
\r\n\r\nTại đường bao chu vi kết cấu, một dây\r\ndẫn kim loại phù hợp với IEC 62305-3, Bảng 7 phải được lắp đặt nối cột tháp vào\r\nkim loại của móng với đường dẫn ngắn nhất có thể.
\r\n\r\nTrong khi lắp đặt, lợi thế đo điện trở nối đất thường\r\nxuyên. Các dẫn động cho các điện cực có thể bị gián đoạn ngay khi trở kháng nối đất\r\nngừng giảm. Các điện cực bổ sung sau đó có thể được lắp đặt tại các vị trí khác\r\nmà tác động tới trở kháng nối đất tốt hơn. Đề xuất theo dõi các phép đo\r\nmỗi điện cực trong hệ thống bảo đảm chất lượng QA.
\r\n\r\nĐiện cực đất phải được tách biệt vừa đủ\r\nvới cáp hiện có, ống kim loại, v.v....Trong đất, và dung sai thích hợp phải được\r\nthực hiện đối với điện cực đất khởi phát từ vị trí dự định của nó trong quá\r\ntrình dẫn động. Khoảng cách tách biệt phụ thuộc vào độ lớn xung điện và điện trở suất của đất\r\nvà dòng điện trong điện cực.
\r\n\r\nNếu có nguy hiểm tăng trở\r\nkháng gần bề mặt (như nhờ sấy khô),\r\nthường cần thiết để sử dụng các điện cực đất cắm sâu có chiều dài lớn hơn.
\r\n\r\nĐiện cực đất xuyên tâm sẽ được lắp đặt\r\nở độ sâu 0,5 m\r\nhoặc sâu hơn. Tăng độ sâu chôn chìm của điện cực đảm bảo ở các nước có\r\nnhiệt độ thấp vào mùa đông, điện cực đất không nằm trong đất đóng băng (mà có độ\r\ndẫn điện rất thấp). Các điện cực đứng được ưa thích để đạt được trở kháng đất\r\ntheo\r\nmùa\r\nổn định. Một lợi ích nữa là các điện cực đất sâu hơn dẫn đến giảm sự chênh lệch\r\nđiện áp ở mặt đất và\r\ndo đó các điện áp bước thấp hơn làm giảm nguy hiểm cho sinh vật trên mặt đất.
\r\n\r\nI.1.2.2 Điện cực đất vòng loại\r\nB
\r\n\r\nNếu cần giảm trở kháng đất\r\nthông thường, bố trí nối đất loại B có thể cải thiện, bằng cách thêm các điện cực\r\nđất đứng hoặc điện cực đất xuyên tâm. Hình I.1 đưa ra các yêu cầu về độ dài tối thiểu của\r\ncác điện cực đất.
\r\n\r\nGiới hạn cho phép và độ sâu đối với điện\r\ncực đất loại B là tối ưu trong\r\nđiều kiện đất thường để bảo vệ con người trong vùng lân cận tuabin gió. Ở các nước có\r\nnhiệt độ mùa đông thấp, độ sâu thích hợp của các điện cực đất cần được xem xét.
\r\n\r\nNơi thường xuyên có số người tập trung\r\nlớn trong khu vực tiếp giáp với tuabin gió phải được bảo vệ, kiểm soát điện thế\r\nmở rộng cho các\r\nkhu vực như vậy sẽ được cung cấp. Lắp đặt nhiều điện cực vòng đất hơn ở những khoảng\r\ncách hợp lý từ các dây dẫn vòng đầu tiên và tiếp theo. Các điện cực vòng đất\r\nnày sẽ được nối với dây dẫn vòng đầu tiên bằng dây dẫn xuyên tâm.
\r\n\r\nI.1.2.3 Điện cực đất trong đất\r\nđá
\r\n\r\nTrong khi xây dựng một điện cực đất\r\nmóng được xây bên trong móng bê tông.
\r\n\r\nNgay cả trong đất đá, nơi mà điện cực\r\nđất móng có hiệu ứng nối đất giảm, nó vẫn hoạt động như một mặt phẳng đẳng thế\r\nghép nối dòng điện sét với đất.
\r\n\r\nCác điện cực đất xuyên tâm nằm trên hoặc\r\ngần bề mặt đất có thể được bao phủ bởi đá, sỏi hoặc gắn vào trong bê tông để bảo vệ cơ\r\nkhí.
\r\n\r\nKhi tuabin gió nằm gần một con đường,\r\nnếu có thể một điện cực đất vòng phải nằm bên dưới con đường. Tuy nhiên, không\r\nthể trên toàn bộ chiều dài của đoạn đường chịu tác động, cung cấp kiểm soát đẳng\r\nthế như vậy ít nhất là trong vùng lân cận các điện cực đất.
\r\n\r\nĐể kiểm soát điện thế trong các trường\r\nhợp đặc biệt, phải quyết định xem liệu có lắp một phần vòng bổ sung trong vùng\r\nlân cận lối vào tuabin gió, hoặc tăng điện trở suất nhân tạo\r\ncho lớp đất bề mặt (ví dụ bằng cách thêm một lớp sỏi).
\r\n\r\nI.2 Hình dáng kích\r\nthước điện cực
\r\n\r\nI.2.1 Kiểu bố trí
\r\n\r\nMột bố trí kiểu A bao gồm các điện cực đất\r\nngang hoặc đứng được lắp bên ngoài kết cấu được bảo vệ và nối với mỗi dây dẫn\r\nsét. Tổng số điện cực đất sẽ không ít hơn hai.
\r\n\r\nChiều dài tối thiểu của mỗi điện cực tại\r\nnền của mỗi dây dẫn sét là:
\r\n\r\n- l1 với các điện cực nằm\r\nngang, hoặc
\r\n\r\n- 0,5 l1 với các điện cực đứng\r\n(hoặc nghiêng).
\r\n\r\nTrong đó l1 là chiều dài\r\ntối thiểu của các điện cực ngang chỉ trên Hình I.1.
\r\n\r\nChiều dài tối thiểu (l1) của điện cực\r\nđất dựa trên cấp bảo vệ chống sét (I-IV) và trên điện trở suất đất.
\r\n\r\nĐối với các điện cực kết hợp (đứng hoặc\r\nngang), tổng chiều dài điện cực phải được xem xét.
\r\n\r\nChiều dài tối thiểu đã được công bố l1 có thể được\r\nbỏ qua nếu trở kháng đất của hệ thống nối đất nhỏ hơn 10 Ω được đo tại một tần\r\nsố khác với tần số điện (50 Hz đến 60 Hz) và các sóng hài bậc thấp này.
\r\n\r\nĐối với bố trí sắp xếp loại A\r\ntrong đất có điện trở suất nhỏ hơn 500 Ωm,\r\nchiều dài tối thiểu là 5 m đối với hai điện cực ngang hay là 2,5 m đối với hai\r\nđiện cực đứng.
\r\n\r\nĐối với điện trở suất đất cao\r\nhơn 500 Ωm, chiều dài tối thiểu (l1) tăng tuyến tính tới\r\n80 m tại điện trở xuất 3 000\r\nΩm.
\r\n\r\nHình I.1 - Chiều\r\ndài tối thiểu (l1) của mỗi điện\r\ncực đất theo cấp của hệ thống LPS (Hình 2 trong IEC\r\n62305-3)
\r\n\r\nDo các thành phần tần số cao của dòng\r\nđiện sét, một chiều dài hơn 80 m, độc lập với điện trở đất, không làm giảm\r\ntổng trở kháng thêm nữa.
\r\n\r\nMột bố trí kiểu B bao gồm hoặc một dây\r\ndẫn vòng bên ngoài kết cấu\r\nđược bảo vệ, tiếp xúc với đất ít nhất là 80 % tổng chiều dài của nó, hoặc\r\nmột điện cực đất móng. Các điện cực đất như vậy cũng có thể được đan lưới.
\r\n\r\nĐối với điện cực đất vòng (hoặc điện cực\r\nđất móng), bán kính trung bình (re) của diện tích được bao\r\nquanh bởi điện cực đất vòng (hoặc điện cực đất móng) phải không được nhỏ hơn\r\ngiá trị I1:
\r\n\r\nre ≥ I1 \r\n(I.1)
\r\n\r\nTrong đó, I1 được biểu diễn\r\ntrên Hình I.1 theo các cấp\r\nhệ thống LPS I, II, III và IV. Khi giá trị I1 đã yêu cầu lớn hơn\r\ngiá trị re thuận tiện, các điện cực đứng và ngang (hoặc\r\nnghiêng) bổ sung phải được thêm vào với các chiều dài riêng lr (ngang) và lv (đứng) đưa\r\nra bởi các công thức\r\nsau:
\r\n\r\nlr = I1 - re\r\n (I.2)
\r\n\r\nlv\r\n=(I1 - re\r\n)/2 (I.3)
\r\n\r\nSố điện cực không nhỏ hơn hai.
\r\n\r\nCác điện cực bổ sung phải được nối\r\ncàng cách đều nhau càng tốt.
\r\n\r\nThông tin về điện trở suất đất,\r\ndòng nối đất lỗi dự kiến và thời gian cho phép là vô cùng quan trọng cho kế hoạch\r\nthiết kế và lắp đặt chính xác hệ thống nối đất.
\r\n\r\nĐiện trở suất đất sẽ khác\r\nnhau rất nhiều phụ thuộc vào đặc trưng của đất.
\r\n\r\nVí dụ:
\r\n\r\nĐối với mức LPL I và p = 1500 Ωm, Hình\r\nI.1 cho một\r\nchiều dài điện cực đất tối thiểu l1 = 35 m. Trong trường\r\nhợp điện cực đất vòng có bán kính re\r\n= 10, hai điện cực ngang có chiều dài riêng là lr = 35 m - 10\r\nm = 25 m hay hai điện cực đứng lv = (35 m - 10 m)/2 = 12,5 m sẽ được\r\nthêm vào.
\r\n\r\nI.2.2 Tần số phụ thuộc trở kháng đất
\r\n\r\nCác phép đo hệ thống nối đất thường được\r\nthực hiện với tần số thấp, kết quả thu được là một điện trở, nhưng nhà\r\nthiết kế hệ thống nối đất phải nhận ra rằng do tần số sét đánh cao (lớn hơn 1\r\nMHz), đáp ứng xung trở kháng điện cực có thể cao hơn hoặc thấp hơn giá trị đo\r\nđược ở tần số thấp.\r\nTính chất điện cực (điện dung, điện cảm hay điện trở) phụ thuộc vào hình\r\ndáng điện cực, điện trở suất đất và\r\nđiểm mà dòng điện sét dẫn vào.
\r\n\r\nHình I.2 - Tần số\r\nphụ thuộc trở kháng đất (phỏng theo Cigré\r\nWG C.4.4.02 July 2005 [49])
\r\n\r\nHình I.2 biểu diễn sự phụ thuộc điển\r\nhình vào trở kháng đất, tỷ\r\nsố của hệ số trở kháng\r\n(Z(jω)) và trở kháng đất tần\r\nsố thấp (Rg). Có hai giới hạn tần số: Giới hạn tần số thấp (LF) cỡ\r\nkhoảng 50 kHz, trong đó trở kháng gần\r\nnhư là hằng số và bằng\r\nvới điện trở, và giới hạn\r\ntần số cao (HF) trên 50 kHz, trong đó trở kháng thay đổi theo tần số và có thể\r\ncao hơn hoặc thấp hơn giá trị điện trở đo được. Tính chất động của điện cực đất chịu\r\ncác xung dòng điện sét là một vấn đề\r\nquan trọng nhất (tức là tỷ số giữa các giá trị điện áp và dòng điện dẫn vào tối\r\nđa)
\r\n\r\nTính chất điện trở và điện dung\r\ncó lợi thế do trở kháng nối đất\r\nHF bằng hoặc nhỏ hơn so với\r\nLF. Thông thường, tính chất điện dung là điển hình cho hệ thống nối đất với điện\r\ncực lưới chia nhánh bao phủ một khu vực\r\nmà trong đó hệ thống nối đất có vài điện cực dài hầu hết là có tính chất điện\r\ncảm. Việc sử dụng\r\nnhiều bố trí nối đất cải thiện hiệu quả xung như chỉ trong Bảng I.1. Tuy\r\nnhiên, trong thực tế, không phải là luôn có thể sử dụng điện cực nhỏ để đáp ứng các\r\nyêu cầu theo tiêu chuẩn về các giá trị trở kháng thấp. Các thanh ngang có hiệu\r\nquả khá thấp ở tần số điện\r\nlưới so với thanh đứng, nhưng có hiệu quả xung tốt hơn.
\r\n\r\nBảng I.1 - Hiệu quả\r\nxung của nhiều bố trí thanh nối đất liên quan đến thanh nối đất thẳng đứng 12 m (100 %)\r\n(phỏng theo Cigré WG C.4.4.02 tháng 7/2005)
\r\n\r\nI.3 Giải thích trở\r\nkháng nối đất theo các cấu hình điện cực khác nhau
\r\n\r\nÁp dụng tiêu chuẩn cho hầu hết các thiết\r\nkế hệ thống nối đất được sản xuất khi sử dụng một số hình thức phần mềm tính\r\ntoán vì điều này có khả năng phân tích chính xác sự tương tác giữa nhiều yếu tố thường\r\nđược sử dụng trong các hệ thống như vậy. Một số hệ thống này có khả năng phân\r\ntích đáp ứng của hệ thống nối đất đối với các dòng điện biến động tức thời như\r\nchúng là kết quả của sét. Các\r\ncông cụ như vậy sẽ thường cho kết quả chính xác nhất. Trong trường hợp không có\r\nsẵn các công cụ như vậy, có thể sử dụng công thức để đơn giản hóa các cấu hình\r\nvà kết hợp điện trở đất được liệt\r\nkê theo Bảng I.2 để I.6.
\r\n\r\nBảng I.2 -\r\nCác ký hiệu được sử dụng trong các Bảng I.3 đến I.6
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n p [Ωm] \r\n | \r\n điện trở suất đất \r\n | \r\n a12 [m] \r\n | \r\n khoảng cách giữa các cọc \r\n |
\r\n n \r\n | \r\n số dây xuyên tâm \r\n | \r\n d [m] \r\n | \r\n độ sâu chìm xuống \r\n |
\r\n L [m] \r\n | \r\n chiều dài của mỗi dây xuyên tâm \r\n | \r\n R [Ω] \r\n | \r\n điện trở điện cực \r\n |
\r\n a [m] \r\n | \r\n bán kính của dây xuyên tâm \r\n | \r\n D [m] \r\n | \r\n đường kính điện cực vòng \r\n |
\r\n s [m] \r\n | \r\n khoảng cách đều giữa các cọc \r\n | \r\n e \r\n | \r\n 2,718 \r\n |
\r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n π \r\n | \r\n 3,1415 \r\n |
Bảng I.3 - Công thức\r\ncho các cấu hình điện cực đất khác nhau
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Điện cực chôn thẳng ngang \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n
khi d<<L \r\n | \r\n Hai điện cực cọc dài bằng nhau tách\r\n biệt với khoảng cách a12 \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n
khi a12>>L \r\n | ||||
\r\n n điện cực chôn chìm bức xạ đối xứng\r\n từ một điểm chung \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n
CHÚ THÍCH: Trong công thức trên, giả thiết rằng\r\n góc giữa hai điện cực liền kề là như nhau, do đó, trong trường hợp n = 2, các\r\n điện cực mở rộng theo\r\n hướng ngược nhau từ một điểm chung. Tất cả các dây dẫn mang dòng như nhau. \r\n | \r\n n thanh nối đất có chiều dài bàng\r\n nhau được sắp xếp cách đều nhau trên một vòng tròn có đường kính D nhỏ hơn so với chiều\r\n dài của các thanh \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n
Khi D << L \r\nCHÚ THÍCH: n thanh nối đất được nối\r\n qua một cáp cách ly. \r\n | ||||
\r\n Điện cực thanh đứng \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n
Khi L >> a \r\n | \r\n n thanh nối đất bằng nhau được sắp xếp\r\n cách đều nhau trên một vòng tròn có đường kính D với khoảng cách đều giữa các\r\n thanh lân cận bằng hoặc lớn hơn chiều dài của một thanh \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n
| ||||
\r\n Hai điện cực thanh có chiều dài bằng\r\n nhau tách nhau một khoảng cách a12 \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n
Khi a12 << L \r\n | \r\n Điện cực vòng chôn chìm \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n
|
Bảng I.4 - Công thức\r\ncho điện cực vòng chôn chìm kết hợp các thanh dọc
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Điện cực vòng chôn chìm để dây trần \r\n | \r\n | \r\n (I.12) \r\n |
\r\n n thanh nối đất chiều dài bằng nhau\r\n được bố trí trên một vòng tròn đường kính D với khoảng cách giữa các thanh\r\n lân cận bằng hoặc lớn hơn chiều dài\r\n mỗi thanh \r\n | \r\n | \r\n (I.13) \r\n |
\r\n Điện trở đất tương hỗ giữa\r\n điện cực vòng và n thanh nối đất được bố trí trên một vòng tròn có đường kính\r\n D \r\n | \r\n | \r\n (I.14) \r\n |
\r\n Điện trở kết hợp \r\n | \r\n | \r\n (I.15) \r\n |
Bảng I.5 - Công\r\nthức cho điện cực vòng chôn chìm kết hợp các điện cực xuyên tâm
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Điện cực vòng chôn chìm để dây trần \r\n | \r\n | \r\n (I.16) \r\n |
\r\n n điện cực xuyên tâm chôn chìm bức xạ\r\n ngang và đối xứng từ một điểm chung \r\n | \r\n | \r\n (I.17) \r\n |
\r\n Điện trở đất tương hỗ giữa điện\r\n cực vòng và n điện cực xuyên tâm chôn chìm bức xạ đối xứng từ một điểm chung. \r\n | \r\n | \r\n (I.18) \r\n |
\r\n Điện trở kết hợp \r\n | \r\n | \r\n (I.19) \r\n |
Bảng I.6 - Công\r\nthức cho điện cực ngang thẳng chôn chìm kết hợp các thanh đứng
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Điện cực ngang thẳng chôn chìm để dây trần \r\n | \r\n Khi d << Lc \r\n | \r\n (I.20) \r\n |
\r\n Điện cực thanh đứng \r\n | \r\n Khi Lp >> a \r\n | \r\n (I.21) \r\n |
\r\n n điện cực thanh đứng nối với một\r\n cáp cách ly \r\n | \r\n | \r\n (I.22) \r\n |
\r\n Điện trở đất tương hỗ giữa\r\n điện cực ngang thẳng và n thanh đứng \r\n | \r\n | \r\n (I.23) \r\n |
\r\n Điện trở kết hợp \r\n | \r\n | \r\n (I.24) \r\n |
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Ví dụ xác định các điểm đo được đưa ra\r\ntrong Hình J.1.
\r\n\r\nHình J.1 - Ví\r\ndụ các điểm đo
\r\n\r\nTheo ví dụ này, có thể thực hiện các\r\nđiểm đo sau (xem Bảng J.1):
\r\n\r\nBảng J.1 -\r\nCác điểm đo và trở kháng cần ghi lại
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n Điểm đo \r\n | \r\n Mô tả \r\n | \r\n Điểm đo \r\n | \r\n Mô tả \r\n | \r\n Điện trở \r\nΩ \r\n |
\r\n A1 \r\n | \r\n Điểm đầu thu sét ở đầu cánh A \r\n | \r\n A2 \r\n | \r\n Dây dẫn sét ở cổ cánh A \r\n | \r\n \r\n |
\r\n B1 \r\n | \r\n Điểm đầu thu sét ở đầu cánh B \r\n | \r\n B2 \r\n | \r\n Dây dẫn sét ở cổ cánh B \r\n | \r\n \r\n |
\r\n A2 \r\n | \r\n Dây dẫn sét ở cổ cánh A \r\n | \r\n D \r\n | \r\n Bệ động cơ hub \r\n | \r\n \r\n |
\r\n B2 \r\n | \r\n Dây dẫn sét ở cổ cánh B \r\n | \r\n D \r\n | \r\n Bệ động cơ hub \r\n | \r\n \r\n |
\r\n D \r\n | \r\n Bệ động cơ hub \r\n | \r\n E \r\n | \r\n Bệ vỏ tuabin - hoặc thanh nối đất \r\n | \r\n \r\n |
\r\n F \r\n | \r\n Dây thu sét bảo vệ các thiết bị đo\r\n gió \r\n | \r\n E \r\n | \r\n Bệ vỏ tuabin - hoặc\r\n thanh nối đất \r\n | \r\n \r\n |
\r\n E \r\n | \r\n Bệ vỏ tuabin - hoặc thanh nối đất \r\n | \r\n G \r\n | \r\n Thanh nối đất ở bên dưới cột\r\n tháp \r\n | \r\n \r\n |
\r\n H1 \r\n | \r\n Điểm nối đất 1 tới điện\r\n cực móng \r\n | \r\n H2 \r\n | \r\n Điểm nối đất 2 tới điện cực móng \r\n | \r\n \r\n |
\r\n G1 \r\n | \r\n Thanh nối đất ở bên dưới cột\r\n tháp \r\n | \r\n I \r\n | \r\n Đất từ xa \r\n | \r\n \r\n |
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Bảng câu hỏi thiệt hại sét đánh điển hình
\r\n\r\n1. Nhà chế tạo tuabin\r\ngió:\r\n……………………………………………………………………………..
\r\n\r\nNhà vận hành tuabin gió:…………………………………………………………………………………
\r\n\r\n2. Loại tuabin gió (mô tả chung).………………………………………………………………………
\r\n\r\n3. Thông số kỹ thuật\r\ntuabin gió cụ thể
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Tốc độ: ……………. kW \r\n | \r\n ○ Chiều cao hub:……………… \r\n | \r\n ○ Đường kính động cơ:…….. m \r\n |
\r\n ○ Ngày lắp đặt: …….……… \r\n | \r\n ○ Chú thích\r\n khác: \r\n | \r\n \r\n |
4. Vị trí tuabin:
\r\n\r\n○ Vị trí chính\r\nxác (như theo tọa độ GPS):
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Tuabin gió\r\n đơn \r\n | \r\n ○ Tuabin gió\r\n trong trang trại gió có…………… số tuabin gió \r\n | ||
\r\n ○ Bờ biển \r\n | \r\n ○ Gần bờ biển \r\n | \r\n ○ Ngoài khơi \r\n | \r\n ○ Trên đất liền \r\n |
○ Đất được nâng\r\ncao (chiều cao so với mặt biển): …………………. m
\r\n\r\n○ Chú thích\r\nkhác:
\r\n\r\n5. Các điều kiện thời\r\ntiết:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Dông bão \r\n | \r\n ○ Gió: ……….. m/s \r\n |
\r\n ○ Nhiệt độ: ……………… °C \r\n | \r\n ○ Điều kiện\r\n khác: \r\n |
\r\n ○ Mưa (mức độ\r\n nghiêm trọng nếu biết):\r\n …………… \r\n | \r\n ○ Các chú\r\n thích khác: \r\n |
6. Thời gian xảy ra sự\r\ncố:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Ngày: ………… \r\n | \r\n ○ Giờ: …………….. \r\n | \r\n ○ Khoảng thời\r\n gian chính xác:\r\n ………… \r\n |
○ Chú thích\r\nkhác:
\r\n\r\n7. Các điểm nghi ngờ\r\nsét đánh:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Các cánh \r\n | \r\n ○ Vỏ tuabin \r\n | \r\n ○ Thiết bị\r\n khí tượng ……………. \r\n |
\r\n ○ Cột tháp \r\n | \r\n ○ Dây dẫn sét\r\n vỏ tuabin \r\n | \r\n ○ Điểm khác: ………………….. \r\n |
○ Chú thích\r\nkhác:
\r\n\r\n8. Các bộ phận bị thiệt\r\nhại:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Hub \r\n | \r\n ○ Động cơ \r\n | \r\n ○ Vòng bi trục\r\n chính \r\n | \r\n ○ Vòng bi\r\n xoay cánh \r\n |
\r\n ○ Vòng bi lệch\r\n \r\n | \r\n ○ Vòng bi máy\r\n phát \r\n | \r\n ○ Vòng bi trục\r\n bánh răng \r\n | \r\n ○ Các bánh\r\n răng \r\n |
\r\n ○ Máy phát \r\n | \r\n ○ Hệ thống điều\r\n khiển \r\n | \r\n ○ Hệ thống\r\n SCADA \r\n | \r\n ○ Hệ thống điện \r\n |
\r\n ○ Khác:……………………………….. \r\n | \r\n ○ Chú thích\r\n khác: \r\n | \r\n \r\n |
9. Hậu quả thiệt hại do\r\nsét:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Tổn thất thời\r\n gian sản xuất:\r\n ………..\r\n giờ \r\n | \r\n ○ Chi phí sửa\r\n chữa (đồng tiền quốc gia): ………. \r\n |
○ Chi phí tổn\r\nthất sản xuất điện (đồng tiền quốc gia): ………………….
\r\n\r\n○ Chú thích\r\nkhác:
\r\n\r\n10. Chi tiết hệ thống bảo\r\nvệ chống sét cho tuabin (trừ các cánh):
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Không có \r\n | \r\n ○ Điện cực đất\r\n vòng \r\n | \r\n ○ Điện cực đất\r\n móng \r\n |
○ Hệ thống đầu\r\nthu sét (loại/vị trí):
\r\n\r\n○ Các dây dẫn\r\nsét (loại/vị trí):
\r\n\r\nBảo vệ quá áp/đột biến điện:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Không có \r\n | \r\n ○ Kết nối điện\r\n đầu vào \r\n |
\r\n ○ Máy phát \r\n | \r\n ○ Các đường dữ\r\n liệu ngoài \r\n |
\r\n ○ Các đường\r\n điều khiển bên trong \r\n | \r\n ○ Các đường\r\n điện thoại \r\n |
○ Chú thích\r\nkhác:
\r\n\r\n11. Bảo vệ chống sét\r\ncánh và các cánh:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Nhà chế tạo\r\n cánh: ……………………………….. \r\n | \r\n ○ Loại cánh\r\n (thất tốc/xoay cánh) \r\n | ||
\r\n ○ Một cánh \r\n | \r\n ○ Hai cánh \r\n | \r\n ○ Ba cánh \r\n | \r\n ○ Khác:……………….. \r\n |
○ Gắn phanh đầu
\r\n\r\nChuyển động động cơ tại thời điểm\r\ncú sét đánh:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Dừng \r\n | \r\n ○ Quay \r\n | \r\n ○ Không biết \r\n |
Vật liệu cánh động cơ:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ GFRP \r\n | \r\n ○ CFRP \r\n | \r\n ○ GFRP/CFRP \r\n | \r\n ○ Gỗ ép \r\n |
\r\n ○ Gỗ rắn \r\n | \r\n ○ Khác: \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n |
(GFRP = nhựa gia cố sợi thủy tinh.\r\nCFRP = nhựa gia cố sợi cacbon)
\r\n\r\nKiểu bảo vệ chống sét:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○ Đầu thu ở đầu (vật\r\n liệu):……………………. \r\n | \r\n ○ Chụp đầu (vật\r\n liệu): \r\n |
\r\n ○ Không bảo vệ\r\n chống sét \r\n | \r\n ○ Khác: \r\n |
Dây dẫn sét cánh:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○Ngoài \r\n | \r\n ○Trong \r\n |
\r\n ○Tiết diện:…….. mm \r\n | \r\n ○Vật liệu: ……………………………………….. \r\n |
○Chú thích khác:
\r\n\r\nThiệt hại trực quan:
\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n\r\n ○Không thiệt hại cánh \r\n | \r\n ○Thủng lỗ trên cánh: Ø…………. mm \r\n |
\r\n ○Nứt bề mặt cánh (chiều dài)…………………. \r\n | \r\n ○Nứt cạnh cánh (dài):………….. \r\n |
○Khác: ………………………………………..
\r\n\r\n○Chú thích khác:
\r\n\r\nHãy đánh dấu vào các vị trí mà quan\r\nsát thấy có thiệt hại trên cánh (xem Hình K.1):
\r\n\r\nHình K.1 -\r\nHình dạng cánh để đánh dấu các vị trí thiệt hại
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Tuabin gió nên được trang bị thiết bị\r\nphát hiện sét đánh/theo dõi các mức dòng điện sét của cú sét đánh như vậy. Mục\r\nđích của hệ thống như vậy nhằm:
\r\n\r\n• cung cấp thông tin cho nhà vận hành\r\nvề mức độ của cú sét đánh đã ảnh hưởng đến các tuabin gió và đóng góp một phần\r\ntrong chế độ vận hành và bảo dưỡng;
\r\n\r\n• cung cấp dữ liệu có giá trị về\r\nsố lượng cú sét đánh dự kiến vào tuabin gió cao và để đánh giá độ lớn/đặc điểm\r\ncủa chúng, hỗ trợ trong quy trình đánh giá rủi ro trong tương lai.
\r\n\r\nCó các tùy chọn khác nhau cho các hệ\r\nthống giám sát. Bản mô tả ngắn gọn về\r\ncác tùy chọn này như dưới đây.
\r\n\r\na) hệ thống phát hiện sét diện rộng
\r\n\r\nNhiều hệ thống thương mại cho phép\r\nphát hiện sét sử dụng anten phát hiện xung điện từ được sinh ra do một chùm\r\nsét. Sử dụng nhiều anten này để định vị các chùm sét dựa theo các kỹ thuật định\r\nhướng hoặc thời gian đến. Dữ liệu từ các hệ thống này thường có sẵn trong thời\r\ngian thực. Đầu ra dữ liệu sẽ thường không cho phép chỉ định chính xác chùm sét\r\ntheo độ chính xác của hệ thống như vậy có thể được giới hạn từ vài trăm mét đến\r\nvài kilomét (độ chính xác phụ thuộc vào vị trí tương đối của các chùm sét đánh\r\nvào anten và độ lớn của nó). Do đó, một hệ thống như vậy chỉ thực sự được\r\nsử dụng trong việc xác nhận xem liệu có thiệt hại cho tuabin gió do sét đánh.
\r\n\r\nb) Các hệ thống phát hiện hoạt động sét cục\r\nbộ
\r\n\r\nHệ thống đặc biệt, như có cảm biến gắn\r\ntrên cột tháp của tuabin gió để kích hoạt báo động sét dựa trên tiêu chí từ trường.\r\nAnten ngăn sét đánh từ xa bằng kích hoạt báo động lỗi. Hệ thống như vậy có thể\r\nđược nối với một hệ thống SCADA đưa ra dấu hiệu hữu ích về các cú sét đánh theo\r\nthời gian thực.
\r\n\r\nCác hệ thống có thể hoặc không thể\r\ncung cấp dấu hiệu về dạng sóng và độ lớn dòng điện và nếu được đặt trên cột\r\ntháp, hệ thống sẽ không đưa ra dấu hiệu về vị trí cú sét đánh vào tuabin gió.\r\nTuy nhiên, đó là một lựa chọn tốt cho nhà vận hành nào muốn được chủ động trong\r\ngiám sát tuabin gió sau một cơn bão sét.
\r\n\r\nCác nhà phát triển khác đã sản xuất\r\ncác cảm biến cho phép chuyển đổi dòng điện được điều chỉnh trực tiếp trong\r\ncác cánh hoặc các dây dẫn sét khác. Thông qua việc sử dụng bộ chuyển đổi như một\r\ncuộn dây Rogowski hoặc một kỹ thuật dựa trên sợi quang, các cảm biến này có thể\r\nvừa cung cấp một chức năng báo động và vừa thu thập dữ liệu dòng điện đỉnh/dạng sóng có\r\ngiá trị để sử dụng trong các nghiên cứu đánh giá rủi ro tương lai.
\r\n\r\nc) Hệ thống phát hiện sét thụ động cục bộ
\r\n\r\nBản mạch cảm biến dòng điện đỉnh (PCS) có một\r\ndải băng từ với mô hình trường được xác định trước. Chúng được kẹp vào dây dẫn\r\nsét, mô hình xác định trước bị xóa một phần do từ trường của dòng điện chạy qua\r\ndây dẫn. Dòng điện sét cao hơn, từ trường xung quanh dây dẫn sét cao hơn và mô\r\nhình trường được xác định trước bị xóa/méo nhiều hơn. Dạng hệ thống này yêu cầu\r\nđặc thù phải có phạm vi phát hiện từ 3 kA tới 120 kA với kết quả sai lệch không\r\nlớn hơn ± 2 kA. Các bản mạch chỉ ghi\r\ncác dòng đỉnh và chỉ có khả năng\r\nlưu trữ chỉ có một cách\r\nđọc như vậy. Do đó, trong trường hợp nhiều cú sét đánh, chỉ có dòng đỉnh cao nhất\r\ntrong số tất cả các cú sét là được lưu lại. Không có thời gian tương ứng và\r\nchúng không thể được ghép nối vào hệ thống SCADA hoặc tương tự.
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Hướng dẫn cho các tuabin gió nhỏ - Vi máy\r\nphát
\r\n\r\nTiêu chuẩn này được sử dụng với các\r\ntuabin gió quy mô công nghiệp. Các tuabin này có thể được đặc trưng bởi các tính\r\nnăng nhất định: công suất phát điện lớn hơn 100 kW, cột tháp cao hơn 30 m, có\r\nbuồng vỏ tuabin máy phát, các hệ thống điều khiển và chuyển đổi và cánh dài hơn\r\n10 m.
\r\n\r\nNhỏ hơn cỡ này, có loại tuabin gió được\r\ngọi là quy mô nhỏ hoặc vi máy phát điện. Chúng thường được thiết kế cho các ứng\r\ndụng chiếu sáng hoặc gia dụng nơi mà năng lượng sẽ chủ yếu được dành để sử dụng\r\ntại chỗ. Mặc dù có thể có khả năng xuất năng lượng dư vào lưới điện địa phương,\r\ncác tuabin gió này chỉ phát ở LV và không bao giờ ở mức MV mà các tuabin quy mô\r\ncông nghiệp phát ra.
\r\n\r\nMôi trường cho hai loại riêng biệt của\r\nmáy phát điện gió là rất khác nhau và do đó các yêu cầu và chỉ dẫn bảo vệ chống\r\nsét cũng sẽ rất khác.
\r\n\r\nVấn đề bảo vệ chống sét vẫn phải được\r\nxem xét cho tuabin gió quy mô nhỏ. Vấn đề chính là để cung cấp bảo vệ tức thời\r\ncho kết nối lưới điện và các kết nối hệ thống điều khiển và viễn thông (nếu\r\ncó), để đảm bảo hệ thống có thể tiếp tục\r\nhoạt động sau khi bị tiếp xúc với điện áp và dòng điện đột biến cao kết hợp với\r\nnguồn sét tức thời trong tuabin gió. Sét đánh trực tiếp vào hệ thống quy mô nhỏ\r\nsẽ tương đối hiếm, trừ khi được đặt rất cao và chịu tác động. Tuy nhiên, các hệ\r\nthống cần duy trì an toàn, cả trong việc duy trì tính toàn vẹn vật lý và không\r\ngây thiệt hại cho người hoặc tài sản nếu cơ cấu vỡ ra và cả về việc tránh nguy\r\nhiểm cháy hoặc thiệt hại cho hệ thống điện mà tuabin được nối.
\r\n\r\nMặc dù tiêu chuẩn này không bao gồm bảo\r\nvệ chống sét các tuabin gió quy mô nhỏ, một số nguyên tắc và phương pháp tiếp cận\r\nchung vẫn có thể có lợi trong việc tránh những rủi ro nêu trên.
\r\n\r\nThử nghiệm trực tiếp sử dụng điện áp\r\ncao và dòng điện cao rất có ích trong việc hỗ trợ thiết kế các hệ thống bảo vệ\r\nchống sét (xem Phụ lục D liên quan đến các phương pháp thử nghiệm). Các thành\r\nphần như cánh, phong tốc kế và hộp máy phát điện có thể được thử nghiệm, và các\r\nmạch điện và hệ thống điều khiển có thể được thử nghiệm về khả năng\r\nchống tác động của đột biến dòng tức thời. Giải pháp bảo vệ chống sét cuối cùng\r\ncó thể kết hợp cột thu sét tác động trên rôto và liên kết đẳng thế điện với một\r\nsố dạng của thiết bị chống đột biến điện (SPD), mà cần được xác nhận hiệu quả bằng\r\ncách thử nghiệm.
\r\n\r\n\r\n\r\n
Thư mục tài\r\nliệu tham khảo
\r\n\r\n[1] RAKOV V.A., UMAN, M.A. Lightning\r\nPhysics and Effects. Cambridge University Press,2003, ISBN 0 521 58327 (Các\r\nhiệu ứng và vật lý học về\r\nsét)
\r\n\r\n[2] BERGER, K., ANDERSON R.B., and\r\nKRONINGER, H. Parameters of lightning flashes.Electra, Vol. 80, pp. 23-37, 1975\r\n(Các tham số về các chùm sét)
\r\n\r\n[3] ANDERSON, RB., and ERIKSSON AJ.\r\nLightning parameters for engineering applications. Electra Vol. 69, pp. 65-103,\r\n1980 (Các tham số sét cho các ứng dụng kỹ thuật)
\r\n\r\n[4] WADA, A., YOKOYAMA, S.,\r\nNUMATA, T., ISHIBASHI, Y., HIROSE, T.\r\nLightning Damages of Wind Turbine Blades in Winter in Japan - Lightning Observation\r\non the Nikaho-Kogen Wind Farm, Proceedings of the 27th International Conference\r\non Lightning Protection, Avignon , France, pp. 947-952, 2004. (Các thiệt hại\r\nsét của các cánh tuabin gió trong mùa đông ở Nhật Bản -\r\nQuan sát sét trên trang trại gió Nikaho-Kogen)
\r\n\r\n[5] JANISCHEWSKYJ, W., HUSSEIN, AM.,\r\nSHOSTAK, V., RUSAN, I, Li, JX., and\r\nCHANG,JS. Statistics of lightning strikes to the Toronto Canadian National\r\nTower (1978-1995).IEEE Power Engineering Summer Meeting, Denver, Colorado, 1996\r\n(Thống kê các lần sét đánh vào cột tháp Toronto Canadian National Tower)
\r\n\r\n[6] HOPF, C., and WIESINGER, J. Lightning\r\nprotection of wind power plants. Elektrizitaetswirtschaft, Vol. 94, no. 15,\r\nJuly 1995, pp. 921-5 (Bảo vệ chống sét của các nhà máy điện gió)
\r\n\r\n[7] FUCHS, F., LANDERS, EU., SCHMID, R.,\r\nand WIESINGER, J. Lightning Current and Magnetic Field Parameters Caused by\r\nLightning Strikes to Tall Structures Relating to Interference of Electronic\r\nSystems. IEEE Transactions on Electromagnetic compatibility, Vol. 40, Nov. 1998\r\n(Các tham số dòng điện sét và từ trường gây ra bởi sét đánh vào kết cấu cao liên quan\r\nnhiễu sóng các hệ thống điện tử)
\r\n\r\n[8] ERIKSSON, AJ. and MEAL, DV. The\r\nIncidence of Direct Lightning Strikes to Structures and Overhead Lines. IEE-Conference\r\non Lightning and Power Systems. IEE - Conference Publications 236, pp. 67-71, 1984 (Tần\r\nsuất sét đánh trực tiếp vào kết cấu và các đường dây trên cao.)
\r\n\r\n[9] TSUCHIYA, K., YAMADA, S., and\r\nMATSUZAKA, T. A Study of Lightning Damage to WECs with Artificial Lightning\r\nStrokes. Wind Energy. Technology and Implementation, pp. 737-741. Amsterdam EWEC '91.\r\nElsevier Science Publ., 1991 (Một nghiên cứu về thiệt hại sét tới các WEC có\r\ncác cú sét đánh nhân tạo. Năng lượng gió: Công nghệ và thực hiện)
\r\n\r\n[10] FISHER, F.A., PLUMER, J.A. and\r\nPerala, R.A. Lightning Protection of Aircraft. Second edition. Lightning\r\nTechnologies Inc., Pittsfield, MA, USA, 2004 (Bảo vệ chống sét\r\nnhân tạo. Phiên bản hai)
\r\n\r\n[11] GEWEHR, HW. Lightning Protection for\r\nComposite Rotor Blades. American Wind Energy Association.\r\nNat. Conf. Pittsburgh PA, USA, June 8-11, 1980 (Bảo vệ chống sét cho các\r\ncánh Roto vật liệu tổng hợp. Hiệp hội năng lượng gió Mỹ)
\r\n\r\n[12] DALÉN, G. Lightning Protection of\r\nLarge Rotor Blades, Design and Experience. IEAR&D Wind, ANNEX XI, 26th\r\nMeeting of Experts. Lightning Protection of Wind Turbine Generator Systems and\r\nEMC Problems in the Associated Control Systems. Cologne Monzese, Milan, Italy,\r\nMarch 8-9, 1994 (Bảo vệ chống sét cho các cánh\r\nRôto lớn, thiết kế và trải nghiệm)
\r\n\r\n[13] DODD, C W., MCCALLA, T. Jr., and\r\nSMITH, JG. How to Protect a Wind Turbine from Lightning. Windbooks. P.O.Box\r\n4008, St. Johnsbury, VT, USA. ISBN:0-88016-072-1 (Cách bảo vệ tuabin gió\r\ntránh sét)
\r\n\r\n[14] DODD, CW., MCCALLA, TM. Jr. and\r\nSMITH, JG. Design Considerations for Lightning Protection of Wind Turbines,\r\nSixth Biennial Wind Energy Conference and Workshop.pp. 687-695. American Solar\r\nEnergy Society, 1983 (Các xem xét thiết kế cho bảo vệ chống sét của tuabin\r\ngió, Hội nghị và Hội thảo năng lượng gió Biennial lần thứ sáu)
\r\n\r\n[15] SCHMID, R. Investigations on\r\nGRP-Rotor Blade Samples of Wind power Plants Regarding Lightning Protection.\r\n24th Int. Conf. on Lightning Protection, pp. 955-959, Birmingham UK, 14th-18th\r\nSeptember 1998 (Các điều tra trên các mẫu cánh Roto vật liệu GRP của nhà máy\r\nđiện gió về bảo vệ chống sét. Hội nghị hợp nhất về bảo vệ chống sét lần thứ 24)
\r\n\r\n[16] NIELSEN, JO., and PEDERSEN, AA. Status\r\nReport for the Pilot Project: Lightning protection for Wind Turbines -\r\nEspecially Non-conducting Wind Turbine Blades. Technical University of Denmark,\r\nDecember 1994. (in Danish) (Báo cáo tình trạng cho Dự án thí điểm: Bảo vệ chống\r\nsét cho tuabin gió - Cánh tuabin gió không dẫn điện đặc biệt)
\r\n\r\n[17] DRUMM, F. Investigation into\r\nSegmented Diverter Strips. 23rd ICLP, Int. Conf. on Lightning Protection, pp.\r\n796-800, Florence, Italy, Sep. 23-27, 1996 (Khảo sát bên trong các dải dây bảo\r\nvệ chống sét chia đoạn)
\r\n\r\n[18] DRUMM, F., and BAUML, G.\r\nIsolation Coordination of Segmented Diverter Strips and Their Current\r\nCapability. 24th Int. Conf. on Lightning Protection, pp. 918-923,Birmingham UK,\r\n14th-18th September 1998 (Phối hợp cách ly cho các dải dây bảo vệ chống sét\r\nphân đoạn và khả năng dẫn dòng của chúng. Hội nghị hợp nhất về bảo vệ chống sét\r\nlần thứ 24)
\r\n\r\n[19] SORENSEN, T., BRASK, MH., OLSEN, K., OLSEN,\r\nML., and GRABAU, P. 24th Int.Conf. on Lightning Protection, pp. 938-943,\r\nBirmingham UK, 14th-18th September 1998 (Hội nghị hợp nhất về bảo vệ chống\r\nsét lần thứ 24)
\r\n\r\n[20] FAA Fundamental Considerations of\r\nLightning Protection, Grounding, Bonding, and Shielding, Federal Aviation\r\nAdministration, 6950.20, 1978 (Các xem xét cơ bản về bảo vệ chống sét, nối đất,\r\nliên kết và chắn bảo vệ)
\r\n\r\n[21] GONDOT, P., LEPETIT, B., BISIAEV, A.,\r\nand SOLOLEVSAKIA, H. Lightning Protection of Aeronautical Structural Materials.\r\n23rd ICLP, Int. Conf. on Lightning Protection, pp. 563-568, Florence, Italy,\r\nSep. 23-27, 1996 (Bảo vệ chống sét của các vật liệu kết cấu hàng không. Hội\r\nnghị hợp nhất về bảo vệ chống\r\nsét lần thứ 23)
\r\n\r\n[22] MULJADI, E., and BUTTERFIELD, CP.\r\nLightning and the Impact on Wind Turbine Generation. IEA R&D Wind, ANNEX\r\nXI, 26th Meeting of Experts. Lightning Protection of Wind Turbine Generator\r\nSystems and EMC Problems in the Associated Control Systems. Cologne Monzese,\r\nMilan, Italy, March 8-9, 1994 (Sét và ảnh hưởng lên việc phát điện tuabin\r\ngió. IEA R & D gió, Phụ lục XI, Hội nghị chuyên gia thứ 26. Bảo vệ chống\r\nsét các hệ thống phát điện tuabin gió và các vấn đề EMC trong hệ\r\nthống điều khiển kết hợp)
\r\n\r\n[23] WACHSMUTH, R. Rotorblatt in\r\nFaserverbundbauweise fϋr Windkraftanlage AEOLUS II,Phase I/II,\r\nStatusbericht fϋr das Jahr 1990 zum Forschungsvorhaben 0328819 A/B des\r\nBundesministeriums fϋr Forschung und Technologie. Statusreport 1990\r\nWindenergie.pp. 279-297, Bundesministerium fϋr Forschung und Technologie, 1990,\r\nISBN 3-8042-0517-8
\r\n\r\n[24] COTTON, I., JENKINS, N.,\r\nHATZIARGYRIOU, N., LORENTZOU, M., HAIGH, S., and HANCOCK, M. Lightning Protection of Wind\r\nTurbines -- A\r\ndesigner's Guide to Best Practice. UMIST - Preview edition - January 1999 (Bảo\r\nvệ chống sét cho các tuabin gió - Hướng dẫn nhà thiết kế thực tiễn nhất)
\r\n\r\n[25] BALDWIN, RE. Experience gained in the\r\nlightning protection of aircraft and petrochemical installations applicable to\r\nwind turbine generators. IEA R&D Wind, ANNEX XI, 26th Meeting of Experts.\r\nLightning Protection of Wind Turbine Generator Systems and EMC Problems in the\r\nAssociated Control Systems. Cologne Monzese, Milan, Italy, March 8-9, 1994 (Kinh\r\nnghiệm có được trong bảo vệ chống sét cho các lắp đặt máy bay và hóa dầu áp dụng\r\ncho các máy phát điện tuabin gió)
\r\n\r\n[26] HANSEN, L.B., KORSGAARD, J. and\r\nMORTENSEN, I., Improved lightning protection system enhances the reliability of\r\nmulti-MW blades. Copenhagen Offshore Wind 2005 (hệ thống bảo vệ chống sét cải tiến tăng cường\r\nđộ tin cậy của các cánh nhiều MW)
\r\n\r\n[27] MADSEN, S.F., Interaction between\r\nelectrical discharges and materials for wind turbine blades particularly\r\nrelated to lightning protection. Ørsted-DTU, The Technical Universityof\r\nDenmark, Ph.D. Thesis, March 2006 (tương tác giữa phóng điện và vật liệu cho\r\ncánh tuabin gió đặc biệt liên quan đến bảo vệ chống sét).
\r\n\r\n[28] LARSEN, F.M and SORENSEN, T., New\r\nlightning qualification test procedure for large wind turbine blades.\r\nProceedings of International Conference on Lightning and Static Electricity,\r\nBlackpool,\r\nUK,\r\n2003 (Quy\r\ntrình thử nghiệm định\r\ntính sét mới cho các cánh tuabin gió lớn)
\r\n\r\n[29] LENNING, F.E., Analysis of lightning\r\ncurrent flow in anisotropic CFRP using finite difference methods, Proceedings\r\nof International Conference on Lightning and Static Electricity, Blackpool, UK, 2003 (Phân\r\ntích dòng điện sét dẫn trong vật liệu CFRP bất đẳng hướng sử dụng các phương\r\npháp sai\r\nphân\r\nhữu hạn)
\r\n\r\n[30] MADSEN, S.F., HOLBOLL, J., HENRIKSEN,\r\nM., BERTELSEN,\r\nK., ERICHSEN, H.V.,New test method for evaluating the lightning protection\r\nsystem on wind turbine blades, Proceedings of the 28th International Conference\r\non Lightning Protection, Kanazawa, Japan, 18-22 September 2006. (Phương pháp\r\nthử nghiệm mới để đánh giá hệ thống bảo vệ chống sét trên cánh tuabin gió, Kỷ yếu\r\ncủa Hội nghị quốc tế Bảo vệ chống sét lần thứ 28)
\r\n\r\n[31] HEATER, J., RUEI, R., A Comparison of\r\nElectrode Configurations for Simulation of Damage Caused by a Lightning Strike,\r\nProceedings of International Conference on Lightning and Static Electricity,\r\nBlackpool, UK, September 2003 (So sánh về cấu hình điện cực để mô phỏng các\r\nthiệt hại gây ra bởi một cú sét đánh)
\r\n\r\n[32] BECERRA, M., V. COORAY, A simplified\r\nPhysical Model to Determine the Lightning Upward Connecting\r\nLeader Inception, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 21,No. 2, April\r\n2006 (Một mô hình vật lý đơn giản để xác định khởi phát\r\ntiên đạo sét kết nối sét đánh hướng lên)
\r\n\r\n[33] BERTHELSEN, K., ERICHSEN, H.V., SKOV\r\nJENSEN, M.R.V., MADSEN, S.F., Application of numerical models to determine\r\nlightning attachment points on wind turbines, Proceedings of International\r\nConference on Lightning and Static Electricity, Paris, France, August 2007 (Áp\r\ndụng mô hình số để xác định\r\nđiểm sét đánh trên tuabin gió)
\r\n\r\n[34] BERTHELSEN, K., ERICHSEN, H.V.,\r\nMADSEN, S.F., New high current test principle for wind turbine blades\r\nsimulating the life time impact from lightning discharges, Proceedings of\r\nInternational Conference on Lightning and Static Electricity, Paris,France,\r\nAugust 2007 (Nguyên lý thử nghiệm dòng điện sét cao mới cho các cánh tuabin\r\ngió mô phỏng tác động thời gian sống từ phóng sét)
\r\n\r\n[35] HOLBOELL, J., MADSEN,\r\nS.F., HENRIKSEN, M., BERTELSEN, K., Discharge phenomena in the tip area of wind\r\nturbine blades and their dependency on material and environmental parameters,\r\nProceedings of the 28th International Conference on Lightning Protection,\r\nKanazawa, Japan, 18-22 September 2006. (Hiện tượng phóng điện trong khu vực\r\nđầu cánh tuabin gió và sự phụ thuộc của chúng vào các tham số vật liệu và\r\nmôi trường)
\r\n\r\n[36] SHITAISHI, Y., OTSUKA, T., MATSUURA,\r\nH., The Observation of Direct Lightning Stroke Current to the Wind Turbine\r\nGenerator System. Proceedings of the 27th International Conference\r\non Lightning\r\nProtection,\r\nAvignon, France, pp. 947-952, 2004. (Trực quan dòng điện cú sét đánh trực tiếp\r\ntới hệ thống máy phát tuabin gió)
\r\n\r\n[37] VASE, N.J., NAKA, T., YOKOYAMA, S., WADA, A.,\r\nASAKAWA, A., ARINAGA, S.,\r\nExperimental\r\nstudy on lightning attachment manner considering various types of lightning\r\nprotection measures on wind turbine blades, Proceedings of the 28th lnternational\r\nConference on Lightning Protection, Kanazawa, Japan, 18-22 September 2006. (Nghiên\r\ncứu thực nghiệm về sét đánh cách xem xét theo nhiều biện\r\npháp bảo vệ chống sét trên cánh tuabin gió)
\r\n\r\n[38] ARINAGA, S., TSUTSUMI,\r\nK., MURATA, N., MATSUSHITA,\r\nT., SHIBATA, M., INOUE.K.,\r\nKORAMATSU, y., UEDA, Y.,\r\nSUGURO, Y., YOKOYAMA, S., Experimental study on lightning protection methods\r\nfor wind turbine blades, Proceedings of the 28th lnternational\r\nConference on Lightning Protection, Kanazawa, Japan, 18-22 September 2006. (Nghiên\r\ncứu thực nghiệm về các phương pháp bảo vệ chống sét cho cánh tuabin gió)
\r\n\r\n[39] HANAI, M., KOUAMA, H., KUBO, N.,\r\nHASHIMOTO, Y., SUZUKI, I., UEDA,\r\nY.,SAKAMOTO, H., Reproduction\r\nand Test Method of FRP Blade Failure for Wind Turbine Generators Caused by\r\nLightning, Proceedings of the 28th International Conference on Lightning\r\nProtection, Kanazawa, Japan, 18-22 September 2006. (Phương pháp thử nghiệm\r\nvà tái sản xuất hỏng hóc cánh FRP cho máy phát điện tuabin\r\ngió gây ra bởi sét)
\r\n\r\n[40] SAKAMOTO, H., KUBO, N., HASHIMOTO,\r\nY., SUZUKI, I., UEDA, Y., HANAI, M.,\r\nLightning Failure Protection of FRP blade for Wind Power Generators,\r\nProceedings of the 28th International Conference on Lightning Protection,\r\nKanazawa, Japan, 18-22 September 2006. (Hỏng bảo vệ chống\r\nsét cánh FRP cho máy phát năng lượng gió)
\r\n\r\n[41] SAKURANO, H., HASHIMOTO,\r\nM., NAKAMURA, K., Observation\r\nof Winter Lightning Striking a Wind Power Generation Tower and a Lightning\r\nTower, Proceedings of the 28th International Conference on Lightning\r\nProtection, Kanazawa, Japan, 18-22 September 2006 (Quan sát cú sét đánh mùa\r\nđông một cột tháp phát năng lượng gió và một cột tháp sét)
\r\n\r\n[42] LEWKE, B., KRUG, F., KINDERSBERGER,\r\nJ., Risk of Lightning Strike to Wind Turbinesfor Maintenance Personnel Inside\r\nthe Hub, Proceedings of the 28th IntemationalConference on Lightning\r\nProtection, Kanazawa, Japan, 18-22 September 2006. (Rủi ro sét đánh vào các\r\ntuabin gió cho nhân viên bảo chì bên trong hub)
\r\n\r\n[43] BIRKL, J., FREY, C., ZAHLMANN, P.,\r\nHow to verify lightning protection efficiency for wind turbines? Testing\r\nprocedures for lightning protection components, Proceedings of the 28th\r\nInternational Conference on Lightning Protection, Kanazawa, Japan, 18-22\r\nSeptember 2006. (Cách xác minh hiệu quả bảo vệ chống sét cho tuabin gió? Các\r\nquy trình thử nghiệm các thành phần bảo vệ chống sét)
\r\n\r\n[44] MINOWA, M., MINAMI, M., YODA, M.,\r\nResearch into Lightning Damages and Protection Systems for Wind Power Plants in\r\nJapan, Proceedings of the 28th International Conference on Lightning\r\nProtection, Kanazawa, Japan, 18-22 September 2006. (Nghiên cứu thiệt hại sét\r\nvà hệ thống bảo vệ cho các nhà máy năng lượng gió tại Nhật Bản)
\r\n\r\n[45] YASAMUDA, Y., YOSHIOKA, T., UEDA, T.,\r\nFDTD Analysis on Wind Turbine Earthing, Proceedings of the 28th International\r\nConference on Lightning Protection, Kanazawa,Japan, 18-22 September 2006. (Phân\r\ntích nối đất tuabin gió)
\r\n\r\n[46] YASUDA, Y., UNO, N., KOBAYASHI, H.,\r\nFUNABASHI, T., Surge Analysis on Wind Farmat Winter Lightning\r\nStroke, Proceedings of the 28th International Conference on Lightning\r\nProtection, Kanazawa, Japan, 18-22 September 2006. (Phân tích đột biến điện\r\ntrên trang trại gió tại các cú sét đánh mùa đông)
\r\n\r\n[47] SUMI, S.I., AICHI, H., HORII, K., YODA, M.,\r\nMINAMI, M., MINOWA, M., Breakdown Tests of Wind Turbine Blade for Improved\r\nLightning Protection, Proceedings of the 28th International\r\nConference on Lightning Protection, Kanazawa, Japan, 18-22 September 2006 (Các\r\nthử nghiệm đánh thủng điện của cánh tuabin gió đối với bảo vệ chống sét được cải tiến)
\r\n\r\n[48] SHIRASHI, Y., OTSUKA, T., The\r\nObservation and a Study of Direct Lightning StrokeCurrent through the Wind\r\nTurbine Generator System, Proceedings of the 28th International\r\nConference on Lightning Protection, Kanazawa, Japan, 18-22 September 2006. (Quan\r\nsát và nghiên cứu về dòng điện cú sét đánh trực tiếp thông\r\nqua hệ thống máy phát tuabin gió)
\r\n\r\n[49] Cigré WG C.4.4.02, Protection of MV\r\nand LV networks against lightning, Part 1: Common topics, July 2005 (Bảo vệ\r\ncho các mạng MV và LV bảo vệ chống sét, Phần\r\n1: Các chủ đề chung)
\r\n\r\n\r\n\r\n
MỤC LỤC
\r\n\r\nLời nói đầu
\r\n\r\nLời giới thiệu
\r\n\r\n1 Phạm vi áp dụng\r\n
\r\n\r\n2 Tài liệu viện\r\ndẫn
\r\n\r\n3 Thuật ngữ và\r\nđịnh nghĩa
\r\n\r\n4 Ký hiệu và\r\nđơn vị
\r\n\r\n5 Các từ viết tắt\r\n
\r\n\r\n6 Môi trường\r\nsét của tuabin gió
\r\n\r\n7 Đánh giá tác\r\nđộng với sét
\r\n\r\n8 Bảo vệ chống\r\nsét của các bộ phận đi kèm
\r\n\r\n9 Nối đất các\r\ntuabin gió và trang trại gió
\r\n\r\n10 An toàn cá\r\nnhân
\r\n\r\n11 Tài liệu cho\r\nhệ thống bảo vệ chống sét
\r\n\r\n12 Kiểm tra hệ\r\nthống bảo vệ chống sét
\r\n\r\nPhụ lục A (tham khảo) - Hiện tượng sét\r\nliên quan đến các tuabin gió
\r\n\r\nPhụ lục B (tham khảo) - Đánh giá chịu\r\ntác động sét
\r\n\r\nPhụ lục C (tham khảo) - Các biện pháp\r\nbảo vệ cánh tuabin
\r\n\r\nPhụ lục D (tham khảo) - Thông số kỹ\r\nthuật thử nghiệm
\r\n\r\nPhụ lục E (tham khảo) - Áp dụng khái\r\nniệm các vùng bảo vệ chống sét (LPZ) trong tuabin gió
\r\n\r\nPhụ lục F (tham khảo) - Lựa chọn và lắp\r\nđặt bảo vệ SPD phối hợp trong tuabin gió
\r\n\r\nPhụ lục G (tham khảo) - Thông tin bổ\r\nsung về liên kết và kỹ thuật che chắn và lắp đặt
\r\n\r\nPhụ lục H (tham khảo) - Phương pháp thử\r\nnghiệm cho các thử nghiệm miễn\r\nnhiễm cấp hệ thống
\r\n\r\nPhụ lục I (tham khảo) - Hệ thống đầu\r\nthu sét
\r\n\r\nPhụ lục J (tham khảo) - Ví dụ về các\r\nđiểm đo xác định
\r\n\r\nPhụ lục K (tham khảo) - Bảng câu hỏi thiệt hại\r\nsét đánh điển hình
\r\n\r\nPhụ lục L (tham khảo) - Hệ thống giám\r\nsát
\r\n\r\nPhụ lục M (tham khảo) - Hướng dẫn cho\r\ncác tuabin gió nhỏ - Vi máy\r\nphát
\r\n\r\nThư mục tài liệu tham khảo
\r\n\r\n\r\n\r\n
\r\n\r\n
1 Đã có TCVN 9888-2:2013 hoàn toàn\r\ntương đương với IEC 62305-2:2010.
\r\n\r\n2 Đã có TCVN 9888-3:2013 hoàn toàn\r\ntương đương với IEC 62305-3:2010.
\r\n\r\n3 Đã có TCVN 9888-4:2013 hoàn toàn tương đương với IEC\r\n62305-4:2010.
\r\n\r\n4 Chữ số trong ngoặc vuông liên quan đến\r\nThư mục tài liệu tham khảo.
\r\n\r\n5) Chỉ trong trường hợp hỏng các hệ thống bên trong ngay lập tức\r\nđe dọa đến tính mạng con người.
\r\n\r\n6) Chỉ đối với các tuabin gió ở những\r\nnơi có thể có tổn thất về động vật (như trang trại chăn nuôi có thể nằm trong\r\nphạm vi 3 m tính từ cột tháp của tuabin gió).
\r\n\r\nFile gốc của Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10687-24:2015 (IEC 61400-24:2010) về Tuabin gió – Phần 24: Bảo vệ chống sét đang được cập nhật.
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10687-24:2015 (IEC 61400-24:2010) về Tuabin gió – Phần 24: Bảo vệ chống sét
Tóm tắt
Cơ quan ban hành | Đã xác định |
Số hiệu | TCVN10687-24:2015 |
Loại văn bản | Tiêu chuẩn Việt Nam |
Người ký | Đã xác định |
Ngày ban hành | 2015-01-01 |
Ngày hiệu lực | |
Lĩnh vực | Công nghiệp |
Tình trạng | Còn hiệu lực |