Windenergie: Sichere Signalübertragung durch Überspannungsschutz-Modul
Aufgrund der Höhe und der häufig exponierten Lage (auf Hügelketten, Bergrücken etc.) schlägt der Blitz oft in Windenergieanlagen (WEA) ein. Der Blitz durchläuft dabei die komplette Anlage und beeinflusst die Komponenten und elektrischen Systeme. Doch nicht nur direkte Blitzeinschläge, auch Einschläge in unmittelbarer Umgebung oder in angeschlossenen Versorgungsnetzen können zu Störungen oder zum Ausfall empfindlicher elektronischer Komponenten führen. Dagegen hilft ein durchgängiges Blitz- und Überspanungsschutzkonzept, das teure Ausfallzeiten und Reparaturen vermeidet – und sicherstellt, dass die WEA sich in der vorgesehenen Zeit amortisieren können.
Für den Überspannungsschutz von gängigen Signalen im Bereich der Steuerungs- und Regelungstechnik von WEA hat HARTING in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Dehn + Söhne – einem Spezialisten im Bereich Blitz- und Überspannungsschutz – das Han-Modular® Überspannungsschutz-Modul entwickelt. Im Blitzschutzkonzept kann man das Modul als das letzte kleine Element in einer langen „Ableiterkette“ verstehen, die von den großen Ableitern am Blatt und die Übergangspunkte über den Turm als faradayschen Käfig bis zu den Schutzeinrichtungen für Frequenzumrichter, Schaltschränke, Mess- und Steuerungeinrichtungen reicht.
Das Modul ist integriert in einen modularen Steckverbinder und schützt dort die angrenzenden Systeme bzw. Schaltkreise vor Spannungsspitzen. Durchläuft eine Spannungsspitze – verursacht durch einen Blitzeinschlag oder elektromagnetische Aufladungen – das System, wird sie bereits im Steckverbinder vom Überspannungsschutz-Modul über das Gehäuse abgeleitet. Die weitere Ausbreitung der Überspannung wird dadurch verhindert, nachgelagerte Systeme sind vor Störungen oder Schäden geschützt.
Das Überspannungsschutz-Modul verwendet mehrere Schutzelemente wie Gasableiter, Supressor-Dioden und Widerstände. Tritt eine Überspannung auf, sorgen diese Schutzelemente für eine koordinierte Ableitung der Störgröße.
Der vorgelagerte Überspannungsschutz eröffnet weitere Möglichkeiten der Kosten- und Platzeinsparung in den angeschlossenen Systemen. Bei einem Schaltschrank, beispielsweise, wird die anliegende Spannungsspitze über den Steckverbinder und das Schaltschrankgehäuse abgeleitet. Weitere Schutzelemente werden für den Schaltschrank nicht gebraucht. Das Modul spart folglich Platz und zusätzliche Kosten.
In den vor Überspannung geschützten Bereichen einer Windenergieanlage können störungsfrei Signale übermittelt werden. Bei richtiger Anwendung reduziert das Überspannungsschutz-Modul die Zahl der Betriebsunterbrechungen aufgrund von gestörter Signalkommunikation, erhöht die Lebensdauer und steigert so letztlich die Anlagenverfügbarkeit.
