Windenergie: veilige signaaloverdracht door modules voor overspanningsbeveiliging
Vanwege hun hoge en vaak blootgestelde ligging op heuvels, bergkammen, enz. zijn windturbines dikwijls slachtoffer van blikseminslagen. De inslag vloeit door het volledige systeem en tast componenten en elektrische systemen aan. Niet alleen directe blikseminslagen, maar ook inslagen in de onmiddellijke nabijheid van de turbine en de verbonden voedingsnetwerken kunnen leiden tot storingen of fouten in gevoelige elektronische componenten. Een consequent concept voor bliksem- en overspanningsbeveiliging vermijdt daarentegen kostbare uitvaltijd en reparaties. Daardoor levert dit een bijdrage aan de prestaties waardoor de turbines zichzelf terugbetalen gedurende de daarvoor geplande tijd.
Voor overspanningsbeveiliging van gebruikelijke signalen ten behoeve van besturings- en regelingstechnologie heeft HARTING de Han-Modular®-overspanningsbeveiligingsmodule ontwikkeld in samenwerking met Dehn + Söhne, die de specialisten zijn op het gebied van bliksem- en overspanningsbescherming. In een concept voor bliksembescherming voor windturbines kan de module worden beschouwd als het laatste elementje in een uitgebreid afleidsysteem dat zich uitstrekt van de grote afleiders op het blad en de overdrachtspunten, via de toren als kooi van Faraday tot de beschermingsapparaten voor frequentieomvormers, besturingskasten, meet- en besturingsapparatuur.
Het inzetstuk vormt een onderdeel van een volledig modulaire connector en beschermt de nabijgelegen systemen of circuits tegen overgangspieken. Indien de overgang – veroorzaakt door een blikseminslag of door elektromagnetische ladingen – een elektronisch systeem binnengaat, wordt deze door de piekbeschermingsmodule in de behuizing al in de connector gedissipeerd. De overgang verspreidt zich niet verder, benedenstroomse systemen worden beschermd tegen interferentie of schade.
De overspanningsbeveiligingsmodule maakt gebruik van verschillende beschermingselementen, zoals gasvangers, onderdrukkingsdiodes en weerstanden. Indien er een overgangspiek optreedt, verzekeren de beschermende elementen een gecoördineerde afleiding van de storingsvariabele.
De bovenstroomse overspanningsbeveiliging opent verdere mogelijkheden voor kosten- en ruimtebesparingen in gekoppelde systemen. In een besturingskast wordt de toegepaste spanningspiek bijvoorbeeld afgeleid via de connector en de behuizing van de schakelkast. Er zijn geen verdere elementen noodzakelijk om de besturingskast te beschermen. De module voor overspanningsbeveiliging bespaart dan ook ruimte en extra kosten.
In windturbinegebieden die zijn beschermd tegen overgangspieken, kunnen signalen zonder interferentie worden overgedragen. Indien deze correct wordt gebruikt, vermindert de module de uitvaltijd wegens verstoringen van de signaalcommunicatie, verlengt deze de servicelevensduur van de machine door de bedrijfstijd te verbeteren en gevoelige elektronische apparaten te beschermen.
