Hệ thống đầu thu sét là gì? Khi thiết kế bảo vệ Hệ thống đầu thu sét liên quan đến cánh của Tuabin gió cần lưu ý những vấn đề gì?

Nội dung chính

• Hệ thống đầu thu sét là gì?
• Khi thiết kế bảo vệ Hệ thống đầu thu sét liên quan đến cánh của Tuabin gió cần lưu ý những vấn đề gì?
• Việc kiểm tra hiệu quả hệ thống đầu thu sét liên quan đến cánh của Tuabin gió phải được kiểm tra bằng phương pháp nào?

Hệ thống đầu thu sét là gì?

Căn cứ tại tiểu mục 3.1, 3.11 Mục 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10687-24:2015 (IEC 61400-24:2010) về Tuabin gió - Phần 24: Bảo vệ chống sét thì:

(i) Hệ thống đầu thu sét (air-termination system)

Bộ phận của hệ thống LPS bên ngoài sử dụng các phần tử kim loại như các thanh kim loại, lưới kim loại hoặc dây chống sét để thu sét.

(ii) Hệ thống đầu thu sét (earth-termination system)

Bộ phận của LPS bên ngoài được thiết kế để dẫn và phân tán dòng điện sét xuống đất.

Khi thiết kế bảo vệ Hệ thống đầu thu sét liên quan đến cánh của Tuabin gió cần lưu ý những vấn đề gì? (Hình từ Internet)

Khi thiết kế bảo vệ Hệ thống đầu thu sét liên quan đến cánh của Tuabin gió cần lưu ý những vấn đề gì?

Căn cứ tại tiểu tiết 8.2.4.1 tiết 8.2.4 tiểu mục 8.2 Mục 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10687-24:2015 (IEC 61400-24:2010) về Tuabin gió - Phần 24: Bảo vệ chống sét:

Theo đó, khi thiết kế bảo vệ Hệ thống đầu thu sét liên quan đến cánh của Tuabin gió cần lưu ý những vấn đề sau:

- Hệ thống đầu thu sét được đặt trong các diện tích bề mặt trên cánh nơi các tiên đạo kết nối có thể khởi nguồn và gây ra sét hoặc đánh thủng nếu không có đầu thu sét. Các hệ thống đầu thu sét có thể là một phần của kết cấu cánh của nó, các thành phần thêm vào cánh, hoặc kết hợp của chúng.

- Không áp dụng các công cụ định vị hệ thống đầu thu sét (quả cầu lăn, góc bảo vệ, v.v...) đã mô tả trong IEC 62305-3 cho các cánh tuabin gió. Do vậy, thiết kế hệ thống đầu thu sét phải được kiểm tra theo 8.2.3.

- Nhà chế tạo phải đảm bảo rằng hệ thống đầu thu sét được gắn thích hợp trong giá lắp đặt của nó, và phải thiết kế hệ thống đầu thu sét sao cho có thể chịu được hao mòn dự kiến do gió, hơi ẩm, các hạt bụi, v.v.... Như một phần của việc kiểm tra, các thành phần bảo vệ chống sét phải có trong thiết kế cuối cùng của cánh, các thử nghiệm độ mỏi trước đó và các thử nghiệm cơ khí khác.

- Tất cả các bộ phận bên trong của hệ thống đầu thu sét, giá lắp đầu thu sét và các kết nối tới dây dẫn sét phải được thiết kế để giảm thiểu rủi ro do phóng điện bên trong hình thành từ những bộ phận này (nghĩa là các dải phát xạ và các tiên đạo sét).

- Nhà chế tạo phải thiết kế hệ thống đầu thu sét sao cho nhân viên bảo trì có thể sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận của nó khi bị hỏng hoặc bị giảm chất lượng do các ảnh hưởng của sét hoặc của môi trường khác.

Các đầu thu sét sẽ hao mòn qua thời gian do sự ăn mòn tại các nguồn hồ quang sét. Sự ăn mòn liên quan đến sự tích điện vào các nguồn hồ quang sét và vật liệu và hình dáng bề mặt của hệ thống đầu thu sét. Các cánh mà nhận một số lượng lớn các chùm sét cuối cùng có thể yêu cầu thay thế các đầu thu sét. Vòng đời của hệ thống đầu thu sét phải được tối đa nhờ lựa chọn vật liệu và thiết kế phù hợp. Nhà chế tạo phải cung cấp chỉ dẫn về cách kiểm tra và bảo trì hệ thống đầu thu sét.

Ví dụ nếu hệ thống đầu thu sét được phủ bằng một lớp mạ thì chức năng và khả năng bù cho vòng đời của cánh phải được bảo dưỡng. Các thử nghiệm được đề xuất để xác định hiệu quả các đầu thu sét được mô tả trong Phụ lục D

- Nhà chế tạo phải xác định quy trình kiểm tra chính thức cho các hệ thống đầu thu sét sao cho có thể thiết lập và kiểm tra vòng đời thiết kế và khoảng thời gian sửa chữa/thay thế đã ước tính.

- Kiểm tra hiệu quả hệ thống đầu thu sét phải được thực hiện theo mô tả trong 8.2.3.

Việc kiểm tra hiệu quả hệ thống đầu thu sét liên quan đến cánh của Tuabin gió phải được kiểm tra bằng phương pháp nào?

Theo quy định tại tiết 8.2.3 tiểu mục 8.2 Mục 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10687-24:2015 (IEC 61400-24:2010) thì:

Việc kiểm tra hiệu quả hệ thống đầu thu sét liên quan đến cánh của Tuabin gió phải được kiểm tra bằng một trong các phương pháp sau:

- Thử nghiệm điện áp cao và dòng điện cao theo 8.2.5;

- Chứng minh kiểu (thiết kế) cánh tương tự với kiểu cánh đã được kiểm tra trước đó, hoặc kiểu cánh có bảo vệ chống sét thành công đã được nêu trong tài liệu;

- Sử dụng dụng cụ phân tích được kiểm tra trước đó bằng cách so sánh với các kết quả thử nghiệm hoặc với các thiết kế bảo vệ cánh đã qua quá trình làm việc thành công.

Để khẳng định việc kiểm tra xác nhận theo cách b), các cánh phải có cùng thành phần vật liệu cấu tạo, cùng hệ thống bảo vệ chống sét và có cùng kích thước kết cấu đặc trưng. Không cho phép có các thay đổi đáng kể ảnh hưởng đến độ nhạy sét mà không được kiểm tra xác nhận. Tuy nhiên, các đánh giá giống với những đánh giá được thực hiện trên thiết kế cánh đã được kiểm tra trước đó sẽ không cần phải lặp lại.

Nhà chế tạo cánh phải đưa ra tài liệu mô tả về phương pháp được sử dụng và các kết quả kiểm tra xác nhận.