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指引背景:2014 年接國內客戶對葉片監測的需求,我們開發了防雷擊的葉片監測帶有防雷保 護的傳感器,通過對風機葉片在線監測和系統分析,盡早發現葉片振動超限、載荷過大、 葉片開裂、覆冰等問題,通過實時監測和超限報警及時調整風機運行狀態,防止葉片發生事故, 這對風機安全有非常重要的現實意義。同時,積累的原始數據對風機后續的設計、制造與優化 具有較高的參考價值,對風電產業的長足發展具有積極作用。風機葉片在線監測系統可實時掌 握風機葉片的運行和健康狀況,如發現異常振動,系統可自動發出報警信息,提前發現故障的 位置和發展趨勢,保證風機的安全。但是隨著風力發電裝備的發電功率和發電效能的不斷提升,風機的發電從過去的 0.6MW,到現在的 25MW(如:金風科技的風機,型號:GWH300- 20(25)MW,單機容量覆蓋 20~25 兆瓦,葉輪直徑達 300 米,專為深遠海設計,可抵御 60 米/ 秒臺風,數據源于網站,如有誤差請隨時通知更正),近期發現傳感器在使用中,有被直 擊雷擊穿損壞的情況,故為了幫助客戶更好的用好該款葉片傳感器,特整理此指引,共同努力推進行業的應用與發展!
322AT為雙軸加速度帶溫度輸出傳感器,廣泛應用于風力發電機葉片監測。實際應用中,由于葉片距離地面較高,被雷擊的概率較大。同時葉片整體為非金屬材料,導電和屏蔽能力較 差,安裝在葉片中的傳感器和線纜被雷擊損壞概率較大。
為了避免傳感器和線纜被雷擊損壞需要在葉片上規范安裝引閃器或避雷針:
避雷針或引閃器需要延伸至傳感器之前,靠近葉尖位置。
傳感器和線纜需要和引閃器/避雷針保持 20cm 以上距離,并且確保二者之間有足夠 的絕緣能力。
引閃器/避雷針接地電阻需
如果無法確保引閃器/避雷針接地電阻,可在數據采集設備前增加共模濾波器,以增加傳感器線纜到
地之間的電阻,驅使雷擊電流沿引閃器/避雷針釋放到大地。
共模濾波器可以用如下兩種方式制作:
1、 采用共模電感制作濾波器。濾波器電路如下圖所示。設計 PCB 時,需要保證濾波電感輸 入/輸出之間耐壓>5kV。濾波器需安裝在絕緣外殼中,避免擊穿和周圍設備導通。濾波器應靠 近數據采集設備。

2 、采用錳鋅鐵氧體磁環繞線制作共模濾波器。選用尺寸 63*38*25mm 或更大的錳鋅鐵氧體磁環,將線纜穿入磁環至少 10 匝,然后再接入數據采集器,穿線過程中不可損壞絕緣層。如下圖所示,磁環應靠近數據采集設備。

最后,特別提醒與注意,針對以上的建議方案,傳感器廠商為幫助用戶用好相關監測方案的建議,盡努力從感知與采集上做好防護;但對于高能量的雷電襲擊,很難從電路與采集上去做的防護,更重要還是需要做好風力發電設備的防雷與避雷保護。如需進一步了解產品安裝應用信息,可聯系我們:
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