Poiché le dimensioni delle turbine eoliche continuano a crescere, la probabilità che si verifichino fulmini aumenta in modo significativo. I fulmini possono danneggiare i sistemi di controllo delle turbine, i componenti elettrici, le pale e i generatori. Si stima cheI fulmini rappresentano l’80% di tutti i sinistri assicurativi per le turbine eoliche, Mentrei guasti legati ai fulmini rappresentano il 60% di tutte le perdite delle pale. In media, ogni turbina eolica subisce danni alle pale causati dai fulminiuna volta ogni 8,4 anni.
Per una durata tipica di una turbina di 20 anni, ciò corrisponde a2-3 incidenti con danni alla lama causati da fulmini.

Per comprendere perché le turbine eoliche sono spesso “prese di mira” dai fulmini, è necessario chiarire tre fattori chiave:

1.Altezza ed esposizione ambientale:
L'altezza delle punte delle moderne turbine eoliche supera i 150 metri e un'altezza maggiore aumenta la probabilità che si attacchino i fulmini.

2.Movimento rotatorio:
La velocità della punta della lama è raggiunta80–100 m/sec, e tale rotazione ad alta velocità intensifica l'accumulo di carica elettrica, aumentando l'attrazione dei fulmini.

3.Caratteristiche del materiale della lama:
Le lame sono generalmente realizzate in fibra di vetro o fibra di carbonio, che hanno una scarsa conduttività.
Quando un fulmine colpisce, la corrente elettrica non ha un percorso diretto a meno che non sia incorporato un percorso di conduzione del fulmine dedicato.

Per questo motivo le lame devono contenere un internoSistema di protezione contro i fulmini (LPS)costituito da ricettori di fulmini, conduttori calanti e terminali di messa a terra. I recettori sono posizionati sulle punte delle pale e sui bordi anteriori dove si verificano più comunemente i colpi. Forniscono un percorso a bassa resistenza per incanalare in sicurezza la corrente del fulmine attraverso la torre e nel terreno.

I metodi di ispezione tradizionali si basano sucestelli sospesi manualiOcarrelli elevatori aerei. L'ispezione di una singola turbina eolica richiede in genereoltre 5 ore, consentendo l'ispezione di solo 1-2 turbine al giorno. I tecnici devono operare in cestelli sospesi a decine di metri fino a oltre 100 metri dal suolo, affrontando rischi di caduta estremi.
Inoltre:

lLe operazioni dipendono fortemente dalle condizioni meteorologiche (soprattutto dal vento).

lSono necessarie grandi attrezzature specializzate (gru, ascensori aerei), che causano costi di ispezione molto elevati.

lIl maltempo sospende le ispezioni, portando a ritardi nella programmazione e ad un aumento del rischio.

L’industria ha urgentemente bisogno di un nuovo metodo di ispezioneche migliora notevolmente l’efficienza, riduce i rischi per la sicurezza e garantisce l’accuratezza della misurazione.
Questo è il contesto in cuiTecnologia di ispezione intelligente basata su UAVè emersa una soluzione rivoluzionaria per il settore dell’energia eolica.

2. Concetto tecnico generale: ispezione intelligente, basata sul contatto e ad alta efficienza

Per superare i limiti dei metodi tradizionali, l’industria dell’energia eolica si sta muovendo verso tecnologie intelligenti e più sicure.
Questa soluzione utilizza aUAV come piattaforma di ispezione aerea.

Il sistema utilizza un UAV per trasportare un aereo appositamente progettatomodulo di rilevamento a contattoche tocca a distanza il recettore del fulmine/punta della lama per completare il circuito elettrico.

lUn retrattileassemblaggio conduttivo di rete di rameè installato sopra l'UAV.

lQuando l'UAV raggiunge l'area di misurazione, l'operatore lo controlla per stabilire un contatto fisico con il recettore/punta della pala.

lUn cavo di rilevamento è fissato alla rete di rame e viene avvolto/estratto automaticamente da un verricello.

lIl verricello si collega a amicroohmmetro di terraper misurare conduzione e resistenza.

Ciò si ottienemisurazione diretta della continuità della punta della pala e della resistenza di terrasenza operazioni umane ad alta quota.

3. Vantaggi principali e innovazioni tecnologiche: ridefinire lo standard di ispezione delle turbine eoliche

3.1 Miglioramento rivoluzionario dell’efficienza

La soluzione UAV migliora notevolmente l’efficienza delle ispezioni.
Si effettuano le tradizionali ispezioni dei cestelli sospesioltre 5 oreper una turbina.
La soluzione UAV è completatauna singola misurazione della punta della lama in meno di 3 minuti, migliorando l'efficienza dicentinaia di volte.

Un intero parco eolico può essere ispezionato in un periodo molto breve, riducendo significativamente i tempi di fermo della turbina e migliorando la produzione di energia.

3.2 Maggiore sicurezza su tutti i fronti

Uno dei maggiori vantaggi è ileliminazione delle operazioni umane ad alta quota.
Tutto il lavoro viene eseguito a terra: senza attrezzature di sollevamento, senza elevazione del personale.

Ulteriori funzionalità di sicurezza includono:

lIl cavo di rilevamento è fissato tramite un attacco ad anello, che impedisce alle eliche dell'UAV di entrare in contatto con il cavo.

lIl sistema funziona in una gamma più ampia di condizioni meteorologiche, ampliando il tempo di lavoro utilizzabile.

4. Componenti del sistema e descrizione funzionale

4.1 Piattaforma UAV

Il sistema utilizza unUAV di livello industrialecon forte resistenza al vento e stabilità.
I modelli consigliati includono:

lDJI M350

lDJI M400

4.2 Rilevatore di contatti conduttivi in ​​rete di rame

Il rilevatore è costituito da una struttura ad asta anulare con una rete metallica conduttiva interna.
Il cavo di rilevamento è fissato alla rete.
Questo design aumenta l'area di contatto e migliora l'affidabilità del contatto.

4.3 Verricello di collegamento automatico a terra e sistema di misurazione

Il sistema di terra comprende:

lVerricello per cavo(avvolgimento automatico), collegamento alla rete di rame dell'UAV

lMicroohmmetroper la misurazione della resistenza in tempo reale

Insieme formano il circuito di rilevamento completo.

5. Scenari applicativi: soluzione per l'ispezione dell'intero ciclo di vita dell'energia eolica

5.1 Ispezione programmata per parchi eolici onshore

Ideale per la manutenzione preventiva prima delle stagioni dei fulmini.
Il sistema completa rapidamente le misurazioni della messa a terra delle pale dell'intera azienda agricola, riducendo i tempi di inattività e prevenendo guasti alle pale causati dai fulmini.

5.2 Rilevamento di parchi eolici offshore

Le tradizionali ispezioni offshore sono estremamente difficili e costose.
Il sistema UAV elimina la necessità di navi e ascensori aerei, riducendo significativamente le difficoltà e i rischi operativi.

5.3 Installazione e messa in servizio della turbina

Durante l'installazione della turbina, il sistema UAV può verificare direttamente la resistenza di terra dell'LPS dopo che la turbina è stata completamente assemblata, cosa che i metodi convenzionali fase per fase non possono fare.

5.4 Diagnosi dei guasti della protezione contro i fulmini

Dopo un fulmine, il sistema UAV esegue una diagnostica rapida per confermare l'integrità dell'LPS, individuare i guasti e guidare le riparazioni, riducendo al minimo i tempi di fermo della turbina.

6. Supporto tecnico e garanzia del servizio

6.1 Supporto tecnico professionale

Forniamo un team dedicato con una forte esperienza nell'energia eolica e nelle applicazioni UAV.
I servizi includono la progettazione della soluzione, la selezione delle apparecchiature e il supporto tecnico in loco.

6.2 Aggiornamenti tecnologici continui

Ottimizziamo continuamente le prestazioni del sistema ed espandiamo le funzionalità in base all'evoluzione delle esigenze del settore.
Numerosi brevetti correlati costituiscono un sistema completo di protezione tecnica.

Specifiche dettagliate

Verricello di rilevamento e gruppo rete in rame