風力タービンの寸法が増大し続けると、落雷の可能性が大幅に増加します。落雷は、タービン制御システム、電気部品、ブレード、発電機に損傷を与える可能性があります。推定されるのは、風力タービン保険請求の 80% は雷によるものです、 その間落雷関連の故障はブレード損失全体の 60% を占めます。平均して、各風力タービンは雷によるブレードの損傷を受けます。8.4年に1回。
一般的な 20 年のタービン寿命の場合、これは次の値に相当します。落雷によるブレード損傷事故が 2 ～ 3 件発生。

風力タービンが頻繁に雷の「標的」になる理由を理解するには、次の 3 つの重要な要素を明確にする必要があります。

1.身長と環境暴露:
現在の風力タービンの先端の高さは 150 メートルを超えており、高さが高くなるほど落雷の可能性が高くなります。

2.回転運動:
刃先速度到達80～100m/秒、そしてそのような高速回転は電荷の蓄積を強化し、雷の誘引力を増加させます。

3.刃の材質の特徴:
ブレードは通常、導電性が低いグラスファイバーまたはカーボンファイバーで作られています。
落雷が発生した場合、専用の雷伝導経路が埋め込まれていない限り、電流が直接流れることはありません。

このため、ブレードには内部に雷保護システム (LPS)雷受容器、引下げ導体、接地端子で構成されます。レセプターは、衝突が最も頻繁に発生するブレードの先端と前縁に配置されます。これらは、雷電流をタワーを通って地面に安全に流すための低抵抗経路を提供します。

従来の検査方法は次のものに依存しています。手動吊り下げバスケットまたは高所作業車。通常、単一の風力タービンを検査するには、5時間以上1 日に検査できるタービンは 1 ～ 2 基だけです。技術者は、地上数十メートルから 100 メートル以上に吊り下げられたバスケットの中で作業する必要があり、極度の落下の危険にさらされます。
さらに：

私運行は気象条件（特に風）に大きく左右されます。

私大型の特殊機器（クレーン、高所作業車）が必要となるため、検査コストが非常に高くなります。

私悪天候により検査が中断され、スケジュールの遅延やリスクの増加につながります。

業界は新しい検査方法を早急に必要としていますこれにより、効率が大幅に向上し、安全上のリスクが軽減され、測定精度が保証されます。
これは次のような文脈ですUAVベースのインテリジェント検査技術風力発電業界にとって革新的なソリューションが登場しました。

2. 全体的な技術コンセプト：インテリジェント、接触ベース、高効率検査

従来の方法の限界を克服するために、風力発電業界はインテリジェントでより安全なテクノロジーに移行しています。
このソリューションでは、空中検査プラットフォームとしてのUAV。

このシステムは、特別に設計された UAV を使用して、接触式検知モジュール遠隔から雷受容体/ブレード先端に触れて電気ループを完成させます。

私格納式導電性銅メッシュアセンブリUAVの上部に設置されています。

私UAV が測定エリアに到達すると、オペレーターは UAV を制御してブレード レセプター/チップと物理的に接触させます。

私検出ケーブルは銅メッシュに固定されており、テザーウインチにより自動的に巻き取りされます。

私ウインチは、接地マイクロオーム計伝導と抵抗を測定します。

これにより、ブレード先端の導通性と接地抵抗を直接測定人間による高高度での作業は必要ありません。

3. 主要な利点と技術革新: 風力タービンの検査基準の再定義

3.1 革新的な効率向上

UAV ソリューションは検査効率を劇的に向上させます。
従来の吊りかご検査には時間がかかります5時間以上タービン1台分。
UAVソリューションが完成1 つのブレード先端の測定を 3 分以内に完了、効率を向上させる何百回も。

風力発電所全体を非常に短い時間枠内で検査できるため、タービンのダウンタイムが大幅に短縮され、エネルギー出力が向上します。

3.2 あらゆる面での安全性の強化

最大の利点の 1 つは、高高度での人間による作業の排除。
すべての作業は地上で行われ、昇降装置や人員の昇降はありません。

追加の安全機能には次のようなものがあります。

私検出ケーブルはリングタイプのアタッチメントによって固定され、UAV プロペラがケーブルに接触するのを防ぎます。

私このシステムはより幅広い気象条件で動作し、使用可能な作業時間を拡大します。

4. システムコンポーネントと機能の説明

4.1 UAV プラットフォーム

システムでは、産業グレードのUAV強い耐風性と安定性を備えています。
推奨モデルは次のとおりです。

私DJI M350

私DJI M400

4.2 導電性銅メッシュ接触検出器

検出器は、内部に金属導電性メッシュを備えた環状ロッド構造で構成されています。
検出ケーブルはメッシュに固定されています。
この設計により接触面積が増加し、接触信頼性が向上します。

4.3 地上自動テザーウインチおよび計測システム

地上システムには次のものが含まれます。

私テザーウインチ(自動巻き取り)、UAV 銅メッシュに接続

私マイクロオーム計リアルタイム抵抗測定用

これらは一緒になって完全な検出ループを形成します。

5. アプリケーション シナリオ: フルライフサイクルの風力発電検査ソリューション

5.1 陸上風力発電所の定期検査

雷が発生する前の予防メンテナンスに最適です。
このシステムは、ファーム全体のブレード接地測定を迅速に完了し、ダウンタイムを削減し、落雷によるブレードの故障を防ぎます。

5.2 洋上風力発電所の検出

従来のオフショア検査は非常に難しく、コストがかかります。
UAV システムは船舶や高所リフトの必要性を排除し、運用の困難さとリスクを大幅に軽減します。

5.3 タービンの設置と試運転

タービンの設置中に、タービンが完全に組み立てられた後、UAV システムは LPS 接地抵抗を直接検証できますが、これは従来の段階ごとの方法では不可能なことです。

5.4 避雷障害診断

落雷後、UAV システムは迅速な診断を実行して、LPS の完全性を確認し、故障箇所を特定し、修理をガイドし、タービンのダウンタイムを最小限に抑えます。

6. 技術サポートとサービス保証

6.1 専門的なエンジニアリングのサポート

当社は、強力な風力発電と UAV アプリケーションの経験を持つ専門チームを提供します。
サービスには、ソリューション設計、機器の選択、オンサイトの技術サポートが含まれます。

6.2 継続的なテクノロジーのアップグレード

当社は、進化する業界のニーズに基づいてシステムのパフォーマンスを継続的に最適化し、機能を拡張します。
複数の関連特許により、包括的な技術保護システムが形成されています。

詳細仕様

検出テザーウインチおよび銅メッシュアセンブリ