По мере того как размеры ветровых турбин продолжают расти, вероятность ударов молнии значительно возрастает.По оценкам,на молнии приходится 80% всех страховых претензий на ветряные турбины, покаНеисправности, связанные с молнией, составляют 60% всех потерь лезвия.В среднем каждая ветряная турбина страдает от повреждений лопастей, вызванных молнией.один раз в 8,4 года.
Для типичного 20-летнего срока службы турбины это соответствует2 ̊3 инциденты с повреждением лезвия, вызванные молнией.

Чтобы понять, почему ветряные турбины часто "нападают" на молнии, необходимо выяснить три ключевых фактора:

1.Высота и воздействие окружающей среды:
Высота вершин современных ветряных турбин превышает 150 метров, и более высокая высота увеличивает вероятность попадания молнии.

2.Ротационное движение:
Скорость кончика лезвия достигает80 ‰ 100 м/с, и такое высокоскоростное вращение усиливает накопление электрического заряда, увеличивая притяжение молнии.

3.Характеристики материала лезвия:
Лезвия обычно изготавливаются из стекловолокна или углеродного волокна, которые имеют плохую проводимость.
При ударе молнии электрический ток не имеет прямого пути, если не встроен специальный путь проводимости молнии.

По этой причине лезвия должны содержать внутреннююСистема защиты от молний (LPS)Рецепторы расположены на кончиках лезвия и передних краях, где чаще всего происходят удары.Они обеспечивают путь с низким сопротивлением для безопасного направления молниеносного тока через башню и в землю.

Традиционные методы проверки основаны наручные подвесные корзиныилигрузовики с воздушным подъемомПроверка одной ветряной турбины обычно требуетболее 5 часовТехники должны работать в подвешенных корзинах на высоте от десятков до более чем 100 метров над землей, подвергаясь экстремальным рискам падения.
Кроме того:

Я...Операции в значительной степени зависят от погодных условий (особенно ветра).

Я...Требуется большое специализированное оборудование (краны, воздушные подъемники), что приводит к очень высоким затратам на проверку.

Я...Плохая погода приостанавливает проверки, что приводит к задержкам и увеличению риска.

Промышленность срочно нуждается в новом методе инспекциичто значительно повышает эффективность, снижает риски для безопасности и обеспечивает точность измерений.
В этом контекстеИнтеллектуальная технология инспекции на базе БПЛАПоявилось революционное решение для ветровой энергетики.

2Общая техническая концепция: интеллектуальная, контактная, высокоэффективная инспекция

Чтобы преодолеть ограничения традиционных методов, ветроэнергетическая отрасль переходит к интеллектуальным и более безопасным технологиям.
В этом растворе используетсяБПЛА в качестве платформы воздушного наблюдения.

Система использует БПЛА для перевозки специально разработанногомодуль обнаружения контактного типакоторый удаленно касается молниеносного рецептора/конец лезвия для завершения электрической цепи.

Я...Свертывающийсяпроводящая медная сеткаустанавливается на вершине БПЛА.

Я...Когда БПЛА достигает зоны измерения, оператор управляет им, чтобы физически контактировать с рецептором/конецом лезвия.

Я...На медную сетку прикрепляется детекционный кабель, который автоматически закручивается и выкручивается верёвкой.

Я...Винт подключается кназемный микроомметрдля измерения проводимости и сопротивления.

Это достигаетпрямое измерение непрерывности кончиков лезвия и сопротивления заземлениюбез человеческих операций на больших высотах.

3Основные преимущества и технологические инновации: переопределение стандарта инспекции ветровых турбин

3.1 Революционное повышение эффективности

Решение БПЛА значительно улучшает эффективность инспекции.
Традиционные проверки подвесных корзинболее 5 часовдля одной турбины.
Решение БПЛА завершеноизмерение одной кончины лезвия менее чем за 3 минуты, повышение эффективности путемсотню раз.

Полная ветровая электростанция может быть проверена в течение очень короткого периода времени, что значительно сокращает время простоя турбины и улучшает выработку энергии.

3.2 Улучшение безопасности на всех фронтах

Одним из главных преимуществ являетсяликвидация высоких человеческих операций.
Все работы выполняются на земле без подъемного оборудования, без подъема персонала.

Дополнительные элементы безопасности включают:

Я...Кабель обнаружения закреплен кольцевым устройством, предотвращающим контакт с кабелем с винтами БПЛА.

Я...Система работает в более широком диапазоне погодных условий, расширяя рабочее время.

4Компоненты системы и функциональное описание

4.1 Платформа БПЛА

Система используетБПЛА промышленного классас сильным сопротивлением ветру и стабильностью.
Рекомендуемые модели включают:

Я...DJI M350

Я...DJI M400

4.2 Контактный детектор с проводящей медью

Детектор состоит из кольцеобразной конструкции с металлической проводящей сеткой.
Кабель обнаружения прикреплен к сетке.
Эта конструкция увеличивает площадь контакта и повышает надежность контакта.

4.3 Автоматическая наземная вертикаль и система измерений

Наземная система включает:

Я...Веревка для привязки(автоматическая зацепка), подключение к медным сеткам БПЛА

Я...Микроомметрдля измерения сопротивления в реальном времени

Вместе они образуют полный цикл обнаружения.

5. Сценарии применения: решение для проверки ветроэнергетики на протяжении всего жизненного цикла

5.1 Плановые инспекции наземных ветровых электростанций

Идеально подходит для профилактического обслуживания перед сезоном грозы.
Система быстро выполняет измерения заземления клинка, сокращая время простоя и предотвращая сбои клинка, вызванные молнией.

5.2 Выявление морских ветровых электростанций

Традиционные оффшорные инспекции чрезвычайно сложны и дорогостоящие.
Система беспилотных летательных аппаратов исключает необходимость в судах и воздушных подъемниках, значительно снижая эксплуатационные трудности и риски.

5.3 Установка и ввод в эксплуатацию турбин

Во время установки турбины система БПЛА может напрямую проверять сопротивление заземления LPS после полной сборки турбины, что обычные поэтапные методы не могут сделать.

5.4 Диагностика неисправностей в защите от молнии

После удара молнии система БПЛА выполняет быструю диагностику для подтверждения целостности LPS, обнаружения неисправностей и направления ремонта, минимизируя время простоя турбины.

6. Техническая поддержка и обеспечение обслуживания

6.1 Профессиональная инженерная поддержка

Мы предоставляем специализированную команду с сильным ветровым и беспилотным применением.
Услуги включают в себя проектирование решений, выбор оборудования и техническую поддержку на месте.

6.2 Постоянное совершенствование технологий

Мы постоянно оптимизируем производительность системы и расширяем функциональность на основе меняющихся потребностей отрасли.
Многочисленные связанные патенты образуют комплексную систему технической защиты.

Подробная спецификация

Установка лопатки и медной сетки