A medida que las dimensiones de las turbinas eólicas continúan creciendo, aumenta significativamente la probabilidad de que los rayos las golpeen. Los rayos pueden dañar los sistemas de control de las turbinas, los componentes eléctricos, las palas y los generadores.Se estima queLos rayos representan el 80% de todas las reclamaciones de seguros de aerogeneradores, mientrasLas fallas relacionadas con rayos representan el 60% de todas las pérdidas de cuchillas.En promedio, cada aerogenerador sufre daños en las palas inducidos por un rayo.una vez cada 8,4 años.
Para una vida útil típica de 20 años de la turbina, esto corresponde aIncidentes de daños causados por rayos.

Para comprender por qué los turbinas eólicas son frecuentemente "objetivos" de los rayos, hay que aclarar tres factores clave:

1.Altura y exposición ambiental:
Las alturas de las puntas de las turbinas eólicas modernas superan los 150 metros, y una altura mayor aumenta la probabilidad de que el rayo se conecte.

2.Movimiento de rotación:
Las velocidades de punta de la hoja alcanzan80 ‰ 100 m/s, y tal rotación de alta velocidad intensifica la acumulación de carga eléctrica, aumentando la atracción del rayo.

3.Características del material de la hoja:
Las cuchillas se construyen típicamente de fibra de vidrio o fibra de carbono, que tienen una conductividad pobre.
Cuando el rayo golpea, la corriente eléctrica no tiene un camino directo a menos que se incorpore un camino dedicado de conducción del rayo.

Por esta razón, las cuchillas deben contener unSistema de protección contra rayos (LPS)Los receptores se colocan en las puntas de la hoja y los bordes delanteros donde ocurren los golpes más comúnmente.Proporcionan un camino de baja resistencia para canalizar con seguridad la corriente del rayo a través de la torre y en el suelo.

Los métodos de inspección tradicionales se basan enCestas suspendidas manualeso bienCamiones elevadores aéreosLa inspección de un solo aerogenerador requiere normalmentemás de 5 horasLos técnicos deben operar en cestas suspendidas a decenas de metros a más de 100 metros sobre el suelo, con riesgos extremos de caídas.
Además:

Yo...Las operaciones dependen en gran medida de las condiciones meteorológicas (especialmente del viento).

Yo...Se requieren grandes equipos especializados (grúas, elevadores aéreos), lo que provoca costes de inspección muy elevados.

Yo...El mal tiempo suspende las inspecciones, lo que conduce a retrasos en el calendario y un mayor riesgo.

La industria necesita urgentemente un nuevo método de inspecciónque mejora drásticamente la eficiencia, reduce los riesgos de seguridad y garantiza la precisión de las mediciones.
Es el contexto en el queTecnología de inspección inteligente basada en UAVLa energía eólica es una de las principales fuentes de energía eólica en Europa.

2Concepto técnico general: inspección inteligente, basada en el contacto y de alta eficiencia

Para superar las limitaciones de los métodos tradicionales, la industria de la energía eólica se está moviendo hacia tecnologías inteligentes y más seguras.
Esta solución utiliza unUAV como plataforma de inspección aérea.

El sistema utiliza un UAV para transportar unmódulo de detección de contactoque toca de forma remota el receptor de rayos / punta de la hoja para completar el circuito eléctrico.

Yo...Un retráctilcon una capacidad de transmisión superior a 20 W,está instalado encima del UAV.

Yo...Cuando el UAV llega al área de medición, el operador lo controla para que haga contacto físico con el receptor/punta de la cuchilla.

Yo...Se fija un cable de detección a la malla de cobre y se enrolla automáticamente por un cabrestante.

Yo...El cabrestante se conecta a unmicroohmímetro de tierrapara medir la conducción y la resistencia.

Esto logramedición directa de la continuidad de la punta de la cuchilla y de la resistencia a la tierrasin operaciones humanas a gran altitud.

3Ventajas fundamentales e innovaciones tecnológicas: redefinición del estándar de inspección de aerogeneradores

3.1 Mejora revolucionaria de la eficiencia

La solución de UAV mejora drásticamente la eficiencia de la inspección.
Las inspecciones tradicionales de cestas suspendidasmás de 5 horaspara una turbina.
La solución UAV completauna medición de la punta de una sola hoja en menos de 3 minutos, mejorando la eficiencia mediantecientos de veces.

Un parque eólico completo puede inspeccionarse en una ventana muy corta, reduciendo significativamente el tiempo de inactividad de la turbina y mejorando la producción de energía.

3.2 Mejora de la seguridad en todos los frentes

Una de las mayores ventajas es laeliminación de las operaciones humanas a gran altitud.
Todo el trabajo se realiza en el suelo, sin equipo de elevación, sin elevación de personal.

Las características de seguridad adicionales incluyen:

Yo...El cable de detección está asegurado a través de un accesorio de tipo anillo, lo que evita que las hélices de los UAV se acerquen al cable.

Yo...El sistema funciona en una gama más amplia de condiciones climáticas, ampliando el tiempo de trabajo utilizable.

4Componentes del sistema y descripción funcional

4.1 Plataforma de UAV

El sistema utiliza unVehículos no tripulados de grado industrialcon una fuerte resistencia al viento y estabilidad.
Los modelos recomendados incluyen:

Yo...El DJI M350

Yo...El DJI M400

4.2 Detector de contacto de malla de cobre conductor

El detector consta de una estructura de barra anular con una malla conductora metálica interna.
El cable de detección está fijado a la malla.
Este diseño aumenta el área de contacto y mejora la fiabilidad del contacto.

4.3 Gancho y sistema de medición automático de sujeción en tierra

El sistema de tierra incluye:

Yo...Víncula de sujeción(remolque automático), conectado a la malla de cobre del UAV

Yo...Microohmímetropara la medición de la resistencia en tiempo real

Juntos forman el bucle de detección completo.

5. Escenarios de aplicación: Solución de inspección de energía eólica durante todo el ciclo de vida

5.1 Inspección programada de los parques eólicos terrestres

Ideal para el mantenimiento preventivo antes de las temporadas de rayos.
El sistema completa rápidamente las mediciones de puesta a tierra de la hoja en toda la granja, reduciendo el tiempo de inactividad y evitando fallas de la hoja inducidas por rayos.

5.2 Detección de parques eólicos marinos

Las inspecciones tradicionales en alta mar son extremadamente difíciles y costosas.
El sistema UAV elimina la necesidad de buques y elevadores aéreos, reduciendo significativamente la dificultad y el riesgo operativos.

5.3 Instalación y puesta en marcha de las turbinas

Durante la instalación de la turbina, el sistema UAV puede verificar directamente la resistencia de puesta a tierra del LPS después de que la turbina esté completamente ensamblada, algo que los métodos convencionales no pueden hacer.

5.4 Diagnóstico de fallas de protección contra rayos

Después de un rayo, el sistema de UAV realiza diagnósticos rápidos para confirmar la integridad del LPS, localizar fallos y guiar las reparaciones, minimizando el tiempo de inactividad de la turbina.

6Apoyo técnico y garantía de servicio

6.1 Apoyo técnico profesional

Proporcionamos un equipo dedicado con una sólida experiencia en energía eólica y aplicaciones de UAV.
Los servicios incluyen el diseño de soluciones, la selección de equipos y el soporte técnico in situ.

6.2 Actualizaciones tecnológicas continuas

Optimizamos continuamente el rendimiento del sistema y ampliamos las funcionalidades basadas en las necesidades cambiantes de la industria.
Varias patentes relacionadas forman un sistema de protección técnica integral.

Especificaciones detalladas

En el caso de las máquinas de ensamblaje de redes de cobre, el ensamblaje de las máquinas de ensamblaje de redes de cobre debe realizarse en el lugar de ensamblaje.