| Περίληψη: | Στη σύγχρονη εποχή των ολοένα και περισσότερο αυξανόμενων ενεργειακών αναγκών και της σταδιακής εξάντλησης των αποθεμάτων των ορυκτών καυσίμων, κρίνεται απαραίτητη η στροφή στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η πιο διαδεδομένη μορφή εκμετάλλευσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι οι ανεμογεννήτριες, οι οποίες μετατρέπουν την αιολική ενέργεια του ανέμου σε ηλεκτρική. Η ανεμογεννήτρια αποτελεί μια ιδιαίτερη κατασκευή λόγω του μεγάλου ύψους της και της τοποθέτησής της σε απομακρυσμένες περιοχές με δυσμενείς συνθήκες γείωσης και άμεσα εκτεθειμένες στους κεραυνούς. Ένα κεραυνικό πλήγμα είναι ικανό να προκαλέσει σημαντικές βλάβες τόσο στα μηχανικά, όσο και στα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά μέρη της ανεμογεννήτριας. Επίσης, μπορεί να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα ή ακόμα και θάνατο σε κάποιον άνθρωπο που βρίσκεται στον περιβάλλοντα χώρο. Για τους παραπάνω λόγους κρίνεται απαραίτητη η σχεδίαση ενός αποτελεσματικού συστήματος αντικεραυνικής προστασίας, σκοπός του οποίου είναι η διοχέτευση των κεραυνικών ρευμάτων στη γη χωρίς κίνδυνο. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η συμπεριφορά και η αποτελεσματικότητα του συστήματος γείωσης μιας ανεμογεννήτριας, για δύο διαφορετικά κεραυνικά πλήγματα με μέγιστη ένταση ρεύματος τα 150 kA και χρόνους μετώπου και ουράς, 1.2/50 μs και 19/485 μs. Για την μοντελοποίηση του συστήματος χρησιμοποιήθηκε η κυκλωματική προσέγγιση, σύμφωνα με την οποία τα ηλεκτρόδια γείωσης παριστάνονται από κατανεμημένα κυκλώματα, αποτελούμενα από εν σειρά επαγωγές και αντιστάσεις, καθώς και εγκάρσιες αγωγιμότητες και χωρητικότητες. Για τις προσομοιώσεις χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα EMTP-ATP και η εξαγωγή των γραφικών παραστάσεων έγινε μέσω του PlotXY. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων μας δίνουν πληροφορίες για τις μεταβατικές τάσεις και τα ρεύματα που αναπτύσσονται στο σύστημα της γείωσης κατά τη διάρκεια ενός κεραυνικού πλήγματος στην κορυφή της ανεμογεννήτριας, όπως επίσης και για τις βηματικές τάσεις και τις τάσεις επαφής που αναπτύσσονται σε έναν άνθρωπο που βρίσκεται κοντά εκείνη τη στιγμή. Εξετάζονται διαφορετικές συνθήκες, που αφορούν μεταβολές στην ειδική αντίσταση του εδάφους, με χρήση προστατευτικού υλικού και έλεγχο της επίδρασης του φαινομένου του ιονισμού του εδάφους.
|
|---|
