Αντικεραυνική προστασία ανεμογεννητριών

• Κύριος συγγραφέας: Μαργαρίτης, Γλαύκος
• Άλλοι συγγραφείς: Margaritis, Glafkos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Ανεμογεννήτριες; Αντικεραυνική προστασία; Σύστημα γείωσης; Wind turbines; Lightning protection; Grounding system; EMTP- ATP

Στη σημερινή εποχή, η εξάρτηση της ανθρωπότητας από τα ορυκτά καύσιμα έχει συμβάλλει στη σταδιακή εξάντληση των αποθεμάτων τους, γεγονός που καθιστά απαραίτητη τη στροφή προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών. Η εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας με σκοπό τη μετατροπή της σε ηλεκτρική, μέσω των ανεμογεννητριών, είναι ικανή να λύσει το ενεργειακό πρόβλημα. Οι ανεμογεννήτριες τοποθετούνται σε περιοχές με μεγάλη κεραυνική δραστηριότητα και λόγω του ύψους τους κινδυνεύουν να χτυπηθούν από κεραυνικό πλήγμα. Όταν συμβεί αυτό, δημιουργούνται μεγάλα ρεύματα και τάσεις, τα οποία προκαλούν τόσο υλικές φθορές στα μηχανικά και ηλεκτρονικά μέρη της κατασκευής, όσο και τραυματισμούς ή ακόμα και θάνατο σε ζωντανούς οργανισμούς που βρίσκονται στον περιβάλλοντα χώρο. Είναι, επομένως, επιτακτική ανάγκη, κατά την κατασκευή μιας ανεμογεννήτριας, να σχεδιασθεί ένα κατάλληλο και αποτελεσματικό σύστημα αντικεραυνικής προστασίας. Κύριο ρόλο διαδραματίζει το σύστημα γείωσης, το οποίο διαχέει στο έδαφος το ρεύμα από το κεραυνικό πλήγμα, με σκοπό την αποφόρτιση του συστήματος της ανεμογεννήτριας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία αξιολογείται η αποτελεσματικότητα του συστήματος γείωσης μιας ανεμογεννήτριας που βρίσκεται στο νομό Φθιώτιδας, το οποίο αποτελείται από τη θεμελιακή γείωση και ένα πλέγμα γείωσης. Το σύστημα προσομοιώνεται κυκλωματικά μέσω του προγράμματος EMTP- ATP (ATPDraw), ενώ για τη μελέτη του εξάγονται οι γραφικές παραστάσεις για τα ρεύματα και τις τάσεις μέσω του PlotXY. Εξετάζονται δύο διαφορετικές συνθήκες κεραυνικού πλήγματος: ένα με μέγιστο ρεύμα 150kA που πλήττει την κορυφή του πύργου (αγνοείται η ύπαρξη των πτερυγίων) και ένα με μέγιστο ρεύμα 5kA που πλήττει το κέντρο του συστήματος γείωσης (αγνοείται η ύπαρξη του πύργου). Παρατηρώντας τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων, θα εξαχθούν τα πορίσματα σχετικά με το κατά πόσο αποτελεσματικό είναι το σύστημα της γείωσης τόσο για την ίδια την ανεμογεννήτρια όσο και για την προστασία ενός ανθρώπου που βρίσκεται κοντά σε αυτήν τη στιγμή του πήγματος.