Onafhankelijke technische studies

Een directe blikseminslag in een windturbine verdeelt de stroom over het blad, de gondel, de toren, de aarding en de aangesloten LS-/MS-installatie. Vereenvoudigde componentmodellen missen lopende-golfeffecten en magnetische koppeling, zodat overspanningsbeveiliging op generieke aannames wordt gespecificeerd — met blootgestelde omvormers en besturingssystemen, of onnodig overgedimensioneerde beveiliging tot gevolg.

Volledig EMTP-ATP-netwerkmodel van een concrete windturbine — rotorblad, gondel, toren, aarding en aangesloten LS-/MS-installatie — inclusief lopende-golfeffecten, hoogteafhankelijke golfimpedantie en magnetische koppeling, gevalideerd met veldmetingen. De studie leverde kwantitatieve resultaten van stroomverdeling en overspanningen voor de specificatie van overspanningsbeveiliging en bliksemstroommeting.

Een hoogspanningscorridor wordt vaak beoordeeld alsof een 50 Hz-aardfout en een blikseminslag hetzelfde retourpad volgen — via de mastaarding van de dichtstbijzijnde mast. Dat is niet zo. Die aanname wijst aanraakspanningsrisico, coatingbelasting en de specificatie van overspanningsbeveiliging toe aan de verkeerde assets, of dwingt corridorbrede maatregelen af die de fysica niet vereist.

Elektromagnetische simulatie van een representatieve 220 kV-corridor met meerdere masten, onder drie bronregimes op dezelfde geometrie: ohmse 50 Hz-herverdeling, 50 Hz-fout met koppeling naar de fasegeleider, en een 10/350 µs-bliksemimpuls. De vergelijking leverde kwantitatieve stroomverdeling per mast, kaarten van het bodemoppervlaktepotentiaal en te verwachten aanraakspanningen — en toonde dat een 50 Hz-fout zo kan spreiden dat een verder gelegen mast met lagere aardingsweerstand meer stroom voert dan de getroffen mast, terwijl ongeveer 85 % van een bliksemimpuls bij de injectiemast blijft.