Uppåtriktade blixtar – en risk för vindkraftverk

Vid en uppåtgående blixt utgår ledaren från marken – eller från ett högt föremål – och sträcker sig uppåt mot åskmolnet. Den kallas därför även för jord-till-moln-blixt och känns lätt igen på sitt karakteristiska utseende med uppåtgående förgreningar.

Uppåtriktade blixtar uppstår på mycket höga, utsatta objekt såsom vindkraftverk, byggnader, radiomaster eller antennsystem. Det är förvrängningen av det elektriska fältet vid det utsatta objektet som ligger bakom deras uppkomst. Den leder till en hög elektrisk fältstyrka och orsakar en blixturladdning.

Ett exempel: Ledaren i en blixtbildning byggs upp vid spetsarna på rotorbladen på ett vindkraftverk. Ledaren rör sig sedan uppåt mot molnet och bildar en uppåtriktad blixt.

50–90 % av alla blixtnedslag i höga objekt är uppåtgående blixtar – enligt resultaten från vetenskaplig forskning *

_{(*Källa: Diendorfer, G.; Pichler, H.; Mair, M.: Some Parameters of Negative Upward-Initiated Lightning to the Gaisberg Tower (2000 – 2007), IEEE Trans. Electromagn. Compat., vol. 51, nr 3, s. 443 – 452, augusti 2009)}

En inledande kontinuerlig ström (ICC) flödar under uppåtgående blixtar. Denna långvariga ström kan följas av impulsströmmar, så kallade returströmmar (RS), eller överlagras av impulsströmmar. Uppåtgående blixtar indelas därför i tre typer:

Studier har visat att så kallade ICConly-händelser i praktiken inträffar mycket ofta. Strömvärdet för en sådan ICConly-händelse är ofta lägre än 1 kA, vilket ligger långt under de 200 kA som krävs för LPL I (åskskyddsnivå) enligt DIN EN 62305-1 [3]. Trots detta kan den totala elektriska laddningen på 300 C, som anges för åskskyddsnivå LPL I, överskridas avsevärt. Man måste komma ihåg att ICConly-händelser inte kan lokaliseras av åskdetekteringssystemet på grund av avsaknaden av impulsström.

Moderna vindkraftverk kan vara upp till 200 meter höga. Detta leder till att de utlöser uppåtriktade blixtar – ofta enbart av IC-typ. Trots det låga strömvärdet hos de utlösande långslagsströmmarna orsakar denna typ av blixtfenomen ofta skador.

Hur är det möjligt?

Orsaken till detta är den höga elektriska laddningen. Den är den främsta orsaken till att material smälter bort och erosion uppstår vid ljusbågens bas. Ju oftare en komponent, t.ex. en rotorbladsreceptor, träffas av en uppåtgående blixt, desto mer material slits bort med tiden. Skadan ökar därför mycket gradvis och går ofta obemärkt förbi. På sikt kan det leda till kostsamma driftstopp i systemet.

Med DEHNdetect. Systemet för mätning av blixtström registrerar alla typer av strömmar: impulsströmmar och farliga långsträckta strömmar. Detta skiljer DEHNdetect tydligt från konventionella mätsystem. Dessa missar ofta, helt eller delvis, att registrera de svaga strömmarna från uppåtgående blixtar.

DEHNdetect håller dig pålitligt informerad om varje blixtnedslag. Detta möjliggör en precis och tidig planering av reparations- eller underhållsarbeten.

DEHNdetect håller dig pålitligt informerad om varje blixtnedslag. Detta möjliggör en precis och tidig planering av reparations- eller underhållsarbeten.