AUDITORIA ACCIDENTES EOLICAS

LA DINAMICA DEL RAYO EN LOS AEROGENERADORES EOLICOS

 

Durante las tormentas, los generadores eolicos, estan expuestos constantemente a posibles descargas de rayos por ser puntos muy altos  predominando en lo alto de la montaña. Su electronica sensible la deja bulnerable a los efectos electromagneticos causados por descargas de rayos cercanos o en los pararrayos. En casos mas extremos, los daños son inreversibles, cuando un rayo entra por la pala de la eolica, la pala se habre como un libro y entonces empiezan los problemas que llegan a la desturccion total del generador eolico. Un buen diseño de proteccion contra rayos, garantiza una produccion constante de energia de la eolica y la amortizacion de la inversion.

En función de la la intensidad del rayo y de su polaridad, aparecerán efectos electrodinámicos, térmicos, eléctricos, magnéticos y electromagnéticos. Si  la polaridad del rayo es positiva,  lo que se verá físicamente, es una trayectoria de luz ascendente en dirección a la nube. El rayo saldrá desde la pala de la eólica con dirección a la nube para descargar en ella. En este caso el esfuerzo de trabajo de este fenómeno meteorológico (rayo positivo), crea destrucción de materiales y  no tanta destrucción de equipamiento  eléctrico,  pero sí físico,  ya que al pasar todas las cargas que forman el rayo en menos de una décima de segundo, éstas generan un esfuerzo termodinámico de trabajo, con efectos térmico instantáneos, segregando la pala   en  dos partes.

A continuación, la pala pierde estabilidad aerodinámica, vibra y llega a desencajarse de su alojamiento, saliendo despedida en algunos casos  a más de 100 metros de distancia.

En ese momento, el aerogenerador se desestabiliza y pierde su punto de gravedad vertical en el momento del desprendimiento de la pala proyectada, creando un golpe de ariete contrario, que pliega o tumba lateralmente todo el aerogenerador eólico.

Hay que destacar que algunas palas, pesan 8.000 kilos y miden más de 36 metros como medida media cada una y por si solas son geeradoras de cargas electroestaticas por friccion con el aire que exitan la formacion de rayos.

En caso de que el rayo negativo aparezca en la pala,  su trayectoria será descendente desde la nube al punto de contacto (pala). Los efectos que aparecerán serán directos e indirectos, empezando en la punta y terminando en la toma de tierra, que evaporará su agua  y los minerales se cristalizarán por ionización.  Según aparece el impacto de rayo, su intensidad afectará a los  material de los que se compone la  propia pala.

En el  punto de contacto  del impacto del rayo, aparece una fusión  instantánea y una pérdida directa de material con riesgo de incendio.  Durante el mismo instante, la corriente del rayo y su espectro de frecuencia, generan la modificación molecular de los materiales  con que está construida la pala a su paso, durante un segundo instante,  este efecto de corriente de rayo  de alta tensión y frecuencia, polariza  también todo el material a su paso,  creando cristalización de los elementos más simples  a los  elementos más compuestos  como son la fibra de carbono. Estos efectos, generan a corto plazo, la  fatiga de los materiales,  con resultado de un cambio instantáneo de sus características físicas. Algunos materiales llegan a perder su comportamiento de flexibilidad y resistencia mecánica  para lo qué fueron  diseñados y las palas salen disparadas , como en el caso de esta foto que sigue.

Siguiendo la descarga del rayo, segundos después del impacto en la punta de la pala, la corriente del rayo sigue su camino por los conductores de menor resistencia eléctrica, creando alta temperatura a su paso  y arcos eléctricos, si no existe un equipotencial correcto entre materiales conductores y semiconductores, como son las resinas y las platinas de cobre, cintas conductoras, estructuras metálicas o componentes eléctricos.

Según avanza la descarga del rayo por la pala, el rayo pasa directamente a la zona del habitáculo del  generador por medio de  los conductores o vías de chispa. Si el rayo es de gran intensidad, éste no pasa por conductores curvos y salta  en forma de chispazo en línea recta desde el conductor eléctrico de  la pala,  al eje del rotor de palas, pasando la corriente al propio motor generador.

Los efectos electromagnéticos del impacto del rayo y de la corriente a su paso, crean acoplamientos e inducciones a la electrónica sensible de navegación y orientación al viento del aerogenerador eólico, perdiendo la información temporal o definitiva.  Los efectos del rayo,  generan la avería directa en parte de la electrónica de la regulación de frenado y la eólica aumenta peligrosamente su velocidad , ya que cuando aparece este fenómeno del rayo es porque hay tormenta y vientos fuertes,  coincidiendo en un aumento de las revoluciones de las palas al límite  de recalentamiento de cojinetes. Esto puede llegar a transformarse en un incendio del aceite  que se usa en la la lubricación (450 litros en algunos casos ).

Cuando se incendia el aceite, el aerogenerador entra en sacrificio, ya que normalmente los acontecimientos son rápidos y no se puede desconectar de la red o seccionar la tensión de la eólica en ese momento y al haber tensión no es posible apagarla con agua.

Una vez arrancado el incendiado del grupo generador de corriente, se incendia el habitáculo del generador e incendia también las palas. Éstas se desprenden, saltan en trozos y la eólica queda destruida en su posición vertical en el mejor de los casos o en el suelo como casi siempre ocurre

Enlaces de mucho interes que confirmas que si no se protege correctamente los generadores, el retorno de la inversion se retrasa con el tiempo llegando a ser insostenible.

Los sistemas de proteccion contra rayos no se adaptan al cambio climatico
rayo destroza eolica