Wyniki badań pola-EM w elektrowniach wiatrowych

 

Przeprowadzone rozpoznanie potwierdziło, że wyposażenie elektroenergetyczne różnego typu elektrowni wiatrowych jest źródłem zróżnicowanego, złożonego pola-EM (rys. 1.):

• PMS, przy przetwornikach AC/DC i okablowaniu łączącym je z falownikami
• pola-EM małej częstotliwości z pasma do 20 Hz, przy generatorach wolnoobrotowych
• pola-EM małej częstotliwości z pasma 50-150 Hz, przy generatorach szybkoobrotowych, przetwornikach DC/AC i AC/AC oraz okablowaniu.

Rys. 1. Przebiegi zmienności w czasie pola magnetycznego, zarejestrowane w otoczeniu wyposażenia elektrowni wiatrowej z asynchronicznym generatorem szybkoobrotowym - odpowiednio od góry: al) przy generatorze: a2) przy kablach 690 V wyjściowych z generatora; a3) przy kablach SN z transformatora wyjściowego (podstawa czasu: 10 ms/dz) (a) i jego widmo amplitudowo-częstotliwościowe (b) - rejestracje sondą o paśmie przenoszenia 1 Hz - 400 kHz

 

W otoczeniu przetworników AC/DC i okablowania łączącego je z falownikami stwierdzono występowanie PMS o maksymalnych natężeniach nie przekraczających 200-300 A/m - tj. poniżej dolnego limitu pola-EM-SO (400 A/m) [6]. W odległościach większych niż 50 cm od tych źródeł, PMS jest porównywalne z naturalnym polem geomagnetycznym (ok. 40 A/m).

Natężenie pola-E zmiennego w czasie w otoczeniu urządzeń elektroenergetycznych i instalacji niskiego napięcia elektrowni wiatrowych nie przekracza 200 V/m, a w otoczeniu urządzeń i instalacji średniego napięcia 500 V/m - są to również pola strefy bezpiecznej.

 

Podczas oceny zasięgu pola-M-SO istotne znaczenie ma jego częstotliwość, z uwagi na zróżnicowanie wartości limitów - na przykład przy częstotliwościach 50 Hz i 150 Hz dolne limity stref ochronnych wynoszą odpowiednio: 60 A/m i 20 A/m; a limity strefy niebezpiecznej 3200 A/m i 1067 A/m [6]. W otoczeniu wyposażenia elektrowni wiatrowych (bezpośrednio przy przetwornikach DC/AC, AC/AC oraz okablowaniu niskiego napięcia generatorów i przetworników) zmierzono natężenia pola-M przekraczające 200 A/m. W przypadku niejednoznacznego rozpoznania charakterystyki pola-EM jego ocenę przeprowadza się w odniesieniu do najniższych wartości limitów z rozpoznanego pasma częstotliwości [7]. W omawianym przypadku oznacza to zastosowanie kryteriów dotyczących częstotliwości 150 Hz, a w konsekwencji stwierdzenie występowania pola-M-SO w odległości do 60 cm od wspomnianych źródeł.

 

Pracownicy przebywają w elektrowniach wiatrowych podczas typowych czynności konserwacyjnych lub związanych z kontrolą jej funkcjonowania. Wiele prac wykonywanych jest przy unieruchomionych turbinach, kiedy pole-EM nie jest generowane, chociaż pracownicy przebywają tam również przy pracujących urządzeniach. Poziom narażenia jest wtedy uzależniony od miejsca przebywania względem elementów wyposażenia elektroenergetycznego (rys. 2.). Duże zagęszczenie tego wyposażania na stosunkowo małej powierzchni (np. w gondolach lub na platformach z falownikami) sprawia, że może wystąpić chwilowe narażenie przebywającego tam pracownika na pole-EM-SO, np. bezpośrednio przy obudowach wyposażenia elektroenergetycznego.

 

 

Rys. 2. Wyniki rejestracji wartości skutecznej natężenia pola magnetycznego oddziałującego na pracowników prze-bywających w otoczeniu wyposażenia elektroenergetycznego wewnątrz elektrowni wiatrowej z szybkoobrotowym generatorem asynchronicznym o mocy znamionowej 2,0 MW (moc oddawana ok. 15% mocy znamionowej): a) w gondoli; b) w miejscach poza gondolą

 

Na zewnątrz wież elektrowni wiatrowych, w miejscach dostępnych dla ludności, występuje pole-EM o natężeniach zdecydowanie poniżej limitów stref ochronnych oraz limitów zdefiniowanych w przepisach ochrony środowiska (zmierzono natężenie pola-E nieprzekraczające kilku V/m, a natężenie pola-M poniżej kilku A/m), [8].

 

_______________________________

 

[8]    Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów. Dz.U. 2003, Nr 192 poz. 1883