La electricidad estática de los aerogeneradores
Cuando dos aislantes de distinta naturaleza friccionan se generan cargas electrostáticas.
Las palas de los aerogeneradores son basicamente estructuras aislantes que en su giro friccionan con las moléculas que forman la atmósfera que también los son (oxígeno, nitrógeno y agua), provocando la creación de cargas electrostática en las superficies de las palas de las turbinas eólicas.
Si estas cargas electrostáticas no son drenadas de forma conveniente mediante conductores conectados que trabajan como sumideros a una buena toma de tierra se pueden acumular, situación que no es deseable.
La acumulación continua de cargas electrostáticas crea una diferencia de potencial creciente que termina en el momento que esta es tal que puede atravesar el medio dieléctrico que las separa, generándose en ese momento una corriente de corta duración y de alta energia por su alto voltaje.
La descarga electrostática ("chispa") provoca:
- La alteración de los materiales que atraviesa debido a la gran energía de la que es portadora, pudiendo destruirlos e incendiarlos.
- La emisión de ondas electromagnéticas en un espectro muy amplio (Los primeros generadores de ondas electromagnéticas utilizados por las emisoras de radiocomunicación eran "generadores de chispa") que generan interferencias.
- Una emisión lumínica (Chispa, relámpago, rayo) y acústica (Chasquido, trueno).
Los rayos y relámpagos no son mas que casos particulares de generación, acumulación y "salto" de cargas electrostáticas entre las nubes y la tierra, o entre nubes.
La electricidad electrostática es uno de los mayores enemigos que tienen los sistemas electrónicos por lo que deben evitarse.
Resumiendo, los aerogeneradores tiene un problema muy importante por las las cargas electrostáticas que se generan:
- de forma directa por su propio funcionamiento
- de forma inducida por las tormentas atmosféricas
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| Cargas electricas en una aerogenerador y en nubes. Fuente: Dineol |
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| Sistema de compensación de cargas eléctricas para evitar la caida de rayos. Fuente: Dineol |
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| Sistema de compensación de cargas. Fuente: Dineol |
Un fallo en el sistema de tierra puede tener graves consecuencias para el aerogenerador y su entorno.
Ver también en STOP eólicas:
- Los aerogeneradores se incendian y provocan incendios
- Los parques eólicos no son zonas de recreo, son instalaciones industriales
Referencias
- Investigation into the Effects of Static Electricity on Wind Turbine Systems ieee,2018
- UPLIGHTS: Upward Lightning Triggering Study Tom A. Warner, John H. Helsdon Jr. , Matthew J. Bunkers, Marcelo M. F. Saba, and Richard E. Orville 01 May 2013
- Lightning discharges produced by wind turbines Joan Montanyà, Oscar van der Velde, Earle R. Williams 16 January 2014
- El movimiento de las turbinas eólicas puede generar rayos Un equipo de la Universdad Politecnica de Cataluña (UPC), con la colaboración del MIT, ha demostrado que existe una relación directa entre el movimiento de las turbinas de los aerogeneradores de los parques eólicos y la producción de descargas eléctricas que, en determinadas condiciones atmosféricas, ocasionan rayos. El descubrimiento puede facilitar la prevención de averías en los parques eólicos, que producen millones de euros en pérdidas a las empresas energéticas a causa de este fenómeno. UPC / SINC 3-4-2014
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