O básico da proteção em aerogeradores

O contínuo desenvolvimento de modernos aerogeradores desenvolvendo equipamentos cuja altura ultrapassa os 100 m aumenta consideravelmente o risco de impacto direto de uma descarga atmosférica.

Esse sistema de geração de energia está sendo cada vez mais usado e, em áreas com alta atividade de tempestades, o aumento da sua exposição às descargas atmosféricas é consequente.

Um dos efeitos mais contundentes causado pelo impacto direto das descargas atmosféricas, o fogo, é também o que traz maior dificuldade de extinção por meio do combate a incêndio convencional intrínseco ao equipamento.

Para melhorar as condições de segurança, normas internacionais padronizam essa proteção. A IEC 61400-24 – Wind Turbines – Lightning protection demanda a implantação de nível  I de proteção no estudo da PDA e, portanto, os aerogeradores devem ser protegidos para correntes de raios de até 200 kA.

O Sistema externo de proteção contra descargas atmosféricas para aerogeradores deve consistir em subsistema de captação, de descida e de aterramento, principalmente visando proteger o aerogerador contra possível destruição mecânica e incêndio.

Como as descargas atmosféricas atingem tipicamente as pás do rotor dos aerogeradores, os condutores de captação são integrados nas pás do rotor para fornecer pontos de impacto bem definidos.

Para descarregar as correntes de impulsivas no solo de maneira controlada, os receptores nas pás do rotor são conectados ao cubo através de um cabo de conexão de metal, tipicamente ligas de estanho, zinco ou mais comumente o cobre. Escovas de fibra de carbono ou centelhadores a ar podem fazer a conexão aos rolamentos de esferas da nacelle para evitar a soldagem entre componentes móveis e partes estruturais fixas. Para proteger estruturas sobre a nacelle, por exemplo os anemômetros, do possível impacto direto de uma descarga atmosférica, hastes captoras devem ser instaladas.

Condutores do mesmo material que aqueles usados na captação compõem o subsistema de descida. Se a torre for metálica é recomendada a utilização dela para esse fim.

O aerogerador é aterrado por meio de sua base estrutural e outros meios complementares que um adequado estudo identificando as condições de resistividade do solo exigir. Deve ser estudada a conveniência técnica da interligação entre o eletrodo de aterramento do edifício de operações, que deve ser conforme a ABNT NBR 5419, e o eletrodo dos aerogeradores.

A adoção de medidas de proteção contra surtos é recomendada e deve ser adotada como descrito na parte 4 da ABNT NBR 5419.