Referencje 17 lutego 2023
Sterowanie oświetleniem sygnalizacyjnym farm wiatrowych

Aby ograniczyć emisję światła na nocnym niebie, farmy wiatrowe mogą być oświetlone tylko wtedy, gdy zbliża się do nich samolot lub inny obiekt latający. W tym celu firma Deutsche Windtechnik opracowała system ADLS (Aircraft Detection Light System) oparty na transponderze. Monitoruje on przestrzeń powietrzną i po wykryciu zbliżających się do farmy obiektów, aktywuje oświetlenie ostrzegawcze. Do stworzenia tego inteligentnego rozwiązania wykorzystano przekaźnik WAGO o numerze katalogowym 857-304.

Możesz przesłuchać ten artykuł na Spotify

Firma Deutsche Windtechnik świadczy wysokiej jakości usługi związane z serwisowaniem farm wiatrowych na całym świecie. W samych Niemczech firma serwisuje obecnie 2400 turbin wiatrowych i z każdym rokiem przybywa ich coraz więcej. Oprócz standardowej konserwacji turbin wiatrowych na lądzie i morzu, zespół Deutsche Windtechnik prowadzi badania nad rozwojem i rozszerzaniem swoich usług. Kiedy w 2018 r. pojawił się projekt ustawy o oświetleniu ostrzegawczym farm wiatrowych wyłącznie w razie potrzeby, inżynierowie z Deutsche Windtechnik rozpoczęli prace nad rozwiązaniem, umożliwiającym włączanie czerwonej sygnalizacji w gondolach turbin wiatrowych tylko wtedy, gdy jest to konieczne. W tym czasie na rynku nie był dostępny żaden gotowy produkt, który spełniałby wyśrubowane wymagania ustawodawcy w zakresie bezpieczeństwa.

Wyłączenie oświetlenia farmy wiatrowej nie jest w tym przypadku rozwiązaniem, ponieważ pełni ono ważną funkcję i ostrzega nadlatujące obiekty o turbinach wiatrowych. Dlatego potrzebny jest system, który monitoruje przestrzeń powietrzną i jeśli w promieniu czterech kilometrów odkryje np. samolot, uruchomi ostrzegawczą sygnalizację świetlną. Ustawa zobowiązała operatorów turbin wiatrowych do wdrożenia systemu ADLS na lądzie do 31 grudnia 2022 r., a na morzu do 31 grudnia 2023 r. Prawo dotyczy turbin wiatrowych na masztach o wysokości od 100 metrów, co oznacza, że obejmuje większość farm wiatrowych w Niemczech.

Deutsche Windtechnik stawia na WAGO

Obecnie istnieje zaledwie garstka producentów, oferujących rozwiązania umożliwiające wdrożenie ADLS. Trzech z nich korzysta z produktów WAGO – w tym Deutsche Windtechnik. Firma opracowała tzw. ADLS box, który operatorzy mogą zamontować na swoich turbinach wiatrowych.

„Podczas tworzenia naszego rozwiązania musieliśmy pokonać wiele przeszkód. Nie był to wcale pewny sukces“, wspomina Karl Keusgen, prezes zarządu Deutsche Windtechnik. „ADLS stanowi ingerencję w bezpieczeństwo ruchu lotniczego. Wymagano od nas przedstawienia wielu dowodów. Musieliśmy na przykład zagwarantować, że lampy ostrzegawcze będą świecić w określonym czasie. Kolejnym wyzwaniem była różnorodność turbin wiatrowych oraz przeszkody związane z położeniem geograficznym, takie jak góry i doliny“, kontynuuje ekspert.

Rozwiązanie firmy Deutsche Windtechnik zapewnia niezależny, oparty na transponderze system, który może być zintegrowany z istniejącymi farmami wiatrowymi. Oferuje on trzy różne poziomy konfiguracji. Kompletne rozwiązanie wyposaża całą farmę wiatrową. Odbiornik transpondera pełni funkcję skrzynki nadrzędnej (master box), która jest zainstalowana centralnie na farmie wiatrowej i obsługiwana przez Deutsche Windtechnik. Z kolei każda pojedyncza turbina wiatrowa jest wyposażona w skrzynkę podrzędną (slave box), dzięki której można sterować oświetleniem ostrzegawczym. Skrzynka ta jest zainstalowana w gondoli turbiny.

Od stycznia 2023 roku farmy wiatrowe w Niemczech muszą być wyposażone w system ADLS, aby zmniejszyć zanieczyszczenie światłem.
Zdjęcia: Udo Hallstein/vor-ort-foto.de

Niezależny system ADLS

Skrzynki komunikują się za pomocą lokalnego, specjalnie opracowanego rozwiązania radiowego firmy Deutsche Windtechnik, które jest niezależne od pozostałej infrastruktury, granic farmy wiatrowej i technologii turbin. Moduł odbiornika transpondera monitoruje przestrzeń powietrzną i generuje sygnały przełączające dla oświetlenia turbiny wiatrowej. Wykrywa on obiekty latające w odległości dziesięciu kilometrów na wysokości 600 metrów i mniejszej. Jeśli obiekt znajdzie się w promieniu czterech kilometrów wokół farmy wiatrowej, moduł przekazuje sygnał do turbin wiatrowych, powodując włączenie sygnalizacji świetlnej i ich miganie na czerwono. Jeden transponder może obsługiwać maksymalnie 63 slave boxy.

Odbiornik transpondera przekazuje sygnał do skrzynek ADLS co pięć milisekund. Jeśli przez 20 milisekund skrzynki nie otrzymają żadnego sygnału, wówczas ze względów bezpieczeństwa sygnalizacja ostrzegawcza włączy się automatycznie. Podobnie dzieje się w przypadku wystąpienia usterki w skrzynkach. W przypadku gdy usterka dotyczy skrzynki nadrzędnej transpondera, wówczas zapala się sygnalizacja ostrzegawcza na gondolach wszystkich podłączonych do niej turbinach wiatrowych. Jeśli błąd wystąpi w skrzynce podrzędnej na konkretnej turbinie, wtedy tylko ona miga na czerwono. Sygnalizacja świetlna jest więc wyłączana wyłącznie wtedy, gdy wszystko działa bez zarzutu i do farmy nie zbliża się żaden obiekt latający.

Przekonała nas konstrukcja przekaźnika. Dzięki zaciskowi montaż jest szybki i łatwy, co z kolei pozwala zaoszczędzić czas, a tym samym koszty. Jesteśmy w pełni zadowoleni.

Karl Keusgen, prezes zarządu Deutsche Windtechnik

Większe bezpieczeństwo dzięki przekaźnikowi WAGO

Ważną rolę przy przekazywaniu sygnałów w systemie ADLS odgrywa przekaźnik WAGO z zaciskiem Push-in CAGE CLAMP® (nr katalogowy 857-304). Deutsche Windtechnik instaluje po trzy przekaźniki WAGO w skrzynkach slave i cztery w skrzynce master. Jeden przekaźnik w każdej skrzynce włącza i wyłącza sygnalizację świetlną. Drugi przekaźnik pełni funkcję testową, a trzeci przekazuje informację zwrotną, czy skrzynka jest sprawna, czy też wystąpiła usterka. Czwarty przekaźnik w skrzynce master jest niezbędny do zewnętrznej aktywacji sygnału świetlnego, ponieważ nie wszystkie obiekty latające emitują sygnał, który jest wykrywany podczas monitorowania przestrzeni powietrznej. Dotyczy to m.in. samolotów niemieckich sił zbrojnych, które poprzez czwarty przekaźnik mogą niezależnie aktywować ostrzegawczą sygnalizację swietlną farmy wiatrowej.

„Mogliśmy to również rozwiązać za pomocą oprogramowania. Jednak przekaźnik upraszcza proces i zapewnia większe bezpieczeństwo", mówi Ragnar Duborg z biura sprzedaży WAGO w Hamburgu, wyjaśniając powód zastosowania czwartego przekaźnika. Po około roku prac koncepcyjnych i projektowych firma Deutsche Windtechnik uzyskała w 2020 aprobatę dla swojego systemu ADLS. „Dla uzyskania zatwierdzenia ważne było to, że nasza skrzynka ADLS rozpoznaje każdy obiekt latający“, podkreśla Björn Ploog. „Stworzyliśmy uniwersalne oprogramowanie na każdą okoliczność“, dodaje Karl Keusgen.

W celu niezawodnego przekazywania sygnałów w systemie ADLS firma Deutsche Windtechnik zdecydowała się na przekaźniki WAGO.
Zdjęcia: Tim Riediger/vor-ort-foto.de

Prosty montaż dzięki zaciskowi

Deutsche Windtechnik stale rozwija swój produkt, ponieważ w sąsiednich krajach europejskich (Holandii, Austrii i Francji) trwają dyskusje na temat wprowadzenia systemu ADLS. „Każdy kraj ma oczywiście swoje standardy i wytyczne, dlatego zawsze musimy być na bieżąco", wyjaśnia Keusgen. Ponadto firma prowadzi prace nad portalem klienta dla operatorów systemów wiatrowych.

Współpraca między WAGO a Deutsche Windtechnik trwa już od kilku lat, dlatego wybór przekaźnika WAGO do sterowania sygnałem świetlnym w systemie ADLS był oczywistą decyzją. Przekonała nas konstrukcja przekaźnika. Dzięki zaciskowi montaż jest szybki i łatwy, co z kolei pozwala zaoszczędzić czas, a tym samym koszty. Jesteśmy w pełni zadowoleni“, mówi Keusgen. Jednolity system oznaczeń na modułach przekaźników zapewnia również dużą przejrzystość. Jeśli styk elektromechaniczny osiągnie kres żywotności, wtykany przekaźnik bazowy można łatwo wymienić podczas serwisowania, bez konieczności ingerencji w oprzewodowanie – prawie jak przy plug and play.

„Uważamy, że WAGO to dobry partner, który zawsze dobrze nam doradza“, mówi Björn Ploog, opisując współpracę WAGO i Deutsche Windtechnik. Oprócz przekaźnika o nr katalogowym 857-304 firma stosuje również złączki listwowe z serii 2001 o kompaktowym rozmiarze 4,2 mm. Björn Ploog zaprojektował szynę montażową ze złączkami listwowymi za pomocą konfiguratora WAGO Smart Designer. W rezultacie otrzymał szynę montażową z w pełni skonfigurowanymi listwami zaciskowymi. Przy okazji recertyfikacji CE, oprócz przekaźnika 857-304, firma Deutsche Windtechnik rozważa również włączenie innych produktów WAGO, w tym złączek listwowych z serii 2001 i zasilacza.

Mogliśmy to również rozwiązać za pomocą oprogramowania. Jednak przekaźnik upraszcza proces i zapewnia większe bezpieczeństwo.

Ragnar Duborg, biuro sprzedaży WAGO w Hamburgu

To może Cię zainteresować

Przekaźniki i optoseparatory

Funkcjonalność na wiele sposobów

Zastosowanie przekaźników i optoseparatorów

Skorzystaj z naszego ponad 35-letniego doświadczenia!

Osoba kontaktowa w WAGO

Wsparcie techniczne

Pn.-Pt. 8:00-16:00

Referencje 17 lutego 2023 Sterowanie oświetleniem sygnalizacyjnym farm wiatrowych