Eolo_CEI_EN_61400-2

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Norma Italian a

N O R M A I T A L I A N A C E I

CNR CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE AEI ASSOCIAZIONE ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA ITALIANA

Data Pubblicazione

Edizione

Classificazion e Fascicolo

COMITATOELETTROTECNICO

ITALIANO

Titolo

Title

CEI EN 61400-2

1997-08

Prima

88-2 3540

Sistemi di generazione a turbina eolica

Parte 2: Sicurezza degli aerogeneratori di piccola taglia

Wind turbine generator systems

Part 2: Safety of small wind turbines

APPARECCHIATURE ELETTRICHE PER SISTEMI DI ENERGIA E PER TRAZIO

N O R M A T E C N I C A

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CEI - M ilano 1997. Riproduzione vietata.Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte del presente Documento pu essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi senza il conLe Norme CEI sono revisionate, quando necessario, con la pubblicazione sia di nuove edizioni sia di varianti. importante pertanto che gli utenti delle stesse si accertino di essere in possesso dellultima edizione o variante.

SOMMARIOLa presente Norma, parte seconda della Norma EN 61400 e identica alla Pubblicazione IEC 1400-2, ri-guarda la sicurezza, la garanzia della qualit e integrit tecnica relative ai sistemi di generazione a turbinaeolica (aerogeneratori) di piccola taglia aventi unarea spazzata inferiore a 40 m

2

e che generano correntead una tensione inferiore a 1000 V c.a. o 1500 V c.c.. Essa si applica anche a tutti i sottosistemi dei piccoliaerogeneratori, come i meccanismi di protezione, i sistemi elettrici interni, i sistemi meccanici, le strut-

ture di supporto, le fondazioni e le apparecchiature di connessione elettriche con il carico.

DESCRITTORI

DESCRIPTORSGeneratori eolici

Wind generators; Prove

Safety; Progettazione

Design; Calcolo

Computation;Sollecitazioni

Stresses; Carichi

Loads; Forze

Forces; Protezione

Protection; Protezione contro i contattidiretti

Protection against live parts; Installazione

Installation; Manutenzione

Maintenance; Prove

Tests;

COLLEGAMENTI/RELAZIONI TRA DOCUMENTINazionali

Europei

(IDT) EN 61400-2:1996-06;

Internazionali

(IDT) IEC 1400-2:1996-04;

Legislativi

INFORMAZIONI EDITORIALINorma Italian a

CEI EN 61400-2

Pubblicazione

Norma Tecnica

Carat tere Doc.

Stato Edizi one

In vigore

Data validit

1997-10-1

Ambito validit

Europeo

Varianti

Nessuna

Ed. Prec. Fasc.

Nessuna

Comita to Tecnico

88-Sistemi di generazione a turbina eolica

Approvata dal

Presidente del CEI

in Data

1997-7-24

CENELEC

in Data

1996-3-5

Sottoposta a

inchiesta pubblica come Documento originale

Chiusa in data

1995-12-15

Gru ppo Abb.

3

Sezioni Abb.

B

Prezzo Norm a IEC

96 SFr

ICS

27.180;

CDU

LEGENDA

(IDT) La Norma in oggetto identica alle Norme indicate dopo il riferimento (IDT)

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CENELEC members are bound to comply with theCEN/CENELEC Internal Regulations which stipulatethe conditions for giving this European Standard thestatus of a National Standard without any alteration.Up-to-date lists and bibliographical references con-cerning such National Standards may be obtained onapplication to the Central Secretariat or to anyCENELEC member.This European Standard exi sts in three offi cial ver-sions ( English, French, G erman).A version in any other language and notified to theCEN ELEC Central Secretariat has the same status asthe official versions.CENELEC members are the national electrotechnicalcommittees of: A ustria, B elgium, D enmark, Finland,France, G ermany, G reece, I celand, Ireland, I taly, Lu-xembourg, Netherlands, Norway, Portugal, Spain,Sweden, Switzerland and Uni ted K ingdom.

I Comitati Nazionali membri del CENELEC sono tenu-ti, in accordo col regolamento interno del CEN/CENE-LEC, ad adottare questa Norma Europea, senza alcunamodifica, come Norma Nazionale.G li elenchi aggiornati e i relativi riferimenti di tali N or-me Nazionali possono essere ottenuti rivolgendosi alSegretario Centrale del CENELEC o agli uffici di qual-siasi Comitato Nazionale membro.La presente Norma Europea esiste in tre versioni uffi-ciali ( inglese, francese, tedesco).Una traduzione effettuata da un altro Paese membro,sotto la sua responsabilit, nella sua lingua nazionalee notificata al CENELEC, ha la medesima validit.I membri del CENELEC sono i Comitati ElettrotecniciNazionali dei seguenti Paesi: Austria, Belgio, D ani-marca, Finlandia, Francia, G ermania, G recia, I rlanda,I slanda, I talia, Lussemburgo, N orvegia, O landa, Por-togallo, Regno Unito, Spagna, Svezia e Svizzera.

CENELEC 1996 Copyright reserved to all CENELEC members. I diritti di riproduzione di questa Norma Europea sono riservati esclu-sivamente ai membri nazionali del CENELEC.

Comitato Europeo di Normalizzazione ElettrotecnicaEuropean Committee for Electrotechnical Standardization

Comit Europen de Normalisation ElectrotechniqueEuropisches Komitee fr Elektrotechnische Normung

C E N E L E C

Secrtariat Central:rue de Stassart 35, B - 1050 Bruxelles

Euro pische Nor m Nor me Euro penne Euro pean Standard Nor ma Europea

EN 61400-2

Giugno 1996

Sistemi di generazione a turbina eolica

Parte 2: Sicurezza degli aerogeneratori di piccola taglia

Wind turbine generator systems

Part 2: Safety of small wind turbines

Arognrateurs

Partie 2: Scurit des petits arognrateurs

Windenergieanlagen

Teil 2: Sicherheit kleiner Windenergieanlagen

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CONTENTS INDICE

Rif. Topic Argomento Pag

.

NORMA TECNICACEI EN 61400-2:1997-08

Pagina iv

INTRODUZIONE 1

GENERALIT 2

O ggetto e scopo

..............................................................................2

Ri ferimento normativo

..................................................................2

D efinizioni

..........................................................................................2

Simboli e unit di misura

............................................................5

D efinizione dei sistemi di assi per gli aerogeneratori adasse orizzontale

...............................................................................7

Abbreviazioni

....................................................................................7

ELEMENTI PRINCIPALI 7

G eneralit

...........................................................................................7

G aranzia della qualit

...................................................................8

CONDIZIONI ESTERNE 8

PROGETTO STRUTTURALE 9

G eneralit

...........................................................................................9

M etodologia di progetto

..............................................................9

Carichi

..................................................................................................9

Ipotesi di carico

.............................................................................10

Ipotesi di carico di progetto per il metodo semplificatodi calcolo dei carichi

...................................................................11

Calcolo dei carichi semplificato

.............................................11

Coefficienti di resistenza C

d

.....................................................15

Calcolo delle sollecitazioni

......................................................15

Sollecitazioni equivalenti

..........................................................15

Coefficienti di sicurezza e valori caratteristici deimateriali

............................................................................................16

Coefficienti di sicurezza

.............................................................16

PROTEZIONE DEGLI AEROGENERATORI DI PICCOLA TAGLIA17

G eneralit

.........................................................................................17

Requisiti funzionali del sistema di protezione

...............17

STRUTTURA DI SOSTEGNO 17

G eneralit

.........................................................................................17

Torri

.....................................................................................................18

Fondazioni e sistemi di ancoraggio

.....................................18

Altre strutture di sostegno

........................................................18

SISTEMA ELETTRICO DEGLI AEROGENERATORI DIPICCOLA TAGLIA 19

G eneralit

.........................................................................................19

Compatibilit elettromagnetica

..............................................19

Condizioni di funzionamento

.................................................19

Protezione contro i contatti diretti e indiretti

..................19

Apparecchi di manovra

.............................................................20

M alfunzionamenti del sistema elettrico

.............................20

Conduttori

........................................................................................20

INTRODUCTION

1 GENERAL1. 1 Scope and object ...........................................................................1. 2 Normative reference ....................................................................1. 3 Definitions ........................................................................................1. 4 Symbols and units ........................................................................

Fig. 1 D efini tion of the system of axes for H AWT ....................................................................................................................................

1. 5 Abbreviations ..................................................................................

2 PRINCIPAL ELEMENTS2. 1 G eneral ...............................................................................................2. 2 Q uality assurance ..........................................................................

3 EXTERNAL CONDITIONS

4 STRUCTURAL DESIGN4. 1 G eneral ...............................................................................................4. 2 D esign methodology ...................................................................4. 3 Loads ...................................................................................................4. 4 Load cases ........................................................................................

Tab. 1 D esign load cases for the simplified load calculationmethod ...............................................................................................

4. 5 Simplified load calculation .......................................................Fig. 2 D rag coefficients C d .....................................................................

4. 6 Stress calculation ...........................................................................

Tab. 2 Equivalent stresses .......................................................................4. 7 Safety factors and characteristic material values ...........................................................................................................................

Tab. 3 Safety factors ...................................................................................

5 SWTGS PROTECTION GENERAL5. 1 G eneral ...............................................................................................5. 2 Functional requirements of the protection system .......

6 SUPPORT STRUCTURE6. 1 G eneral ...............................................................................................6. 2 Towers ................................................................................................

6. 3 Foundations and anchors .........................................................6. 4 O ther support structures ...........................................................

7 ELECTRICAL SYSTEM OF THE SWTGS

7. 1 G eneral ...............................................................................................7. 2 Electromagnetic compatibility ................................................7. 3 O perating conditions ..................................................................7. 4 Protection against direct and indirect contacts ..............7. 5 Switching devices .........................................................................7. 6 M alfunction of electrical system ............................................7. 7 Conductors .......................................................................................

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Pagina v

8 DOCUMENTATION

9 TESTING9. 1 G eneral ...............................................................................................9. 2 Component tests ............................................................................9. 3 O perational tests ............................................................................9. 4 D ynamic tests ..................................................................................

ANNEX/ALLEGATO

A BIBLIOGRAPHYANNEX/ALLEGATO

ZA Normative references to InternationalPublications with their correspondingEuropean publications

DOCUMENTAZIONE 20

PROVE 21G eneralit .........................................................................................21Prove sui componenti ................................................................22Prove di funzionamento ...........................................................22Prove dinamiche ...........................................................................22

BIBLIOGRAFIA 23

Riferimenti normativi alle PubblicazioniInternazionali con le corrispondentiPubblicazioni Europee 24

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FOREWORDT he text of document 85/53FD IS, future edition1 of IEC 1400-2, prepared by IEC T C 88, Windturbine generator systems, was submitted to theIEC-CENELEC parallel vote and was approvedby CENELEC as EN 61400-2 on 1996/03/05.

T he followi ng dates were xed:latest date by whi ch the EN has to be imple-mented at national level by publication ofan identical national Standard or by en-dorsement(dop) 1997/01/01latest date by which the national Standardsconicting with the EN have to be withdrawn(dow) 1997/01/01

For products which have complied with the rel-evant national Standard before 1997/01/01, asshown by the manufacturer or by a certi cation

body, this previous Standard may continue toapply for production until 2002/01/01.

Annexes designated normative are part of thebody of the Standard.Annexes designated informative are given forinformation only.In this Standard, Annex ZA is normative andAnnexes A is informative.Annex ZA has been added by CENELEC.Subclauses, tables and gures whi ch are addi-

tional to those in Part 1 are numbered startingfrom 101.

Note In t hi s Stan dar d, the followin g prin t types ar e used: Requirements proper.Test specicati ons.Explan atory m atter.CENELEC common modications.

ENDORSEMENT NOTICET he text of the I nternational StandardIEC 1400-2 (1996) was approved by CEN ELECas a European Standard .

PREFAZIONEI l testo del documento 85/53FD IS, futuraedizione 1 della Pubblicazione IEC 1400-2, del CTIEC 88 Apparecchiature elettriche per uso medi -co, stato sottoposto al voto parallelo I EC-CEN-ELEC ed stato approvato dal CENELEC comeNorma Europea EN 61400-2 il 5 marzo 1996.

Sono state ssate le date seguenti:data ultima entro la quale la EN deve essereapplicata a livello nazionale mediante pubbli-cazione di una Norma nazionale identica omediante adozione(dop) 01/01/1997data ultima entro la quale le Norme nazionalicontrastanti con la EN devono essere riti rate(dow) 01/01/1997

Per i prodotti che erano conformi alle relativeNorme nazionali prima del 01/01/1997, come in-dicato dal costruttore o da un O rganismo di Certi-

cazione, la N orma precedente pu continuaread essere applicata per la produzione no al01/07/2002.

G li Allegati i ndicati come normativi sono parteintegrante della Norma.G li A llegati i ndicati come informativi sono datisolo per informazione.Nella presente Norma, lAllegato ZA norma-tivo e gli Allegati A, sono informativi.LAllegato ZA stato aggiunto dal CENELEC.I paragra, le tabelle e le gure che sono i n ag-

giunta a quelle della Parte 1 sono numerate par-tendo da 101.

Nella pr esente Norma si uti lizza no i seguenti tipi d i stampa: PrescrizioniModali t di prova Note espli cati ve M odi che comuni CENELEC.

AVVISO DI ADOZIONEI l testo della Pubbli cazione I EC 1400-2 (1996) stato approvato dal CENELEC come Norma Eu-ropea.

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INTRODUCTION

T his Part of IEC 1400 outlines minimum safetyrequirements for small wind turbine generatorsystems, and is not intended for use as a com-plete design speci cation or istruction manual.

Compliance with this Standard does not reliveany person, organization, or corporation fromthe responsibility of observing other applicableregulations.

INTRODUZIONE

La presente Parte della IEC 1400 denisce le prescri-zioni minime di sicurezza per i sistemi di generazio-ne a turbina eolica (aerogeneratori) di piccola tagliae non destinata allutilizzo come una speci ca diprogetto completa o come un manuale duso.La conformit alla presente Norma non solleva al-cuna persona, organizzazione o societ dalla re-sponsabilit di osservare altre regolamentazioniapplicabili.

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GENERALIT

Oggetto e scopoLa presente Parte della CEI 1400 riguarda la lo-so a della sicurezza, la garanzia della quali t elintegrit tecnica e fornisce le prescrizioni relative

alla sicurezza dei sistemi di generazione a turbinaeolica (aerogeneratori) di piccola taglia, compren-dendo la progettazione, linstallazione, la manu-tenzione e il funzionamento nelle condizioni am-bientali specicate. Scopo della Norma quello difornire un appropriato livello di protezione controi danni derivanti da tutti i rischi che questi sistemipossono presentare durante la loro durata di vita.La presente Norma si applica a tutti i sottosistemi deipiccoli aerogeneratori, come i meccanismi di prote-zione, i sistemi elettrici interni, i sistemi meccanici,le strutture di supporto, le fondazioni e le apparec-chiature di connessione elettrica con il carico.La presente Norma si applica ai piccoli aerogene-ratori aventi unarea spazzata inferiore a 40 m 2che generano corrente ad una tensione inferiore a1000 V c.a. o 1500 V c.c. opportuno che la presente Norma venga utiliz-zata congiuntamente alle appropri ate Norme I SOe Pubblicazioni I EC ( vedi 1.2) .

Riferimento normativoI documenti normativi sotto elencati contengonodisposizioni che, tramite riferimento nel presente

testo, costituiscono disposizioni per la presenteParte della IEC 1400. Al momento della pubblica-zione della presente Norma, ledizione indicataera in vi gore. T utti i documenti normativi sonosoggetti a revisione, e gli utilizzatori della presen-te Parte della IEC 1400 sono invitati ad applicarele edizioni pi recenti dei documenti normativisottoelencati ( 1). Presso i membri della IEC edellISO sono disponibili gli elenchi aggiornatidelle Norme in vigore.

DenizioniAi ni della presente Parte della CEI 1400 si appli -cano le denizioni riportate qui di seguito:

Freno(di un aerogeneratore)D ispositivo in grado di ridurre la velocit di rota-zione o di arrestare il rotore.

Sistema di controllo(di un aerogeneratore)Sottosistema che riceve informazioni sulle condi-zioni dellaerogeneratore e/o dellambiente circo-stante e regola laerogeneratore in modo da man-tenerlo entro i propri limiti di funzionamento.

(1) N.d.R. Per la Pubblicazione, si r imanda allAllegato ZA.

1 GENERAL

1.1 Scope and objectT his Part of IEC 1400 deals wi th safety phi loso-phy, quality assurance, engineering integrityand species requi rements for the safety of

small wind turbine generator systems (SWT G S),including design, installation, maintenance andoperation under speci ed external conditions.I ts purpose is to provide the appropriate levelof protection against damage from hazards fromthese systems during their planned lifetime.

T his Standard i s concerned with all subsystemsof SWT G S such as protection mechanisms, in-ternal electrical systems, mechanical systems,support structures, foundations and the electri-cal interconnection with the load.T his Standard applies to SWT G S with sweptarea smaller than 40 m 2 and generating at avoltage below 1000 V a.c. or 1500 V d.c.

T his Standard should be used together with theappropriate IEC and ISO Standards ( see 1.2) .

1.2 Normative referenceT he followi ng normative documents containsprovisions which, through reference in this text,

constitute provi sions of this Part of IEC 1400. Atthe time of publication, the edition indicatedwas vali d. A ll normative documents are subjectto revision, and parties to agreements based onthis Part of I EC 1400 are encouraged to i nvesti-gate the possibility of applying the most recenteditions of the normative document indicatedbelow ( 1). M embers of I EC and ISO maintain reg-isters of currently valid I nternational Standards.

1.3 DenitionsFor the purpose of this part of I EC 1400, the fol-lowing de nitions apply:

1.3.1 Brake(wind turbines)D evice capable of reducing the rotor speed orstopping rotation.

1.3.2 Control system(wind turbines)Subsystem that receives information about thecondition of the wind turbine and/or its envi-ronment, and adjusts the wind turbine in orderto maintain it within its operating limits.

(1) Editors Note:For the Publication, see Annex ZA.

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Velocit del vento di inserimento(Vin)Velocit minima del vento allaltezza del mozzo acui laerogeneratore inizia a produrre potenza uti-lizzabile ( vedi altezza del mozzo) .

Velocit del vento di stacco (V out)Velocit massima del vento allaltezza del mozzoper cui laerogeneratore stato progettato per

produrre una potenza utilizzabile (vedi altezzadel mozzo).

Limiti di progettoValori minimi o massimi utilizzati in un progetto.

Situazione di progettoM odo di funzionamento possibile di un aerogene-ratore (per esempio produzione di potenza, par-cheggio ecc.) .

Condizioni esterne(ad un aerogeneratore)Fattori che inuiscono sul funzionamento di unaerogeneratore, compresi il regime di vento e altrifattori climatici ( come per es. neve, ghiaccio, ecc.) .

Sicurezza intrinseca (fail safe)Caratteristica di progetto di un componente cheevita che i suoi guasti diventino guasti critici.

RafcaAumento temporaneo nella velocit del vento,che pu essere caratterizzato dal suo tempo di sa-lita, dalla sua ampiezza e dalla sua durata.

Aerogeneratore ad asse orizzontale (HAWT)Aerogeneratore con asse del rotore sostanzial-mente parallelo alla direzione del vento.

MozzoElemento che consente di ssare le pale o lassie-me delle pale allalbero del rotore.

Altezza del mozzo(di un aerogeneratore)Altezza del centro del rotore dellaerogeneratoredalla super cie del suolo. Per gli aerogeneratoriad asse verticale, laltezza del mozzo laltezzadel piano equatoriale.

Funzionamento a vuoto (di un aerogeneratore)Condizione di un aerogeneratore che ruota lenta-mente e non produce potenza.

Stato limiteStato di una struttura e dei carichi agenti su diessa oltre il quale la struttura non pu pi soddi-sfare i requisiti di progetto ( vedi I SO 2394) .

Lo scopo dei ca lcoli di progetto (cioi requi siti di progetto per lo stato lim ite) quello di m an tenere la pr obabil it di r aggiu n- gere un o stato li mi te al d i sotto di un certo valor e pr escri tto per il tipo di struttur a i n questione (vedi ISO 2394).

1.3.3 Cut-in wind speed(V in)Lowest wind speed at hub height at which thewind turbine starts to produce useable power( see hub height).

1.3.4 Cut-out wind speed(V out)M aximum wind speed at hub height at whichthe wind turbine is designed to produce usea-

ble power ( see hub height).

1.3.5 Design limitsM aximum or minimum values used in a design.

1.3.6 Design situationPossible mode of wi nd turbine operation ( forexample power production, parking etc.)

1.3.7 External conditions(wind turbines)Factors affecting the operation of wind turbine,including the wind regime, other climatic fac-tors ( snow, ice, etc.) .

1.3.8 Fall-safeD esign property of an i tem which prevents itsfailures from resulting in critical faults.

1.3.9 GustTemporary change in the wind speed whichmay be characterized by its rise-time, its ampli-tude and its duration.

1.3.10 Horizontal axis wind turbine(HAWT)Wind turbine whose rotor axis is substantiallyparallel to the wind ow.

1.3.11 HubFixture for attaching the blades or blade assem-bly to the rotor shaft.

1.3.12 Hub height(wind turbines)H eight of the centre of the wind turbine rotorabove the terrain surface. For a vertical axiswind turbine, the hub height is the height of theequator plane.

1.3.13 Idling(wind turbines)Condition of a wind turbine generator that is ro-tating slowly and not producing power.

1.3.14 limi t stateState of a structure and the loads acting upon itbeyond which the structure no longer satisesthe design requirements ( see ISO 2394) .

Nota/Note The purpose of design calcu lati ons (tha t i s the design r e- qui rement for the limi t state) is to keep the probabi li ty of a li mi t state bein g reached below a certai n va lu e prescri bed for t he type of stru ctur e in question (see ISO 2394 ).

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Ipotesi di caricoCombinazione di una situazione di progetto e unacondizione esterna che risulta in un carico sullastruttura.

velocit media del ventoM edia statistica dei valori istantanei della velocitdel vento calcolata su un dato periodo di tempo,

che pu variare da alcuni secondi a molti anni.

NavicellaAlloggiamento che contiene la linea di trasmissionemeccanica e altri componenti sulla sommit del so-stegno di un aerogeneratore ad asse orizzontale.

ParcheggioSituazione a cui ritorna una turbina eolica dopoun arresto normale.

Potenza di uscita(resa)Potenza fornita da un dispositivo in una formaspeci ca e per uno scopo speci co.

(Aerogeneratori ) potenz a elettrica f orn ita d a u n a erogeneratore.

Sistema di protezione(di un aerogeneratore)Sistema che assicura che un aerogeneratore ri-manga entro i limiti di progetto.

Potenza nominaleValore di potenza assegnato, generalmente dalcostruttore, per una speci ca condizione di fun-zionamento di un componente, dispositivo o ap-

parecchio.(Aerogeneratori) Valore massimo di progetto della potenza elettrica contin ua di uscita che un aerogeneratore pu rag- giungere in n ormali condizioni di funzi onamento.

Velocit del vento nominale(V R)Velocit speci cata del vento a cui vi ene raggiun-ta la potenza nominale dellaerogeneratore.

Velocit estrema del vento di riferimento(V exr)Valore medio, calcolato su 10 minuti, della veloci-t del vento allaltezza del mozzo con un interval-lo di ripetizione di 50 anni.

Velocit del rotore(di un aerogeneratore)Velocit di rotazione del rotore di un aerogenera-tore intorno al proprio asse.

Durata di vita in sicurezza (safe life)D urata prescritta della vita operativa con una pro-babili t dichiarata di guasto catastro co.

Arresto(di un aerogeneratore)Stato di transizione di un aerogeneratore tra laproduzione di energia e lo stato di quiete o di

funzionamento a vuoto.

1.3.15 Load caseCombination of a design situation and an exter-nal condition which results in a structural load-ing.

1.3.16 Mean wind speedStatistical mean of the instantaneous value ofthe wind speed averaged over a given time pe-

riod which can vary from a few seconds tomany years.

1.3.17 NacelleH ousing which contains the drive-train and oth-er equipment on top of a H AWT tower.

1.3.18 ParkingSituation to which a wind turbine returns after anormal shut-down.

1.3.19 Power outputPower delivered by a device in a specic formand for a speci c purpose.

Nota/Note (w in d tu rbi nes) The electric power delivered by a WTGS.

1.3.20 Protection system(wind turbines)System which ensures that the wind turbine re-mains within its design limits.

1.3.21 Rated powerQ uantity of power assigned, generally by amanufacturer, for a speci ed operating condi-tion of a component, device or equipment.

Nota/Note (wi nd tu rbin es) Maxi mu m contin uous electrical power output whi ch the win d tu rbin e is designed to achieve under nor mal operati ng cond ition s.

1.3.22 Rated wind speed(V R)Specied wind speed at which a wind turbinesrated power is achieved.

1.3.23 Reference extreme wind speed(V exr)10 min average wind speed at hub height witha recurrence interval of 50 years.

1.3.24 Rotor speed(wind turbines)Rotational speed of a wind turbine rotor aboutits axis.

1.3.25 Sate lifePrescribed service life with a declared probabil-ity of catastrophic failure.

1.3.26 Shut-down(wind turbines)Transitional state of a wind turbine betweenpower production and standstill or idling.

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struttura di sostegno(di un aerogeneratore)Parte di un aerogeneratore che comprende la tor-re e le fondazioni.

Area spazzata(di un aerogeneratore ad asse orizzontale) Area della protezione, su un piano perpendicola-re al vettore della velocit del vento, del cerchiodescritto dalle estremit delle pale dellaerogene-

ratore durante la rotazione.intensit della turbolenzaRapporto tra lo scarto quadratico medio delle ve-locit del vento e la velocit media del vento, de-terminati sulla base della stessa serie di dati di mi-sura della velocit del vento e rilevati durante unperiodo di tempo specicato.

Gradiente della velocit del ventoVariazione della velocit del vento attraverso unpiano normale rispetto alla direzione del vento.

Velocit del ventoIn un punto specicato dello spazio, la velocitdel moto di una minuscola quantit di aria nellin-torno del punto stesso.

Sistema di generazione a turbina eolica(aerogeneratore)Sistema che converte lenergia cinetica del ventoin energia elettrica.

Imbardata(di un aerogeneratore ad asse orizzontale)Rotazione dellasse del rotore attorno a un asseverticale.

Simboli e unit di misura

1.3.27 Support structure(wind turbines)Part of a wind turbine comprising the tower andfoundation.

1.3.28 Swept area(for HAWT)Area of the projection, upon a plane perpendic-ular to the wind velocity vector, of the circlealong which the rotor blade tips move during

rotation.1.3.29 Turbulence intensity

Ratio of the wind speed standard deviation tothe mean wind speed, determined from thesame set of measured data samples of windspeed, and taken over a specied period oftime.

1.3.30 Wind shearVariation of wind velocity across a plane normalto the wind direction.

1.3.31 Wind speed:At a specied point in space, the speed of mo-tion of a minute amount of air surrounding thespeci ed point.

1.3.32 Wind turbine generator systemSystem which converts the kinetic energy in thewind into electrical energy.

1.3.33 Yawing (for HAWT)Rotation of the rotor axis about a vertical axis.

1.4 Symbols and units

1.4.1 A super cie della sezionesection ar ea

[m2]

1.4.2 Aprojproiezione di una supercie su un piano perpendicolare alla direzionedel ventoar ea projected on to a plane perpend icul ar to the win d di rection

[m2]

1.4.3 B numero di palenu mber of blades []

1.4.4 C dcoefciente di resistenzadr ag coefcien t

[]

1.4.5 e distanza tra il rotore e il centro della torre

di stan ce between r otor an d tower cen tr e [m]

1.4.6 e rdistanza tra il centro di gravit del rotore e lasse di rotazionedistance from the centr e of gravity of the r otor to the rotation a xis

[m]

1.4.7 F forzaforce [N]

1.4.8 F xB, F yB, F zBforze sulla pala e alla radice della palaforces on bl ade at th e blade root

[N]

1.4.9 F x-shaft , Fy-shaft, Fz-shaftforze sullalbero del rotore in corrispondenza del punto dattacco delrotoreforces on the rotor shaft at the rotor atta chment poin t

[N]

1.4.10 g accelerazione di gravitaccelera tion d ue to gravi ty [ms-2]

1.4.11 h altezza dal suolo dellalbero del rotoreheight above grou n d of the r otor shaft [m]

1.4.12 l Bmomento dinerzia della palablade moment of i nertia

[kgm2]

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1.4.13 l rbdistanza dal centro di gravit del rotore al primo supportodi stan ce fr om r otor centr e of gravity to rst bear in g

[m]

1.4.14 M brakecoppia nominale del freno meccanic onomin al torque of mechanical brake

[Nm]

1.4.15 M xB, M yB, M zBmomenti sulla pala in corrispondenza della radice della palamom ent s on th e blad e at the blade root

[Nm]

1.4.16 M x-shaftmomento torcente sullalbero del rotore in corrispondenza del primosupporto

torsion m oment on t he rotor shaft at the rst bear in g

[Nm]

1.4.17 M b-shaftmomento ettente sullalbero del rotore in corrispondenza del primosupportobendi n g moment on the rotor shaft at the rst bear in g

[Nm]

1.4.18 m Bmassa di una pallama ss of blad e

[kg]

1.4.19 m rmassa del rotorema ss of the rotor

[kg]

1.4.20 m nmassa della navicellama ss of th e nacelle

[kg]

1.4.21 n svelocit del rotorespeed of the r otor

[r/min]

1.4.22 n maxvelocit massima del rotorema xi mu m speed of the rotor

[r/min]

1.4.23 n R velocit del rotore alla velocit del vento nominaler otor speed at r ated wi nd speed [r/min]

1.4.24 P Rpotenza nominale del sistema di generazione a turbina eolica dipiccola tagliaSWTGS rated power

[W]

1.4.25 Q Rcoppia dellalbero del rotore alla velocit del vento nominaler otor shaft tor que at rated wi nd speed

[Nm]

1.4.26 R raggio del rotoreradi us of rotor

[m]

1.4.27 R cgbdistanza del centro di gravit di una pala al punto di giunzione radicedella pala/mozzodi stan ce fr om the centr e of gravity of a bla de to the blade root-hob jun ction

[m]

1.4.28 R charresistenza caratteristica del materialecharacteristic material strength

[Nm-2]

1.4.29 V invelocit del vento di inserimentocut-in win d speed [ms

-1]

1.4.30 V outvelocit del vento di staccocur-out win d speed

[ms-1]

1.4.31 V hubvelocit del vento allaltezza del mozzowi n d speed at hub height

[ms-1]

1.4.32 V rvelocit estrema del vento di riferimentora ted win d speed

[m3]

1.4.33 V exrmodulo della sezioner efer ence extr eme wi nd speed

[-]

1.4.34 W bmodulo della sezionesection m odulu s

[-]

1.4.35 fattore di sicurezzasafety factor

[kgm-3]

1.4.36 rendimentoefciency [Nm

-2

]1.4.37 R rapporto della velocit periferica rispetto a V Rtip speed r ati o at V R

[Nm-2]

1.4.38 densit dellariadensity of ai r

[kgm-3]

1.4.39 sollecitazionestress

[Nm-2]

1.4.40 d sollecitazione di progetto ( calcolata in base ai carichi di progetto)design str ess (calcul ated fr om d esign loads) [Nm-2]

1.4.41 eq sollecitazione equivalenteequi valent str ess [Nm-2]

1.4.42 sollecitazione di taglioshear str ess

[Nm-2]

1.4.43 velocit angolare dimbardataangular r ate of yawin g [S

-1

]

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Per identicare le direzioni dei carichi, si utilizzail sistema di assi illustrato nella Fig. 1.

Denizione dei sistemi di assi per gli aerogeneratoriad asse orizzontaleIl sistema di assi d elle pale ruota con il rotor e Il sistema di assi dellalbero ru ota con la na vicella.Il sistema di assi della tor re sso.

AbbreviazioniSWT G S Sistema di generazione a turbina eolica

(aerogeneratore) di piccola tagliaH AWT Aerogeneratore ad asse orizzontale

ELEMENTI PRINCIPALI

GeneralitLintegrit tecnica dei sistemi di controllo, elettrici,meccanici e strutturali dellaerogeneratore deveessere ottenuta seguendo le prescrizioni dellapresente Norma per quanto riguarda il progetto,la costruzione e la gestione della qualit.Per il montaggio, lesercizio e la manutenzionedegli aerogeneratori di piccola taglia si utilizzauna combi nazione di tecnologie esistenti. D evonoessere seguite le procedure di sicurezza che sonostate stabilite per tali tecnologie.

To de ne the directions of the loads, the systemof axes shown in Fig. 1 are used.

Fig. 1 Denition of the system of axes for HAWT

Nota/Note The blade ax is system rota tes wi th th e rotor.The shaft ax is system rotates wi th the n acelle.The tower ax i s system is xed.

1.5 AbbreviationsSWT G S Small wind turbine generator system

H AWT H orizontal axis wind turbine

2 PRINCIPAL ELEMENTS

2.1 GeneralT he engineering integrity includes the design ofthe structural, mechanical, electrical and controlsystems. I t shall be achieved by following therequirements of this Standard in respect to de-sign, manufacture and quality management.A combi nation of existing technologies is usedin the installation, operation and maintenanceof SWT G S. Safety procedures, which have beenestablished in those technologies, shall be fol-lowed.

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Garanzia della qualitLa garanzia della qualit deve essere una parte in-tegrante del progetto, della fornitura e della co-struzione di un aerogeneratore di piccola taglia edi tutti i suoi componenti, nonch della documen-tazione relativa al montaggio, allinstallazione,allesercizio e alla manutenzione.Si raccomanda che il sistema di qualit sia confor-me ai requisiti delle Norme I SO 9001, ISO 9002 eISO 9003.

CONDIZIONI ESTERNE

Nel progetto di un aerogeneratore di piccola tagliadevono essere considerate le condizioni esterne de-scritte nel presente articolo. Tali condizioni dipendo-no dal sito o dal tipo di sito previsto per linstallazio-ne dellaerogeneratore. Sono state denite due classidi aerogeneratori di piccola taglia: una classe norma-

le e una classe speciale. I l ne della classe normale quello di comprendere la maggior parte delle appli-cazioni. I parametri per la classe normale di aeroge-neratori sono intesi come rappresentativi dei valoricaratteristici di molti siti differenti e non sono adatti afornire una precisa rappresentazione di alcun luogospecico. responsabilit del progettista o del pro-prietario dellimpianto vericare che le condizioniesistenti nelleffettivo sito dinstallazione siano pi fa-vorevoli di quelle prescritte per la classe di aeroge-neratori considerata. Per comprendere i casi in cuisono necessarie speciali condizioni di progetto, deveessere applicata la classe speciale. I valori rappre-sentativi delle condizioni esterne per la classe spe-ciale devono essere deniti e indicati dal progettista.Per la classe normale, devono essere considerati iseguenti valori per le condizioni esterne:

una velocit estrema del vento di riferimentoV exr di 35 m/s allaltezza del mozzo;una temperatura di funzionamento normaledel sistema compresa tra -10 e +40 C;una temperatura di funzionamento estremadel sistema compresa tra -20 e +50 C;unumidit relativa del 95% ;un contenuto atmosferico equivalente a quel-lo dellatmosfera continentale non inquinata;una densit dellaria al livello del mare di =1,225 kg/m 3.

2.2 Quality assuranceQ uality assurance shall be an integral part ofthe design, procurement and manufacture of aSWT G S and all i ts components; and also of thedocumentation of assembly, installation, opera-tion and maintenance.

I t is recommended that the quality system com-pli es wi th the requirements of I SO 9001,ISO 002 and ISO 9003.

3 EXTERNAL CONDITIONS

T he external conditions described in this clauseshall be considered in the design of the SWT G S.T hese condi tions are dependent on the intend-ed site or site type for the SWT G S installation.T wo turbine classes are dened: a normal classand a special class. T he intention of the normal

class is to cover most applications. T he parame-ters for the normal SWT G S class are intended torepresent the characteristic values of many dif-ferent sites and are not adjusted to give a pre-cise representation of any speci c site. I t is theresponsibility of the project engineer or theequipment owner to verify that conditions atthe actual installation site are more benign thanthose prescribed for the given turbine class. Tocover cases where special design conditions arenecessary, the special class shall be applied.T he values for the external conditions for thespecial class shall be de ned and specied bythe designer.

For the normal class, the following values forthe external conditions shall be considered:

a reference extreme wind speed V exr of35 m/s at hub height;a normal system operation temperaturerange of -10 C to 40 C;an extreme system operation temperaturerange of -20 C to +50 C;a relative humidi ty of 95% ;an atmospheric content equivalent to that ofa non-polluted inland atmosphere;a sea level air density = 1,225 kg/m 3.

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PROGETTO STRUTTURALE

GeneralitI l progetto strutturale di un aerogeneratore deveessere basato sulla verica delli ntegrit strutturaledei componenti destinati a sostenere i carichi. La

resistenza ai carichi estremi e quella a fatica delleparti della struttura dellaerogeneratore devono es-sere vericate mediante prove o calcoli al ne didimostrare la sicurezza strutturale dellaerogenera-tore stesso con il livello di sicurezza appropriato. opportuno che il progetto strutturale sia basatosulla Norma ISO 2394 dove applicabile.Lesistenza di un livello di sicurezza accettabiledeve essere accertata e vericata mediante calcolio prove al ne di dimostrare che i carichi di pro-getto non supereranno la corrispondente resisten-za di progetto.

Metodologia di progettoLa veri ca del raggiungimento dellintegrit tecni-ca deve essere effettuata mediante calcoli e/oprove. La selezione delle condizioni di prova, iviinclusi i carichi di prova, deve tener conto del li-vello di sicurezza appropriato.I calcoli devono essere effettuati utilizzando meto-di di progetto appropriati. Il livello di carico appli-cato in qualsiasi prova deve riettere i coefcientidi sicurezza adottati nel calcolo corrispondente.Il progetto di un aerogeneratore di piccola tagliadeve essere basato sui valori di progetto assuntiper le condizioni esterne combinati con le situa-zioni di progetto applicabili per laerogeneratorestesso, da cui sono tratte le ipotesi di carico. T uttele ipotesi di carico applicabili devono essere ana-lizzate in funzione dellintegrit tecnica.Si deve vericare che non vengano superati glistati limi te per il progetto dellaerogeneratore. G listati limite estremi che richiedono considerazionecomprendono:

perdita di equilibrio della struttura, o di unaqualsiasi parte dellaerogeneratore che con-siderata come un corpo rigido;guasto dovuto a deformazione eccessiva, frattu-ra (compresa la frattura indotta da fatica) o per-dita di stabilit della struttura o di una qualsiasiparte di essa, comprese le strutture di sostegno.

CarichiNel progetto si deve tener conto dei seguenti tipidi carico:

Carichi aerodinamiciI carichi aerodinamici sono carichi statici e di-namici causati dal usso daria e dalla sua in-terazione con le parti ferme e quelle in movi-mento dellaerogeneratore.

4 STRUCTURAL DESIGN

4.1 GeneralT he SWT G S structural design shall be based ona veri cation of the structural integrity of theload-carrying components. T he ultimate and fa-

tigue strength of the structural members of theSWT G S shall be veried by testing or calcula-tion to demonstrate the structural safety of aSWT G S with the appropriate safety level.

T he structural design should be based onISO 2394, where appli cable.An acceptable safety level shall be ascertainedand veri ed by calculation or tests to demon-strate that the design loading will not exceedthe relevant design resistance.

4.2 Design methodologyVeri cation of the achievement of engineeringintegrity shall be made by calculation and/or bytesting. T he selection of test condi tions, i nclud-ing the test loads, shall take account of the ap-propriate safety level.Calculations shall be performed using appropri-ate design methods. T he load level i n any prooftest shall reect the level of safety applied inthe corresponding calculated verication.T he design of a SWT G S shall be based on de-sign values for the external conditions in com-bination with the relevant design situation forthe SWT G S from which the load cases are de-rived. All relevant load cases shall be analysedwith respect to the engineering integrity.

I t shall be veried that limi t states are not ex-ceeded for the wind turbine design. U ltimatelimit states which may require consideration in-clude:

loss of equilibrium of the structure, or anypart of the SWT G S which is considered as arigid body;failure by excessive deformation, fracture( including fracture induced by fatigue), orloss of stability of the structure or any partof it, including support structure.

4.3 LoadsT he following types of loads shall be consid-ered in the design:

Aerodynamic loadsAerodynami c loads are static and dynamicloads which are caused by the airow andits interaction with the stationary and mov-ing parts of a SWT G S.

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I l usso daria dipende dalla velocit di rotazio-ne del rotore, dalla velocit media del ventosul piano del rotore, dalla turbolenza, dalladensit dellaria, dalle forme aerodinamiche edai loro effetti interattivi, compresi gli effetti ae-roelastici.Carichi inerziali e gravitazionaliI carichi inerziali e gravitazionali determinano ca-

richi statici e dinamici che agiscono sullaeroge-neratore a causa di vibrazioni, rotazioni e gravit.

Nel calcolo dei carichi si deve inoltre tener conto,dove opportuno, delle eccitazioni dinamiche edellaccoppiamento dei modi di vibrazione.

Ipotesi di caricoI l presente paragrafo descrive la de nizione delleipotesi di carico di progetto di un aerogeneratoredi piccola taglia e speci ca il numero minimo diipotesi di carico da considerare.

Ai ni della progettazione, la vita di un aerogene-ratore di piccola taglia pu essere schematizzatada un insieme di situazioni di progetto che rappre-sentano le condizioni pi signi cative in cui laero-generatore pu venire a trovarsi. Nella presentenorma tali situazioni di progetto sono denite daimodi di funzionamento dellaerogeneratore.Le ipotesi di carico devono essere determinate par-tendo dalla combinazione delle condizioni esternecon le situazioni di progetto. Si devono prendere inconsiderazione tutte le ipotesi di carico pertinenti, inbase al tipo di aerogeneratore, che hanno una ragio-nevole probabilit di occorrenza, unitamente al com-portamento del sistema di controllo e di protezione.G eneralmente le ipotesi di carico di progetto utiliz-zate per determinare lintegrit strutturale di un ae-rogeneratore possono essere denite partendo dallecombinazioni di normali situazioni di progetto concondizioni esterne sia normali che estreme. N el casodi un guasto nellaerogeneratore di piccola taglia,lipotesi di carico deve essere determinata partendodalla combinazione della situazione di progetto cor-rispondente al guasto con le condizioni esterne ap-propriate, sulla base di una ragionevole probabilitdi occorrenza.Al paragrafo 4.5 viene indicata una pratica racco-mandata come procedura per il calcolo semplicatodel carico. In generale, il metodo valido solo peraerogeneratori ad asse orizzontale con mozzo rigidoe pale cantilever. Al ne di ridurre il numero dei cal-coli e di semplicare le operazioni da eseguire, inquesta procedura viene considerato solo un numerolimitato di ipotesi di carico. Se si applica questo me-todo, le inuenze dei fenomeni dinamici sono tenutein conto grazie al carattere conservativo dei calcoli.

The airow i s dependent upon the rotation-al speed of the rotor, the average windspeed across the rotor plane, the turbulence,the density of the air, and the aerodynamicshapes and their interactive effects, includ-ing aeroelastic effects.Inertial and gravitational loadsInertial and gravi tational loads result in stat-

ic and dynamic loads acting on the SWT G S,due to vibration, rotation and gravity.

D ynamic excitations and coupli ng of vibratingmodes shall be considered in the load calcula-tions where appropriate.

4.4 Load casesT his subclause describes the denition of de-sign load cases of SWT G S, and speci es theminimum number of load cases to be consid-ered.

For design purposes, the life of a SWT G S canbe classied by a set of design situations repre-senting the most signicant condi tions whi chthe SWT G S may experience. I n this Standard,these design situations are dened by the oper-ational modes of the SWT G S.

T he load cases shall be determined from thecombi nation of specic design situations wi thexternal conditions. All relevant load casesbased upon the type of SWT G S and wi th rea-sonable probability of occurrence shall be con-sidered, together with the behaviour of the con-trol and protection system.G enerally, the design load cases used to deter-mine the structural i ntegrity of a SWT G S shallbe de ned from the combi nations of normaldesign situations with both normal and extremeexternal conditions. In case of a fai lure in theSWT G S, the load case shall be determined froma combination of the failure design situationwith the appropriate external conditions, basedon a reasonable probability of occurrence.

In 4.5 a recommended practice is given for asimpli ed load calculation procedure. I n gener-al, the method is only valid for H AWT with rigidhub and cantilever blades. To reduce thenumber of calculations and to simplify the cal-culations to be performed, only a limitednumber of load cases will be considered in thisprocedure. If this method is appli ed, the inu-ences of dynamics are taken into account i n theconservatism of the calculations.

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In alternativa, si possono de nire delle ipotesi dicarico ed eseguire dei calcoli di carico conforme-mente alla Pubbli cazione IEC 1400-1. Q uesta pro-cedura dovr essere seguita per aerogeneratori dipiccola taglia che non sono conformi allipotesicitata nel capoverso precedente.Per il calcolo sempli cato, le ipotesi di carico daconsiderare sono riassunte nella Tab. 1.

Ipotesi di carico di progetto per il metodo semplica-to di calcolo dei carichi

Se la specica congurazione dellaerogeneratorelo richiede, si dovr tener conto delle altre ipotesidi carico di progetto rilevanti ai ni della sicurezza.

Calcolo dei carichi semplicatoQ ui di seguito viene descritto i l metodo per calco-lare le ipotesi di carico elencate nella Tab. 1.

Produzione di potenzaSi deve tener conto delle tre ipotesi di carico ri-portate qui di seguito.

Funzionamento normale (ipotesi di carico A)Per lipotesi di carico funzi onamento normale si sup-pone che il carico di progetto sia un carico a fatica.Per determinare lampiezza delle forze e dei mo-menti alla radice delle pale si suppone che:

le forze aerodinamiche agiscano sulla pala a2/3 di R e sullasse z della pala;la potenza elettrica prodotta vari ciclicamentetra 1,5 P R e 0,5 P R, dove P R la potenza elet-trica nominale;

la velocit del rotore vari ciclicamente tra1,5 n R e 0,5 n R.

Alternatively, load cases can be dened andload calculations can be performed in accord-ance wi th IEC 1400-1. T his procedure will haveto be followed for SWT G S which do not com-ply with the assumption mentioned in theabove paragraph.For the simplied calculation, the load cases tobe considered are summarized in Tab. 1.

Tab. 1 Design load cases for the simplied load calcula-tion method

O ther design load cases relevant for safety shallbe considered, if required by the speci cSWTG S design.

4.5 Simplied load calculationT he method to calculate the load cases li sted inTab. 1 is described below.

4.5.1 Power productionT he following three load cases are to be consid-ered.

4.5.1.1 Normal operation ( load case A)For the load case nor mal operation , it is as-sumed that the design load is a fatigue load.To determine the range of the forces and mo-ments in the root of the blades it is assumed that:

the aerodynamic forces act on the blade at2/3 R and on the z-axis of the blade;the electrical power output varies cyclicallybetween 1,5 P R and 0,5 P R where P R is therated electrical power;

the rotor speed varies cyclically between1,5 n R and 0,5 n R.

Situazione diprogetto

Design situation

Ipotesi di caricoLoad case

Velocit del ventoWind inow

Tipo di analisiType of analysis

NoteRemarks

Produzione dipotenzaPowerproduction A

Carico dovuto al ventovariante ciclicamentedurante il normalefunzionamentoCyclic win d loadin gduri ng norm al operation

Velocit del ventoa variazione ciclicaintorno a V RCyclic varying win dspeed ar oun d V R

FaticaFatigue

La potenza oscillaciclicamente tra 1,5 P R e 0,5 P RLa velocit del rotore variaciclicamente da 1,5 n R a 0,5 n RPower al ter na tes cyclical lybetween 1 ,5 P R and 9.5 P R Rotor speed altern ates cyclical ly

between 1 ,5 n R and 0,5 n R

BImbardataYawing V hub = V R

Carichi li miteUltimate loads

Velocit massima diimbardata possibileMax im um possibl e yaw speed

C

Perdita diconnessione elettricaLoss of electri calconnection

V hub = V exr


M isurare la velocit del rotoreper una velocit del ventonormale ed estrapolare a V exr Measur e the r otor speed at n orm alwi nd speed and extrapolate to V exr

ArrestoShut-down

D Arresto normaleNormal shut-down V hub = V R


Coppia di frenaturaBraking torque

ParcheggioParked E

Esposizione minimaMini mum exposur e V hub = 1,4 V exr


Posizione di parcheggionormaleNormal par kin g positi on

F Esposizione minimaMaxi mu m exposur e V hub = V exr Carichi li miteUltimate loads Area di attacco massimaMaximu m attack area

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T he ranges are to be considered in the fatigueassessment as peak-to-peak values.T he values for the tip speed ratio l R ( at ratedwind speed) and the rotor torque Q R ( at ratedwind speed) are given by the equations (1):

where the efciency can be taken as 0,8, i f noother value is known.

Loads in the blade root T he range of the centrifugal force in the root ofthe blades is given in equation ( 2):

(2)

T he range of the bending moments in the rootof the blades is given by equations (3):

Loads on the rotor shaft T he range of the thrust force in the rotor shaft isgiven by equation ( 4) :

(4)

T he ranges of the torsion and bending momentsin the rotor shaft are given by equations ( 5):

4. 5. 1.2 Yawing (loa d case B)For the load case yawing , the ultimate loads(gyroscopic forces and moments) shall be cal-culated assuming the maximum occurring yawspeed max. For the yaw speed max, the designvalues shall be taken. A lternatively, measuredvalues of the maximum yaw speed may beused, i f available. I f the design values or meas-ured values for max are not available, the calcu-lations shall assume a maximum yaw rate ofmax = 1 rad/s. T he simplified calculation as-sumes a rigid hub.

R

R n R V R 30

--------------------------=

Q R P R 30

n R --------------------------=

F zB 2 m B R cgBn R30

--------- - 2=

F x BQ RB

------ - 2 m B R cgB+=

M yB RQ RB

------ -=

M yB3 RQ R

2R ----------------=

M x-shaft Q R=

M y-shaft 2 m r gl rb R 6--- F x-shaft+=

(3)

(5)

(1)

Le ampiezze da considerare nella valutazione del-la fatica sono valori da picco a picco.I valori per i l rapporto di velocit periferica l R (allavelocit nominale del vento) e per la coppia delrotore Q R (alla velocit nomi nale del vento) sonodati dalle equazioni ( 1) :

dove il rendimento pu essere considerato uguale a 0,8 se non sono noti altri valori.

Carichi a lla r adi ce della pala Lampiezza della forza centrifuga alla radice dellapala data dallequazione (2):

Lampiezza dei momenti ettenti alla radice dellepale data dalle equazioni ( 3):

Cari chi sul lal bero del rotore Lampiezza della forza assiale nellalbero del roto-re data dallequazione ( 4):

Le ampiezze dei momenti torcente e ettentenellalbero del rotore sono dati dalle equazioni (5) :

Imbardata (ipotesi di carico B)Per lipotesi di carico imbardata si devono calco-lare i carichi li mite (forze e momenti giroscopici)adottando la velocit massima dimbardata maxche pu veri carsi. Per la velocit dimbardatamax, si devono considerare i valori di progetto. Inalternativa, se disponibili, possono anche essereusati valori misurati della velocit massima dim-bardata. Se i valori di progetto o i valori misuratidi max non sono disponibili, nei calcoli si devesupporre una velocit massima dimbardata dimax = 1 rad/s. I l calcolo sempli ficato presupponeun mozzo rigido.

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Cari chi n ella radi ce della pala Il momento ettente massimo dovuto al movi-mento dimbardata dato dallequazione (6) :

Le altre forze e gli altri momenti sono trascurabilie possono essere considerati pari a zero.

Cari chi sul lal bero del r otorePer un aerogeneratore di piccola taglia a due paleil momento ettente sullalbero dovuto al movi-mento dimbardata dato dallequazione (7) :

Per aerogeneratori di piccola taglia a tre o pipale il momento ettente sullalbero dovuto almovimento dimbardata dato dallequazione (8) :

Le altre forze e gli altri momenti durante limbar-data sono trascurabili o non in fase e possono es-sere considerati pari a zero.

Perdita del carico elettrico (ipotesi di carico C)La velocit di funzionamento massima possibile delrotore n max al momento della perdita del carico elet-trico deve essere ricavata mediante estrapolazionelineare a V exr partendo dalla velocit del rotore in as-senza di carico, misurata o calcolata a una velocit

del vento normale. Se la velocit del rotore limita-ta dallazione dei sistemi di controllo e di protezio-ne, se ne deve tener conto nellestrapolazione.

Carichi n ella radi ce della pala La forza centrifuga nella radice della pala datadallequazione (9)

Cari chi sul lal bero del r otoreIl momento ettente sullalbero dovuto a unosquilibrio del rotore alla massima velocit del ro-tore dato dallequazione (10) :

dove e r = 0,001 R .

Arresto (ipotesi di carico D)Nel caso di aerogeneratori aventi un sistema difrenatura nel sistema di trasmissione meccanica( freno meccanico, freno elettrico) il momento difrenatura pu essere pi elevato del momento

motore massimo. In questi casi, nei calcoli di pro-getto di un aerogeneratore di piccola taglia sideve impiegare il momento frenante M brake

Loads in the blade root T he maximum bending moment due to yawmotion is given by equation (6) :

(6)

T he other forces and moments are small andcan be assumed as zero.

Loads on the rotor shaf t For a two bladed SWT G S the shaft bending mo-ment due to yaw motion is given by equation (7):

(7)

For three and more bladed SWT G S, the shaftbending moment due to yaw motion is given byequation (8):

(8)

T he other forces and moments during yawingare small or not in phase and can be assumedas zero.

4.5.1.3 Loss of electrical load (load case C)T he maximum possible operational rotor speedn max at loss of electrical load shall be derived bylinear extrapolation to V exr from the speed ofthe unloaded rotor, measured or calculated at anormal wind speed. If the rotor speed is limited

by the actions of the control and protection sys-tems, this shall be taken into account in the ex-trapolation.

Loads in the blade root T he centrifugal load in the blade root i s givenby equation ( 9) :

(9)

Loads on the rotor shaf t T he bending moment in the rotor shaft due torotor unbalance at maximum rotor speed is giv-en by equation (10) :

(10)

where e r = 0,001 R .

4.5.2 Shut-down (load case D)In the case of wind turbines wi th a braking sys-tem in the drive train ( mechanical brake, electri-cal brake), the brak ing moment can be greaterthan the maximum driving moment. In these

cases, the braking moment M brake shall be usedin the design calculations of the SWT G S.

M yB -shaft 2m Bma x2

eR cgB 2ma x l Bn R30

--------- - R 9--- F x-shaft+ +=

M b-shaft,max 2 B max l Bn R30

--------- - m rgl rbR 6--- F x=shaft+ +=

M b-shaft,max B max l Bn

R30--------- - m rgl rb R 6--- F x =shaft+ +=

F zB,max m B R cgBn ma x

30--------------- 2=

F zB -shaft,max m re r n ma x

30------------------ 2 m rg+ l rB=

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Carichi nella radi ce della pala I l momento ettente laterale (edgewise) nella ra-dice della pala al momento di un arresto meccani-co dato dallequazione (11) :

Cari chi sul lal bero del rotore I l momento torcente massimo sullalbero durante unarresto viene calcolato mediante lequazione (12) :

Nellequazione ( 12) si suppone che il freno vengaapplicato mentre il generatore elettrico collega-to al carico.

Aerogeneratore parcheggiatoD evono essere considerate le due ipotesi di cari-co seguenti.

Aerogeneratore parcheggiato normalmente(ipotesi di carico E)In questa ipotesi di carico laerogeneratore par-cheggiato nella normale posizione favorevole,nella maggioranza dei casi con unesposizione alvento minima. I carichi sulle parti esposte dellae-rogeneratore devono essere calcolati assumendola velocit estrema del vento di riferimento, molti-pli cata per un fattore di rafca di 1,4.Cari chi su ci ascun componen te

doveC d il coefciente di resistenza (vedi Fi g. 2);

Aproj larea del componente proiettata su un pia-no perpendicolare alla direzione del vento

Aerogeneratore parcheggiato + guasto (ipotesi di carico F)Nel caso di un guasto al meccanismo di mbardata,laerogeneratore pu essere esposto a venti prove-nienti da tutte le direzioni. Pertanto, ai ni dellaprogettazione, nei calcoli di questa ipotesi di caricosi deve usare larea dattacco corrispondente allan-golo dimbardata meno favorevole. Le forze sulleparti dellaerogeneratore, mentre questo parcheg-giato ed esposto a velocit del vento estreme, de-vono essere determinate nel modo seguente.

Cari chi su ci ascun componen te

doveC d il coefciente di resistenza (vedi Fi g. 2);

Aproj larea del componente (nella sua posizio-ne pi sfavorevole) proiettata su un pianoperpendicolare alla direzione del vento.

Loads in the blade root T he edgewise bending moment in the bladeroot at a mechanical shut-down is given byequation ( 11) :

(11)

Loads on the rotor shaft T he maximum torsion moment on the shaft dur-ing shut-down is calculated by equation (12) :

(12)

In equation (12) it is assumed that the brake isapplied while the generator is connected to theload.

4.5.3 Parked SWTGST he following two load cases are to be consid-ered.

4. 5. 3.1 Norm ally parked SW TGS(load case E)In this load case, the wind turbine is parked inthe normal favourable way, mostly with mini-mum wind exposure. T he loads on the exposedparts of the SWT G S shall be calculated assum-ing the reference extreme wind speed, in-creased with a gust factor of 1,4.

Loads on each component

(13)

whereC d is the drag coefcient (see Fig. 2);

Aproj is the component area projected on to aplane perpendicular to the wind direction.

4.5.3.2 Parked + faul t (SWGTS) ( load case F)In the case of a failure in the yaw mechanism,the SWT G S can be exposed to the wind from alldirections. T hus, for design purposes, the attackarea corresponding to the most unfavourableyaw angle shall be used in the calculations ofthis load case. T he forces on parts of theSWT G S while parked during extreme windspeeds shall be determined as follows.

Loads on each component

(14)

whereC d is the drag coefcient (see Fig. 2);

Aproj is the component area (in its most unfa-vourable position) projected on to a planeperpendicular to the wind direction.

M xb,maxM x-shaft,max

B ------------------------- - m BgR cgB+=

M x-shaft, max M brake Q r+=

F C d 1

2

--- 1 4 V ex r,( )2Aproj=

F C d 12--- V ex r

2 Aproj=

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Coefcienti di resistenzaC d

Calcolo delle sollecitazioniLe sollecitazioni calcolate a partire dalle singole for-ze e dai singoli momenti nellambito di unipotesi dicarico devono essere combinate tra loro per ricavarele sollecitazioni equivalenti. Q ueste ultime devonoessere confrontate con le sollecitazioni ammissibili

dei materiali ( vedi paragrafo 4.7) .Nel calcolo delle sollecitazioni si deve tener conto:

delle variazioni delle sollecitazioni;delle concentrazioni delle sollecitazioni:dellampiezza e direzione dei carichi risultanti;

delle dimensioni dei componenti;della rugosit e del trattamento della super -cie dei componenti;del tipo di carico ( di essione, di trazione, ditorsione, ecc.) .

La Tab. 2 fornisce indicazioni per il calcolo dellesollecitazioni equivalenti partendo dai valori uni-direzionali.

Sollecitazioni equivalenti

Fig. 2 Drag coefcientsC d

4.6 Stress calculationT he stresses calculated from the individual forc-es and moments within a load case have to becombined to nd equivalent stresses. T he re-sulting equivalent stresses have to be comparedwi th the allowable material stresses ( see 4.7) .

In the calculation of the stresses, account shallbe taken of:

the stress variations;the stress concentrations;the magnitude and direction of the resultingloads;component dimensions;component surface roughness, surfacetreatment;the type of load ( bending, tensile, torsion,etc.) .

Tab. 2 gives guidance for the calculation of theequivalent stresses from the unidirectional val-ues.

Tab. 2 Equivalent stresses

Radice pala circolare*Circular blade root*

Radice pala rettangolare*Rectangular blade root*

Albero del rotore* *Rotor shaft* *

Carico assialeAxial load

Flessione

Bending

TaglioShear

TrascurabileNegligible

TrascurabileNegligible

Combinato( assiale + essione)Combined (axial + bendi ng

eq = f + M

* F, M, A e W b sono valori alla radice della palaF, M, A and W b are blade root values

** F, M, A e W b sono valori sullalbero del rotoreF, M, A and W b are rotor shaft values

1,3D o/ or l < 0,1 m

D o/ or l < 0,1 m

1,3 1,3 1,6 1,5

1,51,61,31,20,7

FF zA-----= F

F zA-----= F

F zA-----=

MM x

2M y

2+

W b-------------------------= M

M x

M b ' x----------

M y

M b ' xy ------------ -+= M

M y

M b-------=

MM x

2 W b-------------=

M F M+( )2 3M

2+=

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Coefcienti di sicurezza e valori caratteristicidei materialiQ uando i carichi vengono ricavati mediante il cal-colo sempli cato descritto al paragrafo 4.5, devo-no essere usati i coefcienti di sicurezza riportatinella Tab. 3. I valori caratteristici dei materiali R chardevono essere tratti da codici nazionali o interna-zionali riconosciuti e devono essere basati su pro-babili t di sopravvivenza non inferiori al 95% conlivelli di condenza del 95% . Se non sono dispo-nibili codici riconosciuti, i valori caratteristici deimateriali devono essere ricavati da un numero diprove statisticamente signi cativo e la loro deter-minazione deve tener conto degli effetti di scala,delle tolleranze, del deterioramento dovuto adazioni esterne, nonch dei difetti che non verreb-bero normalmente individuati.La resistenza alla trazione limi te (RT L) deve esserepresa uguale al valore caratteristico del materiale R charsia per i materiali che si deformano plasticamenteche per quelli che non si deformano plasticamente,sia per i carichi a fatica che per i carichi limite.I l requisito di progetto da soddisfare datodallequazione ( 15) :

I valori del coef ciente di sicurezza da applicaredipendono dallipotesi di carico (carico a fatica ocarico limi te) e dal tipo di materiale (materiali chesi deformano plasticamente oppure non plastica-mente). I valori da utilizzare nel calcolo sempli -cato sono riportati nella Tab. 3.

Coefcienti di sicurezza

In tutti gli altri casi, i coefcienti di sicurezza e i va-lori caratteristici dei materiali devono essere applica-ti conformemente alla Pubblicazione IEC 1400-1.

4.7 Safety factors and characteristic materialvaluesWhen the loads are derived from the simpliedload calculation of 4.5, the safety factors givenin Tab. 3 shall be used. T he characteristic mate-rial values R char shall be taken from recognizednational or international codes, and shall bebased on not less than 95% survival probabi li -ties wi th 95% con dence limi ts. Where recog-nized codes are not available, the characteristicmaterial values shall be derived from a statisti-cally signicant number of tests, and the deriva-tion of the values shall account for scale effects,tolerances, degradation due to external actions,and defects which would not normally be de-tected.

The ulti ma te tensi le str ength (UTS) shall be tak-en as the characteristic material value R char forboth plastically and non-plastically deformingmaterials, both for fatigue and ultimate loads.

T he design requirement to be met is expressedby equation (15) :

(15)

T he values for the safety factor to be applieddepend on the load case ( fatigue or ultimateloads) , and on the type of material (plasticallyor non-plastically deformi ng materials) . T he val-ues to be used in the simpli ed calculation aregiven in Tab. 3.

Tab. 3 Safety factors

In all other cases, safety factors and characteris-tic material values shall be applied in accord-ance wi th I EC 1400-1.

Ipotesi di caricoLoad case

AcciaioSteel

Ma teriali che non si deformano plasticamente:(per esempio legno, compositi)

Non-plastically deforming materials: (for example wood, composites)

Ipotesi di carico A(fatica)Load case A(fatigue

10 10

Ipotesi di carico B,C,D ,E,F

( carichi limite)Load cases B, C, D, E, F (u ltim ate loads)

2 3

Nota_e Per componenti in acciaio saldato, la sollecitazione limite a fatica non deve superare 40 MPa. Il coefciente di sicurezzaper lipotesi di carico A comprende un fattore di conversione dalla resistenza a trazione limite alla resistenza a fatica paria 8 per i materiali compositi e pari a 10 per lacciaio. Il coefciente di sicurezza del materiale per i compositi 1,25 e perlacciaio 1,0. Il coefciente di sicurezza dei carichi 1,0 in entrambi i casi.For welded steel components, the fatigue limit stress shall not exceed 40 MPa. The safety factor for load case A includes a conversion factor from ultimate tensile strength to the fatigue strength of 8 for composites and 10 for steel. The material factor for composites is 1,25 and for steel 1,0. The load factor in both cases is 1,0.

d R char

------------=

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PROTEZIONE DEGLI AEROGENERATORI DIPICCOLA TAGLIA

GeneralitLaddove necessario, deve essere predisposto unsistema o dei sistemi di protezione al ne di man-

tenere laerogeneratore entro i suoi limiti di fun-zionamento di progetto. In particolare devono es-sere resi disponibili mezzi per evitare ilsuperamento del limite di progetto n max previstoper la velocit di rotazione. I l costruttore deve de-nire una procedura per larresto dellaerogenera-tore in sicurezza, i vi compresa la speci ca dellavelocit massima del vento e delle altre condizio-ni per cui tale procedura pu venire effettuata.

Requisiti funzionali del sistema di protezione

Il sistema combinato di controllo e protezionedeve essere progettato in modo da garantirne lasicurezza intrinseca. In generale, esso deve esserein grado di proteggere laerogeneratore da qualsi-asi guasto o di fetto che si verichi in una sorgentedi potenza o in qualsiasi componente del sistemadi protezione a durata di vita non illimitata.

La funzione di protezione deve avere la prioritsulla funzione di controllo in caso di conitto.

I l sistema di protezione deve essere in grado difunzionare in modo soddisfacente quando laero-

generatore sotto controllo manuale o automatico.D evono essere adottate misure idonee per evitaremanomissioni accidentali o non autorizzate del si-stema di protezione.

STRUTTURA DI SOSTEGNO

GeneralitLa struttura di sostegno parte integrante dellae-rogeneratore e deve essere progettata in modo daresistere agli opportuni carichi di progetto, tenen-do conto anche dei coef cienti di sicurezza pre-scritti allarticolo 4. La struttura di sostegno deveessere tale da evitare qualsiasi contatto accidenta-le di persone o capi di bestiame domestico conparti dellaerogeneratore in movimento. La strut-tura di sostegno pu assumere diverse forme: tor-ri o altri tipi di attrezzature.

5 SWTGS PROTECTION GENERAL

5.1 GeneralWhere necessary, a protection system or sys-tems shall be provided to keep the SWT G S

wi thin its design limi ts. I n particular, there shallbe means to prevent the rotational speed designlimit n max being exceeded. A safe procedure forshut-down of the SWT G S shall be dened bythe manufacturer, i ncluding a specication ofthe maximum wind and other conditions underwhich the procedure may be carried out.

5.2 Functional requirements of the protection system

5.2.1 T he combined control and protection systemshall be designed to be fail-safe. I n general, itshall be able to protect the SWT G S from anysingle failure or fault in a power source, or inany non-safe-life component within the protec-tion system.

5.2.2 T he protection function shall overrule the con-trol function in cases of conict.

5.2.3 T he protection system shall be capable of satis-factory operation when the turbine is under

manual or automatic control.5.2.4 M easures shall be taken to prevent the acciden-

tal or unauthorized adjustment of the protectionsystem.

6 SUPPORT STRUCTURE

6.1 GeneralT he support structure is an integral part of theSWT G S, and shall be designed to wi thstandthe appropriate design loads, including thesafety factors prescribed i n clause 4. T he sup-port structure shall be such that accidentalcontact, by people or livestock , wi th the mov-ing parts of the SWT G S is avoided. T he sup-port structure may take several forms: towersor other xtures.

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TorriLe torri, che possono essere sostenute o meno datiranti, devono essere progettate adeguatamente inmodo da poter resistere ai carichi massimi ( tenutoconto dei coefcienti di sicurezza) previsti nel pro-getto dellaerogeneratore.T utti i componenti devono essere realizzati conmateriali adatti allo scopo e devono avere unaprotezione contro gli agenti esterni di lunga dura-ta, come la zincatura o lanodizzazione, a secondadei casi. D evono essere forni ti tutti i bulloni e idispositivi di bloccaggio degli attacchi e devonoessere impartite istruzioni sulle relative coppie diserraggio. D evono inoltre essere messi a disposi-zione tiranti adeguati, se del caso, e devono esse-re chiaramente indicati i mezzi per ssarli. Si con-siglia di prestare attenzione afnch non vengafavorita la corrosione elettrolitica nel caso di im-piego di materiali eterogenei.

Fondazioni e sistemi di ancoraggioLe fondazioni e i sistemi di ancoraggio devono es-sere progettati in modo da resistere ai carichi diprogetto previsti per laerogeneratore (tenuto con-to dei coefcienti di sicurezza, si veda larticolo 4).Si deve tener conto delle condizioni del suolo.

Altre strutture di sostegnoQ uando laerogeneratore ssato a una strutturadi sostegno preesistente devono essere predi-sposti attrezzature e attacchi adatti ai carichi pre-vi sti. Q uesti mezzi devono essere consideratiallo stesso modo dei precedenti sia dal punto divista dei carichi di progetto che da quello dellaprotezione dalla corrosione. I n particolari circo-stanze, come nel caso del loro impiego per la ca-rica di batterie a bordo di imbarcazioni, gli aero-generatori di piccola taglia devono essere dotatidi attrezzature adatte alle loro congurazione eal luogo di nstallazione. I n questi casi particolari,in cui non previsto laccesso alla macchina daparte del pubblico in generale, si pu tralasciarela necessit di assicurare protezione per le per-

sone in prossimit delle parti in movimento.

6.2 TowersT hese can be either free-standing or supportedby guys. T owers shall be adequately designedto withstand the maxi mum loads ( includingsafety factors) appropriate to the SWT G S de-sign.All components shall be made with materialssuited to the task , and shall i ncorporatelong-life environmental protection such as gal-vanising or anodising, as appropriate. All boltsand fastener-lock ing devices shall be providedand torque instructions given. Suitable guysshall be supplied, if appropriate, and means offastening clearly stated. Care should be taken,where dissimilar materials are used, not to en-courage electrolytic corrosion.

6.3 Foundations and anchorsFoundation and anchor designs adequate towi thstand the SWT G S design loading (wi th safe-ty factors, see clause 4) shall be provi ded.Consideration of soil conditions shall be made.

6.4 Other support structuresFixtures and attachments appropriate to theloadi ng shall be made where a SWT G S is fas-tened to an exi sting support structure. T heseshall be considered in the same way from adesign loads and corrosion protection view-poi nt. SWT G S in special circumstances, suchas for battery charging aboard a vessel, shallhave xtures appropriate to the design andthe position. I n such special circumstances,where the general public does not have ac-cess, the need for protection near the movingparts may be waived.

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SISTEMA ELETTRICO DEGLI AEROGENERATODI PICCOLA TAGLIA

GeneralitI l sistema elettrico di un aerogeneratore di piccolataglia, e ciascun componente elettrico utilizzato in

esso, deve essere conforme alle relative Pubblica-zioni IEC. Se un aerogeneratore di piccola taglia connesso a una rete elettrica, deve essere applica-to larticolo 6 della Pubblicazione IEC 1400-1. Cia-scun componente elettrico deve essere in gradodi sopportare tutte le condizioni ambientali diprogetto presupposte per il sito di installazionenonch le sollecitazioni meccaniche, chimiche etermiche a cui laerogeneratore pu essere sog-getto durante il funzionamento.Se, tuttavia, un componente elettrico non presenta,per scelta progettuale, le caratteristiche corrispon-denti alla sua collocazione, esso pu essere utilizza-to a condizione che si forniscano adeguati mezzi diprotezione supplementari come parte del sistemaelettrico completo dellaerogeneratore.Ciascun componente elettrico scelto sulla basedelle sue caratteristiche di potenza deve essereadatto alla funzione ad esso richiesta, tenendoconto delle ipotesi di carico di progetto previste.

Compatibili t elettromagneticaCiascun componente elettrico deve avere un ap-

propriato livello di immunit dai disturbi elettro-magnetici (IEC 1000).Tutti i componenti elettrici devono essere scelti inmodo tale che essi non provochino effetti dannosisu altri componenti allinterno del sistema elettri-co e sullambiente (I EC CISPR 11) .

Condizioni di funzionamentoI l costruttore deve indicare i seguenti valori , entroi quali il sistema elettrico dellaerogeneratore fun-zioner senza danno:

corrente nominale;tensione nominale e deviazione ammissibileal punto di connessione dellaerogeneratore;velocit nominale del generatore.

Protezione contro i contatti diretti e indirettiPersone e capi di bestiame domestico devono es-sere protetti contro i pericoli che possono sorgereda contatti diretti o indiretti con parti in tensionedellaerogeneratore (IEC 364). La protezione con-tro il contatto diretto con tutte le parti elettriche intensione deve essere almeno della classe IP23

della IEC 529.

7 ELECTRICAL SYSTEM OF THE SWTGS

7.1 GeneralT he electrical system of a SWT G S, and everyitem of electrical equipment used in it, shall

comply wi th the relevant IEC Standards. Whena SWT G S connected to an electrical power net-work , clause 6 of I EC 1400-1 shall be applied.Every item of electrical equipment shall be ableto withstand all the design environmental con-ditions assumed for the installation site, as wellas the mechanical, chemical and thermal stress-es to which the SWT G S may be subjected dur-ing operation.

I f, however, an item of electrical equipment, bydesign, does not have the properties corre-sponding to its location, it may be used on con-dition that adequate additional protection isprovided as part of the complete electrical sys-tem of the SWTG S.Every item of electrical equipment selected onthe basis of its power characteristics shall besuitable for the duty demanded of the equip-ment, taking into account the design load casesexpected to occur.

7.2 Electromagnetic compatibili tyEvery electrical apparatus shall have an appro-

priate level of immunity against electromagneticdisturbances ( IEC 1000).All electric apparatus shall be selected so that i twill not cause harmful effects on other appara-tus within the electrical system and on the envi-ronment (IEC CISPR 11).

7.3 Operating conditionsT he manufacturer shall state the following val-ues, within which the turbine electrical systemwill operate without damage:

rated current;rated voltage and deviation permissible atthe connection to the turbine;rated generator speed.

7.4 Protection against direct and indirect contactsPeople and livestock shall be protected fromthe dangers that may arise from direct or indi-rect contact with live electrical parts of theSWT G S ( IEC 364). Protection against direst con-tact with all live electrical parts shall be at leastIP23 of IEC 529.

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Apparecchi di manovraD evono essere forniti dispositivi idonei al ne diconsentire di isolare il sistema o sottosistema elet-trico dellaerogeneratore da qualsiasi sorgente ditensione come richiesto per la protezione, la ma-nutenzione, le prove, la rilevazione di guasti o lariparazione.

Malfunzionamenti del sistema elettricoI l sistema elettrico dellaerogeneratore deve esse-re provvisto di appositi dispositivi che garantisca-no la protezione contro malfunzionamenti siadellaerogeneratore che del sistema elettrico adesso collegato. D eve essere speci catamente for-nita una protezione contro le sovracorrenti dovu-te sia a sovraccarico che a cortocircuito.

ConduttoriSi deve tener conto delle sollecitazioni meccani-che, ivi incluse quelle derivanti dalla torsione deicavi, a cui i conduttori possono essere sottopostidurante linstallazione e lesercizio.

DOCUMENTAZIONE

Le procedure di installazione, esercizio, ispezionee manutenzione devono essere denite tenendopresente la sicurezza del personale ed essere spe-cicate nei manuali dellaerogeneratore.I l costruttore deve fornire insieme con ogni mac-china o progetto fornito:

un manuale di istruzioni per loperatore;un manuale di manutenzione contenente i re-quisiti di manutenzione;documentazione comprendente disegni, spe-ciche e istruzioni per il montaggio, linstalla-zione e lerezione. La documentazione devecontenere dettagli relativi a tutti i carichi, pesie punti di sollevamento nonch a tutti gliutensili e procedure speciali necessari per lamovimentazione, linstallazione e leserciziodellaerogeneratore.

opportuno che i manuali siano scritti in una lin-

gua che loperatore sia in grado di leggere e com-prendere.Nella documentazione relativa a installazione,esercizio, ispezione e manutenzione devono esse-re compresi gli elementi riportati qui di seguito.

Installazione D ettagli relativi a utensili speciali, maschere, at-trezzature di ssaggio e altre apparecchiatureper linstallazione o il montaggio in sicurezza;

7.5 Switching devicesSuitable devices shall be provided so as to per-mi t disconnection of the SWT G S electrical sys-tem or subsystem from any generating sourceas required for protection, maintenance, testing,fault detection or repair.

7.6 Malfunction of electrical systemT he SWT G S electrical system shall i nclude suita-ble devices that ensure protection against mal-functioning of both the SWT G S and the con-nected electrical system. Protection shallspeci cally be provi ded for overcurrent dueboth to overload and short-circuits.

7.7 ConductorsM echanical stresses, including those arisingfrom cable twisting, to which conductors maybe subjected during installation and operation,shall be considered.

8 DOCUMENTATION

Installation, operation, inspection and mainte-nance procedures shall be planned with per-sonnel safety in mind, and specied in theSWT G S manuals.T he manufacturer shall provide wi th each ma-chine or project supplied:

an operators instruction manual;a maintenance manual consisting of themaintenance requirements;documentation which includes drawings,speci cations and instructions for assembly,installation and erection. T he documenta-tion shall contain details of all loads,weights, lifting points and special tools andprocedures necessary for the handling, in-stallation and operation of the SWT G S.

T he manuals should be written in a language

that can be read and understood by the opera-tor.In the installation, operation, inspection andmaintenance documentation, the followingitems should be included.Installation

D etails of special tools, j igs and

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