1. Úvod
 | Výroba větrné energie je úspornější než výroba atomové a tepelné energie a je to rychle rostoucí zdroj čisté energie. Přírodní vítr je k dispozici zdarma, takže hlavními náklady na výrobu větrné energie jsou výstavba a údržba. Říká se, že větrná elektrárna má životnost 20 let. Stejně jako tepelné elektrárny vyžadují I elektrárny větrné pravidelné prohlídky a opravy, aby dosáhly těchto 20 let životnosti. Během tohoto provozního období jsou důkladně kontrolovány všechny technologické součásti, jako je převodovka, lopatky a všechny ostatní části každé větrné elektrárny. Při kontrole převodovek větrných elektráren je nejosvědčenější a nejefektivnější metodou nepřímá vizuální kontrola. |
2. Výzvy a řešení
Při přenášení rotační síly z lopatek o průměru 90 až 200 m do generátoru, musí převodovka pracovat pod silným zatížením a přirozeně vyžaduje kontrolu a údržbu.
(1) Vysokorychlostní fázová ložiska (HSS-B)
• Výzva
 | Vysokorychlostní hřídel je podporován vysokorychlostními fázovými ložisky umístěnými na obou koncích hřídele, který se během výroby elektrické energie točí rychlostí 1500-1800 otáček za minutu. Pokud existuje nějaký nesoulad mezi vysokorychlostním hřídelem a připojeným generátorem, může dojít k neočekávaným drobným vibracím a k poškození ložisek. Vysokorychlostní fázová ložiska mohou být také poškozena cizorodými látkami, vzduchem nebo vlhkostí obsaženými v mazacím oleji. Ještě horší je, že jakmile se poškodí jeden ložiskový váleček, vzhledem k vysoké rychlosti otáčení vysokorychlostních fázových ložisek, může to vést k poškození dalších částí převodovky, což vede k nutnosti nahradit celou převodovku. |
• Řešení
 | Ve většině převodovek mohou být vysokorychlostní fázová ložiska snadno zkontrolována použitím videoskopu IPLEX pomocí poklopu (otvoru), který se nachází nad ní. Videoskop IPLEX může být vložen do mezery u ložiskového válečku a zaznamenat drobné vady na povrchu válečku, nebo na vnitřní a vnější dráze. Pokud zjistíte, že se vady v porovnání s předchozí kontrolou zvětšily, můžete nahradit vysokootáčkový hřídel a vysokorychlostní fázová ložiska na větrné turbíně dříve než se poškození rozšíří do jiných oblastí. To znamená, že můžete provést údržbu bez spuštění převodovky na zem pomocí jeřábu nebo jiného drahého zařízení a vyhnout se ztrátě na výkonu během opravy. |
(2) Středněrychlostní fázová ložiska (ISS-B)
• Výzva
 | Střední hřídel se nachází mezi vysokorychlostním a nízkorychlostním hřídelem a je podporován středněrychlostními fázovými ložisky umístěnými na obou koncích hřídele. Tato ložiska mohou být poškozena stejnými faktory, jako jsou ty pro vysokorychlostní fázová ložiska uvedená výše. |
• Řešení
 | Kontrolní metody pro vysokorychlostní fázová ložiska jsou účinné rovněž pro středněrychlostní fázová ložiska. Tato kontrola může být však obtížnější, protože je nutno vložit endoskop za vysokorychlostní hřídel. Pro zajištění hladkého vstupu endoskopu, může být vložen skrz polopružnou vodicí trubku z pryskyřice a hliníku odolné vůči oleji. |
(3) Planetová fázová ložiska
• Výzva
 | Síla větru působící na turbínu se liší v závislosti na vlivech vlastností půdy, na výšce od země a turbulence způsobené změnami počasí. Zatímco tato proměnná síla působí těžkým zatížením na převodovku, planetová převodovka a planetová fázová ložiska slouží k absorpci měnícího se namáhání větrem. I když rychlost otáčení je jen 20 až 30 otáček za minutu, planetová převodovka podléhá značnému namáhání způsobovanému turbulentním prouděním vzduchu. Z tohoto důvodu jsou nutné vizuální kontroly s endoskopy nejen planetových fázových ložisek, ale i planetové převodovky. |
• Řešení
 | Planetové převodovky mají komplikované struktury a jsou obecně obtížně přístupné, ale účinnost kontroly může být výrazně zvýšena vložením videoskopu IPLEX prostřednictvím vodící polyuretanové trubice s tvarovou pamětí OLYMPUS přizpůsobené pro individuální účely kontroly. Navíc má videoskop IPLEX s vnějším průměrem 6,2 mm vestavěný pracovní kanál, a s pomocí nástrojů lze odstranit mazací olej přilnutý na planetová fázová ložiska, planetová ozubená kola nebo čistit optiku sondy tlakem stlačeného vzduchu z hrotu sondy. |
(4) Ozubení
• Výzva
Ozubení pracuje tak, aby pohlcovalo namáhání lopatek turbíny větrem. Trvalé působení síly větru má za následek stárnutí a opotřebení ozubení. Ačkoli celkový stav převodovky je neustále monitorován analyzátory vibrací, je vizuální inspekce pomocí endoskopu nezbytná k tomu, aby bylo zjištěno umístění poškození a jeho stupeň na jednotlivých částech převodovky, včetně ozubení.
• Řešení
 | Ozubení pro každou hřídel jsou také předmětem vizuální kontroly, stejně jako ložiska. Zejména kontroly ozubení nízkorychlostního hřídele, planetové převodovky a ozubeného věnce vyžadují použití endoskopu. Při kontrole těchto složitých převodů, je třeba dbát na to, aby na optice sondy nebyl olej. Pro tuto kontrolu lze používat také vodicí trubici Olympus používanou pro kontroly ložisek. Většina ozubení je delší než 10 cm, ale vady, které mají být zjištěny, jsou obecně velmi male. Optické adaptéry videoskopů IPLEX s krátkou pracovní vzdáleností výrazně napomáhají kontrole ozubení. |
(5) Lopatky turbíny
• Výzva
Obecně platí, že kontroly kvality turbínových lopatek delších než 40 m se provádí v průběhu výroby. Pro kontrolu spojení na zadní hraně lopatky je možné postupovat do poloviny lopatky, ale ne dál, protože se prostor směrem k hrotu lopatky zmenšuje. Navíc je třeba také kontrolovat lopatky turbíny v provozu, protože jsou po celý rok vystaveny drsnému prostředí. Pokud je vypouštěcí otvor na hrotu lopatky ucpaný, může se voda uvnitř náhle odpařit v případě úderu blesku a může zlomit lopatku zevnitř. V zimě může voda uvnitř vypouštěcího otvoru zamrznout a v důsledku expanze zlomit lopatku.
• Řešení
Malý a lehký videoskop z řady IPLEX vám umožní snadno zavést sondu do poloviny lopatky a provést vizuální kontrolu hrotu lopatky.
3. Hlavní výhody při použití zařízení Olympus
(1) Přenositelnost pro vyšší účinnost práce kontrolních techniků
 | Při kontrole větrné elektrárny velkých rozměrů, např. vyšší než 70 m, musí kontrolní technici vylézt po dlouhém žebříku s kontrolními nástroji. Olympus nabízí různé videoskopy kombinující vynikající kvalitu obrazu a přenositelnost. Modely IPLEX s unikátní technologií PulsarPic odhalí podrobnosti uvnitř převodovky s jasnými a ostrými obrázky při současném jemném nastavení úrovně světla, které snižuje odraz, ke kterému často dochází v průběhu pozorování kovových dílů. Technologie natáčení TrueFeel umožňuje obsluze přesně ovládat natočení sondy uvnitř převodovky a zabraňuje hrotu sondy v dotyku mazacího oleje na ozubení. |
 | Ruční modely do dlaně řady IPLEX lze pohodlně nosit dokonce na těžko přístupná místa, jako jsou horní části věží větrných elektráren. |
(2) Vynikající optický výkon pro jasné pozorování povrchů ložisek
 | Ložiska jsou ze všech dílů v převodovce větrné turbíny nejčastěji kontrolována a vhodné endoskopy se liší v závislosti na provedení a umístění ložisek. Videoskopy IPLEX s průměry od ø 4 mm do ø 8.5 mm mohou měnit zvětšení a směr pohledu pro optimální pozorování a umožňují také výměnu optických adaptérů na hrotu sondy. Využití optického adaptéru se zorným polem 120° umožňuje pozorovat velkou plochu povrchu ložisek I při vložení endoskopu do malé mezery na ložiskovém válečku. |
(3) Speciální nástroje pro usnadnění vizuální kontroly velkých převodových částí
Celá převodovka je mazána olejem, takže velké množství oleje zůstává na ozubených kolech a ložiskách i poté, co se převodovka zastaví. Při kontrole těchto částí pomocí endoskopu je třeba udržet objektiv bez oleje. Videoskopy IPLEX s vnějším průměrem 6,2 mm a s vestavěným pracovním kanálem umožňují namontování úzké vzduchové trubice a ofukovat olej z ozubení a povrchu ložisek vzduchem vháněným ze vzduchové trubice. Dokonce i v případě kdy olej přilne k hrotu objektivu sondy, může být odstraněn pomocí stlačeného vzduchu a tím je eliminována potřeba často vytahovat sondu a čistit optiku od olejového filmu.
Navíc existují případy, kdy je pro kontroly ozubení třeba velkého množství světla. LED trubice Olympus s tvarovou pamětí, kterou je možné ohýbat, jak vyžaduje situace, může být hladce vložena do převodovky pomocí přístupového portu a poskytovat pomocné LED osvětlení kontrolovaných částí.
(4) Asistenční kontrolní software pro spolehlivé zpracování výsledků kontroly
 | Při kontrole převodovky pomocí endoskopu se obvyklé zaznamená 100 až 400 snímků. Snímky z kontroly ložisek z různých částí hřídele/převodovky si budou navzájem velmi podobné, takže Vás bude stat hodně úsilí a času správně klasifikovat a rozlišit jednotlivé snímky z různých míst
kontroly. V takové situaci je řešením náš asistenční kontrolní software. Provedením kontroly podle návodu tohoto software můžete zařadit kontrolní obrázky s diagnózou do konkrétních složek a k obrázkům přidávat komentáře. Po kontrole můžete rychle vytvořit zprávu obsahující více než 50 snímků s využitím software ve vašem vlastním přizpůsobeném formátu zprávy. |
(5) Zařízení pro jiné než vizuální kontroly
Pro podporu kontroly větrných elektráren nabízí Olympus také ultrazvukové defektoskopy a rentgenové analyzátory.
Ultrazvukové defektoskopy umožňují detekovat poškození uvnitř turbínových lopatek. Kromě toho s naším baterií napájeným rentgenovým analyzátorem můžete okamžitě vyjasnit typ, velikost a množství kovu obsaženého v mazacím oleji uvnitř převodovek na kontrolních místech.
