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Les dispositifs de sécurité de l'éolienne
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Photo Soren Krohn
© 1998 DWIA |
Les composants de l'éolienne ont été conçus pour une durée de vie de 20 ans. Cela signifie qu'ils doivent pouvoir résister à plus de 120.000 heures de fonctionnement (et parfois à des tempêtes). A titre de comparaison, un moteur ordinaire de voiture ne fonctionne normalement que quelque 5.000 heures pendant sa durée de vie.Les grandes éoliennes sont donc équipées d'un nombre de dispositifs de sécurité destinés à assurer que le fonctionnement ait lieu en toute sécurité.
Capteurs
Un des dispositifs de sécurité classique - qui est aussi parmi les plus simples - est le capteur de vibrations que vous voyez sur l'image ci-dessus, capteur qui fut d'abord employé dans l'
éolienne de Gedser.
Il consiste tout simplement d'une boule située sur une bague. La boule est couplée à un interrupteur par une chaîne. Si l'éolienne commence à vibrer, la boule tombera de la bague et l'éolienne sera arrêtée.
Il y a beaucoup d'autres capteurs dans la nacelle, p.ex. des thermomètres électroniques contrôlant la température de l'huile dans le multiplicateur ainsi que celle de la génératrice.
Les pales du rotor
Les réglementations concernant la sécurité des éoliennes varient d'un pays à l'autre. Le Danemark est le seul pays où la loi impose que toutes
les nouvelles pales du rotor soient testées
et statiquement, c.-à-d. en utilisant des poids pour fléchir la pale, et dynamiquement, c.-à-d. en testant la capacité de la pale de résister à la fatigue de flexions répétées plus de 5 millions de fois.
Protection contre la survitesse
Il est absolument essentiel que l'éolienne s'arrête automatiquement en cas de défaillance d'un composant capital. En cas de surchauffe de la génératrice ou déconnexion du réseau électrique, la génératrice arrêtera par exemple de freiner la rotation du rotor qui, en moins de deux, commencera à accélérer.
Dans un tel cas, il est primordial d'avoir un système de protection contre la survitesse. La loi danoise impose aux éoliennes d'avoir deux dispositifs de freinage à sšreté intégrée qui sont indépendants l'un à l'autre.
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Système aérodynamique de freinage : freins à l'extrémité des pales
Le principal système de freinage des éoliennes modernes est le système de freinage aérodynamique (aérofreins), système qui consiste essentiellement à pivoter les pales du rotor environ 90 degrés autour de leur axe longitudinal (dans le cas d'une éolienne contrôlée soit
à calage variable de pale
,
soit
activement par décrochage
aérodynamique), ou bien en tournant les extrémités des pales 90 degrés (dans le cas d'une
éolienne à pas fixe
).
Les deux systèmes sont normalement actionnés par des ressorts afin d'assurer qu'ils continuent à fonctionner même en cas de coupure du courant électrique, et ils sont activés automatiquement si le système hydraulique de l'éolienne chute en pression. Une fois le danger disparu, le système hydraulique de l'éolienne remet en place les pales ou les extrémités des pales.
L'expérience a démontré que les systèmes aérodynamiques de freinage sont extrêmement sšrs. Ainsi, ils arrêtent l'éolienne en moins de quelques rotations au maximum. De plus, un tel système permet de freiner l'éolienne avec douceur sans trop de contraintes et fatigue de la tour et de la machinerie.
Les aérofreins constituent donc la façon la plus répandue d'arrêter une éolienne moderne.
Système mécanique de freinage
Le frein mécanique est employé comme un système de réserve pour le système aérodynamique de freinage, et comme frein de stationnement une fois arrêtée l'éolienne, s'il est question d'une éolienne régulée par décrochage aérodynamique.
Le rotor ne pouvant se mouvoir que très peu une fois les pales calées à un angle de 90 degrés, il est normalement très rare qu'une éolienne contrôlée à calage variable de pale ait besoin d'activer son frein mécanique (sauf en cas d'entretien).
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© Copyright 1997-2003 Association danoise de l'industrie éolienne
Dernière mise à jour le 31 juillet 2003 http://www.windpower.org/fr/tour/wtrb/safety.htm |