IEC 61400

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

IEC 61400 هو معيار دولي نشرته اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) فيما يتعلق بتوربينات الرياح .

الغرض والوظيفة

يُعدّ معيار IEC 61400 مجموعة من متطلبات التصميم التي وُضعت لضمان تصميم توربينات الرياح بشكل مناسب لمقاومة الأضرار الناجمة عن المخاطر خلال عمرها الافتراضي المُخطط له. ويتناول هذا المعيار معظم جوانب دورة حياة التوربين، بدءًا من ظروف الموقع قبل الإنشاء، مرورًا باختبار مكونات التوربين، [ 1 ] وتجميعها، وصولًا إلى تشغيلها.

تعتبر توربينات الرياح كثيفة رأس المال، وعادة ما يتم شراؤها قبل تركيبها وتشغيلها .

توفر بعض هذه المعايير شروطًا فنية يمكن التحقق منها من قبل طرف ثالث مستقل ، وبالتالي فهي ضرورية لإبرام اتفاقيات تجارية حتى يتسنى تمويل وتركيب توربينات الرياح. [ 1 ]

بدأت اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) في توحيد الشهادات الدولية في هذا الموضوع في عام 1995، وظهر المعيار الأول في عام 2001. [ 1 ]

قد تحل مجموعة المعايير المشتركة أحيانًا محل المعايير الوطنية المختلفة، لتشكل أساسًا للشهادات العالمية. [ 1 ]

تُعرَّف توربينات الرياح الصغيرة بأنها تلك التي تصل مساحتها الممسوحة إلى 200 متر مربع، ويتناولها معيار IEC 61400-2 المبسط نوعًا ما. كما يمكن استخدام معيار IEC 61400-1 للتوربينات التي تقل مساحتها الممسوحة عن 200 متر مربع .

تُستخدم معايير الأحمال والضوضاء في تطوير النماذج الأولية في حقل اختبار توربينات الرياح في أوستريلد . [ 2 ]

التنسيق

معايير IEC و API و ISO وغيرها تُستخدم لاعتماد توربينات الرياح البحرية الأمريكية

في الولايات المتحدة، تهدف المعايير إلى أن تكون متوافقة مع معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)، [ 3 ] وتُعدّ بعض أجزاء معيار 61400 وثائق مطلوبة. [ 4 ] [ 5 ]

يشارك المختبر الوطني الأمريكي للطاقة المتجددة في أعمال تطوير معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)، [ 3 ] [ 6 ] ويختبر المعدات وفقًا لهذه المعايير. [ 7 ] أما بالنسبة لتوربينات الطاقة البحرية الأمريكية، فهناك حاجة إلى المزيد من المعايير، وأهمها ما يلي  :

  • المواصفة القياسية الدولية ISO 19900، المتطلبات العامة للمنشآت البحرية
  • ISO 19902، الهياكل الفولاذية البحرية الثابتة
  • ISO 19903، المنشآت الخرسانية الثابتة البحرية
  • ISO 19904-1، المنشآت البحرية العائمة - الهياكل أحادية الهيكل، والمنصات شبه الغاطسة، والأعمدة
  • ISO 19904-2، المنشآت البحرية العائمة - منصات ذات أرجل شد
  • API RP 2A-WSD، الممارسة الموصى بها لتخطيط وتصميم وبناء منصات الصلب البحرية الثابتة - تصميم إجهاد التشغيل. [ 8 ]

في كندا، كانت المعايير الوطنية السابقة قديمة وتعرقل صناعة طاقة الرياح، فقام اتحاد المعايير الكندية بتحديثها ومواءمتها مع المعيار 61400 مع إدخال عدة تعديلات. [ 9 ] [ 10 ]

بالنسبة لتوربينات الرياح الصغيرة، يسعى القطاع العالمي إلى توحيد متطلبات الاعتماد وفقًا لمبدأ "الاختبار مرة واحدة، والاعتماد في كل مكان". وقد جرى تعاون كبير بين المملكة المتحدة والولايات المتحدة، ومؤخرًا بين اليابان والدنمارك ودول أخرى، لضمان توافق معيار IEC 61400-2، كما هو مُفسَّر في نظام اعتماد MCS (المنشأ البريطاني)، مع معايير الولايات المتحدة (على سبيل المثال، عندما يتوافق مع معيار AWEA لتوربينات الرياح الصغيرة) ومع معايير دول أخرى.

فئات مولدات توربينات الرياح (WTG).

تُصمَّم توربينات الرياح لظروف محددة. خلال مرحلتي الإنشاء والتصميم، تُوضع افتراضات حول مناخ الرياح الذي ستتعرض له هذه التوربينات. يُعدّ تصنيف الرياح للتوربين أحد العوامل التي يجب مراعاتها خلال عملية تخطيط محطة طاقة الرياح المعقدة . يُحدد تصنيف الرياح التوربين المناسب لظروف الرياح الطبيعية لموقع معين. ويُحدد هذا التصنيف بناءً على ثلاثة معايير: متوسط ​​سرعة الرياح، وأقصى هبة رياح متوقعة خلال 50 عامًا، والاضطراب. [ 11 ]

تُقاس شدة الاضطراب بمدى تغير سرعة الرياح عادةً خلال عشر دقائق. ولأن أحمال الإجهاد التي تتعرض لها العديد من المكونات الرئيسية في توربينات الرياح تنتج أساسًا عن الاضطراب، فإن معرفة مدى اضطراب الموقع أمر بالغ الأهمية. عادةً ما تزداد سرعة الرياح مع ازدياد الارتفاع نتيجةً لقص الرياح الرأسي . في الأراضي المستوية، تزداد سرعة الرياح لوغاريتميًا مع الارتفاع. أما في الأراضي المعقدة، فلا يكون شكل الرياح مجرد زيادة بسيطة، وقد يحدث انفصال في التدفق، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في الاضطراب. [ 12 ]

فئة الرياح / الاضطرابمتوسط ​​سرعة الرياح السنوية على ارتفاع محور العجلةعاصفة شديدة لم تشهدها المنطقة منذ 50 عامًا
رياح قوية - اضطراب جوي أعلى بنسبة 18%10 أمتار في الثانية (36 كم/ساعة؛ 22 ميل/ساعة)  70 متراً في الثانية (250 كم/ساعة؛ 160 ميلاً في الساعة)  
رياح قوية (1 رطل) - اضطراب أقل بنسبة 16%10 أمتار في الثانية (36 كم/ساعة؛ 22 ميل/ساعة)  70 متراً في الثانية (250 كم/ساعة؛ 160 ميلاً في الساعة)  
IIa رياح متوسطة - اضطراب أعلى 18%8.5 متر في الثانية (31 كم/ساعة؛ 19 ميل/ساعة)  59.5 متر في الثانية (214 كم/ساعة؛ 133 ميل/ساعة)  
رياح متوسطة من الفئة الثانية ب - اضطراب منخفض 16%8.5 متر في الثانية (31 كم/ساعة؛ 19 ميل/ساعة)  59.5 متر في الثانية (214 كم/ساعة؛ 133 ميل/ساعة)  
IIIa رياح منخفضة - اضطراب جوي أعلى 18%7.5 متر في الثانية (27 كم/ساعة؛ 17 ميل/ساعة)  52.5 متر في الثانية (189 كم/ساعة؛ 117 ميل/ساعة)  
IIIb رياح منخفضة - اضطراب أقل 16%7.5 متر في الثانية (27 كم/ساعة؛ 17 ميل/ساعة)  52.5 متر في الثانية (189 كم/ساعة؛ 117 ميل/ساعة)  
رابعاً6.0 متر في الثانية (22 كم/ساعة؛ 13 ميل/ساعة)  42 متراً في الثانية (150 كم/ساعة؛ 94 ميلاً في الساعة)  

تُحسب سرعات الرياح القصوى بناءً على متوسط ​​سرعة الرياح خلال ثلاث ثوانٍ. ويُقاس الاضطراب عند  سرعة رياح تبلغ 15 مترًا في الثانية. هذا هو التعريف الوارد في معيار IEC 61400-1 الإصدار الثاني.

أما بالنسبة للمياه الأمريكية، فقد تجاوزت عدة أعاصير بالفعل فئة الرياح Ia بسرعات تتجاوز 70  مترًا في الثانية (156  ميلًا في الساعة)، وتُبذل جهود لتوفير معايير مناسبة. [ 8 ] في عام 2021، طورت شركة TÜV SÜD معيارًا لمحاكاة فئة الرياح T1 الجديدة للأعاصير المدارية. [ 13 ]

قائمة أجزاء IEC 61400

المصدر: [ 14 ]

  • متطلبات تصميم IEC 61400-1:2005+AMD1:2010 CSV (النسخة الموحدة)
  • متطلبات تصميم RLV وفقًا للمعيار IEC 61400-1:2019 (النسخة المعدلة)
  • IEC 61400-2:2013 توربينات الرياح الصغيرة
  • متطلبات التصميم لتوربينات الرياح البحرية الثابتة وفقًا للمعيار IEC 61400-3-1:2019
  • IEC TS 61400-3-2:2025 متطلبات تصميم توربينات الرياح البحرية العائمة
  • متطلبات تصميم علب تروس توربينات الرياح وفقًا للمعيار IEC 61400-4:2025
  • IEC TS 61400-4-1:2026 تقييم موثوقية مكونات نظام نقل الحركة في توربينات الرياح
  • IEC TR 61400-4-2:2026 تزييت مكونات نظام نقل الحركة في توربينات الرياح
  • شفرات توربينات الرياح IEC 61400-5:2020+AMD1:2025 CSV (النسخة الموحدة)
  • متطلبات تصميم الأبراج والأساسات وفقًا للمعيار IEC 61400-6:2020
  • IEC 61400-8:2024 تصميم المكونات الهيكلية لتوربينات الرياح
  • IEC 61400-9:2025 تدابير التصميم الاحتمالية لتوربينات الرياح
  • تقنيات قياس الضوضاء الصوتية IEC 61400-11:2012+AMD1:2018 CSV (النسخة الموحدة)
  • IEC TS 61400-11-2:2024 تقنيات قياس الضوضاء الصوتية - قياس خصائص صوت توربينات الرياح في موضع الاستقبال
  • IEC 61400-12:2022 قياسات أداء الطاقة لتوربينات الرياح المنتجة للكهرباء - نظرة عامة
  • IEC 61400-12-1:2022 قياسات أداء الطاقة لتوربينات الرياح المنتجة للكهرباء
  • IEC 61400-12-2:2022 أداء الطاقة لتوربينات الرياح المنتجة للكهرباء بناءً على قياس سرعة الرياح في غلاف التوربين
  • IEC 61400-12-3:2022 أداء الطاقة - معايرة الموقع القائمة على القياس
  • IEC TR 61400-12-4:2020 المعايرة العددية للموقع لاختبار أداء الطاقة لتوربينات الرياح
  • IEC 61400-12-5:2022 أداء الطاقة - تقييم العوائق والتضاريس
  • IEC 61400-12-6:2022 وظيفة نقل المحرك القائمة على القياس لتوربينات الرياح المنتجة للكهرباء
  • IEC 61400-13:2015+AMD1:2021 قياس الأحمال الميكانيكية (النسخة الموحدة)
  • IEC TS 61400-14:2005 إعلان مستوى القدرة الصوتية الظاهرية وقيم النغمية
  • IEC 61400-15-1:2025 شروط إدخال ملاءمة الموقع لمحطات طاقة الرياح
  • IEC 61400-21-1:2019 قياس وتقييم الخصائص الكهربائية - توربينات الرياح
  • IEC 61400-21-2:2023 قياس وتقييم الخصائص الكهربائية - محطات طاقة الرياح
  • IEC TR 61400-21-3:2019 قياس وتقييم الخصائص الكهربائية - نموذج التوافقيات لتوربينات الرياح وتطبيقاته
  • IEC TS 61400-21-4:2025 قياس وتقييم الخصائص الكهربائية - مكونات وأنظمة توربينات الرياح
  • IEC 61400-23:2014 اختبار هيكلي كامل النطاق لشفرات الدوار
  • IEC 61400-24:2019+AMD1:2024 CSV الحماية من الصواعق (النسخة الموحدة)
  • IEC 61400-25-1:2017 اتصالات RLV لمراقبة والتحكم في محطات طاقة الرياح - وصف عام للمبادئ والنماذج (نسخة Redline)
  • IEC 61400-25-2:2015 الاتصالات الخاصة بمراقبة والتحكم في محطات طاقة الرياح - نماذج المعلومات
  • IEC 61400-25-3:2015 اتصالات RLV لمراقبة والتحكم في محطات طاقة الرياح - نماذج تبادل المعلومات (إصدار ريدلاين)
  • IEC 61400-25-4:2016 اتصالات RLV لمراقبة محطات طاقة الرياح والتحكم بها - الربط بملف تعريف الاتصال (إصدار ريدلاين)
  • IEC 61400-25-5:2017 الاتصالات الخاصة بمراقبة والتحكم في محطات طاقة الرياح - اختبار المطابقة
  • IEC 61400-25-6:2016 اتصالات مراقبة والتحكم في محطات طاقة الرياح - فئات العقد المنطقية وفئات البيانات لمراقبة الحالة
  • IEC TS 61400-25-71:2019 اتصالات مراقبة والتحكم في محطات طاقة الرياح - لغة وصف التكوين
  • IEC TS 61400-26-1:2019 توافر أنظمة توليد طاقة الرياح
  • IEC TS 61400-26-4:2024 موثوقية أنظمة توليد طاقة الرياح
  • IEC 61400-27-1:2020 نماذج المحاكاة الكهربائية - نماذج عامة
  • IEC 61400-27-2:2020 نماذج المحاكاة الكهربائية - التحقق من صحة النموذج
  • IEC TS 61400-28:2025 إدارة دورة حياة أصول طاقة الرياح وتمديد عمرها
  • IEC TS 61400-29:2023 وضع العلامات والإضاءة على توربينات الرياح
  • IEC TS 61400-30:2023 سلامة مولدات توربينات الرياح - المبادئ العامة للتصميم
  • IEC TS 61400-31:2023 تقييم مخاطر الموقع
  • IEC 61400-40:2026 التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) - المتطلبات وطرق الاختبار
  • معيار IEC 61400-50:2022 لقياس الرياح - نظرة عامة
  • IEC 61400-50-1:2022 قياس الرياح - تطبيق أجهزة قياس الرياح المثبتة على الصاري والغطاء والدوار
  • IEC 61400-50-2:2022 قياس الرياح - تطبيق تقنية الاستشعار عن بعد الأرضية
  • IEC 61400-50-3:2022 استخدام أجهزة الليدار المثبتة على غلاف المحرك لقياسات الرياح
  • IEC TS 61400-50-4:2025 استخدام أنظمة الليدار العائمة لقياسات الرياح

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 ووبيكينغ، مايك. "IEC TS 61400-22" ، الصفحات 1-2 و9 ، جيرمانيشير لويد ، 2008. تاريخ الوصول: 12 مارس 2011. أرشيف
  2. ↑ كتيب أوستريلد ، صفحة 8
  3. 1 2 دودج، داريل م. "تطوير معايير توافقية لصناعة طاقة الرياح". المختبر الوطني للطاقة المتجددة ، 27 فبراير 1996. تاريخ الاسترجاع: 16 أغسطس 2012. اقتباس: "يجب أن تكون المعايير الأمريكية متوافقة مع معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية".
  4. ↑ "IEC 61400-22 وثائق التصميم المطلوبة" .
  5. ↑ وثائق التصميم المطلوبة وفقًا للمعيار IEC 61400-22، المختبر الوطني للطاقة المتجددة، مؤرشف بتاريخ 2011-09-02 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  6. ↑ الدور التقني للمختبر الوطني للطاقة المتجددة في تطوير المعايير. مؤرشف بتاريخ 9 يونيو 2011 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  7. ↑ "الاختبار المعتمد" المختبر الوطني للطاقة المتجددة . تاريخ الاسترجاع: 16 أغسطس 2012.
  8. 1 2 موسيال، دبليو دي؛ شيبارد، آر إي؛ دولان، دي؛ نوتون، بي. " تطوير الممارسات الموصى بها لطاقة الرياح البحرية للمياه الأمريكية ". صفحة المقدمة. المختبر الوطني للطاقة المتجددة ، أبريل 2013. تاريخ الوصول: 20 نوفمبر 2013. OSTI 1078076 
  9. ↑ "المعايير المُحدَّثة تدفع عجلة تطوير طاقة الرياح" مؤرشف بتاريخ 18 يناير 2013 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) ، صفحة 23، وزارة الموارد الطبيعية الكندية، 2010. تاريخ الاطلاع: 16 أغسطس 2012. اقتباس: "كانت المعايير الكندية السابقة عائقًا أمام الصناعة" .. "مواءمتها مع معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)".
  10. ↑ "محرك البحث | الموارد الطبيعية الكندية" . www2.nrcan.gc.ca . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 يونيو 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يناير 2022 .
  11. ↑ "تخطيط مشاريع طاقة الرياح: فئات توربينات الرياح" مؤرشف بتاريخ 25-09-2011 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) لشركة فيستاس . تم الاطلاع عليه في أكتوبر 2011.
  12. ↑ لانغريدر، ويبكه. "تحديد مواقع مزارع الرياح: الجوانب الأساسية". مؤرشف بتاريخ 29 يناير 2012 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) . شركة سوزلون للطاقة . تاريخ الوصول: أكتوبر 2011.
  13. ↑ "تقدم شركة TÜV SÜD شهادات اعتماد لتوربينات الرياح في المناطق المتضررة من العواصف الاستوائية" . www.windtech-international.com . 8 سبتمبر 2021.
  14. ↑ https://webstore.iec.ch/en/iec-search/result?q=IEC%2061400