ENERGISTYRELSEN's REKOMMANDATION TIL OPFYLDELSE AF ...

offshorecenter.dk

ENERGISTYRELSEN's REKOMMANDATION TIL OPFYLDELSE AF ...

ENERGISTYRELSEN’s




¢¡¤£¦¥¨§ ©

REKOMMANDATION

TIL OPFYLDELSE AF KRAV I

TEKNISK GRUNDLAG

FOR

TYPEGODKENDELSE OG CERTIFICERING

AF VINDMØLLER I DANMARK

1. Juli 1992

1


1. INDLEDNING.............................................................................................................................. 4

2. GYLDIGHEDSOMRÅDE............................................................................................................ 5

3. LAST OG SIKKERHED ............................................................................................................. 6

3.1 Generelt ........................................................................................................................ 6

3.2 Symboler og definitioner .............................................................................................. 6

3.3 Klima og opstillingsforudsætninger.............................................................................. 6

3.4 Sikkerhed...................................................................................................................... 8

3.5 Lastberegninger ............................................................................................................ 9

3.6 Prøvning ..................................................................................................................... 10

4. SIKKERHEDSSYSTEMER, STYRING OG REGULERING.................................................. 14

4.1 Generelt ...................................................................................................................... 14

4.2 Sikkerhedssystemer.................................................................................................... 14

4.3 Styring og overvågning.............................................................................................. 16

4.4 Vejledning vedrørende start og stop ........................................................................... 18

5. VINGER .................................................................................................................................... 20

5.1 Generelt ..................................................................................................................... 20

5.2 Symboler og definitioner ........................................................................................... 20

5.3 Klima- og opstillingsforudsætninger.......................................................................... 20

5.4 Laster ......................................................................................................................... 20

5.5 Beregninger ............................................................................................................... 20

5.6 Materialer .................................................................................................................. 21

5.7 Komponenter ............................................................................................................. 21

5.8 Afprøvning inkl. kontrol og målinger ........................................................................ 22

5.9 Referencer.................................................................................................................. 26

5.10 Bilag ........................................................................................................................ 27

6. STRUKTUREL MEKANIK OG MASKINELEMENTER........................................................ 39

6.3 Klima- og opstillingsforudsætninger.......................................................................... 39

6.4 Laster ......................................................................................................................... 40

6.5 Beregninger ............................................................................................................... 40

6.6 Materialer .................................................................................................................. 45

6.7 Komponenter ............................................................................................................. 49

6.8 Prøvning inkl. kontrol og målinger ............................................................................ 59

6.9 Referencer.................................................................................................................. 61

6.10 Bilag ........................................................................................................................ 62


¢¡¤£¦¥¨§ ©

2


7. EL-TEKNIK .............................................................................................................................. 64

7.1 Generelt ..................................................................................................................... 64

7.2 Symboler og definitioner ........................................................................................... 68

7.3 Klima- og opstillingsforudsætninger.......................................................................... 68

7.4 Laster ......................................................................................................................... 69

7.5 Beregninger ............................................................................................................... 70

7.6 Materialer .................................................................................................................. 70

7.7 Komponenter ............................................................................................................. 70

8. FUNDAMENTER ..................................................................................................................... 78

8.1 Generelt ...................................................................................................................... 78

8.2 Symboler og definitioner ............................................................................................ 78

8.3 Klima- og opstillingsforudsætninger........................................................................... 78

8.4 Laster ......................................................................................................................... 79

8.5 Beregninger ............................................................................................................... 79

8.6 Materialer ................................................................................................................... 82

8.7 Komponenter ............................................................................................................. 82

8.8 Prøvning inkl. kontrol og målinger ............................................................................ 82

8.9 Referenceliste ............................................................................................................. 83

8.10 Bilag .........................................................................................................................84

9. KVALITETSSTYRING ............................................................................................................ 93

9.1 Generelt ...................................................................................................................... 93

9.2 Formål......................................................................................................................... 93

9.3 Gyldighedsområde...................................................................................................... 93

9.4 Referencer................................................................................................................... 93

9.5 Definitioner................................................................................................................. 93

9.6 Krav ............................................................................................................................ 94

9.7 Bilag ........................................................................................................................... 97


¢¡¤£¦¥¨§ ©

3


Rekommandationen er en anvisning og hjælp til at opfylde de tekniske krav i Teknisk Grundlag for

Typegodkendelse og Certificering af Vindmøller i henhold til lov nr. 302 af 16. maj 1990 og

bekendtgørelse nr. 270 af 2. maj 1991.

Rekommandationen er udarbejdet af Godkendelsessekretariatet på baggrund af rekommandationer

udarbejdet af 7 arbejdsgrupper nedsat af Energistyrelsens Vindmølleregeludvalg indenfor følgende

områderne:

- Last og sikkerhed

- Styring og regulering

- Vinger

- Strukturel mekanik og maskinelementer

- Elteknik

- Fundamenter

- Kvalitetsstyring

Så vidt muligt er det tilstræbt, at der ikke er gentagelser fra Teknisk Grundlag i rekommandationen.

Dette er dog af læsemæssige årsager ikke gennemført fuldstændigt.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

4


Vindmøllegodkendelsesordningens overordnede krav er anført i "Teknisk Grundlag for Typegodkendelse

og Certificering af Vindmøller i Danmark". I det følgende kaldes dette også Teknisk

Grundlag.

Rekommandationen er en vejledning og hjælp til at opfylde Teknisk Grundlag. Rekommandationen

anviser metoder til at dokumentere dele af vindmøllen indenfor områderne sikkerhed, levetid,

ydeevne, støj, etc.

Den foreliggende rekommandation gælder for vindmøller og komponenter i mølleklasse I og II ifølge

Tekniske Grundlag afsnit 3.2.5. D.v.s, at de gælder for vindmøller opstillet i Danmark på land og på

havet, excl. Færøerne og Grønland.

Mølleklasse I og II dækker vindmøller med en generator større end 5 kW og en rotordiameter større

end 6 meter.

Der er i rekommandationen henvist til flere standarder og normer, fortrinsvis danske. Det vil dog i

mange tilfælde være muligt også at benytte andre, udenlandske normer, men det må i de tilfælde

anbefales at aftale anvendelsen af en valgt standard med den godkendende instans på forhånd, så behandlingen

af godkendelsen kommer til at foregå så nemt som muligt.

Der er i rekommandationen angivet vejledning i forbindelse med design og dimensionering af vindmøller.

Opfyldelse af disse vejledninger fritager ikke fabrikanten og dermed konstruktøren for ansvar i

forbindelse med vindmøllens sikkerhed.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

5


De overordnede krav til last og sikkerhed for vindmøller er angivet i Teknisk Grundlag kapitel 5.

Kravene til last og sikkerhed for den bærende konstruktion i horisontalakslede vindmøller kan

opfyldes ved at følge DS 472 Last og Sikkerhed for Vindmøllekonstruktioner.

Dette afsnit i rekommandationen til Teknisk Grundlag indeholder vejledninger til opfyldelse af krav i

DS 472 samt udvidelser og tilføjelser på en række områder.


R Radius af vindmøllerotor

D Diameter af vindmøllerotor

I Turbulensintensitet


3.3.1 Vindklima

Vindklimaet vurderes for den valgte lokalitet og beskrives for danske forhold som angivet i DS 472,

annex A. Med henblik på at fastlægge et sæt klimaparametre, som er rimelig repræsentative for

danske opstillingsforhold, er der nedenfor defineret en standard vindklimaklasse.

En vindmølle kan regnes at være dimensioneret til "Standard Vindklima", såfremt følgende

forudsætninger er opfyldt:

- Ekstremvind parametre svarende til terrænklasse 0.001.

- Vindhastighedsfordeling svarende til terrænklasse 0.001.

- Der regnes med en bakkehældning på 5 grader, og en vindstrømning, der følger terrænet.

- Hastighedsprofil svarende til terrænklasse 0.05.

- Naturlig vindturbulens svarende til terrænklasse 0.05.

- Tillægsturbulens for park eller række effekter med en turbulensintensitet på Ipark = 0,15,

svarende til en mindsteafstand på 5 D i en park og 3 D i en række opstilling.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

6


3.3.2 Turbulens i mølleparker og -rækker

Ved opstilling af vindmøller i parker og rækker skal der ved dimensioneringen af vindmøllerne tages

hensyn til, at møllerne opstrøms genererer ekstra turbulens i vinden. Dette tages i regning ved hjælp af

et tillægsturbulensbidrag Ipark.

En vindmølle er opstillet i en møllerække, såfremt der opstår forstyrrelser fra øvrige møller fra to

forskellige retninger.

Ved opstilling i en park med en indbyrdes mølleafstand på mindst 5 D eller i en række med en

indbyrdes afstand på mindst 3 D kan der regnes med enten et konstant middelbidrag med

turbulensintensitet Ipark = 0,15, eller der kan regnes med et middelbidrag, som varierer med

vindhastigheden og den indbyrdes afstand, jævnfør nedenstående udtryk

hvor v er en korrektionsfaktor for vindhastigheden, jævnfør figur 3.1. og l er en korrektionsfaktor

for den indbyrdes afstand, jævnfør figur 3.2 for møller i række og figur 3.3 for møller i en park.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

= β

Ipark v l

Figur 3.1 Korrektionsfaktor v

β 0,15

7


Den resulterende turbulensintensitet beregnes som

hvor I er den naturlige turbulensintensitet i navhøjde i vindens retning ved den aktuelle placering.


3.4.1 Sikkerhedsklasser

Som standard bør en vindmølles bærende konstruktioner regnes i normal sikkerhedsklasse med

undtagelse af komponenter i sikkerhedssystemet, som bør regnes i høj sikkerhedsklasse.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

Figur 3.2 Korrektionsfaktor l i møllerække

Figur 3.3 Korrektionsfaktor l i møllepark

I

total

=

2

I + 2

I

park

8


3.4.2 Grænsetilstande

Med mindre der er tale om sliddele med udskiftningsintervaller som angivet i vindmølletypens

driftmanual, bør der ved eftervisning af brudgrænsetilstanden svarende til udmattelse, anvendes en

regningsmæssig udmattelseslevetid for bærende dele og komponenter på som minimum 20 år.

3.4.3 Partialkoefficientmetode

Ved en B-godkendelse kan det tillades at anvende et lastgrundlag, som ikke er verificeret med

målinger på den aktuelle vindmølletype.

Hvor lastgrundlaget ikke er bestemt ved målinger eller ved en fuldstændig dynamisk analyse, med en

beregningsmetode, som er verificeret ved målinger på en vindmølle af samme type og koncept

jævnfør afsnit 3.6, bør der ved dimensionering af vindmøllen som minimum anvendes nedenstående

lastpartialkoefficienter istedet for de i DS 472, Tabel 5.4 givne.

Lastpartialkoefficient Brudgrænsetilstand


¢¡¤£¦¥¨§ ©

Udmattelse

Brudgrænsetilstand

Ekstrem

Brudgrænsetilstand

Ulykke

Luftlaster 1,2 1,3 1,0 1,2

Tyngdelaster 1,2 1,0 1,0 1,2

Inertilaster 1,2 1,0 1,0 1,2

Funktionslaster 1,2 1,3 1,0 1,2


3.5.1 Forudsætninger

Anvendelses-

grænsetilstand

Som udgangspunkt for lastberegningerne skal der som minimum foreligge resonansfrekvenser i

stilstand for en vindmølles 6 fundamentale svingningsformer:

- blad flapvis (symmetrisk)

- blad kantvis (asymmetrisk)

- rotor-hovedaksel-transmission

- tårn bøjning

- rotor nikkebevægelse

- rotor krøjebevægelse

Egenfrekvenserne skal være beregnet og/eller målt, jvf. afsnit 3.6. Dog er beregninger tilstrækkeligt

ved en C-godkendelse.

3.5.2 Forenklet lastberegning

9


Vindmøllens dimensionerende belastninger kan i funktionstilstanden produktionskørsel beregnes efter

den forenklede metode i DS 472, afsnit 6.3, vejledning. De anførte forudsætninger skal være opfyldt,

dog med følgende tilføjelser:

- Vindmøllens rotorradius R < 15 m.

- For vindmøller i parker, som er opstillet med en indbyrdes afstand > 5 D, eller i rækker, som

er opstillet med en indbyrdes afstand > 3 D, skal der regnes med en tillægsturbulens med en

turbulensintensitet på Ipark = 0,15.

3.5.3 Generel lastberegning

Lastberegninger skal foretages med metoder, som er veldokumenterede og følgende almindelig

anerkendte principper. Metoderne skal som minimum tage hensyn til de dynamiske virkninger

hidrørende fra møllens 6 fundamentale svingningsformer, nævnt i afsnit 3.5.1.

Beregningsmetoderne skal være verificerede med målinger foretaget på en vindmølle af

sammenlignelig størrelse og koncept. Verifikationen foretages ved at sammenligne målinger og

beregninger foretaget ved sammenlignelige omstændigheder.


3.6.1 Generelt

Af hensyn til dokumentation af last og sikkerhed samt de essentielle krav fra andre myndigheder og

elforsyningsselskaberne skal der foretages prøvning af en vindmølletype.

Som minimum skal der for A- og B-godkendelser foretages en basisafprøvning. Er det endvidere

nødvendigt at verificere lastgrundlaget, skal der foretages en systemafprøvning.

Såfremt nedenstående målinger foretages, regnes de generelle krav til vindmøllemålinger i Teknisk

Grundlag for opfyldt. Omfanget kan reduceres, såfremt det kan påvises, at andre tilgængelige

målinger er repræsentative. Udover de i dette afsnit stillede krav, kan der stilles krav til komponentafprøvning,

herunder vingeafprøvning.

3.6.2 Basisafprøvning

3.6.2.1 Afprøvning af funktion og sikkerhedssystemer

Afprøvningen har til formål at dokumentere:

- at vindmøllen i automatisk drift fungerer som specifieret,

- at vindmøllen i manuel drift fungerer som specificeret, og

- at vindmøllens sikkerhedssystemer fungerer som specificeret.

Prøvningsprogrammet for dokumentation af en vindmølles sikkerhedsystemer skal tage udgangspunkt


¢¡¤£¦¥¨§ ©

10


i en analyse af vindmøllens koncept og den anvendte sikkerhedsfilosofi. Det påhviler

vindmøllefabrikanten at indsende et prøvningsprogram som en del af dokumentationen for

pågældende vindmølletype.

Normalt skal prøvningsprogrammet belyse følgende situationer:

- Manuel aktivering af møllens funktioner (start, stop, krøjning etc.)

- Manuel aktivering af sikkerhedssystemerne ved 1) nominel vindhastighed, 2) ved en

vindhastighed i reguleringsområdet (min. 15 m/s som 10 minutters middel eller 20 m/s

kortvarigt).

- Afprøvning ved netudfald og ved nominel vindhastighed.

- Aktivering og funktion af sikkerhedssystemerne hver for sig, hvor det andet system er sat ud af

drift (2 forsøg) ved nominel vindhastighed.

- Afprøvning af alle redundante sikkerhedsniveauer, herunder den værst tænkelige enkeltfejl

eller multipel fejl med samme årsag. Afprøvning sker ved nominel vindhastighed.

- Afprøvning af luftbremser i bagvind.

Prøvningen skal for ovennævnte situationer redegøre for følgende forhold:

- Aktiveringsforløb (omdrejningstal, nettilkobling, blad/tip vinkel etc).

- Bremseeffektivitet (specielt mekaniske bremser og luftbremseeffektivitet).

- Bremseeffektiviteten belyst ved accelerationsforløb under nedbremsning.

3.6.2.2 Støjmåling

Støjmålinger skal udføres i overensstemmelse med miljøstyrelsens bekendtgørelse af et af

Miljøstyrelsen anerkendt laboratorium.

3.6.2.3 Måling af effektkurve

Måling af effektkurve skal ske i overensstemmelse med seneste udkast til "Rekommandation for

måling af en vindmølles effektkurve", af 27. marts 1992.

3.6.2.4 Ind- og udkoblingsforhold

Der skal normalt måles indkobling ved følgende vindhastigheder:

- Startvindhastighed

- Nominel vindhastighed

- Vindhastighed i reguleringsområdet (min 15 m/s som 10 minutters middel eller 20 m/s


¢¡¤£¦¥¨§ ©

11


¢¡¤£¦¥¨§ ©

kortvarigt)

Som minimum skal de elektriske forhold (spænding, strøm og effekt), omdrejningstallet og elektriske

transienter fra mølle til net måles.

3.6.2.5 Vindmøllens dynamik

Vindmøllens fundamentale egenfrekvenser i stilstand måles, se afsnit 3.5.1.

3.6.2.6 Krøjeeffektivitet

Krøjeeffektivitet, dvs. vindmøllens evne til at følge vindretningsændringer, måles som vinkelafvigelse

mellem vindretning og vindmøllens orientering. Krøjeeffektiviteten skal måles fra

startvindhastigheden op til en vindhastighed i reguleringsområdet (min 15 m/s som 10 minutters

middel eller 20 m/s kortvarigt).

3.6.3 Systemafprøvning

En systemafprøvnings skal indeholde en basisafprøvning. Dernæst skal de mekaniske belastninger

(normalt drejningsmoment) under ind- og udkobling samt under nedbremsning måles. Endelig skal

følgende forhold belyses.

3.6.3.1 Bestemmelse af vindmøllens dynamik i drift

Vindmøllens dynamik i drift skal bestemmes. Egenfrekvenserne under drift fra de fundamentale

svingningsformer skal undersøges udfra en frekvensanalyse, se afsnit 3.5.1.

3.6.3.2 Måling af blad- og rotorlaster til verifikation af lastgrundlag

Krav om måling af blad- og rotorlasterne vil normalt være begrundet udfra et krav om verifikation af

lastgrundlaget. Med hensyn til hvilke lasttilfælde, antal tidsserier samt længde af den enkelte tidsserie

skal vindmøllefabrikanten, inden måleperioden starter, indsende et prøvningsprogram som en del af

design dokumentationen for pågældende vindmølletype. Programmet, som skal godkendes af den

typegodkendende instans, skal på tilfredsstillende vis kunne verificere lastgrundlaget.

Der vil blive stillet krav om måling til kvantificering af:

- Vindforhold, herunder som minimum vindhastighed og vindretning i navhøjde

- Krøjefejl

- Bladlaster, flaplaster og kantlaster

- Rotorlaster, momenterne Mx, My og Mz samt aksialkraften Fy

Der vil blive stillet krav om følgende analyser af lastdata:

- Tidsserier

12


- Statistik, middelværdi, max-min og standardafvigelse som funktion af middelvindhastighed og

krøjefejl

- Rainflowcounting

- Frekvensanalyse

Der vil i analyserne normalt blive krævet en opdeling af måledata i vindhastigheds-, turbulens- og

krøjefejlklasser.

Følgende lasttilfælde under produktionskørsel vil normalt kræves verificeret med målinger. I

nedenstående tabel angiver tallene i de specificerede driftsituationer det minimale antal af 10

minutters serier, som kræves målt.

Vindhastighedsinterval

i [m/s]

10 min middel


¢¡¤£¦¥¨§ ©

Normal

drift

Krøjefejl

[15°,25°]

Krøjefejl

[-15°,-25°]

5-10 20 2 2

Absolut

krøjefejl

[30°,50°]

10-15 20 2 2 2

> 15 10 1 1

13


Kravene til styrings-, regulerings- og sikkerhedssystemer er anført i Teknisk Grundlag, afsnit 5.3.

Dette afsnit i rekommandationen omfatter ikke specifikke mekaniske eller elektriske forhold men er

begrænset til generelle anbefalinger vedrørende sikkerhedssystemernes opbygning samt til styringsog

reguleringstekniske forhold.


4.2.1 Generelt

Formålet med vindmøllens sikkerhedssystem er, at det skal sikre, at vindmøllen ikke bringes i en

lastsituation, som ikke indgår i dimensioneringsgrundlaget.

4.2.2 Vejledning vedrørende sikkerhedssystemer

Kravene i Teknisk Grundlag kan opfyldes ved at opfylde DS 472 Last og Sikkerhed for Vindmøllekonstruktioner.

nmax, nrmax og nrsyn er defineret i DS 472 Last og Sikkerhed for Vindmøllekonstruktioner. Såvel nmax

som nrmax er i denne sammenhæng at opfatte som øjebliksværdier. Det gælder, at nrmax ≤ nmax.

I øvrigt gælder følgende vejledende retningslinier:

- Detekteres en fejl i sikkerhedssystemet, som indebærer, at de øvrige stillede krav ikke er

opfyldt, skal møllen bringes i sin parkeringstilstand eller friløb ved lavt omløbstal.

- Sikkerhedssystemet behøver ikke være adskilt fra styrings- og overvågningssystemet, dvs. der

må være en fællesmængde af komponenter, blot de øvrige krav er opfyldt.

- Der skal gennemføres én fejltræs-analyse af sikkerhedssystemets opbygning og funktion for at

dokumentere, at det som helhed (d.v.s. de registrerende, de aktiverende og de bremsende

elementer jfr. DS 472 Last og Sikkerhed for Vindmøllekonstruktioner) lever op til de stillede

krav.


¢¡¤£¦¥¨§ ©




- Krøjesystemets mekaniske styrke er af væsentlig sikkerhedsmæssig betydning. Hvis krøjesystemet

ikke er designet til at fastholde kabinen i alle lastsituationer (f.eks. 90 o krøjefejl og høj

vindhastighed), skal den aerodynamiske bremses funktion i bagvind dokumenteres.

14


- Indgår der en mekanisk bremse i sikkerhedssystemet, skal den automatiske frigivelse efter et

indgreb af sikkerhedssystemet som følge af et netbortfald forsinkes, således at bremseskiven

kan afkøles inden genstart, med mindre den har termisk kapacitet til mindst 3 nedbremsninger

uden aerodynamisk bremsning.


¢¡¤£¦¥¨§ ©







¡ ¢¤£ ¥§¦




Ifølge DS 472 Last og Sikkerhed for Vindmøllekonstruktioner skal møllen kunne bringes til

standsning.




Overgang til normal drift efter et indgreb af sikkerhedssystemet skal normalt ske manuelt. Efter

eksterne hændelser, som ikke er kritiske for vindmøllens fremtidige sikkerhed, f.eks. netbortfald, er

automatisk overgang til normal drift tilladt.

4.2.3 Vejledning vedrørende overvågning

Vindmøllens sikkerhedssystem skal sammenholde kritiske parametre med grænseværdierne fra de

anvendte designsituationer og udløse sikkerhedsstop af rotorsystemet og/eller af krøjesystemet hvis en

af værdierne overskrider sin grænseværdi. Hvis ikke andet angives skal følgende grænseværdier

anvendes:

- Rotorens omdrejningsfrekvens: ng = 1.1* nr,syn

- Generatorbelastning: Pg = 1.15* Pnom*




Vibration i tårn og/eller maskinkabine bør overvåges. Vibrationsovervågningen skal være følsom

overfor frekvenser omkring møllens driftsomdrejningsfrekvens og tårnets egenfrekvens samt for

stødpåvirkninger.

Styringssystemets sikkerhedsmæssige funktion kan f.eks. overvåges med en watch-dog timer med en

udløbstid på højst 1 sek.

15


4.2.4 Vejledning vedrørende pålidelighed

Pålideligheden af sikkerhedssystemet kan opnås ved fejlsikkerhed, redundans eller regelmæssig,

eventuelt automatiseret, afprøvning og giverovervågning samt kombinationer heraf.

Uanset hvilken måde pålideligheden sikres på, skal sikkerhedssystemet afprøves en gang om året.

Formålet med afprøvningen er at kontrollere, om sikkerhedssystemet fungerer, og at eftervise at dets

designforudsætninger (f.eks. reaktionstider, friktioner, forspændinger, tryk og bremsebelægningers

tykkelse) er opfyldt.

Hvis pålideligheden sikres ved regelmæssig afprøvning af sikkerhedssystemets kritiske komponenter,

skal afprøvningsintervallerne relateres explicit til pålideligheden (udtrykt som "ean ime etween

ailures" MTBF) af de pågældende komponenter.

De elektroniske eller elektriske dele af sikkerhedssystemet, hvis funktion ikke løbende overvåges eller

afprøves automatisk, skal afprøves manuelt efter et erkendt lynnedslag.


¢¡¤£¦¥¨§ ©






Målet for sikkerhedssystemets pålidelighed er, at pålideligheden skal være så stor, at sandsynligheden

for svigt af sikkerhedssystemet kombineret med sandsynligheden for en kritisk fejl, der kræver sikkerhedssystemets

indgriben, giver en havarisandsynlighed, der er mindre end 0,0002 pr. maskinår.

I Teknisk Grundlag stilles krav om, at de strukturelle dele i sikkerhedssystemet skal henføres til høj

sikkerhedsklasse. Med høj sikkerhedsklasse menes høj sikkerhedsklasse i henhold til DS 409.

I Teknisk Grundlag anvendes begrebet fejlsikkerhed. Hermed menes, at enhver fejl, eller kombination

af fejl, der optræder på system eller komponentniveau, medfører, at møllens sikkerhedssystem

aktiveres og holder møllen indenfor sit ekstreme driftsområde.


4.3.1 Midlingsfunktioner

I forbindelse med styring og regulering af vindmøller anvendes normalt tre forskellige midlingsfunktioner

(filterfunktioner) for dynamiske signaler:

- En løbende middelværdi med midlingstiden Tm svarende til en lineær respons på en

trinændring af indgangssignalet.

- En 10 minutters middelværdi, typisk anvendt til statistisk beskrivelse af indgangssignalet og i

forbindelse med normgivning. Der beregnes normalt 6 værdier pr. time.

- En exponentiel middelværdi karakteriseret ved at de sidste samplinger har størst vægt i

middelværdien.

16


Uanset hvilken midlingsmetode der anvendes, skal samplingsfrekvensen være så høj, at alle betydende

frekvenser i det dynamiske indgangssignal er repræsenteret i middelværdien.

Den exponentielle midling er den mest dominerende i vindmøllestyringer på grund af lille behov for

RAM-lager i styringen. En løbende middelværdi, med midlingstiden Tm, som anvendt i Teknisk

Grundlag og i normarbejde, kan til styrings- og overvågningsformål ækvivaleres med en exponentiel

midling med tidskonstanten Tm/2.


¢¡¤£¦¥¨§ ©


4.3.2 Effektregulering











Vindmøllen skal være forsynet med et effektreguleringssystem, som effektivt forhindrer den afgivne

effekt i at overstige designforudsætningerne. Effektbegrænsningen kan ske med stall- eller pitchregulering.

Møllen skal automatisk regulere således, at der ikke i gennemsnit over 10 minutter afgives effekt

større end 1,15 x Pnom jfr. DS 472 Last og Sikkerhed for Vindmøllekonstruktioner.


Designforudsætningerne kan specificeres som:




¡ ¢ £ ¤

- Pmax, den maksimalt kontinuert afgivne effekt fra møllen opgivet som en 10 minutters

middelværdi.

- Hvis ikke andet er eftervist i forbindelse med basisafprøvningen, skal Pmax for både stall-

regulerede og pitch-regulerede vindmøller regnes til 1,10 gange den nominelle mølleeffekt

Pnom.

- P1sek, den maksimale øjeblikseffekt møllen kan afgive, opgivet som en 1 sekunds middelværdi.

17


- Hvis ikke andet er eftervist i forbindelse med basisafprøvningen, skal P1sek for en stall-reguleret

vindmølle regnes til 1,40 gange den nominelle mølleeffekt Pnom og for en pitch-reguleret

vindmølle 2 gange den nominelle mølleeffekt Pnom.

- Årsvarighedskurven for øjeblikseffekten, P1sek, baseret på møllens forudsatte terrænklasse.

4.3.3 Krøjesystem

Den maksimale krøjehastighed skal specificeres. Krøjefejlen kan regnes normalfordelt omkring en 10

minutters gennemsnitskabineposition. Den tilladte krøjefejl specificeres som maksimalt tilladt

standardafvigelse som funktion af vindhastighed og turbulensniveau.

Hvis ikke andet er eftervist, kan designforudsætningen for krøjesystemet regnes som en middelkrøjefejl

på 10 grader og med et variationsområde svarende til en standardafvigelse på 10 grader.


¢¡¤£¦¥¨§ ©






Møllen skal automatisk styres og reguleres således, at den bringes i sin parkeringstilstand eller friløb

ved lavt omdrejningstal, hvis der i 10 minutter afgives en gennemsnitseffekt større end 1,15 x Pmid,max.

For en stall-reguleret mølle gælder endvidere, at den skal bringes i sin parkeringstilstand eller i friløb

ved lavt omdrejningstal, hvis middeleffekten i 1 sekund, P1sek, overstiger 1,4 x Pmid,max. Den tilsvarende

grænseværdi for en pitch-reguleret mølle er 2 x Pmid,max.

Møllen skal automatisk styres og reguleres således, at den bringes i sin parkeringstilstand eller friløb

ved lavt omdrejningstal, hvis vindhastigheden overskrider en maksimal 10 minutters vindhastighed i

navhøjde, Vmax. Møllen må normalt genstarte automatisk, når vindhastigheden igen er lavere end Vmax.

Generatoren indkobles normalt ved hjælp af en tyristorudrustning, som sikrer, at indkoblingsstrømmen

og de mekaniske belastninger i transmissionssystemet begrænses. Indkoblingen skal ske så

hurtigt, at generatoren ved en højvindsstart samtidigt med et vindstød (gust) ikke overskrider sit

kipmoment. Der kræves kun beregningsmæssig eftervisning af, at dette krav er opfyldt.

For at forhindre hyppige ind- og udkoblinger indbygges ofte en tidsbetingelse for, hvornår

udkoblingen må finde sted. I forbindelse med stop skal udkobling finde sted umiddelbart efter

registrering af retureffekt.

Uanset hvilken driftssituation møllen befinder sig i, bør udkobling af generatoren kun ske på

retureffekt eller på signal fra relæbeskyttelsen mod elektriske fejl. Formålet er at udnytte generatorens

bremsende effekt i alle situationer.

18


Hvis ikke andet er dokumenteret eller eftervist, kan der i designforudsætningerne regnes med:

- 2000 lavvindsstarter per år.

- 2000 lavvindsstop per år.

- 700 generatoromkoblinger fra lille -> stor per år.

- 700 generatoromkoblinger fra stor -> lille per år.

- 50 højvindsstop per år.

- 50 højvindsstarter per år.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

19


Dette kapitel gælder kun for møllevinger, hvis bærende komponenter består af fiberforstærket

hærdeplast samt kraftoptagende og kraftoverførende metalforbindelser.

Der er ved udarbejdelsen især fokuseret på vinger fremstillet af glasfiberforstærket, umættet polyester,

men andre plastkompositmaterialer med indhold af f.eks. kul- og aramidfibre, epoxy- og

fenolplastforbindelser m.v. er også omfattet af principperne i rekommandationen.



Se afsnit 3, Last og sikkerhed


Se afsnit 3, Last og sikkerhed


5.5.1 Specifikation

Vingen beskrives med tegninger, specifikationer og styklister.

Især skal følgende specificeres:

- anvendte materialer

- laminatopbygninger

- bjælke- og skaludformninger

- sandwichopbygninger

- stål- og metalkomponenter

- limsamlinger

- tværsnitskonstanter

- egenvægt og massefordeling

- beliggenhed af tyngdepunkt

- tolerancer


¢¡¤£¦¥¨§ ©

20


5.5.2 Styrkeeftervisning

Beregningerne skal normalt mindst omfatte følgende snit og voluminer, hvor det for relevante

lasttilfælde skal eftervises, at de forekommende regningsmæssige spændinger og tøjninger er mindre

end de tilladelige værdier, og hvor der i særlig grad lægges vægt på, at materialernes

udmattelsesstyrker ikke overskrides:

- vingerod-navsamling

- vingerod

- rod-bladovergang

- vingeblad i et passende antal snit og altid, hvor der forekommer dimensions- og/eller

materialeskift

- luftbremsesystem

- limsamlinger plast/plast og plast/stål

Komplicerede delstrukturers styrke- og stivhedsegenskaber kan evt. belyses ved relevante fuldskalaforsøg.

Partialkoefficientmetoden eller anden tilsvarende metode anvendes i beregningerne. Der henvises i

denne forbindelse til DS 409 og DS 472 Last og Sikkerhed for Vindmøllekonstruktioner.


De indgående materialers fysiske og mekaniske egenskaber skal defineres, og der skal fastsættes krav

til egenskabernes værdier.

Da konstruktionsnormen DS 456 vedr. fiberforstærket, umættet polyester utilstrækkeligt inddrager

dynamisk påvirkede komponenter, bør de karakteristiske materialeegenskaber, her især kompositmaterialernes

udmattelsesegenskaber, fastlægges udfra empiriske data. Herefter beregnes de

regningsmæssige egenskaber med anvendelse af partialkoefficienter for materialeparametre udfra DS

409.

angiver de egenskaber, der kan have betydning for det færdige produkt samt eksempler på

relaterede normer.



¢¡¤£¦¥¨§ ©

21


5.8.1 Formål

Formålet med afprøvningen af vinger er at eftervise, at vingerne er i besiddelse af den styrke og

levetid, der er forudsat i designdokumentationen. Det skal eftervises, at vingen kan holde til de belastninger,

der er forudsat i designdokumentationen, både med hensyn til de statiske laster og med

hensyn til de dynamiske laster, som vingen forventes at komme til at opleve i sin designlevetid.

Det er samtidig formålet i de tilfælde, hvor dele af konstruktionen ikke er tilstrækkeligt eftervist

beregningsmæssigt, at afprøvningen udføres således, at disse dele som minimum afprøves til

belastninger svarende til de maksimale statiske og dynamiske laster som forudsat i

designdokumentationen.

5.8.2 Registrering, opmåling

Den afprøvende instans modtager et materiale, der specificerer afprøvningsomfang, herunder

forsøgsspecifikationen. Afprøvningsomfanget skal være godkendt af den typegodkendende instans.

Den afprøvende institution modtager tegninger, laminatplaner samt beregninger, herunder

lastberegninger og angivelse af de dimensionsgivende laster såvel statisk som dynamisk.

Alle laster til brug ved afprøvningen anføres således, at det klart fremgår, at disse som minimum

afspejler de dimensionsgivende laster. Endvidere skal anføres resultater af beregninger af tøjning og

deformationer.

Forinden en vinge afprøves, skal følgende data registreres, og opmålinger foretages:

- Vingens typebetegnelse og serienummer

- Hoveddimensioner:

- længde

- vægt

- tyngdepunkt

Resultaterne sammenholdes med den fremsendte dokumentation, og eventuelle afvigelser drøftes med

producenten før afprøvningen gennemføres.

5.8.3 Statisk afprøvning

5.8.3.1 Belastninger

Vingen belastes til maks. designlast, dvs. største regningsmæssige statiske last, d.v.s. inkl.

lastpartialkoefficient, som angivet i designdokumentationen.

Vingen belastes enten med en fladelast eller med punktlaster. Afprøvningen skal udføres således, at

hele vingen belastes mindst til maksimal designlast.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

22


Såfremt der punktlastes, skal de tilhørende forskydningskræfters betydning vurderes.

Målte tøjninger og nedbøjninger registreres.

Under belastning opspændes vingen, idet det sikres, at opspændingsplanet har stivhed, der mindst

svarer til stivheden i navet, hvor vingen fastspændes.

Instrumentering

Tøjningsmålere og udbøjningsmålere placeres efter afprøvningsplanens specifikation.

5.8.3.2 Egenfrekvenser og vridningsstivhed

Relevante egenfrekvenser måles. Mindst 1. flapvise og 1. kantvise registreres. Iøvrigt skal måles, hvad

der er anført i afprøvningsspecifikationen.

Vingens vridningsstivhed bestemmes ved vinkeldrejningen som funktion af et stigende vridningsmoment

påført i et punkt ca. 70% af vingelængden fra rodflangen.

5.8.3.3 Flapvis statisk afprøvning

Vingen belastes med største flapvise designlast inkl. lastpartialkoefficient, og kraften skal angribe ca.

30% af kordebredden målt fra vingens forkant. Såfremt retningen ikke entydig fremgår af

beregningerne, belastes vingen vinkelret på vingetippens kordelinie.

Under belastning foretages følgende registreringer:

a. Tøjninger i tøjningsmålere

b. Nedbøjning i tip og belastningspunkt samt opspændingsplanets vinkeldrejning

c. Måling og optegning af eventuel buling

d. Placering af last, retning og størrelse

e. Temperatur

f. Eventuelt s/h fotografering til rapport

Efter påtrykning af en ny belastning skal vingen være i belastningstilstanden i 5 min., hvorefter der

måles.

5.8.3.4 Kantvis statisk afprøvning

Vingen belastes med største kantvise designlast inkl. lastpartialkoefficient således, at kraftretningen

svarer til kræfternes retning ved det dimensionsgivende lasttilfælde.

Såfremt retningen ikke entydigt fremgår af beregningerne, belastes vingen parallelt med vingetippens

kordelinie.

Under belastning foretages som minimum samme registreringer som anført under pkt. 5.8.3.3.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

23


5.8.3.5 Rapportering

Det tilstræbes, at den samlede behandlingstid for hele prøve- og rapporteringsforløbet ikke overstiger

6 uger. Såfremt særlige forhold nødvendiggør en længere prøveperiode, skal ansøgeren modtage en

redegørelse vedr. den forventede sagsbehandling ledsaget af en tidsplan.

Prøverapporten skal foreligge senest 4 uger efter prøvernes gennemførelse.

Rapporten bør som minimum indeholde:

- Indholdsfortegnelse

- Prøvningsinstans-erklæring (autorisation)

1. Baggrund for afprøvningen, herunder en oversigt over de anvendt prøvelaster

2. Data for den afprøvede vinge: Type, serienummer, vægt, tyngdepunkt og hovedtegning af

vingen

3. Målte egenfrekvenser og vridningsstivhed

3.1 Anvendt udstyr og procedure ved frekvensmåling

4. Flapvis forsøgsopstilling og fremgangsmåde

4.1 Anvendt prøveudstyr

4.2 Fotos

4.3 Tegning over tøjningsmåleres placeringer og punkter for

måling af udbøjninger

4.4 Tabel med målte tøjninger og belastninger

4.5 Tabel med målte udbøjninger og belastninger

5. Kantvis forsøgsopstilling og procedure

5.1 Anvendt udstyr

5.2 Fotos

5.3 Tegning over tøjningsmåleres placeringer og punkter for måling af udbøjninger

5.4 Tabel med målte tøjninger og belastninger

5.5 Tabel over målte udbøjninger og belastninger

6. Sammenligning mellem beregnede og målte tøjninger, udbøjninger og egenfrekvenser

7. Konklusion og sammenfatning

APPENDIKS kan evt. indeholde:

a. Udprintede måleværdier fra flapvis afprøvning

b. Udprintede måleværdier fra kantvis afprøvning

5.8.4 Dynamisk afprøvning

Ved den dynamiske afprøvning skal det eftervises, at vingen er i stand til at modstå de dynamiske

belastninger, den udsættes for inden for designlevetiden. Af hensyn til tiden er det normalt nødvendigt

at udføre en accelereret test.

Vingen skal modstå afprøvningen uden at udvise skader, der er af betydning for sikkerheden eller

vingens funktion.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

24


5.8.4.1 Belastninger ved styrkeafprøvning

Der udføres afprøvning, det vil sige således, at udmattelsesstyrken om de to hovedakser (kantvis og

flapvis) eftervises. Afprøvningen kan enten foretages om de to hovedakser hver for sig eller ved en

afprøvning, der kombinerer kant- og flaplaster. Såfremt vingen belastes med en punktlast, placeres

denne normalt i en position svarende til ca. 2/3 af rotorradius.

Vingen bør påvirkes med en frekvens, der er tilstrækkelig lav til, at en eventuel varmeudvikling ikke

påvirker afprøvningen væsentligt.

Såfremt møllen opfylder forudsætningerne, som angivet i DS 472 Last og Sikkerhed for

Vindmøllekonstruktioner, afsnit 6.3.1, kan den dynamiske afprøvning udføres med følgende

belastninger med konstant lastvidde.

Ud fra lastgrundlag og materialedata bestemmes middelværdien for lasten og en ækvivalent 10 7

lastvidde. Afprøvningen foretages derefter med en afprøvningspartialkoefficient på 1,3. Hvis ikke

lastgrundlaget dokumenteres, kan afprøvningen foretages som følger:

Flapvis: Momentvidden kan vælges svarende til en trekantfordelt rotorlast på 150 N/m 2

bestrøget areal. Vingen forbelastes til 75 N/m 2 i en afstand på ca. 70% af rotorradius.

Antal veksellaster mindst 10 7 . Vingen opspændes således orienteret, at udbøjningen

sker ca. parallelt med gravitationskraftens virkeretning.

Kantvis: Momentvidden vælges svarende til 4 gange vingens egenvægtsmoment målt ved

rodflangen. Vingen forbelastes til mindst 2 gange vingens nominelle drejningsmoment

i en afstand på ca. 70% af rotorradius. Antal veksellaster mindst 10 7 . Vingen

opspændes således orienteret, at udbøjningen sker ca. parallelt med

gravitationskraftens virkeretning.

Andre belastninger, angrebspunkter for laster og antal lastveksler kan benyttes, såfremt prøveforløbet

herved bringes i større overensstemmelse med de virkelige forhold, som vingen skal fungere under.

5.8.4.2 Instrumentering

Tøjningsmålere placeres efter den godkendte afprøvningsplan.

Kontroludstyr til registrering af belastningen af vingen monteres (udbøjning, tøjning og/eller

acceleration), således at vingens belastning under hele prøveforløbet kan dokumenteres. Dette kan ske

ved regulering inden for fastsatte tolerancer eller ved registrering af de aktuelle værdier. Tolerancen

på momentvidden bør højst være ±10% af den forudsatte momentvidde.

Vingen bør endvidere forsynes med en tæller til registrering af antal lastveksler samt nødstop, der

stopper afprøvningen, såfremt belastningen overstiger den maksimalt tilladte værdi.

5.8.4.3 Kalibreringsbelastninger

Der foretages en statisk kalibreringsbelastning for mindst hver 1 mio. påvirkninger, samt når der

observeres væsentlige stivhedsændringer i bladet.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

25


Kalibreringsbelastningen foregår i den dynamiske tests retning og gennemføres minimum til halvdelen

af lastvidden. Tøjninger og udbøjninger registreres i udvalgte punkter og danner grundlag for

eventuelle justeringer.

Den dynamiske afprøvning afsluttes med en statisk belastning og måling svarende til den statiske

afprøvning.

5.8.4.4 Prøveforhold

Prøveforholdene beskrives for hele testperioden.

Temperatur- og fugtforhold registreres.

Under belastning opspændes vingen så vidt muligt som på møllen, idet det sikres, at opspændingsplanet

har tilstrækkelig stivhed til at fordele kræfterne mellem opspændingsboltene. Der føres

løbende logbog over afprøvningen.

5.8.4.5 Rapportering

Prøverapporten skal foreligge senest 4 uger efter afprøvningens afslutning.

Rapporten skal som minimum indeholde:

- Indholdsfortegnelse

- Prøvningsinstanserklæring (autorisation)

1. Baggrund af afprøvningen, herunder udledning af laster for afprøvning

2. Data for den afprøvede vinge: Type, serienummer, vægt,tyngdepunkt og hovedtegning af

vingen

3. Forsøgsopstilling og fremgangsmåde

3.1 Anvendt prøveudstyr

3.2 Fotos

3.3 Tegning over tøjningsmåleres placeringer og punkter for måling af udbøjninger

3.4 Tabel med målte tøjningsvidder og belastninger

3.5 Tabel med målte udbøjninger og belastninger

3.6 Oversigt over belastninger og udbøjninger under hele afprøvningsforløbet

3.7 Beskrivelse og tegning af evt. revner i vingen

4. Sammendrag og konklusion af forsøgets resultater

APPENDIKS kan evt. indeholde:

a. Skema visende kontrol- og registreringssystem

b. Tøjningsmålinger og nedbøjningsværdier ved kalibreringsmålingerne

c. Logbog med beskrivelse af afprøvninger og observationer samt antallet af lastveksler.



¢¡¤£¦¥¨§ ©

26


¢¡¤£¦¥¨§ ©



Bilaget angiver prøvemetoder i form af henvisninger til standarder, der relaterer sig til

fiberforstærket hærdeplast og råvarer. Prøvemetoderne kan anvendes til at dokumentere

materialeegenskaberne.



Arealvægt, roving ISO/R 1899-75

Arealvægt, vævet roving ISO 4605-78

Arealvægt, måtter ISO 3374

Fugtindhold ISO 3344

Glødetab ISO 1887, DS/EN 60



Densitet ISO 1675

Viskositet Brookfield:

ISO 2555

ASTM D 2196

Cone/plate:

ISO 2884

Syretal ISO 2114

Monomerindhold ISO 3251

Fyldstofindhold DIN 1645-76

B 1.1, 4.10

Geltid ISO 2535

Lineært hærdesvind ASTM 2566-69



Densitet

Udhærdning Reststyrenanal.

ASTM D 2583-67

Andre vikarierende

metoder

Omslagstemperatur ISO 75-74 metode A

27


¢¡¤£¦¥¨§ ©


Vandoptagelse ISO/R 62-80

Prøvelegeme:

50 x 50 x 4 mm

Kunstigt søvand

28 dg.iflg. DIN 50906

Trækbrudstyrke ISO/R 527-66

Trækbrudtøjning ISO/R 527-66

Træk-E-modul ISO/R 527-66


Som umættet polyester, - dog max. pigmentindhold: DIN 1645-76

B 1.1, 4.10

Dækkeevne



Trækbrudstyrke

Trækbrudtøjning

Træk-E-modul

Trykbrudstyrke

Trykbrudtøjning

Tryk-E-modul

Forskydningsbrudstyrke

Forskydningsmodul

Trækudmattelsesstyrke

Trykudmattelsesstyrke

Forskydningsudmattelsesstyrke

Glasvægt-procenter

Udhærdningsgrad Reststyrenanal.

Barcol

Andre metoder

Vandoptagelse



Trækbrudstyrke

Trækbrudtøjning

Træk-E-modul

28


Forskydningsbrudstyrke

Forskydningsmodul

Reaktivitet ISO 584

Udhærdningsgrad, UP Reststyrenanal.

Barcol

Udhærdningsgrad, EP Restentalpianal.

Vandoptagelse ISO/R-62-80

Omslagstemperatur ISO 75-74

Lineært hærdesvind ASTM 2566


(Værdier bestemmes ved såvel øvre som

nedre dimensionerende ekstremtemperatur)

Densitet ASTM C 272

Trækbrudstyrke ASTM C 297-61

Trækbrudtøjning ASTM C 297-61

Træk-E-modul ASTM C 297-61

Trykbrudstyrke ISO 844


¢¡¤£¦¥¨§ ©


Tryk-E-modul ISO 844

Forskydningsbrudstyrke ISO 1922

Forskydningsbrudtøjning ISO 1922

Forskydningsmodul ISO 1922

Udmattelsesegenskaber ISO 1922,

ASTM C 293

Vandoptagelse ASTM C 272, 40 o C,

1 uge, dest. vand

Omslagstemperatur (TMA)


Flydespænding

Brudspænding

Brudtøjning

29


¢¡¤£¦¥¨§ ©


Vedrørende kvalitetsstyring generelt henvises til Teknisk Grundlag afsnit 3.3, og kapitel 9 i

nærværende rekommandation.

Nedenfor er anført, hvordan kravene i Teknisk Grundlag vedrørende kvalitetsstyring af

vingeproduktion kan opfyldes.


Det er formålet med bilag 5 B at give producenter af møllevinger af fiberforstærket

hærdeplast et praktisk kvalitetsstyrende redskab, der kan medvirke til at sikre, at vingernes

forudsatte kvalitetsgivende egenskaber forefindes i de færdige produkter, samt at give

producenterne mulighed for hurtigt at konstatere eventuelt opståede fejl, opspore årsagen til

fejlen og udføre hensigtsmæssige, korrigerende handlinger.


De i det følgende foreskrevne registreringer og kontrolforanstaltninger skal udføres i et

omfang, der afspejler omfanget af de konsekvenser, som et svigt af en del af vingen eller af

hele vingen vil medføre.

For vinger hørende til møller i mølleklasse I og II, og som ønskes klassificeret i godkendelsesklasse

A, udføres samtlige anførte registreringer.

: For vinger hørende til møller i mølleklasse I og II, og som ønskes klassificeret i god :

kendelsesklasse B, udføres de registreringer, der er fremhævet, som vist i mar- :

genen til venstre herfor.

Produktionen af vinger hørende til møller i mølleklasse III kræves normalt ikke dokumenteret

kvalitetsstyringsmæssigt.

Produktionen af vinger hørende til prototype- og forsøgsmøller, der klassificeres i

godkendelsesklasse C, skal ikke verificeres m.h.t. kvalitetsmæssige forhold.

30


¢¡¤£¦¥¨§ ©


Formålet med modtageinspektion og prøvning er at sikre, at rekvirerede råvarer,

halvfabrikata og øvrige underleverancer er i overensstemmelse med de specificerede krav.

Producenten skal derfor især vurdere, udvælge og godkende leverandører ud fra deres evne

til at levere i overensstemmelse med det krævede, og ikke udelukkende ud fra faktorer som

prisforhold, leveringssikkerhed m.v.

Producenten skal endvidere sikre, at indkomne produkter ikke anvendes, før det er

verificeret, at de er i overensstemmelse med det specificerede.

Producenten udfører den nødvendige modtagekontrol ved at registrere, måle og arkivere de

nedenfor anførte data og prøveresultater.


Følgende registreres/bestemmes:

: - Fabrikat og type

:

: - Batchnummer

:

: - Leveringsdato

:

: - Sidste tilladelige brugsdato

- Nominel viskositet

: - Geltid ved anvendelse af anbefalet hærdesystem

:

: - Eksoterm peak (tid og temperatur)

:

: - Hårdhedsmåling ved angiven temperatur i udhærdet tilstand

31


Følgende registreres/bestemmes:

: - Fabrikat og type

:

: - Batchnummer

:

: - Leveringsdato

:

: - Sidste tilladelige brugsdato

- Thixotropi

- Dækkeevne

: - Geltid ved anvendelse af anbefalet hærdesystem


(initiatorer, acceleratorer, inhibitorer m.v.)

Følgende registreres/bestemmes:

: Fabrikat og type

:

: - Batchnummer (hvis anført)

- Geltid ved anvendelse af en godkendt matrix

- Eksoterm peak

- Hårdhedsmåling ved angiven temperatur i udhærdet tilstand


Følgende registreres/bestemmes:

: - Fabrikat og type

:

: - Batchnummer

:

: - Leveringsdato

:

: - Sidste tilladelige brugsdato

:


¢¡¤£¦¥¨§ ©


32


: - Nummerering af 2 komponentlime med fællesnummer, der skal sikre, at de

: forbruges sammen.

:

: - Geltid/potlife ved korrekt hærdertilsætning/blandeforhold.

:

: - Hårdhedsmåling ved angiven temperatur i udhærdet tilstand


Følgende registreres/bestemmes:

: - Fabrikat og typebetegnelse

:

: - Batchnummer

- Leveringsdato

- Vægt pr. m 2 /tex-værdi


Følgende registreres/bestemmes:

: - Fabrikat og typebetegnelse

:

: - Batchnummer

- Leveringsdato

: - Fyldstoffernes egnethed kontrolleres


Følgende registreres/bestemmes:

: - Fabrikat og typebetegnelse

:

: - Batchnummer

- Leveringsdato

- Densitet (måles, såfremt certifikat ikke foreligger)

- Tykkelse (måles)

- Visuel kontrol af evt. fejl


¢¡¤£¦¥¨§ ©


33


Følgende registreres/bestemmes:

: - Leverandør

:

: - Leveringsdato

:

: - Kontrolleres i henhold til godkendte tegninger og specifikationer




¢¡¤£¦¥¨§ ©


Under produktionsprocessen skal producenten, ved at anvende procesovervågnings- og

processtyringsmetoder samt ved at anskaffe nødvendige produktionsressourcer og -

færdigheder, sikre, at samtlige vingekomponenter såvel som de færdige vinger opfylder de

specificerede krav.

Ved delprocesser, hvori der indgår hærdeplast, er det væsentligt at tage hensyn til, at de

termohærdende plasttyper reagerer i et kompliceret samspil af fysiske og kemiske irreversible

processer, hvorved råvarernes egenskaber kun i yderst ringe omfang genfindes i det

færdige produkt.

Kvalitetsstyringssystemet skal omfatte en procesbeskrivelse og sikre, at følgende kritiske

parametre overvåges og styres:

: - Antal fiberlag

:

: - Fiberorientering

- Lagfølge

: - Overfladebehandling af limflader

- Limpåføring

: - Procesperiode ved limning

34


¢¡¤£¦¥¨§ ©


På kontrolkort, der skal følge delkomponenter, hhv. den færdige, nummererede vinge indtil

færdigvarelageret (hvorefter de arkiveres), skal der foretages følgende registreringer:

: - Batchnummer: Matrixmateriale

: Gel- og topcoat

: Hærdesystem

: Lime

:

: - Identifikationsnummer Halvfabrikata, delkomponenter excl. bolte, møtrik

: ker, m.v.

:

: - Forbrug Fibermaterialer (batch nr., typebetegnelse, mæng-

: der)


Alle delkomponenter påføres et produktnummer, og på det tilhørende kontrolkort

registreres endvidere produktionsdato.

: Den samlede vinge påføres et løbende produktionsnummer, der ikke kan fjernes uden :

at efterlade synlige spor, og et til vingen hørende hovedkontrolkort angiver, hvilke :

delkomponenter, der indgår i konstruktionen.


For manuelle og maskinelle vingeproduktioner kan procesudstyret omfatte: doseringsenheder

for matrixsystemer og lime-, sprøjte- og viklemaskiner, presseenheder, vakuum- og

trykpumper. Endvidere formværktøj og fixturer, hærde- og ventilationsanlæg. Desuden

sædvanligt håndværktøj til laminering.

For maskinelle processer vil maskinstyringen, afhængig af processen, omfatte termofølere,

tryktransducere, mekaniske tælleværker, tidsure, manometre og omdrejningstællere.

35


¢¡¤£¦¥¨§ ©


For manuelle og maskinelle hærdeplastprocesser vil inspektionsudstyret normalt omfatte

termohygrograf, hårdhedsmålere, termofølere, vægte og tykkelsesmålere.

: Doseringsenheder skal jævnligt kalibreres, og resultaterne skal indføres på særlige :

kontrolskemaer, der arkiveres.


: I alle produktionslokaler registreres temperatur og luftfugtighed løbende, f.eks. af :

termohygrografer.

Temperatur og luftfugtighed skal tilpasses de materialer, der indgår i produktionen.


I forbindelse med produktion af store delkomponenter samt ved alle samleprocesser

registreres følgende på et tilhørende kontrolkort:

: - Produktnummer

:

: - Produktionsdato og procesperiode

- Form- og evt. fixturnummer


: I forbindelse med laminering af store delkomponenter skal der udføres blindlaminater med

samme opbygning som delkomponenten.

:

: Prøven bør ikke (renskåret) være mindre end 200 x 300 mm.

:

: Blindlaminater forsynes med emnenummer og skal følge delkomponenten indtil færdig- :

varelageret. Herefter arkiveres prøverne.

:

: I forbindelse med store limoperationer afsættes en limprøve.

:

36


: Limprøver forsynes med emnenummer og skal følge vingen/delkomponenten indtil

: færdigvarelageret. Herefter arkiveres prøverne.


¢¡¤£¦¥¨§ ©


: Blindlaminaters og limprøvers udhærdning kontrolleres ved hårdhedsmåling. Stikprøve:

vis bestemmes og registreres øvrige kritiske laminategenskaber. Såfremt disse afviger :

utilladeligt fra de forudsatte egenskaber, kan den tilhørende delkomponent ikke god :

kendes.


: Samtlige delkomponenters udhærdning (og de tilhørende blindlaminater og limprøver) :

måles. Resultatet påføres kontrolkort.

:

: Udhærdningen af 2-komponentlime kan normalt kontrolleres, som ovenfor anført.

Der skal udarbejdes en afformningsprocedure, der sikrer, at ingen delkomponent efter

afformning får blivende deformationer eller strukturelle skader pga. manglende udhærdning.



: Færdigvareinspektion skal udføres, før vingerne transporteres til færdigvarelageret.

:

: Kontroldata indføres på det til vingen hørende hovedkontrolkort.


Følgende registreres:

: - Stikprøvevis måles vingens hovedmål samt udvalgte tværsnits hovedmål, såfremt det :

ikke på anden vis sikres, at vingens forudsatte geometri opretholdes.

:

: - Massemoment

37


: - Visuel kontrol af samtlige overflader og samlinger

:

: - Gennemgang af kontrolkort vedr. delkomponenter og af hovedkontrolkort.

:

: Såfremt vingen kan godkendes, påføres dette hovedkontrolkortet og vingen.

:

: Såfremt vingen ikke kan godkendes, udfærdiges der om muligt reparationsprocedure.


¢¡¤£¦¥¨§ ©


38


Levetid

Vindmøllen skal generelt dimensioneres for en beregningsmæssig driftslevetid på mindst 20 år, hvor

alle forekomne påvirkninger i driftstiden medtages.

I godkendelsescertifikatet vil vindmøllens beregningsmæssige levetid være angivet.


¢¡¤£¦¥¨§ ©



a,U

a,N











er den spændingsamplitude, der ved et træk-tryksvingforsøg giver

udmattelsesbrud i 50 % af prøvelegemerne ved mere end 2⋅10 6

svingninger. Denne værdi vil også blive benævnt varighedsstyrken, da

Wöhlerkurven med rimelig tilnærmelse ofte kan regnes vandret efter N

= 2⋅10 6 .

er den spændingsamplitude, der ved et træk-tryksvingforsøg giver

udmattelsesbrud i 50 % af prøvelegemerne efter N svingninger.

R = min/ max er forholdet mellem den minimale og den maksimale spænding ved ud-

mattelsesprøvningen. Det vil sige at

R = -1 svarer til træk-tryk, således at middelspændingen er 0,

R = 0 svarer til pulserende træk.


Der henvises til afsnit 3 Last og sikkerhed.

39


Der henvises til afsnit 3 Last og sikkerhed.


6.5.1 Valg af beregningsmetoder

a) Beregningsforudsætninger.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

Uanset, om beregninger udføres ved håndkraft eller ved datamat (med FEM-programmer, se

afsnit 4.4.2), skal der præcist gøres rede for

1) Den model af konstruktionen, som danner basis for beregningerne.

2) De påsatte belastninger (vist på skitser).

b) Dokumentation af håndberegninger.

Beregningsgrundlag og beregningsmetoder skal beskrives så præcist, at det på dette grundlag

er muligt at reproducere beregningerne.

c) Dimensionering mod udmattelse.

Det skal af dokumentationen fremgå, hvorledes der er taget hensyn til alle de forhold, der har

betydning for konstruktionens udmattelsesstyrke. Således skal der tages hensyn til, hvorledes

der er taget hensyn til f.eks.:

1) Kumulativ skade (Evt. Palmgren-Miner).

2) Middelspænding og spændingsamplitude.

3) Evt. vekslende hovedspændingsretninger.

Det skal angives, hvilke kilder, der er benyttet. Eksempelvis kan de i dette kapitel nævnte

referencer: [ 1 ], [ 2 ] og [ 3 ] benyttes.

d) Aksler og andre maskinelementer.

Der dimensioneres mod flydning på basis af nominelle spændinger, og der dimensioneres mod

udmattelse under hensyn til eventuelle spændingskoncentrationer, overfladeruhed m.m.

For bolteforbindelser kan ref. [ 2 ] benyttes.

40


e) Gitterkonstruktioner.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

Som under a), idet det accepteres, at der regnes med charnier, hvor gitterstænger mødes, uanset

om disse er svejst til hinanden. Hvis det ikke klart af de tilhørende tegninger fremgår, at

stangtilslutninger er udført, så systemlinier mødes i samme punkt, skal virkningen af excentriske

tilslutninger medtages i beregningerne.

f) Plade- og skalkonstruktioner.






Udmattelseskurverne i DS 412 tager hensyn til såvel den af selve svejseprocessen betingede

reduktion af udmattelsesstyrken som den af samlingens udformning betingede spændingskoncentration.

Ved FEM-beregninger vil sidstnævnte være indeholdt i de beregnede

spændinger, hvorfor det eventuelt kan tillades, at man bruger en gunstigere kurve fra DS 412

end den, som svejsesamlingen umiddelbart svarer til.

6.5.2 Vejledning vedrørende FEM-beregninger

6.5.2.1 Alment

Benyttelse af edb-programmer stiller store krav til brugerens omhu med dataopstilling og

dataindlæsning samt til brugerens kyndighed i såvel benyttelse af programmet som i styrke- og

stivhedsvurderinger i almindelighed. Hertil kommer, at resultaterne fremkommer som lange og ofte

uoverskuelige lister over deformationer og spændinger samt som plot, der oftest ikke i sig selv giver

bevis for, at beregningsresultaterne er rigtige eller i det mindste rimelige.

Når elementmetodeberegninger benyttes til bestemmelse af spændinger, deformationer, egenfrekvenser

m.v., bør man derfor stille sådanne krav til dokumentation, at det på basis heraf kan

konkluderes, at :

a) den edb-model, der er benyttet ved beregningerne, på relevant måde repræsenterer den

virkelige konstruktion.

b) de randbetingelser, der er benyttet for edb-modellen, enten svarer til de virkelige randbetingelser

eller kan vises ikke at give forkerte beregningsresultater.

c) de på edb-modellen satte belastninger er korrekte.

d) de benyttede elementer og den benyttede elementinddeling giver en passende regnenøjagtighed.

e) kritiske snit og punkter er udvalgt, og spændingstilstandene i disse er analyseret.

Se i øvrigt ref [ 4 ].Dokumentation

41


Ved opstilling af dokumentationen bør der i videst muligt omfang benyttes de af FEM-programmet

genererede lister over kræfter, deformationer og spændinger m.v., således at der i det mindste ikke

forekommer afskrivningsfejl. Desuden skal der foreligge plot, der viser såvel den benyttede elementinddeling

og lastpåsætningen som spændingsfordelinger og deformationstilstande.

Ved vurderingen af en forelagt dokumentation for udførte edb-beregninger kan man bl.a. gå følgende

punkter efter:

a) Er den af edb-programmet beregnede samlede masse af konstruktionen rigtig?

b) Fremgår det af en liste over elementegenskaber, at de benyttede materialedata (E-moduler

m.m.) er rigtige ?

c) Specielt for bjælkeelementer :

Fremgår det af en liste, at de benyttede tværsnitskonstanter er korrekte ?

Kan man se på et plot, at tværsnittets hovedakser har de rigtige retninger i rummet ?

d) Specielt for skalelementer :

Kan man af et plot se, at godstykkelserne er rigtige ?

e) Lastpåsætning :

Viser plottene, at kræfterne er anbragt de rigtige steder ?

Viser listen over kræfter, at de resulterende kræfter har de rigtige størrelser ?

f) Låsninger :

Viser plottene, at låse er anbragt korrekt ?

Delkonstruktioner

Ofte vil man finde det nødvendigt og/eller hensigtsmæssigt at opstille en edb-model af en del af en

konstruktion. Dette kan accepteres, men kun under forudsætning af, at det kan godtgøres, at de

randbetingelser for delmodellen, der repræsenterer koblingen til resten af konstruktionen, har korrekte

stivheder. Alternativt kan det ved en parametrisk undersøgelse godtgøres, at selv store ændringer i

randbetingelserne kun har lille indflydelse på beregningsresultaterne. Som eksempel kan nævnes, at

det ved beregning af et maskinhus til en vindmølle er ønskeligt at regne huset understøttet på

krøjekransen, f.eks. som en cirkel af faste, simple understøtninger. Dette kan føre til helt forkerte

resultater, fordi elasticiteten i krøjeforbindelsen og den øverste del af tårnet kan være af afgørende

betydning for spændingerne i maskinhuset.

Maksimale spændinger

Det vil sædvanligvis af spændingsplot fremgå, såvel hvor de maksimale spændinger optræder, som

hvilken størrelse de har. Hvilken nøjagtighed de er beregnet med, er det vanskeligere at få oplyst.

Det bør i den sammenhæng forlanges, at man af plot uden udjævning kan se, hvor store spring i

spænding, der er mellem naboelementer (kun i området nær spændingsmaksimum).


¢¡¤£¦¥¨§ ©

42


Hvis FEM-programmet automatisk finder og udskriver beregningsnøjagtigheden, skal programmets

kriterium angives.

Hvis man ikke på denne eller anden måde kan angive beregningsnøjagtigheden, kan man som antaget

beregningsnøjagtighed benytte et af følgende kriterier, der (efter min erfaring) normalt vil give en for

stor værdi af fejlen:

a) For punkter på en fri overflade (f.eks. langs rundingen i en kærv) regnes den procentiske fejl

lig med forholdet mellem den numerisk mindste hovedspænding og den numerisk største

hovedspænding. (Den numerisk mindste hovedspænding på en fri overflade er jo i

virkeligheden nul).

b) For skalelementer med 6 (5) frihedsgrader pr. knude regnes den procentiske fejl lig med

sdiff/smiddel. Her er smiddel lig med middelværdien af knudespændinger for de elementer, der


¢¡¤£¦¥¨§ ©

mødes i en knude, medens sdiff er største differens mellem en knudespænding og smiddel.

6.5.3 Kærvfaktorer

Der skelnes mellem formfaktorer og kærvfaktorer. Formfaktoren er defineret som

= smax/snom,

smax er den virkelige maksimalspænding (lineærelastisk område forudsat) og snom er den såkaldte

nominelle spænding. Den nominelle spænding bestemmes uden hensyn til spændingskoncentration,

d.v.s at den f.eks. i en aksel med bøjning typisk bestemmes som

snom = M/W,

hvor M er bøjningsmomentet og W er modstandsmomentet for det svageste snit.

Formfaktorer kan bestemmes ved hjælp af formfaktornomogrammer, se f.eks. ref. [ 3 ] eller ved

hjælp af kurveblade, se f.eks. ref. [ 5 ].



Kærvfaktoren ß defineres som forholdet mellem varighedsstyrken for den aktuelle maskindetalje og

varighedsstyrken for et ukærvet emne.

Ved dimensioneringen skal man altså gange på den nominelle spænding for at kunne sammenligne

den med materialets udmattelsesstyrke.

Dernæst defineres støttefaktoren som

= /

43


Bestemmelse af støttefaktor

Støttefaktoren lader sig ikke beregne særligt præcist. Hvis en støttefaktor benyttes, skal der henvises

til kilden for beregningen. Hvis materialets kornstørrelse kendes, kan følgende udtryk benyttes:

= 1 + √sg / ,

hvor sg er kornstørrelsen og er den relative spændingsgradient, til hvis bestemmelse der henvises til

[3].

Bestemmelse af kærvfaktor

a) Hvis man ved hjælp af en måling eller en FEM-beregning har bestemt den virkelige

maksimalspænding, skal der ikke benyttes en kærvfaktor. Derimod kan man dividere den

maksimale spænding med en støttefaktor, inden man sammenligner med materialets

udmattelsesstyrke.

b) Hvis man benytter en nominel spænding som udgangspunkt, skal man gange denne med

kærvfaktoren, før man sammenligner med materialets udmattelsesstyrke.

Kærvfaktoren er altid mindre end eller lig med formfaktoren .

For kærvfølsomme materialer er ≈ .

For blødt stål og stort er væsentlig mindre end .

Hvis man ønsker at drage fordel af, at kærvfaktoren er mindre end formfaktoren, må man altså

beregne støttefaktoren først.

6.5.3.1 Svejste dele

For svejste dele benyttes ikke kærvfaktorer, hvis man i stedet ved en dimensionering efter DS 412

tager hensyn til kærvvirkningen ved at benytte den for den pågældende svejsesøm gældende

Wöhlerkurve ( i DS 412 benævnt karakteristisk udmattelseskurve).

6.5.4 Overfladefaktorer

6.5.4.1 Hærdede emner

For emner, der er overfladehærdede, skal dimensionering principielt ske på basis af Wöhlerkurver

målt på emner, der er hærdet efter samme opskrift.

6.5.4.2 Overfladeruhed

For kritiske snit, herunder områder med spændingskoncentration, skal det af tegningerne fremgå, hvor

stor overfladeruhed emnerne må have. På basis af denne ruhed skal der beregnes en overfladefaktor,

f.eks. efter den i ref. [ 3 ] angivne metode. Se desuden ref. [ 1 ].

Hvis der på samme sted er en kærvfaktor på grund af andre geometriforhold, skal faktorerne

sammensættes til en resulterende kærvfaktor.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

44


6.5.4.3 Ubeskyttede overflader i korrosiv atmosfære

For dele, der er belastet således, at de skal dimensioneres mod udmattelse, og udsættes for en for det

pågældende materiale korrosiv atmosfære, skal det af dokumentationen af styrken fremgå, at

konstruktionsdelen har den krævede styrke i designlevetiden. Det skal af tegninger og beskrivelser

fremgå, hvorledes det undgås, at ubeskyttede overflader beskadiges af korrosiv atmosfære.

6.5.4.4 Overflader, der er udsat for "fretting".

Hvis overflader med store spændinger kan bevæge sig i forhold til hinanden under belastningsvariationer,

kan der opstå gnidningsudmattelse (fretting fatigue). Dimensionering kan f.eks. ske

efter ref. [ 2 ].

6.5.4.5 Overflader, der kan slides

Hvis der ved slid kan dannes kærve i en overflade, skal der ved dimensioneringen regnes med den

ugunstigste geometri, der kan optræde, før delen vil blive udskiftet.

6.5.4.6 Forhøjede partialkoefficienter

Her ses kun på de partialkoefficienter, der skal tage hensyn til særlige usikkerheder i forbindelse med

beregninger, idet der iøvrigt henvises til DS 409.

Ved udmattelsesdimensionering bør der regnes med en partialkoefficient på kærvfaktoren, alt

afhængig af hvor præcist denne har kunnet bestemmes. Ofte vil der være en usikkerhed på mellem 10

og 30 % på en kærvfaktor.

Ligeledes bør man ved udmattelse regne med en partialkoefficient på spændinger, der er beregnet med

et FEM-program. Denne skal svare til den tidligere omtalte usikkerhed på en FEM-beregnet spænding.


6.6.1 Materialeværdier

Materialeværdier kan i en vis udstrækning bestemmes ud fra normerne angivet i listen bilag 6A.

For visse materialer kan der skaffes data fra leverandørerne. Der kræves i alle tilfælde dokumentation

for de benyttede materialeværdier.

6.6.1.1 Materialers udmattelsesstyrke

For svejsesamlinger i stålplader kan udmattelsesdimensionering ske efter DS 412. Det følgende sigter

alene på maskindele og andre materialedele, der ikke er varmepåvirkede af svejsning.

Målte udmattelsesstyrkeværdier

Det bedste grundlag for bestemmelse af a,U og a,N er Wöhlerkurver, også benævnt S-N-kurver, der

er baseret på målinger med R = -1.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

45


Hvis man kun har svingstyrker, målt ved roterende bøjning, kan disse benyttes som grundlag, idet

udmattelsesstyrken ved træk-tryk kan sættes til at være 0,85 gange bøjningssvingstyrken, jfr. ref [ 3 ].

Ved udmattelsesdimensionering skal man benytte træk-trykudmattelsesstyrken som den karakteristiske

materialestyrke, og der skal derfor ikke benyttes nogen geometrisk størrelsesfaktor.

Hvis spændingsvariationen i de dele, der skal udmattelsesdimensioneres, er således, at middelspændingen

er positiv, bør man optegne et Smithdiagram, og dette bør baseres på, at der er målt

Wöhlerkurver, såvel ved R = -1 som ved R = 0. Dog kan tilnærmede Smithdiagrammer optegnes,

alene ud fra Wöhlerkurver med R = -1, se ref. [ 3 ].

Beregnede værdier af varighedsstyrken

Såfremt man ikke kan fremskaffe direkte målte værdier af et materiales varighedsstyrke, kan det for

metalliske materialer tillades, at man som tilnærmet værdi for udmattelses for R = -1 svarende til 50 %

overlevelse benytter den laveste af nedennævnte værdier :

a,U = (0,23 + 0,52⋅Z) tB

a,U = 0,436⋅ 0,2 + 77 Mpa. (2)

Her er tB materialets trækbrudstyrke, 0,2 er den spænding, der ved trækforsøg giver 0,2 % blivende

forlængelse og Z er brudindsnøringen ved trækforsøg. Begge formler er taget fra ref. [ 1 ].

For metalliske materialer vil a,U efter alle hidtidige erfaringer altid være større end 25 % af

trækbrudstyrken. Hvis brudindsnøringen ikke kendes, er det derfor på den sikre side at sætte Z = 0 i

formel (1), der giver 23 % for Z → 0.

Beregnede værdier af udmattelsesstyrken for vekslende belastninger under 2 x 10 6 for konstruktionsstål

I de tilfælde, hvor man ønsker at udnytte, at udmattelsestyrken for konstruktionsstål ved mindre end 2

x 10 6 belastninger er større end varighedsstyrken, og hvor der ikke foreligger målte Wöhlerkurver,

kan man benytte beregnede Wöhlerkurver.

Ved mindre end 10 4 svingninger er det ikke spændingen, men totaltøjningsvidden, der er afgørende

for levetiden, således som bl. a. nedenstående figur, der er taget fra ref.[6], angiver. Totaltøjningen er

summen af elastisk og plastisk tøjning. De konstruktionsstål, der er repræsenteret i kurven, har

brudstyrker på mellem 385 og 1400 MPa.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

46

(1)


Det kan formentlig tillades, at man også mellem 10 5 og 2⋅10 6 svingninger extrapolerer ovennævnte

kurve.

Hvis man benytter en anden form for syntetisk kurve, skal kilden angives.

Bestemmelse af 2,5 % fraktilen for konstruktionsstål

Af hensyn til kompatibilitet med DS 412 vil det være rimeligt at benytte ikke 50% fraktilen, men 2,5%

fraktilen som karakteristisk udmattelsesstyrke. For at kunne omregne mellem disse to størrelser, må

spredningen kendes. Der foreligger for maskinelementer ikke mange undersøgelser heraf. I ref.[ 7 ]

findes målte værdier af det såkaldte spredningsmål Ts (Streumass) for glatte og kærvede emner af et

par konstruktionsstål. Ts er forholdet mellem den spænding, der giver 10 % overlevelse og den spænding,

der giver 90% overlevelse for konstruktionsstål, jfr. nedenstående figur :


¢¡¤£¦¥¨§ ©

47


De angivne værdier er :

Ts = 1,12 for glatte emner

Ts = 1,26 for kærvede emner

Til sammenligning kan anføres, at man i ref. [ 8 ] finder omfattende undersøgelser af Ts for

svejsesamlinger, hvor man på basis af et enormt materiale har fastsat:

Ts = 1,5 for alle typer af svejsesamlinger ved over 2⋅10 6 lastveksler.

Ud fra spredningsmålet og træk-tryksvingstyrken for konstruktionsstål kan 2,5 % fraktilen findes af

følgende udtryk :

6.6.2 Sømklasser

Der henvises til DS 412.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

σ

=

2,5% σa,

U

{

1-1,56

T

T

s

s

-1

}

+ 1

48


6.6.3 Sikkerhedsklasser

Valg af sikkerhedsklasse skal ske i henhold til DN, afsnit 5.1.

6.6.4 Materialekontrol

Afhængig af materialekontrollen benyttes der ved dimensioneringen forskellige materialepartialkoefficienter.

I DS 412 er for svejste konstruktioner angivet krav til inspektion i forbindelse med

opnåelse af niveauet "skærpet materialekontrol" og "normal materialekontrol". For øvrige materialer

er der ikke brugt begreberne vedr. skærpet/normal materialekontrol, og der henvises til DIN 50049

vedr. certifikater. I henhold til DIN 50049 opdeles certifikattyperne som angivet i tabel 1.

Materialekontrol Certifikat

Normal materialekontrol DIN 50049-2.2

DIN 50049-2.3

DIN 50049-3.1 B

Skærpet materialekontrol DIN 50049-3.1 A

DIN 50049-3.1 C

DIN 50049-3.2 A

DIN 50049-3.2 C

Tabel 1. Certifikattyper opdelt efter materialekontrol.

6.6.5 Partialkoefficienter

Ved dimensionering efter brudgrænsetilstande kan der benyttes materialepartialkoefficienter i henhold

til DS 412 afsnit 5.2.1 og DIF-normtillæg 15. udgave maj 1991. Anvendes andre normer til

bestemmelse af karakteristiske materialeværdier, skal partialkoefficienterne bestemmes udfra det

valgte normsæt. Dog skal sikkerhedsniveauet mindst svare til DS 472 Norm for Last og Sikkerhed for

Vindmøllekonstruktioner.

Vedr. den karakteristiske materialeparameter henvises til DS 412, afsnit 5.2.2.

Der henvises i øvrigt til Teknisk Grundlag, afsnit 5.4.6, og DS 472 Last og Sikkerhed for

Vindmøllekonstruktioner, kapitel 3.


6.7.1 Vingenav



¢¡¤£¦¥¨§ ©




49


Vingenavet skal opbygges på en sådan måde, at det er muligt at justere vingernes tipvinkel og efterspænde

eventuelle boltesamlinger.



¢¡¤£¦¥¨§ ©





Det skal i forbindelse med udformningen af vingenavet sikres, at forhold som vedrører forbindelsen

mellem vinger og vingenav, eksempelvis anlægsflader for vinger, stivhed af navet, anlægsflader for

bolte og skruer, overfladebehandling samt eventuelt særlige krav fra vingeleverandøren m.v.

dokumenteres. Se kapitel 5 vedrørende vinger. Der henvises i øvrigt til Teknisk Grundlag, afsnit

5.4.7.3.


6.7.2 Hovedaksel


















Der skal foretages beregninger af de højest belastede steder på hovedakslen, og det skal

dokumenteres, hvor de højest belastede steder er.

Vedrørende materialecertifikat henvises til bilag 6A.

Det skal sandsynliggøres f.eks. ved måling af overfladeruheden i de kritiske beregningssnit, at de ved

dimensioneringen forudsatte overfladeruheder overholdes i forbindelse med fremstillingen.

Hvor der ved dimensioneringen er forudsat bestemte rundingsradier eller lignende, skal der ved

fremstillingen sikres, at disse radier overholdes i de kritiske beregningssnit.

50


Der henvises i øvrigt til Teknisk Grundlag, afsnit 5.4.7.4.

6.7.3 Hovedgear



¢¡¤£¦¥¨§ ©













Tandhjulene i gearet dimensioneres efter den nyeste udgave af DIN 3990. Hvor der er særlige forhold,

der taler for det, kan dimensioneringen ske efter andre normer efter aftale med den godkendende

instans.

Ved dimensioneringen af gearet skal den nominelle mekaniske effekt benyttes. I DS 472 for Last og

Sikkerhed for Vindmøllekonstruktioner, afsnit 6 er vindmøllens nominelle effekt Pnom angivet, og den

nominelle mekaniske effekt defineres herefter som 1/ x Pnom, hvor er systemvirkningsgraden.

Vindmøllens effektkurve beskrevet i DS 472 Last og Sikkerhed for Vindmøllekonstruktioner, kapitel

6 skal for danske forhold være angivet ved en luftmassefylde på 1,23 kg/m 3 .

Ved dimensionering af gearkassen skal alle de forskellige belastninger, som gearkassen udsættes for,

medtages i dimensioneringen.

A

A




A

A




Ved dimensioneringen anvendes normalt metode B i DIN 3990. I særlige tilfælde anvendes metode A,

mens metode C normalt kun anvendes til overslagsberegninger. Tandhjulene beregnes for både

tandbrud, pitting og rivning. Mindste sikkerhedsfaktor mod tandbrud skal være SF=1,6; mindste

sikkerhedsfaktor mod pitting skal være SH=1,2; og mindste sikkerhed mod rivning skal være SS=1,5.

51


Der skal foreligge dokumentation af tandhjul, aksler, aksel/nav forbindelser, selve gearhuset, lejer og

bolteforbindelser.



¢¡¤£¦¥¨§ ©



















Såfremt DIN 3990 anvendes, skal der for alle de fremstillede gearkasser foreligge en dokumentation i

henhold til den benyttede kvalitetsklasse i DIN 3990, del 5.

Tætninger skal være effektive, således at der ikke forekommer lækager, der er til gene. Hvis der

benyttes akseltætninger, der er af berøringstypen, skal der i dimensioneringen af akslen tages højde for

den kærv, der fremkommer ved slid på akslen.

Gearkassen skal overvåges på en sådan vis, at der ikke ved almindelig drift kan ske havarier. Dette

betyder almindeligvis, at der skal ske en overvågning af smøringen. Afhængig af smøresystem kan

dette være en temperaturovervågning og/eller en flowovervågning.

Der henvises i øvrigt til Teknisk Grundlag afsnit 5.4.7.4.

6.7.4 Maskinramme









52


¢¡¤£¦¥¨§ ©





Maskinrammen skal korrosionsbeskyttes således, at der ikke i løbet af vindmøllens levetid opstår

skader p.g.a. korrosion, der kan have indflydelse på levetiden. Hvor dette er uhensigtsmæssigt, skal

der foreskrives en vedligeholdelse af overfladebehandlingen. Der henvises i øvrigt til Teknisk

Grundlag, afsnit 5.4.7.5.

6.7.5 Tårn

Ved udformningen af tårnet skal det sikres, at adgangsforholdene til kabinen er hensigtsmæssige med

hensyn til personsikkerhed og vedligeholdelse. Mølleleverandøren er ansvarlig for, at møllen

overholder Arbejdstilsynets krav om adgangsforhold og andre forhold, der vedrører arbejdsmiljøet.

Ud over selve adgangsforholdene skal også arbejdsforholdene i kabinen og i tårnet f.eks. ved vingeinspektion

være i overensstemmelse med gældende regler fra Arbejdstilsynet. Der henvises i øvrigt til

Teknisk Grundlag kapitel 5.5, samt til Arbejdstilsynets Anvisning nr. 2.2.0.1.

Tårnets udmattelsesmæssige styrke dokumenteres ved beregning eventuelt suppleret med måling.

Dimensionering af tårnet i forbindelse med ekstrembelastning foregår alene ved beregning.

Egenfrekvens for tårnet bestemmes således, at det kan sikres, at der ikke er nogen utilsigtede

belastninger stammende fra sammenfald mellem tårnegenfrekvensen og rotorfrekvensen/vingepassagefrekvensen.









Tårnets egenfrekvens skal verificeres ved måling i forbindelse med første opstart af en vindmølletype.

Tårnets styrke skal beregningsmæssigt eftervises for rytmisk hvirvelafløsning (DS 410, afsnit 16.1.42)

uden kabine og vinger monteret.




Der henvises til afsnit 6.7.11 vedr. boltesamlinger og i øvrigt til Teknisk Grundlag, afsnit 5.4.7.7.

53


I forbindelse med dimensioneringen af fundamentsboltene vil kravene til tårnets flange afhænge af,

hvordan indfæstningen af fundamentsboltene er foretaget. Det skal derfor sikres, at de forudsætninger,

der benyttes i forbindelse med dimensioneringen af fundamentsboltene m.h.t. flangeudformningen

m.m., overholdes. Der henvises til kapitel 8 i dette regelgrundlag vedr. dimensioneringen af

fundamentsboltene.

6.7.6 Bremse

Der henvises til Teknisk Grundlag, afsnit 5.3.3. Kravene i Teknisk Grundlag kan overholdes ved

opfyldelse af betingelserne i DS 472 Last og Sikkerhed for Vindmøllekonstruktioner.



¢¡¤£¦¥¨§ ©









Der skal gøres opmærksom på, at det ikke er tilladt at anvende asbestbremsebelægning.

6.7.7 Hydrauliksystem













Dokumentation af hydrauliksystemet skal indeholde:

- beskrivelse af driftsstrategien og redegørelse for de krav, der stilles til systemet med hensyn til

kræfter fra hydraulikcylindre, sikkerhed m.m.

- beregning af det hydrauliske anlæg både med hensyn til styrke og funktion.

- specifikation af de enkelte dele og komponenter i systemet.

- udførlig tegning og komponentbeskrivelse.

54


Gliderventiler må ikke anvendes i sikkerhedssystemet.

6.7.8 Krøjesystem



¢¡¤£¦¥¨§ ©










I forbindelse med en godkendelse af krøjesystemet skal der foreligge dokumentation af følgende:

- Redegørelse for funktionen, d.v.s. friktionsforhold i krøjelejet, friktionsforhold i krøjebremser,

belastninger stammende fra rotor, krøjehastigheden m.m. samt ydelsen fra gear og motor.

- Dimensionering af krøjelejet.

- Dimensionering af krøjegear inklusiv beregning af tandindgreb mellem tandhjul på krøjegear og

tandhjul på tårn. Der skal foreligge dokumentation for selve krøjegearet i form af beregninger

af tandhjul, aksler, lejer m.m.

Ved forbindelse med bestemmelse af krøjefejl og krøjefunktion henvises til kapitel 8 vedrørende

Styring og Overvågning.





I øvrigt henvises til Teknisk Grundlag, afsnit 5.4.7.6.

6.7.9 Lejer




Almindelige rulningslejer skal dimensioneres i henhold til gældende rekommandationer fra

lejeleverandøren, og der skal foreligge dimensionering for alle lejer. Dimensioneringen og

lejeindbygningen bør dog altid ske i samarbejde med lejeleverandøren. Dette bør også ske i

forbindelse med f.eks. gearkasser, hvor det bør sikres, at gearleverandøren også samarbejder med

lejeleverandøren om dimensioneringen og indbygningen.

55


Lejernes levetid bør afhænge af deres tilgængelighed og de konsekvenser, der kan forekomme i

forbindelse med havarier.

Erfaring i forbindelse med dimensionering af rulningslejer benyttet som krøjeleje og vingelejer haves

for det meste hos leverandøren, og leverandøren bør altid inddrages i konstruktionen og

dimensionering af lejet. Specielt skal der foreligge dokumentation for udmattelsesegenskaberne for

kuglebanen. I forbindelse med indbygningen er det af stor betydning for levetiden, at de flader, som

lejet spændes op imod, er plane og har den rigtige rundhed, således at der ikke sker en deformation af

lejet, der kan medføre skævheder under drift.

Der skal udvises stor omhyggelighed med montagen af lejer, da montagen har stor betydning for

lejernes levetid.

6.7.10 Koblinger, spændeelementer m.m.

Koblinger



¢¡¤£¦¥¨§ ©




Det skal i forbindelse med brug af koblinger sikres, at disse er afbalancerede, således at der ikke

opstår utilsigtede belastninger på gear og generator. Ved brug af gummikoblinger skal det undgås, at

gummi kommer i forbindelse med olie.

Dimensioneringen af koblinger bør foregå i samarbejde med leverandøren.

Spændeelementer











I forbindelse med typegodkendelse kan der blive stillet krav om afprøvning af spænd-elementer.

Andre samlemetoder



56


Krympesamlinger og feder-/notforbindelse skal dimensioneres efter gældende praksis. Der skal ved

dimensioneringen benyttes partialkoefficienter for friktion i henhold til DS 412. Partialkoefficienter

for belastninger benyttes i henhold til Teknisk Grundlag, afsnit 5.4.3.

Der henvises til afsnit 6.5.3 vedrørende kærvfaktorer m.m. for krympesamlinger og noter.

De anvendte friktionskoefficienter dokumenteres.


6.7.11 Boltesamlinger


¢¡¤£¦¥¨§ ©






Der kræves en styrkemæssig dokumentation for alle relevante, belastede boltesamlinger. Som

eksempler kan nævnes:

- Samling mellem vinge og nav.

- Samling mellem nav og hovedaksel.

- Samling mellem lejehus og maskinramme.

- Samling mellem maskinramme og krøjeleje, og krøjeleje og tårntop.

- Samlinger mellem tårnsektioner.

- Samling mellem tårn og betonfundament.









57


¢¡¤£¦¥¨§ ©














Der skal opgives forspænding for alle betydende boltesamlinger. For skruer af kvalitet 10.9 eller

højere gælder, at disse normalt ikke må være forzinkede.

Ved dimensioneringen skal der benyttes partialkoefficienter for belastninger i henhold til Teknisk

Grundlag, afsnit 5.4.3 og for materialer i henhold til 6.6.5.

6.7.12 Korrosionsbeskyttelse

Det er af stor betydning for vindmøllens levetid, at vindmøllen ikke udsættes for korrosion, der ikke er

forudsat. I forbindelse med miljøpåvirkninger henvises til DS/R 454. Endvidere kan kontrol og skader

på malede overflader baseres på DS/ISO 4628. Ud over miljøpåvirkninger vil der også kunne forekomme

galvanisk korrosion.

I forbindelse med udmattelsespåvirkede dele er korrosion af stor betydning for styrken. Der kræves

dokumentation for, hvorledes konstruktionen er beskyttet og/eller bliver vedligeholdt, således at

konstruktionen i hele levetiden har den krævede styrke.

6.7.13 Smøring



Leverandøren af de enkelte komponenter, der skal smøres, bør acceptere det valgte smøremiddel.

Endvidere bør de forskellige komponenter være så tætte, at der ikke er risiko for skader som følge af

mangelfuld smøring og således, at det omgivne miljø ikke belastes.

Der skal i forbindelse med anvendelse af smøremidler iagttages stor omhyggelighed med renhed,

således at det kan undgås , at skadelige urenheder generer den videre drift.

58


¢¡¤£¦¥¨§ ©




















Hvor det ikke er praktisk muligt at undgå lækager fra lejer m.m., bør der benyttes bakker eller

lignende til opsamling af olie og fedt.


Til verifikation af dimensioneringen kan der udføres målinger af spændinger og/eller deformationer

på modeller eller dele af konstruktionen.

59


6.8.1 Strain-gaugemålinger

Benyttes strain-gaugemålinger skal dokumentationen for disse omfatte :

1) Tegninger, der præcist angiver, hvor de enkelte gauges var anbragt under målingen, deres

størrelse og trådretning. Ligeledes skal typen af gaugene angives, og hver gauge identificeres,

f.eks. ved et nummer.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

Benyttes strain-gaugemålingen til verifikation af en FEM-beregning, bør gaugene (i korrekt

målestok) indtegnes på et plot af elementinddelingen.

2) Angivelse af, hvilke instrumenter der blev benyttet, og hvorledes instrumenterne blev

kalibreret.

3) Til dokumentation af reproducerbarhed og linearitet belastes der mindst to gange, hver gang i

mindst tre trin, og der skal udskrives lister over gaugenes visning både før belastning, ved de

enkelte belastningstrin og efter aflastning.

6.8.2 Kraftmålinger

Ved måling af de kræfter, der påsættes konstruktionen, skal der benyttes kalibrerede krafttransducere,

for hvilke kalibreringsdata vedlægges.

Der skal endvidere vedlægges tegninger, der præcist angiver krafttransducernes placering under

målingen.

6.8.3 Forskydningsmålinger

Forskydninger kan efter omstændighederne måles med lineære transducere, måleure eller metermål.

Til sikkerhed mod grove målefejl skal målingerne enten foretages med to forskellige instrumenter

eller af to forskellige personer.

6.8.4 Usikkerhed

Der skal foretages en analyse og vurdering af de samlede målingers usikkerhed, herunder usikkerheden

i forhold til anvendelsen af målingerne.

6.8.5 Attestation

Det skal fremgå, hvilken måleteknisk kompetence den for målingerne ansvarlige har.

60


[1] Otto Buxbaum : Betriebsfestigkeit. Sichere und wirtschaftliche Bemessung schwingbruchgefährdeter

Bauteile.

Verlag Stahleisen mbH 1986.

[2] R.B. Heywood : Designing against Fatigue.

Chapman and Hall Ltd. 1962.

[3] Steen Laier : Brudkriterier. Akademisk forlag 1966.

[4] Guidelines to Finite Element Practice, NAFEMS.

Published by Department of Trade and Industry, National Engineering Laboratory, East

Kilbridge, Glasgow, 1984.

[5] R.E.Peterson: Stress Concentration Design Factors.

John Wiley and Sons Inc., New York 1962

[6] K.Hatanaka, T Fujimitsu & T. Yamahada : An Analysis of Stress-Strain Hysteresis Loop and

Cyclic Stress-Strain Curve in Structural Steels.

Findes i værket: Low Cycle Fatigue and Elastoplastic Behaviour of Materials.

Elsevier Applied Science Publishers, 1987.

[7] E.Haibach & C. Matschke : The Concept of Uniform Scatter Bands for Analysing S-N Curves

of Unnotched and Notched Specimens in Structural Steel. ASTM STP 770, Philadelphia 1982.

[8] Wöhlerlinienkatalog für Schweissverbindungen aus Baustählen. Einheitliche statistische

Auswertung von Ergebnissen aus Schwingfestigkeitsversuchen.

DVS-Berichte 56,Teil I-V. DVS, Düsseldorf, 1979-85.

[9] VDI 2230, Systematische Berechnung hochbeanspruchter Schraubenverbindungen, Juli 1986.

[10] G. Niemann, Maschinenelemente, Band 1, Zweite Auflage.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

61


¢¡¤£¦¥¨§ ©



Der skal for de fleste dele af vindmøllen foreligge certifikater for materialer m.m. Afhængig af fremstillingsmetoden

kan det anbefales at benytte certifikater i henhold til DIN 50049, som angivet i tabel.

Støbt vingenav o.l. 3.1.B

Støbt maskinramme o.l. min. 3.1.B

Smedet hovedaksel 3.1.B

Aksler i gear min. 2.2

Plader m.m. 2.2

Certifikater for vindmøllekomponenter

Der skal også foreligge andre kontrolcertifikater i forbindelse med fremstillingen.

Der henvises i øvrigt til "Vejledning til ansøgning om typegodkendelse af vindmøller og

komponenter" udgivet af Energistyrelsen den 15. maj 1991 (version 1).

62


-Svejste konstruktioner, DS 412

- Almindeligt konstruktionsstål, DS/EN 10025

- Varmebehandlet stål, DIN 17200

- Stålstøbegods, DIN 1681

- Gråt støbejern, DIN 1691

- Kuglegrafitjern, DIN 1693


¢¡¤£¦¥¨§ ©

63


Vindmøllens elektriske installationer kan inddeles i følgende hoveddele:

- Generator

- Effektkabler gennem tårn.

- Koblingsudstyr, evt. thyristorudrustning og nettilslutning.

- Kompenseringsudstyr.

- Styringsdatamat og instrumentering.

- Lys- og kraftinstallationer.

Nedenstående skitse viser sammenhængen for de enkelte elektriske hovedkomponenter i vindmøllen:

Udover de generelle krav for det elektriske udstyr, henvises der endvidere til punkterne 7.7.1 til 7.7.7

for de respektive hoveddele.

7.1.1 Overbelastningsbeskyttelse

Alle strømkredse i møllen skal være beskyttet af udstyr, som afbryder enhver overbelastningsstrøm i

lederne, før en sådan strøm kan medføre temperaturstigning, der er skadelig for ledernes isolation,

samlinger, afslutninger eller omgivelser.

Der skal foreligge beregninger for at ovenstående er er opfyldt.

For udførelse af overbelastningsbeskyttelse henvises til "Bestemmelser for elektriske installationer",

kapitel 47, 51 og 53.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

64


7.1.2 Kortslutningsbeskyttelse

Møllens elektriske strømkredse skal være beskyttet af udstyr, som afbryder enhver kortslutningsstrøm

i lederne, før der kan opstå fare på grund af de termiske og mekaniske påvirkninger, som en sådan

strøm kan medføre ledere og forbindelser.

For udførelse af kortslutningsbeskyttelse henvises til "bestemmelser for elektriske installationer",

kapitel 47, 51, 53 og 726.


¢¡¤£¦¥¨§ ©




Den minimale og maksimale tilladelige kortslutningsstrøm på møllens tilslutningsklemmer skal

fastlægges og specificeres i henhold til "Bestemmelser for elektriske installationer", kapitel 726.





Tavlen, hvori tilslutningsklemmerne er placeret, mærkes med den maksimale og minimale kortslutningsstrøm

der må forekomme i det tilsluttede net.





Tavler skal iøvrigt mærkes efter gældende regler i "bestemmelser for elektriske installationer", kapitel

726.

Ved dimensioneringen af kortslutningsbeskyttelse af tavler skal der tages hensyn til både nettets og

generatorens bidrag til kortslutningsstrøm.

Det skal sikres at kortslutningsbeskyttelsesudstyret fungerer korrekt ved både den maksimale og

minimale kortslutningsstrøm der kan optræde.

Kortslutningsberegninger kan foretages efter IEC 909.

Det skal fremgå af beregningerne hvor stor møllens eget bidrag til kortslutningsstrømmen er.

7.1.3 Spændingsovervågning

Kravene til spændingsovervågning er som angivet i DEFU rekommandation KR 77.

65


Udstyret til spændingsovervågning skal måle effektivværdi i alle tre faser i forhold til jord. Vindmøllen

skal udkobles, hvis spændingen i en fase er udenfor nedenstående område:

1. Overspænding:

Normal indstilling: nominel spænding + 5%

Indstillingsområde: nominel spænding + [0 - + 10%]

Tidsindstilling :

Normal indstilling: 60 s

Indstillingsområde: 1 - 60 s

2. Normal indstilling: nominel spænding + 10%

Indstillingsområde: nominel spænding + [5 - + 15%]

Tidsindstilling :

Normal indstilling: 500 ms

Indstillingsområde: 50 - 500 ms

3. Underspænding:

Normal indstilling: nominel spænding - 10%

Indstillingsområde: nominel spænding - [-10 - - 15%]

Tidsindstilling :

Normal indstilling: 60 s

Indstillingsområde: 1 - 60 s

Udstyret skal udkoble vindmøllens kondensatorbatteri, hvis spændingen i en fase overstiger nominel

spænding + 10% i 0,2 sekunder. Kondensatorbatteriet skal indkobles automatisk igen, når spændingen

er nominel spænding + 5% eller derunder og generatoren er indkoblet, eller alternativt første

gang generatoren indkobles.

7.1.4 Frekvensovervågning

Kravene til frekvensovervågning er som angivet i DEFU rekommandation KR 77.

Udstyret skal udkoble vindmøllen og kondendsatorbatteriet, hvis frekvensen er over nominel frekvens

+ 2% eller under nominel frekvens - 6% i 0,2 sekunder. Kondensatorbatteriet skal automatisk

genindkobles, når frekvensen igen ligger mellem de nævnte grænseværdier og de betingelser der er

nævnt under spændingsovervågning, er opfyldt.

Når spændingen og frekvensen i mindst 10 minutter har ligget indenfor de grænseværdier, der er

indstillet på udstyret må møllen foretage automatisk indkobling.

Indstillinger på overvågnings- og beskyttelsesudstyret skal være i overensstemmelse med

specificerede værdier og skal opgives i dokumentationen.

Udstyrets funktionsværdier må højst afvige 1% fra de indstillede værdier. Der skal redegøres for

udstyrets nøjagtighed.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

66


7.1.5 Beskyttelse mod direkte og indirekte berøring

Vindmøllen skal være tilkoblet som TN- eller TT-system, jfr. bestemmelser for elektriske

installationer.


¢¡¤£¦¥¨§ ©









For jordingskoncept som et TN-system eller TT-system skal beskyttelsen mod indirekte berøring udføres

ved automatisk afbrydelse af forsyningen i henhold til kapitel 41. TN-system udføres efter

413.1.3 og TT-system efter 413.1.4.

For både TN- og TT-systemer skal beskyttelsesudstyret være overstrømsbeskyttelsesudstyr (sikringer

eller maksimalafbryder).

Systemjordingen for beskyttelse mod indirekte berøring udføres i henhold til "bestemmelser for

elektriske installationer" kapitel 51, 53 og 54. Stærkstrømsreglementets afsnit 10 kan anvendes indtil

1. april 1994.

Alle metaldele i vindmøllen skal være elektrisk forbundne og tilsluttet jordingssystemet. Efter behov

anvendes udligningsforbindelser



Udlægning af Jordingsanlægget kan alternativt udføres efter IEC 364-5-54.

Lysinstallationer og stikkontakter skal supplerende beskyttes mod direkte berøring med HFI-afbryder,

se også afsnit 7.7.3.



Generatoren må ikke være udlagt til vedvarende at kunne generere effekt, hvis forbindelsen gennem

nettet til nettets driftsmæssige jordforbindelse afbrydes. Såfremt dette kan ske, skal der ved møllen

anbringes jordingsanlæg til driftsmæssig jordforbindelse, jvf. stærkstrømsreglementets afsnit 4.




67


7.1.6 Lynbeskyttelse

Lynbeskyttelsessystemet kan udføres efter DS 453 eller IEC 1024-1.

Ved design af lynbeskyttelsesanlægget skal der tages højde for at nedledere kan forårsage opvarmning

af elektrisk materiel i umiddelbar nærhed af disse.


¢¡¤£¦¥¨§ ©




Hvis jordforbindelsen fra lynbeskyttelsen er tilsluttet beskyttelsesledere (PE-ledere), er forbindelsen

omfattet af kapitel 51 i "Bestemmelser for elektriske installationer". Indtil 1. april 1994 kan

bestemmelserne i stærkstrømsreglementets afsnit 10 §15 anvendes.

7.1.7 Transientbeskyttelse



Ingen kommentar.




Elektrisk udstyr skal overholde de specificerede krav med hensyn til miljøpåvirkninger ved opstillingsstedet.

7.3.1 Omgivelsestemperatur

Elektrisk udstyr skal skal være konstrueret og dimensioneret til at være fuldt funktionsdygtige ved de

temperaturer der kan optræde ved deres placering, når den ydre omgivelsestemperatur, som angivet i

DIF's udkast til norm for Last og Sikkerhed for Vindmøllekonstruktioner, forudsættes at ligge

indenfor intervallet:

Ta: [-25, 35] °C

Ved omgivelsestemperatur menes luftens temperatur udenfor møllen. Temperaturen skal opfattes som

øjebliksværdi.

Elektrisk udstyr skal dimensioneres efter køleluftens temperatur og udstyrets placering.

Specielt skal der ved montering af elektrisk materiel tages højde for, at disse ikke placeres direkte ved

eller i nærheden af varmeafgivende dele således, at den forekommende omgivelsestemperatur overskrider

den maksimal tilladelige for materiellet.

68


7.3.2 Relativ luftfugtighed


¢¡¤£¦¥¨§ ©


For at undgå lækstrømme (lave isolationsmodstande), korrosion og anden skadelig indvirkning på

komponenterne skal disse, enten ved deres konstruktion eller ved klimastyring i møllen, sikres så

skadelig kondens ikke kan forekomme.

Møllens elektriske komponenter skal være fuldt funktionsdygtige ved en relativ luftfugtighed i den

ydre omgivelsesluft på 95%, jvf. IEC 721-1, gældende for hele temperaturområdet.








7.3.3 Modstandsdygtighed overfor saltholdig atmosfære

Såfremt vindmøllen skal placeres i nærheden af kyststrækninger eller til havs, skal det elektriske

udstyr være således opbygget, at det ikke tager skade af påvirkningerne.


7.3.4 Elektrisk indstråling


For elektriske og elektroniske apparater, hvor elektrisk indstråling kan påvirke disses funktioner skal

apparaterne overholde kravene i EMC-direktivet, som beskrevet i CENELEC Generic standard,

Immunity class:Industrial, Draft Feb. 1991, prEN 50 081-2.

7.3.5 Elektrisk udstråling

For elektriske og elektroniske apparater, hvor elektrisk udstråling kan forekomme, skal disse

overholde kravene i EMC-direktivet, som beskrevet i CENELEC TC110 Generic standard, Immunity

class: Industrial, Draft Feb. 1991, prEN 50 082-2.


7.4.1 Vibrationer

Såfremt det elektriske materiel er en del af, eller placeres på roterende eller vibrerende maskindele,

skal materiellet være således opbygget, at det ikke tager skade af påvirkningerne.

69


Ved periodiske vibrationer skal komponenterne kunne tåle et vibrationsniveau på 10 m/s 2 for

Vibrationstype I og 50 m/s 2 for vibrationstype II i henhold til IEC 721-1, 5.3.2.1.

Det skal kunne dokumenteres at kravene er overholdt.


Ingen kommentar.


Ingen kommentar.


7.7.1 Roterende maskiner

7.7.1.1 Generator

7.7.1.2 Generelt

Såfremt møllen er udstyret med 2 generatorer gælder kravene for begge generatorer.

Ved kystnær placering henledes opmærksomheden specielt på muligheden for saltholdig og fugtig

miljø. Generatorens isolering skal være udført så forsvarligt, at den kan modstå disse påvirkninger.

Af hensyn til omkoblinger og netbortfald skal generatoren kunne tåle indkobling i modfase ved 100 %

restspænding.

7.7.1.3 Tætningsgrad og køling

Generatoren skal som minimum være udført i tætningsgrad IP 54 i henhold til DS/IEC 34-5.

Køleformen skal som minimum være IC 41 (kappekølet) i henhold til IEC 34-6.

7.7.1.4 Elektrisk isolation

Generatoren skal være udført med en isolation, der som minimum opfylder klasse F i henhold til IEC

publikation 85 og temperaturstigningen må ved maksimal last ikke overstige grænserne svarende til

klasse F isolation.

Generatorens indre skal beskyttes imod luftfugtighed og skadelig kondensdannelse.


¢¡¤£¦¥¨§ ©




Hvis der er risiko for at egenopvarmningen ikke er tilstrækkelig til at undgå skadelig kondensering af

vand i generatoren (specielt ved stilstand), skal generatoren være forsynet med stilstandsopvarmning.

70


7.7.1.5 Vibrationer

Generatoren skal være afbalanceret så den mindst opfylder kravene til klasse N i henhold til ISO

2373.

7.7.1.6 Overomløb

Generatoren skal være udført så den opfylder kravene til overhastighed i henhold til IEC 34-1 og IEC

34-3.

7.7.1.7 Prøvning og dokumentation

Det skal fra leverandøren kunne dokumenteres at generatoren overholder kravene i IEC 34-1, IEC 34-

2, IEC 34-3, IEC 34-5 samt at generatoren kan fungere under de klimatiske forhold der er specificeret

i 7.3.

Såfremt virkningsgrad og cos phi ønskes dokumenteret skal dette ske i lastområdet fra 25% til 125%

på driftvarm generator ved mærkespænding skal dokumenteres. Virkningsgraden bestemmes udfra

IEC 34-2.

Som minimum skal der rutinemæssig foretages spændingsprøve i henhold til DS/IEC 34-1. Inden

idriftsætning skal der foretages prøvning af isolationsmodstand (megning) i henhold til "bestemmelser

for elektriske installationer, del 6.

Som typeprøve skal der som minimum foretages varmeprøve i henhold til DS/IEC 34-1.

Alle afprøvninger skal kunne dokumenteres med beskrivelse af prøvningsmetode, anvendte normer og

resultater fra prøvning med angivelse af tolerancer og nøjagtighed samt øvrige betingelser for

prøvning.

7.7.1.8 Motorer

Motorer skal være fremstillet i henhold gældende danske eller tilsvarende internationale bestemmelser

og skal være funktionsdygtige i de klimatiske forhold på opstillingsstedet.

Der henvises specielt til kravene i IEC 72, IEC 85 og IEC 34 for konstruktion, isolationsklasse og

tæthedsklasse.

Motorerne skal overbelastningsbeskyttes i henhold til "Bestemmelser for elektriske installationer",

kapitel 47.

Hvor betingelserne og kravene for generatoren i afsnit 7.7.1.2 til 7.7.2.8 er relevante gælder disse.

7.7.2 Effektransmission


¢¡¤£¦¥¨§ ©

71


7.7.2.1 Generelt

Materiel, der bruges i vindmøllen i forbindelse med effekttransmission skal overholde gældende

bestemmelser i "Bestemmelser for elektriske installationer", stærkstrømsreglementet eller tilsvarende

internationale bestemmelser samt de generelle krav i afsnit 7.1 og 7.3. For materiel der placeres i

tavler skal der tages hensyn til de forhøjede temperaturer, der kan forekomme i tavlerne.

7.7.2.2 Kabler

Kabler skal dimensioneres til at kunne bære fuldlaststrøm under de påvirkninger der er nævnt i afsnit

7.3.

Dimensionering og installation af kabler udføres i henhold til "Bestemmelser for elektriske

installationer" kapitel 52.

Dimensionering af kabler kan desuden udføres efter IEC 364-5-523.

Kabler kan alternativt dimensioneres i henhold til beregninger foretaget udfra IEC 287 og kabelleverandørens

datablade.


¢¡¤£¦¥¨§ ©


7.7.2.3 Kontaktorer, afbrydere og effektelektronik


Afbrydere, kontaktorer og effektelektronik dimensioneres i henhold til "Bestemmelser for elektriske

installationer", kapitel 51 og 53.

Afbrydere skal være udført i henhold til kravene i IEC 947-1 og 947-2.

For krav til aflåsning henvises til stærkstrømsreglementets afsnit 2, § 24.2.3.

Kontaktorer skal være udført i henhold til kravene i IEC 947-4-1.

For udførelsen af kontaktorer kan reglerne i stærkstrømsreglementets afsnit 16 såvidt muligt anvendes.

Kontaktorer skal dimensioneres, så disse ikke lider skade ved svigt i en eventuel thyristorindkoblingsudrustning.

Thyristorudrustningen skal, i den udstrækning det er relevant, være fremstillet i henhold til IEC 158-2.

For udførelsen kan der, så vidt det er relevant, endvidere henvises til stærkstrømsreglementets afsnit

17.



Ved dimensioneringen af thyristorudrustning skal der sikres tilstrækkelig køling af thyristorerne til at

disse kan belastes under motorstart uden skadelig opvarmning til følge.

72


Der skal desuden tages hensyn til den koblingshyppighed som udrustningen af hensyn til netpåvirkninger

er indstillet til.

7.7.2.4 Prøvning og dokumentation

Kablers konstruktion dokumenteres i henhold til Stærkstrømsreglementets afsnit 36 og 37.

Dimensionering af kabler og koblingsudstyr dokumenteres ved beregninger udført efter anvendte

bestemmelser og normer.

Det skal sandsynliggøres at alle kabler mellem tårn og kabine har tilstrækkelig styrke overfor

belastninger fra kabinens maksimale drejninger i forbindelse med krøjning.

Det skal kunne dokumenteres at koblingsudstyr har gennemgået de i IEC 947-2 og 947-4-1

specificerede rutine- og typeafprøvninger.

Indstillingsværdier for afbrydere og evt. relæbeskyttelse skal dokumenteres og skal være noteret i

manualer, vejledninger og lign.

7.7.3 Kompenseringsudstyr

Vindmøllen skal være udstyret med kondensatorbatteri der som minimum kompenserer møllens

tomgangsforbrug af reaktiv effekt.

Kondensatorbatteriet skal udkobles ved netbortfald eller hvis de i 7.1. specificerede grænser for

spænding og frekvens overskrides.

Hvis kondensatorbatteriet kan forårsage selvmagnetisering af generatoren skal der være truffet

foranstaltninger til at undgå skadelige overspændinger.

For dimensionering og dokumentation af kondensatorbatteri henvises til DEFU Rekomm. KR-77.

7.7.4 Apparatskabe

7.7.4.1 Generelt

Tavler dimensioneres med hensyn til både nettets og generatorens bidrag til kortslutningsstrømmen.

Skabene skal være korrosionsbestandige ind- og udvendig. Kabelindføringer skal være med

forskruninger eller på anden vis sikres mod vandindtrængning.

Hvis skabe indeholder mere end ét system, f.eks: styringsdatamat, koblingsudstyr og kompenseringsudstyr

m.m., skal der være tilstrækkelig sektionering mellem disse, svarende til form 2 i henhold til

IEC 439-1, afsnit 7.7. Anvendes der isolerede ledere i tavlen kan sektionering foretages , svarende til

form 1.


¢¡¤£¦¥¨§ ©



73


7.7.4.2 Tætningsgrad og beskyttelse

Såfremt der er åbninger for ventilation skal disse være udført, så kaplingsklassen ikke forringes.

Låger der beskytter mod berøring af uisolerede spændingsførende dele må kun kunne åbnes ved brug

af værktøj, eller når brydere på tavlens forside, der afbryder uisolerede dele bag lågen, er i afbrudt

stilling.

Såfremt der er dele der kan være spændingsførende, efter afbrydelse af hovedafbryderen, skal disse

dele være afskærmede, som minimum med kapslingsklasse IP 2X, og tydeligt mærkede.

7.7.4.3 Tilslutning i skabe

Alle ledere skal afsluttes i klemmerækker eller stik. Ledninger med flere korer skal forsynes med

terminalrør, medmindre der anvendes klemmer, der er er beregnet til flerkorede ledninger.


¢¡¤£¦¥¨§ ©




Alle klemmer skal være forsynet med indlæg, så klemmeskruer ikke skrues direkte i ledninger.

Kabler i hovedstrømkredse (effektkredse) kan tilsluttes direkte på kontaktorer og brydermateriel med

kabelsko eller anden godkendt tilslutningsmetode.

Der skal afsættes tilstrækkelig plads i tavler til at tilslutning af ledninger kan udføres i en sikkerhedsmæssig

forsvarlig stand.

7.7.4.4 Temperatur i skabe

Skabe samt udrustningen heri skal være dimensioneret efter de klimatiske forhold således, at

temperaturen i skabe, under drift, ikke overstiger komponenternes maksimale tilladte temperatur.

Det skal dokumenteres at komponenter ikke skades ved de omgivelsestemperaturer de befinder sig i.

7.7.5 Styring, regulering og overvågning

7.7.5.1 Generelt

7.7.5.2 Lynbeskyttelse

Udstyr der indgår i styringssystemet skal beskyttes mod overspændinger og stødstrømme fra

lynnedslag i møllen og i nettet som møllen er tilsluttet.

74


Udover lynbeskyttelsesanlægget for møllen som helhed kan lynbeskyttelse af komponenter i

styringssystemet udføres ved overspændingsafledere, f.eks. ventilafledere, varistorer eller suppressordioder.

Lynbeskyttelsen kan udføres ifølge DS 459 eller IEC 1024-1.

7.7.5.3 Transientbeskyttelse

Styringssystemet som helhed skal overholde EMC-direktivet og skal opfylde kravene i CENELEC

Generic standard, Immunity class:Industrial, Draft Feb. 1991, prEN 50 081-2.

7.7.5.4 Datatransmission

Datatransmissionen mellem enhederne i styringssystemet skal fungere uden tab af informationer, der

kan forårsage fejlfunktion i styringen.


¢¡¤£¦¥¨§ ©


7.7.5.5 Kalibrering




Forudsætninger og metode for, hvordan styringsdatamatens analoge ind- og udgange er kalibreret,

skal dokumenteres. Den absolutte nøjagtighed skal ligeledes oplyses.

7.7.5.6 Prøvning og dokumentation

Det færdigt samlede anlæg skal, som typeprøve, gennemgå en funktionsprøve der skal omfatte en

eftervisning af samtlige funktioner og fejltilstande, såvel statisk som dynamisk.

Som rutineprøve skal afprøvningen afsluttes med funktionskontrol af anlægget monteret i møllen.

Rutineprøven skal som minimum omfatte automatisk opstart og stop af møllen.

Styringsdatamaten skal dokumenteres i et sådant omfang, at udstyrets funktion og sammenkobling er

entydig specificeret.

Alle afprøvninger skal dokumenteres med beskrivelse af prøvningsmetode, testprocedurer for

idriftsættelse og, så vidt det er relevant, anvendte normer og resultater fra prøvning med angivelse af

tolerancer og nøjagtighed.

7.7.6 Instrumentering

7.7.6.1 Generelt

Givere, endestop og transducere af enhver form skal være udvalgt til den givne opgave under

hensyntagen til de miljøpåvirkninger de kan blive udsat for. Komponenterne skal placeres tilgængeligt

så justering og service er muligt.

75


Materiellet skal effektivt adskilles fra andre dele i møllen, der ved lækage kan skade det elektriske

udstyr.

7.7.6.2 Nøjagtighed og kalibrering

Nøjagtigheden på transducere skal opgives.

Det skal dokumenteres hvorledes transducere og givere er kalibreret.

Ved udskiftning af komponenter skal det kun være nødvendig med mindre justeringer.

7.7.6.3 Prøvning og dokumentation

Alle givere og transducere skal være dokumenterede med afprøvninger, beskrivelse af prøvningsmetode,

anvendte normer og resultater fra prøvning med angivelse af tolerancer og nøjagtighed eller

med leverandørens datablade..

Efter installation i møllen skal alle komponenter funktionskontrolleres. Funktionskontrollen

dokumenteres.

7.7.7 Lysinstallation og stikkontakter

7.7.7.1 Generelt

I tårn og kabine skal installeres det fornødne antal lamper til at give god arbejdsbelysning. Belysningsstyrken

skal, ifølge DS 700, minimum være 100 Lux på de steder hvor der er udstyr der skal

betjenes eller serviceres. Adgangsveje skal have en belysningsstyrke på minimum 50 lux i henhold til

AT's krav.

230 V stikkontakter for håndværktøj anbringes i henholdsvis bunden af tårnet, i toppen af tårnet og i

kabinen.

Elektrisk materiel skal monteres og fastgøres i forsvarlig stand. Komponenter der kræver betjening

skal være let tilgængelige. Belysningsarmaturer skal være således placeret, at disse er tilgængelige

uden brug af stige og stillads.

7.7.7.2 Tætningsgrad

Belysningsarmaturer skal være tætningsgrad IP 54 i henhold til IEC 529.

Stikkontakter og øvrigt materiel skal være tætningsgrad IP 44.

7.7.7.3 Kabler

Kabler skal være udført i henhold til stærkstrømsreglementets afsnit 36 og 37.

Kabler dimensioneres og installeres i henhold til "Bestemmelser for elektriske installationer", kapitel

52.

Dimensionering af kabler kan alternativt udføres efter IEC 364-5-523.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

76


Stærkstrømsreglementets afsnit 6, del 3 kan anvendes indtil 1. april 1994.

7.7.7.4 Overstrømsbeskyttelse

Overstrømsbeskyttelse skal udføres i henhold til "bestemmelser for elektriske installationer", kapitel

43, 47, 51, 52 og 53.

Stærkstrømsreglementet afsnit 6, del 3 kan anvendes indtil 1. april 1994.

7.7.7.5 Beskyttelse mod direkte og indirekte berøring

Udover beskyttelse som i afsnit 7.1.1 beskrevet, skal lysinstallationer og stikkontakter supplerende

beskyttes mod direkte berøring med HFI-afbryder i henhold til "bestemmelser for elektriske installationer",

kapitel 45.

Forsyning af lysinstallationen og stikkontakter må ikke afbrydes ved udkobling af møllestyringens

normale hovedafbryder, men skal ske ved separat afbryder.

7.7.7.6 Prøvning og dokumentation

Det skal dokumenteres med datablade eller lignende, at det elektriske materiel er egnet til de

klimatiske og elektriske påvirkninger de kan blive udsat for ved deres placering.

Der skal foretages funktionskontrol af komponenterne monteret i møllen.

Dimensionering af kabler dokumenteres ved beregninger udført efter anvendte normer og bestemmelser.

Det skal sandsynliggøres at alle kabler mellem tårn og kabine har tilstrækkelig styrke overfor

belastninger fra kabinens maksimale drejninger i forbindelse med krøjning.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

77


Eksisterende normer danner baggrund for dimensionering af vindmøllefundamenter, og denne

rekommandation er en udbygning hertil, hvor der er særlige vindmøllespecifikke forhold. Generelt

henvises til DS 415 "Fundering", DS 411 "Betonkonstruktioner" og for off-shorekonstruktioner DS

449 "Pælefunderede off-shore stålkonstruktioner - Del 1 og 2". Specielt DS 415 "Fundering" og DS

411 "Betonkonstruktioner" er vurderet.


fck

fcd

fyk

fyd


¢¡¤£¦¥¨§ ©

karakteristisk værdi af betonens trykstyrke.

regningsmæssig værdi af betonens trykstyrke.

karakteristisk værdi af armeringens trækflydespænding.

regningsmæssig værdi af armeringens trækflydespænding.


8.3.1 Geoteknik

I forbindelse med bygning af vindmøller skal der altid foreligge en geoteknisk rapport, der omhandler:

- jordbundsforhold

- vandspejlsforhold

med tilhørende styrke- og deformationsparametre, således at beregninger af fundamenter kan

gennemføres i relation til:

- bæreevne

- sætninger

- beregning af fundamentsstivhed

- tørholdelse af byggegrube

- evt. dræning

- dynamiske påvirkninger

- glidning

Se også afsnit 8.8 Prøvning inkl. kontrol og målinger

8.3.2 Havbaserede vindmøller

Der er ingen særlige vindmøllespecifikke forhold for havbaserede vindmøller.

Der skal tages hensyn til de særlige forhold, der gør sig gældende for off-shore konstruktioner f.eks.

78


- Større vindhastigheder

- Bølge- og strømlaster

- Islaster

- Korrosion

- Alkalireaktioner i beton

- Bølge- og strømerosion omkring fundamentet

- Påsejling


Fra tidligere beregninger af konstruktionen (tårnberegningen) er belastningstilfælde og belastningerne

på fundamentet fundet.

Disse skal angives som momenter (M), normalkræfter (N) og forskydningskræfter (Q) i centrum af

tårnet øverst på fundamentet.

Lasterne skal forefindes både som ekstremlaster og som lastspekter.


Som grundlag for fundering af vindmøllefundamenter skal anvendes DS 415, idet der for off-shore

konstruktionen henvises til DS 449. Fundamentet kan sædvanligvis heføres til normal funderings- og

sikkerhedsklasse. Både funderings- og sikkerhedsklasse kan ændres i særlige tilfælde i henhold til

normens angivelser.

8.5.1 Geoteknisk beregning

Der skal foreligge en geoteknisk beregning i henhold til DS 415 af fundamentet i den udformning,

som det bliver udført.

Beregningerne skal enten være baseret på den geotekniske rapport (jordbundsundersøgelsen) eller

være generel. I sidstnævnte tilfælde skal det i den geotekniske rapport fremgå, at den generelle

beregning er anvendelig.


¢¡¤£¦¥¨§ ©


8.5.2 Konstruktionen




Fundamenter i beton udføres efter DS 411 og kan sædvanligvis henføres til normal sikkerhedsklasse

og normal kontrolklasse. Både sikkerhedsklassen og kontrolklassen kan ændres i særlige tilfælde i

henhold til normens angivelser.

79


Snitfladen for fundamentskonstruktionen er det vandrette plan mellem tårn og fundament. Hvor der er

tale om forankringen til fundamentet, er dette en del af fundamentet, medens konstruktionsdelen, der

udgør forankringen, er en del af tårnkonstruktionen.


¢¡¤£¦¥¨§ ©





Fundamentet skal undersøges for brud på grund af ekstremlast og udmattelse.




Alle relevante undersøgelser skal være del af beregningen, f.eks.

- Dimensionerende snit i konstruktionen

- Forankringen af fundamentsbolte i en betonkonstruktion

- Kraftmekanismen ved indstøbning af tårnsektion i fundament

- Spændingskoncentrationer ved ankerplader

I ref. [ 4 ] er gennemført en gennemgang af anvendelsen af DS 411 og DS 415 til dimensionering

af vindmøllefundamenter. Ved udmattelsesdimensionering af fundamentet, kan

SN-kurverne i bilag 8A for beton og armeringsjern anvendes.

8.5.3 Fastgørelse af tårnet

Der skal ved beregning og konstruktion af fundamentet medtages de forhold, der har betydning

for overgangen mellem tårn og fundament, og som ikke er medtaget under dokumentationen

af tårnet.





Fastgørelsen skal beregnes for både ekstremlast og udmattelse.

Der skal i dokumentationen redegøres (beregning) for kraftforløbet mellem tårnkonstruktionen og

selve fundamentet.

Dette kan f.eks. indeholde:

Fundamentsbolte - forskydningsoverførsel

- Beregning af forankringslængden, og nødvendig tværarmering.

80


¢¡¤£¦¥¨§ ©

Fundamentsbolte - indstøbt forankringsplade

- Beregning af pladestyrken og betontrykket. Bemærk at denne løsning kan danne en

mekanisme, hvor der dannes trækspændinger med tilhørende revnedannelse på tværs

af konstruktionen. Denne revnedannelse skal enten kunne tillades eller forhindres ved

armering.

Indstøbte tårnsektioner

- Hovedelementerne beregnes. Herudover skal vurderes revnedannelse mellem tårnsektion

og beton og eventuel betydning heraf. Muligheden for sekundære deformationsmekanismer

med følgende uhensigtsmæssige spændinger skal vurderes.

Ved anvendelse af fundamentsbolte skal flangen være understøbt (eller tilsvarende) og boltene

forspændte. Beregningen af forspændingens størrelse skal tage hensyn til usikkerheden ved etableringen

af forspændingen. Der skal redegøres for stivhedsforholdet i samlingen.


8.5.4 Fundamentsstivhed






Der skal ved beregningen af fundamentet medtages en vurdering/beregning af fundamentsstivheden

med et skøn over variationsmulighederne. Ved hver opstilling skal det vurderes om

fundamentsstivheden ligger inden for de generelle fastsatte grænser.










¡





81


Med hensyn til materialeegenskaber henvises til DS 411, DS 415, DS 449 og DS 451.

Endvidere er i Bilag 8A angivet værdier for udmattelsesegenskaberne for beton og armering.



Som dokumentation skal foreligge:

- jordbundsundersøgelse med angivelse af jordtype og karakteristiske parametre (friktionsvinkel,

udrænet forskydningsstyrke, E-modul).


¢¡¤£¦¥¨§ ©


- angivelse af højeste grundvandspejl.

- angivelse af funderingsniveau.

- ved anvendelse af resultaterne fra jordbundsundersøgelsen foretages en geoteknisk beregning i

henhold til DS 415 af fundamentet i den udformning, som det bliver udført.

- det bærende jordlags E-modul skal kontrolleres ligger indenfor de i beregningerne fastlagte

grænser. Ved flere tynde jordlag findes det ækvivalente E-modul, idet der anvendes en

trykspredning på 45 grader.

- tilsynsrapport for udførelse af fundament. Forslag til formål af rapporter er anført i Bilag 8B

med 1) Tilsynserklæring, geoteknisk vurdering, 2) Tilsynserklæring, udførelse af fundamentet

og 3) Kontrolerklæring, etablering af vindmøllefundament.

I bilag 8B.4 er givet en vejledning til, hvad den geotekniske undersøgelse skal indeholde.

Følgende tilsyn anses som minimum:

- Geoteknisk vurdering efter udgravningen er udført.

- Betonteknisk kontrol af armering m.v. inden udstøbning.

Det skal fremgå af beregningsdokumentationen og de tilhørende tegninger, hvornår i

udførelsesfasen, der skal gennemføres kontrol.

82


1: Aage Herholdt m.fl.:

"Beton-Bogen"

CTO 2. udgave 1985

2: Peter Frank Andersen

"Udmattelsesbrud i elektrogas-hæftesvejste armeringsstål.

Komparativ og accelereret udmattelsesprøvning.

Litteraturstudium."

Dantest, august 1983

3: Peter Frank Andersen

"Udmattelsesbrud i elektrogas-hæftesvejste armeringsstål.

Komparativ udmattelseprøvning.

Forsøgsrapport."

Dantest, december 1983

4: Rambøll & Hannemann A/S

"Retningslinier for beregning af vindmøllefundamenter"

marts 1991

5: Jens B. Gjerding

"Rekommandation for Fundering.

Godkendelsesordningen for Vindmøller.

Baggrundsdokumentation"

Tripod Consult ApS, juni 1991


¢¡¤£¦¥¨§ ©

83


Beton beregnes mod udmattelse ved Palmgren-Miners delskadeteori, hvor Wöhlerkurverne i Fig. 1

anvendes.

FIG. 1

Grundlaget for udmattelseskurverne er Aas-Jacobsens formel [ref. 1], som er korrigeret med en faktor

1.1 for at svare til DS 411, hvorefter formelen bliver:

fck

σ

1.1•

f

max

betonens karakteristisk trykstyrke

relativ styrke: relativ spændingsvidde =

ck

σ

+ 0.064 • (1-

σ

σ

f

-

max σmin

ck

min

max

) • log(n)

= 1


Wöhlerkurverne er karakteristiske værdier og skal reduceres med partialkoefficienter i henhold til DS

411.






¡ ¢ £ ¤ ¥ ¦ §





¦




Armeringen beregnes mod udmattelse ved Palmgren-Miners delskadeteori, hvor Wöhlerkurverne i Fig. 2

anvendes.


FIG. 2


Wöhlerkurverne er karakteristiske værdier og skal reduceres med partialkoefficienter i henhold til DS 411.



Sammenhængen mellem den karakteristiske udmattelsestyrke fat og det karakteristiske udmattelsestal nfat er

givet ved udtrykket:

Værdierne for m og k er angivet i tabel 1 og 2

k •10

=

( σ )

12

nfat m

fat


Kamstål &

Tentorstål

nfat < 10 3

nfat > 10 3

m k fat

N/mm 2

- - 1040

5,41 20,59 10 6

Tabel 1: Værdierne for m og k - kamstål og tentorstål

Rundjern m k fat

N/mm 2

nfat < 2,56 10 3

nfat > 2,56 10 3

nfat < 1,00 10 7

nfat > 10 7

- - 720

4,19 2400

5,19 2,4 10 5

Tabel 2: Værdierne for m og k - rundjern


Hæftesvejste net skal udføres på fabrik under kontrol af en branchekontrolordning eller tilsvarende uvildig

instans. Der må ikke udføres svejsninger in situ.

Ved beregningerne reduceres stålets karakteristiske udmattelsesstyrke med en hæftesvejsningsfaktor fh =

0.70.









¢


B I L A G 8 B



Tilsynserklæring

Geoteknisk vurdering vedr. vindmøllefundamenter.


Tilsynserklæring

Udførelse af vindmøllefundament.


Kontrolerklæring

Etablering af vindmøllefundament.


Vejledning vedrørende

geoteknisk undersøgelse


BILAG 8 B1

T I L S Y N S E R K L Æ R I N G


Adresse: _________________________________________

Mølle ejer: _________________________________________


Fabrikat: ____________________________ Type: _______________

Effekt: _______ kW Navhøjde: _____ m Rotordiameter: ______ m

Geoteknisk Geoteknisk

rapport:____________________ beregning: ____________________

Med reference til ovenstående er der udført tilsyn af udgravningen, med følgende kommentarer:

Forholdende er i orden: ________________________________

(underskrift)

Tilsyn udført af: __________________________________________________________

(navn) (firma)

Dato: ________ ________________________________

(underskrift)


BILAG 8 B2

T I L S Y N S E R K L Æ R I N G


Adresse: _________________________________________

Mølle ejer: _________________________________________


Fabrikat: ____________________________ Type: _______________

Effekt: _______ kW Navhøjde: _____ m Rotordiameter: ______ m


Med reference til ovenstående er der udført tilsyn af udførelsen af fundamentet med følgende kommentarer:

Forholdende er i orden: ________________________________

(underskrift)

Tilsyn udført af: __________________________________________________________

(navn) (firma)

Dato: ________ ________________________________

(underskrift)


BILAG 8 B3

K O N T R O L E R K L Æ R I N G


Adresse: _________________________________________

Mølle ejer: _________________________________________


Fabrikat: ____________________________ Type: _______________

Effekt: _______ kW Navhøjde: _____ m Rotordiameter: ______ m


Geoteknisk Geoteknisk

rapport: ____________________ beregning: ____________________

Geoteknisk

Tegning: ___________________________ tilsyn: _________________

(titel) (nr)

Udførelses tilsyn

(1): __________________________ (2): __________________________

(3): __________________________ (4): __________________________

Materialet er gennemgået og vurderet, med følgende kommentarer:

Møllen kan opstilles: ________________________________

(underskrift)

Kontrol udført af: __________________________________________________________

(navn) (firma)

Dato: ________ ________________________________

(underskrift)


BILAG 8 B4

VEJLEDNING VEDRØRENDE

GEOTEKNISK UNDERSØGELSE

Ved forespørgsel/ordre på geoteknisk undersøgelse, skal denne som minium omfatte:

- Jordbundsundersøgelse med angivelse af jordtype og karakterisktiske parametre (friktionsvinkel,

udrænet forskydningsstyrke, E-modul).

Jordens karrakteristiske elasticitetsmodul skal anvendes til beregning af fundamentsstivheden ved

fastlæggelse af tårnets egenfrekvens.

- Angivelse af forventede højeste grundvandsspejl i møllens levetid (20 år).

- Angivelse af funderingsniveau.

- Geoteknisk beregning i henhold til DS 415 af fundamentet i den udformning, som det bliver

udført. Eventuel godkendelse af en standardberegning for de aktuelle jordbundsforhold.

- Et tilsyn efter udgravning til fundamentet.


Det i denne del af rekommandationen nævnte er en vejledning i, hvorledes kravene i Teknisk

Grundlag med hensyn til kvalitetsstyringssystemer kan opfyldes.

De enkelte punkter i afsnit 9.6 henfører til punkterne i DS/EN 29002. (= ISO 9002), i det

efterfølgende benævnt EN 29002.


Det er formålet at tydeliggøre og supplere kravene i EN 29002 inden for vindmøllefremstilling.

Denne rekommandation kan benyttes af de certificerende myndigheder ved certificering af

fabrikanters og leverandørers kvalitetsstyringssystemer.


Denne del af rekommandationen gælder for virksomheder, der skal have en A-godkendelse i henhold

til kapitel 3.3.3 i Teknisk Grundlag. Det er i Teknisk Grundlag et krav, at virksomheder, der skal

producere og installere i henhold til en A-godkendelse, får certifikat på, at deres

kvalitetsstyringssystem opfylder kravene i EN 29002. Certifikatet skal udstedes af et af Energistyrelsen

godkendt certificerende organ, og det skal af certifikatet fremgå, hvilken produktion/installation

der er omfattet af kvalitetsstyringssystemet, herunder hvilke mølletyper (typegodkendt under nr. xx)

der indgår.

Denne vejledning kan dog også benyttes ved opbygning og evaluering af kvalitetsstyringssystemer,

der skal opfylde kravene ved B-godkendelse (Teknisk Grundlag § 3.3.3 Godkendelsesklasse B, tredje

afsnit).


Vejledningen bruges i sammenhæng med EN 29002, "Teknisk Grundlag for typegodkendelse og

certificering af vindmøller i Danmark" og de normer, standarder og rekommandationer, som er nævnt

i bilag til Teknisk Grundlag. Mølleleverandøren/producenten bør sørge for at have de gældende

udgaver til rådighed.


I denne rekommandation gælder definitionerne, som nævnt i DS/ISO 8402.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

93


Alle krav formuleret i EN 29002 skal ifølge Teknisk Grundlag opfyldes for en A-godkendelse. De

efterfølgende punkter tydeliggør eller supplerer kravene i EN 29002. Anførte numre i parantes

refererer til punkterne i EN 29002.

(4.1.2.1) Der udarbejdes en organisationsplan med tilhørende funktionsbeskrivelser og stillingsbeskrivelser

for ledende personale samt andre personer, der har indflydelse på kvaliteten.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

Der udpeges en kontaktperson til den typegodkendende instans.

Der udarbejdes procedurer for kontakt til den typegodkendende instans, Energistyrelsen

og C.O.

(4.1.3) Ledelsens evaluering.

Hele det certificerede system evalueres internt hvert år.

C.O. verificerer ligeledes hele det certificerede system hvert år.

(4.2) Der udarbejdes for hver mølletype kvalitetsaktivitetsplaner, som indeholder de specifikke

krav til produktion/installation, der er fastsat i forbindelse med typegodkendelsen.

Tilsvarende skal ved komponentgodkendelser udarbejdes kvalitetsaktivitetsplaner

for hver type. Kvalitetsaktivitetsplanerne indgår i typegodkendelsen.

(4.3) Der etableres skriftlige procedurer der sikrer, at vindmøller leveret til opstilling i

Danmark eller til forhåndsgodkendte projekter, jfr. pkt. 3.2.4 i Teknisk Grundlag, i

fuldt omfang opfylder det typegodkendte både med hensyn til anvendt

leveranceomfang og med hensyn til anvendte komponenter. Hvis der skal bruges

afvigende produkter fra typegodkendelsen, skal proceduren indeholde regler for

indhentning af godkendelse fra den typegodkendende instans.

(4.4) Der bør være en procedure der sikrer, at den typegodkendende instans får tilsendt ny

dokumentationsmateriale når der foretages ændringer, der påvirker det ved

typegodkendelsen beregnede.

(4.5) Der etableres en dokumenteret procedure der sikrer, at ændringer i produkter/leverandører

vurderes for overensstemmelse med vilkårene i typegodkendelsen.

94


Mølleleverandøren/producenten bør for følgende komponenter/ydelser:


¢¡¤£¦¥¨§ ©

vinger, nav, hovedaksel, maskinramme, krøjeleje, gearkasse, generator,

sikkerhedssystemer, kontrol- og styresystemer, tårn, fundament, og opstilling af

møller

benytte underleverandører, der er certificeret i henhold til EN 29002. Der kan dog

(bortset fra vinger) accepteres afvigelser fra dette, hvis mølleleverandøren/producenten

selv etablerer dokumenterede procedurer for godkendelse og stikprøvevis

overvågning af underleverandørernes kvalitetsaktiviteter.

(4.5.4) Fabrikanten bør betinge sig, at Energistyrelsen eller deres repræsentant sikres adgang

til underleverandører af hovedkomponenter.

(4.6) Fabrikanten bør sikre sig, at kundeleverede produkter tilfredsstiller det i typegodkendelsen

specificerede.

I bilag 1 er som vejledning angivet sporbarhedsniveauer, som kan opfylde kravene i

Teknisk Grundlag, afsnit 6.2.4.

(4.7) Det certificerende organ bør på stikprøvebasis verificere, at niveauerne i bilag 1 er

opfyldt, eller at fabrikanten på anden vis, som angivet ved typegodkendelsen og

godkendt af den typegodkendende instans, har opnået tilsvarende sikkerhed.

Fabrikanten udsteder for hver mølle en overensstemmelseserklæring. Der etableres en

dokumenteret procedure for dette.

(4.8)

Det certificerende organ verificerer ved den årlige verifikation stikprøvevis, at udstedelse

af overensstemmelseserklæring er sket i henhold til gældende procedure.

(4.8.1) Der udarbejdes kvalitetsaktivitetsplaner, der indeholder kravene til produktion/installation

fra typegodkendelsen.

Der udarbejdes arbejds- og kontrolinstruktioner for de forhold, der er identificeret i

kvalitetsaktivitetsplanerne.

(4.8.2) Bl.a. følgende fremstillingsprocesser defineres som specielle processer:

- Kompositfremstilling, limning, svejsning og støbning med kvalitetskrav, varmebehandling,

overfladebehandling, fremstilling af betonfundamenter.

Bl.a. følgende inspektions- og prøvningsprocesser defineres som specielle processer:

- Ultralyd, røntgen- og magnetpulverprøvning, materialeprøvning af plastråvarer i

henhold til vejledning for kvalitetsstyring i forbindelse med produktion af

vinger, se kapitel 5.

(4.9) Der udarbejdes dokumenterede procedurer for modtagekontrol, kontrol under

95


¢¡¤£¦¥¨§ ©

produktion og slutkontrol.

Kvalitetsaktivitetsplanen bør indeholde krav til gennemgang af anlægsdokumentationen.

Fabrikanten/leverandøren skal som anlægsdokumentation levere:

- Attest for typegodkendelse, certifikat fra C.O på produktion og installation,

typeoverensstemmelseserklæring og driftsmanual.

(4.10) Udstyr, der benyttes til dokumentation af vingers egenskaber defineres som måle- og

prøvningsudstyr, (jfr. kapitel 5 vedr: krav til dokumentation af vindmøllevingers egenskaber).

(4.12) Fabrikanten udarbejder en dokumenteret procedure for behandling af afvigende produkter.

Af proceduren fremgår det, hvorledes fabrikanten behandler afvigelsen, og hvis

fabrikanten ønsker at anvende produkter, som ikke opfylder det i typegodkendelsen

specificerede, hvordan det sikres, at den typegodkendende instans accept indhentes.

Denne accept skal dokumenteres.

(4.15) Fabrikanten udarbejder skriftlig procedure for kvalitetsregistreringer.

Registrering af havari bør indgå i fortegnelsen og det sikres, at den typegodkendende

instans modtager information om disse registreringer.

Der etableres en dokumenteret procedure for opsamling og kontrol af underleverandør-

og produktionsdokumentation, jfr. pkt. 4.9.

Der etableres en dokumenteret procedure for opsamling, kontrol og aflevering af

anlægsdokumentationen i forbindelse med vindmølleleverancer.

(4.17) Der bør være dokumenterede procedurer for uddannelse og træning af personale, der

udfører og kontrollerer specielle processer og opstiller og indkører møller. Som minimum

bør uddannelse og træning indeholde oplæring på jobbet ved hjælp af erfarne

montører.

96


Dette bilag indgår som bilag til rekommandation for generelle krav til kvalitetsstyring i vindmøllebranchen

(kapitel 9 i rekommandationen).

I bilaget er opstillet vejledninger mht. sporbarhed for materialer og komponenter til vindmøller (se

også afsnit 4 i dette bilag).


Der defineres 3 niveauer af sporbarhed:

Niveau 1:

Ingen sporbarhed.

Niveau 2:

Sporbarhed til underleverandør og batch og til eventuelle certifikater og/eller afprøvningsrapporter,

der er leveret sammen med varen. Dette gælder dels for råvarer, dels for underleverancer eller komponenter

og eget arbejde. Her kan produktet/komponenten altså følges et trin tilbage.

Dette niveau er meget bredt, og kravene til sporbarhed bør specificeres nærmere i forbindelse med

godkendelsen af komponenten/vindmøllen og fastlægges i kvalitetsaktivitetsplanerne.

Er der indgangskontrol for en komponent, behøver der ikke at være sporbarhed i produktionen.

Niveau 3:

Fuld sporbarhed forstået som sporbarhed tilbage til råvarer. Det vil sige sporbarhed fra fabrikanten

gennem underleverandøren og videre til råvareleverandøren.

Dette gælder såvel materialer, bearbejdninger og specificerede kontroller. Fabrikanten bør være i

besiddelse af dokumentation for opfyldelse af kravene.


¢¡¤£¦¥¨§ ©

97


Lister:


¢¡¤£¦¥¨§ ©


Den inddeling i niveauer, som er angivet i afsnit 4, er lavet under forudsætning af, at fabrikanten

udarbejder en hovedkomponentliste for hver mølle, hvor der for hver komponent er anført

typenummer, (evt.) serienummer og anden identifikation.

Egne registreringer

For niveau 2 og 3 bør der foreligge registreringsblanketter for alle specificerede målinger (alle

pasninger) og foretagne registreringer.

Disse oplysninger bør opbevares af fabrikanten i en periode, der svarer til halvdelen af komponentens

hhv. møllens levetid (dog min. 10 år). Eventuelt kan kopier af denne dokumentation indgå i

anlægsdokumentationen.

Certifikater e.l.

For de komponenter, som en underleverandør "garanterer" egenskaberne på, bør der foreligge

dokumentation for egenskaber og sporbarhed. Dokumentationen bør være i form af certifikater,

afprøvningsrapporter eller lignende. Denne dokumentation bør opbevares af fabrikanten/underleverandøren

i en periode, der svarer til halvdelen af komponentens hhv. møllens levetid (dog min.

10 år). Eventuelt kan kopier af denne dokumentation indgå i anlægsdokumentationen.


Nedenfor er for de hovedkomponenter, der indgår i en "almindelig" dansk vindmølle, anført hvilket

niveau af sporbarhed, som er rimeligt. Hvis der i en hovedkomponent indgår vigtige delkomponenter,

er niveauerne for disse også anført.

Generelt er det selvfølgelig fabrikanten, der i første omgang vurderer behovet og graden af

sporbarhed. Denne vurdering skal så accepteres af den godkendende myndighed (og i nogle tilfælde af

kunden/forsikringsselskabet).

Ved nogle komponenter, specielt dem der er placeret i niveau 2, er kravene til sporbarhed yderligere

kommenteret.

Generelt bør fabrikantens valg afvejes i forhold til valgt sikkerhedsklasse og/eller konsekvens af svigt

i delen.

98


¢¡¤£¦¥¨§ ©



Ni 2


Generelt Ni 2

Udmattelsespåvirkede Ni 2

Ni 1-2 *

Bolte til vinge/nav Ni 2


Svejsninger Svejser Arb. forhold

Elektroder Ni 2 Opbevaring

Rapport

Rapport

Ni 3


:

Fundamentsbolte Ni 2

Beton Ni 2


Generelt Ni 2

Samlinger Rapport/kontrolkort


Krøjegear Ni 2

Krøjemotor Ni 1

Krøjeleje Ni 2 **

Samlinger Rapport/kontrolkort


Generelt Ni 3

Samlinger Rapport/kontrolkort

Bearbejdninger Rapport/kontrolkort


Hovedlejer Ni 1-2

Lejehuse Ni 2 **

99


Generelt Ni 3

Bearbejdning Rapport/kontrolkort

Ni 1-2 **


Hus Ni 2

Bearbejdninger Ni 2-3 ***

Aksler/tandhjul Ni 2-3 ***

Lejer Ni 1-2 **

Ni 2


Generelt Ni 1-2 *****

Strukturelle dele Ni 2 ******


Generelt Ni 3

Samlinger Rapport/kontrolkort

Bearbejdning Rapport/kontrolkort


Plastdele Ni 3 ****

Ståldele Ni 2 ****


Moduler Ni 2

Programmer Ni 2

Funktionstest Ni 3


¢¡¤£¦¥¨§ ©

100


* : Indgangskontrol af de bolte, der foreligger beregningsdokumentation på i

forbindelse med godkendelsen.

** : Afhængig af type/dele

*** : Afhængig af valgt kvalitetsniveau

**** : Se særlige rekommandationer vedrørende vinger.

***** : Der henvises til Teknisk Grundlag afsnit 5.3.3 om sikkerhedssystemer. Niveau

afhænger af type og dele.

****** : Gælder for de strukturelle dele i sikkerhedssystemets mekanismer, som iflg.

Teknisk Grundlag afsnit 5.3.3 skal henføres til høj sikkerhedsklasse.

More magazines by this user
Similar magazines