Идеальный вариант для опирания валов и осей ветрогенераторов – это необслуживаемый подшипник. Из-за специфики расположения и конструкции этого оборудования, доступ к нему специалистов сервисной службы затруднен и, чаще всего, сопряжен с внушительными расходами. В связи с этим к подшипникам, используемым во вращающихся узлах ветрогенераторов, предъявляются особые требования. В первую очередь, эти детали должны эффективно противостоять природным негативным факторам, таким как перепады температур, высокая влажность, соленый морской воздух и запыленность. Все эти явления вызывают коррозию металлических частей и их абразивный износ, существенно снижающий срок службы подшипников.

Но есть еще одно негативное явление, не зависящее от сил стихии – это действие высокочастотных электрических токов. Они могут проходить через любые металлические элементы опор и связано это, чаще всего, с несовершенством конструкции самого ветрогенератора. Ошибки в проектировании или нарушение технологии при монтаже электрической части устройства ставят под угрозу целостность опор вращения, разрушение которых под действием электрического тока происходит очень быстро.

Основную опасность в этом случае представляет электрическая коррозия. Токи высокой частоты, проходя сквозь металлы, создают так называемый микропиттинг, то есть точечные коррозионные очаги, которые не выглядят опасными. Но недооценивать их нельзя, так как эти углубления достаточно глубокие, чтобы вызывать вибрации при вращении детали. Первый признак микропиттинга, проявляющийся иногда еще до появления визуально заметных очагов – это повышение температуры узла вращения. Если это явление сопровождается вибрациями, то вероятность электрического повреждения колец и тел качения очень велика.

Электроизолированные подшипники способны предотвратить появление паразитических токов. Сегодня производители предлагают немало вариантов таких изделий, отличающихся конструкцией и используемыми при изготовлении материвалами:

  • Керамические подшипники;

  • Гибридные опоры (из металла с керамическими телами качения);

  • Стальные подшипники с элементами, покрытыми керамикой.

Как показывает практика, использование комбинации стали и слоя керамики – наиболее эффективно и выгодно с точки зрения расходов на внедрение. Одним из наиболее известных в мире решений такого типа, можно считать линейку специальных изолированных опор качения INSOCOAT от концерна SKF. Детали этих подшипников покрыты тонким слоем оксида алюминия. Наносится изолирующий слой при помощи плазменного напыления, что обеспечивает его минимальную толщину, равномерность и отличное сцепление со сталью.

Изоляционный материал может быть нанесен как на внешнюю поверхность внутреннего, так и наружного кольца. Первый вариант для применения опор в ветрогенераторах предпочтительнее.

Первые серии опор SKF INSOCOAT имели напыление толщиной всего 100 микрон, но в целях улучшения изолирующих свойств в 2018 году производитель увеличил толщину до 300 микрон. Это позволяет подшипнику сохранять подшипнику сопротивление при влажности 90% и температуре окружающей среды +30°С на уровне 2000 МОм. Подшипники с такими характеристиками могут без ограничений применяться даже в ветрогенераторах, эксплуатируемых в странах Юго-Восточной Азии, где высокая влажность воздуха и теплый климат особенно разрушительны для узлов, на которые действуют высокочастотные токи.

Важно и то, что подшипники изолированного исполнения от SKF ничем не отличаются от стандартных, и могут их заменять без дополнительных изменений в конструкции и даже согласований.