IEC61400风力机的工程完整性的基本结构设计.doc

91IEC61400风力机的工程完整性的基本结构设计Part 1：设计要求1 范围IEC 61400的这一部分详细说明了确保风力机的工程完整性的基本设计要求。其目的是提供一个用于保护风机在整个计划有效期内不受任何危险的伤害的适当水平。这个标准包括风力机所有的子系统例如控制和保护机制、内部电力系统、机械系统和支撑结构。这个标准适用于所有类型的风力机。对于小型风力机应也可以用IEC 61400-2。这个标准将和条款2中提到的适当的IEC和ISO标准一起使用。2 标准化参考文件以下参考文件对于此文件的应用是必不可少的。对于有日期的参考文件，只有被引用的版本才是有效的。对于没有日期的参考文件，参考文件的最新版（包括任何修正）是有效的。IEC 60204-1:1997，机械安全机械的电气设备Part 1：常规要求IEC 60204-11:2000，机械安全机械的电气设备Part 11：电压在1000V a.c.或1500V d.c.和不超过36kV的HV设备的要求IEC 60364（所有部分），建筑的电器安装IEC 60721-2-1:1982，环境条件分类Part 2：自然的环境条件。温度和湿度IEC 61000-6-1:1997，电磁兼容性（EMC）Part 6：常规标准Section 1：对住宅、商业和发光工业环境的免疫IEC 61000-6-2:1999，电磁兼容性（EMC）Part 6：常规标准Section 2：对工业环境的免疫15IEC 61000-6-4：1997，电磁兼容性（EMC）Part 6：常规标准Section 4：工业环境的辐射标准IEC 61024-1：1990，建筑的防雷保护Part 1：常规原则IEC 61312-1：1995，雷电电磁脉冲保护Part 1：常规原则IEC 61400-21：2001，风力发电机组Part 21：并网型风力发电机组的电品质特性测试和评估IEC 61400-24：2002，风力发电机组Part 24：防雷保护ISO 76：1987，旋转轴承额定静态载荷ISO 281：1990，旋转轴承额定动态载荷和额定寿命ISO 2394：1998，建筑可靠性的常规原则ISO 2533：1975，大气标准ISO 4354：1997，建筑的风力动作ISO 6336（所有部分），直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的载荷能力计算ISO 9001：2000，质量管理体系要求3 条款和定义对于文件的目的，以下条款和定义是适用的。3.1 年平均 annual average设置有充分的尺寸和持续时间的标准数据的平均评估，对预期数量评估的评估。平均时间间隔将是完整的年数达到平均数没有固定的影响例如季节性的。3.2 年平均风速 annual average wind speed依照年平均定义的平均风速。3.3 自动接通周期 auto-reclosing cycle事件通过一段时间，变化接近0.01s，在此期间断路器在电网故障断开之后自动地重新接上使线路再次连上网络。3.4 锁定（风力机） blocking (wind turbines)用于防止意外的放松导致运动的机械的钉销或其它装置（其它普通的机械刹车），例如风轮轴承或偏航装置。3.5 制动器（风力机） brake (wind turbines)有能力减慢风轮转速或停止转动的装置。注：制动器可能依靠空动、机械或电气原理运行。3.6 特性评估 characteristic value评估没有得到的指定概率（例如少于或等于指定的数量的超过次数概率）。3.7 复杂地形 complex terrain周围在地形学上有重大改变的地形和地形障碍可能引起气流扭曲。3.8 控制功能（风力机） control functions (wind turbines)控制和保护系统的功能基于风力机情况和/或其环境的相关信息，为了能在它的操作极限内维修而调整涡轮。3.9 切入风速 cut-in wind speed在没有湍流的稳定的风中风力机启动发电时轮毂高度最低风速。3.10 切出风速 cut-out wind speed在没有湍流的稳定的风中风力机设计发电时轮毂高度最大风速。3.11 设计极限 design limits在设计中使用的最大或最小的评估3.12 隐藏故障 dormant failure在正常运行的时候未发现故障的部件或系统。3.13 顺风 downwind在主要风向量的方向。3.14 电网 electrical power network用于传送和分配电力的特殊的装置、变电站、电线或电缆。注：这个网络的不同部分的边界通过适当的标准定义，例如地理情况、所有权、电压等。3.15 紧急停车（风力机） emergency shutdown (wind turbines)通过触发保护功能或手动干涉使风力机迅速的停止。3.16 环境条件 environmental conditions可能影响风力机的性能的特有的环境（风、海拔高度、温度、湿度等）。3.17 外部条件（风力机） external conditions (wind turbines)影响风力机运转的因素，包括环境条件（温度、下雪、结冰等）和电网条件。3.18 极端风速 extreme wind speed最高风速评估，平均超过t s，每年超过次数为1/N（“重复周期”：N年）。注：在此标准中使用了重复周期N=50年和N1年，平均时间间隔t3s和t=10min。也就是说，使用较小的精确期限生存风速。仍而，在此标准内涡轮设计对设计载荷情况使用极限风速。3.19 失效安全 fail-safe在危急的故障中预防其故障的设计特性条款。3.20 阵风 gust风速暂时的改变。注：一个阵风可以通过其上升时间、量级和持续时间进行描叙。3.21 水平轴风力机 horizontal axis wind turbine风轮轴完全水平的风力机。3.22 轮毂（风力机） hub (wind turbines)用于缚束叶片或使叶片装配到风轮轴上的固定装置。3.23 轮毂高度（风力机） hub height (wind turbines)地面以上的风力机风轮扫掠面中心高度（见 3.51，扫掠面积）。3.24 空转（风力机） idling (wind turbines)风力机缓慢旋转没有发电的情况。3.25 湍流惯性负区 inertial sub-range湍流的频率间隔，漩涡在达到各相同性之后经历连续的分裂带来不可忽视的能量浪费。注：在典型的10m/s风速下，湍流惯性负区大概是0.2到1kHz。3.26 极限状态 limit state结构和其承担的载荷的状态，远远超过结构的设计要求。3.27 对数风切变律 logarithmic wind shear law见 3.623.28 平均风速 mean wind speed一个假定的时期统计的平均暂时风速，这个假定时期可能使几秒也可能使许多年。3.29 机舱 nacelle在一个水平轴风力机的顶部包括驱动装置和其它元素的机架。3.30 电网连接点（风力机） network connection point (wind turbines)用来连接到电力总线能量收集系统的单独的风力机或风电站的电缆末端连接点。3.31 电网丢失 network loss涡轮控制系统规定的在非常时期的电网丢失。3.32 正常关机（风力机） normal shutdown (wind turbines)所有的进程都在控制系统的控制之下的关机。3.33 运行极限 operating limits风力机设计者设定控制和保护系统激活的条件。3.34 风力机待机 parked wind turbine依靠风力机的设计，风力机在涡轮停止或空转的条件下待机。3.35 电力收集系统（风力机） power collection system (wind turbines)从一个或多个风力机收集电能的电力系统。它包括所有风力机末端和电网连接点的电力设备连接。3.36 风切变幂律 power law for wind shear见 3.623.37 电力输出 power output一个以特殊形式和特殊目的交付电力的装置。3.38 保护功能（风力机） protection functions (wind turbine)控制和保护系统确保风力机保持的设计极限内的功能。3.39 额定功率 rated power电力分配的量，一般通过制造商，一个部件、装置或设备的特殊运行条件。注（风力机）：风力机设计达到正常运行和外部条件的最大的持续电能输出。3.40 额定风速 rated wind speed轮毂高度最小风速，在风力机达到额定功率的情况下没有尾流的稳定风速。3.41 瑞利分布 Rayleigh distribution可能的分布函数，见 3.63。3.42 参考风速 reference wind speed用于定义风力机分类的风速基本参数。其它设计相关的气候参数来源于相关风速和其它基本风力机分类参数（见 条款 6）。注：一个风力机的涡轮设计使用的参考风速，设计抵挡涡轮轮毂高度50年一遇的极端10min平均风速气候小于或等于。3.43 旋转采样风矢量 rotationally sampled wind velocity旋转的风力机风轮的一个固定点的经验风矢量。注：一个转动的采样风矢量的湍流频谱和常规的湍流频谱是明显不同的。在转动时，叶片切过风流暂时改变。因此，湍流频谱包括在旋转和和声学频率上的大量的变化。3.44 转速（风力机） rotor speed (wind turbines)风力机风轮围绕其轴转动的速度。3.45 粗糙长度 roughness length如果垂直风廓线与高度被假定有一个对数变化，推断的平均风速变成0的高度。3.46 预期维护 scheduled maintenance按照一个确定的时间表执行的预防性的维护。3.47 场地数据 site data风力机场地的环境、地震、土壤和电网数据。除非有另外的规定，风力数据通过统计10min样本获得。3.48 停止 standstill风力机停止的情况。3.49 支撑结构（风力机） support structure (wind turbines)风力机的塔架和基础部分。3.50 安全风速 survival wind speed建筑设计能抵抗的最大风速的通俗名称。注：在此标准内，没有使用表达式。设计条件代替相关的极端风速（见 3.18）。3.51 扫掠面积 swept area风轮完成一个完整的旋转周期的垂直风向的设计面积。3.52 湍流强度 turbulence intensity风速标准偏差与平均风速的比率，决定于相同设定的风速标准数据样本，和接收一个特殊的时期。3.53 湍流比例参数 turbulence scale parameter非空间的波长，纵向能量光谱密度等于0.05。注：波长定义如，在此3.54 湍流标准偏差 turbulence standard deviation轮毂高度狂风矢量纵向成分的标准偏差。3.55 最终极限状态 ultimate limit state通常符合最大载荷运输容量的极限状态。ISO 2394，修正版3.56 不定期的维护 unscheduled maintenance没有依照制定的时间表，在接到关于正式的条款指示后执行维护。3.57 逆风 upwind与主风向量方向相反的风。3.58 垂直轴风力机 vertical axis wind turbine风轮轴是垂直的风力机。3.59 威布尔分布 Weibull distribution可能的分布函数，见 3.633.60 风场 wind farm见 3.613.61 风电站 wind power station风电机组，通常称为风场。3.62 风廓线风切变律 wind profile wind shear law假定的风速变化与地面高度之间的数学表达式。注：通常使用的廓线是对数廓线（等式 1）或幂廓线（等式 2）。 （1） （2）在此高度z的风速；Z地面以上的高度；使用合适廓线的参考高度；粗糙长度；分切面（或幂）指数。3.63 风速分布 wind speed distribution可能的分布函数，使用描述风速超过范围的时期的分布。注：经常使用的分布函数是瑞利分布，和威布尔分布，,函数。 （3） （4）在此累积概率函数，例如的概率；风速（极限）；的平均估计值；威布尔函数的比例参数；威布尔函数的形式参数；gamma函数。和能从真实数据中估计。当2且和满足（公式 4）的规定条件时瑞利函数和威布尔函数一样。分布函数表示风速低于时累积的概率。因此，如果评估之间的详细界限，将显示关于在这个极限内时间公式。依照相应的概率密度函数区分分布函数。3.64 风切变 wind shear垂直于风的方向的交叉平面的风速变化。3.65 风切变指数 wind shear exponent通常被称作幂指数，见 3.62。3.66 风速 wind speed在空间中一个特殊点周围的空气在一分钟内运动的速度。注：它也是当地风矢量（向量）的大小。（见 3.69）3.67 风力发电机组（风力机） wind turbine generator system (wind turbine)把风的动能转变成电能的系统。3.68 风力机场地 wind turbine site单独的或在一个风场内的单个风力机的位置。3.69 风矢量 wind velocity矢量指向特定点周围空气一分钟运动的方向，矢量的大小等于这些空气运动的速度（例如当地风速）。注：通过任何一点的矢量是这些空气通过这一点时的位置向量。3.70 风力机电力系统 wind turbine electrical system风力机内部的所有的电气设备，包括风力机的终端，包括接地、焊接和通信设备。也包括控制当地风力机，有意于提供风力机特定的地面终止网络。3.71 风力机终端 wind turbine terminals有风力机供应者定义的点，由此风力机可以连接到电力收集系统。它包括用于转移能量和通信的连接。3.72 偏航 yawing围绕垂直轴旋转风轮轴（只用于水平轴风力机）。3.73 偏航错位 yaw misalignment风力机风轮轴水平偏离风向。4 符号和缩写4.1 符号和单位威布尔分布函数的比例参数 m/s湍流结构修正参数插入系数一致函数风轮直径 m频率 原料强度设计评估 -原料强度特性评估 -载荷设计评估 -载荷特性评估 -在10min内平均风速15m/s时轮毂高度湍流强度预期评估 -有效湍流强度 -威布尔分布函数形式参数 -修正的贝赛尔函数 -等方性湍流积分比例参数 m一致比例参数 m向量成分积分比例参数 mWhler曲线指数 -载荷bin i疲劳周期计数 -论据（例如S-N特性曲线）显示的压力（或疲劳）功能故障循环数 -极端情况的重复周期 年生存概率 -瑞利概率分布，例如 的概率 -威布尔概率分布 -离散发射向量数量 m关于在bin i内的循环计数的压力（或疲劳）水平 -纵向风向量成分的日照能量密度函数 单边矢量成分频谱 阵风特性时间 s时间 s 风速 m/sz高度的风速 m/s轮毂高度年平均风速 m/s越过整个风轮扫掠面的极端连续阵风大小 m/s预计极端风速（平均超过3秒），重复时间间隔年。和分别代表1年和50年。 m/s50年一遇的最大阵风大小 m/s轮毂高度风速 m/s切入风速 m/s风速分类模型的极限风速 m/s切出风速 m/s额定风速 m/s参考风速 m/s描述暂时水平风切变的纵向风向量成分 m/s描述极端阵风和切变条件暂时变化的纵向风向量成分 m/s用于风场描述的坐标系；分别代表顺风（纵向），交叉风（横向）和高度 m风力机轮毂高度 m地面以上的参考高度 m对数风廓线的粗糙长度 m风切变幂指数 -极端方向改变模型参数 -变化系数 -gamma函数 -载荷局部安全因素 -原料局部安全因素 -故障推理局部安全因素 -风向暂时改变 deg在阵风情况下最大偏离平均风速方向的角度 deg年一遇的极端风向改变 deg湍流比例参数定义为无空间的波长，纵向太阳能量密度，等于0.05。 m/s估计湍流标准偏差 m/s有效的估计湍流标准偏差 m/s尾流湍流标准偏差 m/s最大中心有效湍流标准偏差 m/s估计湍流标准偏差的标准偏差 m/s轮毂高度纵向风矢量标准偏差 m/s轮毂高度垂直风矢量标准偏差 m/s轮毂高度横向风矢量标准偏差 m/s括号内为预计评估参数 -括号内为变化参数 -4.2 缩写A反常的（用于部分安全因素）a.c. 交流电d.c.直流电DLC设计载荷情况ECD方向改变的极端连续阵风EDC方向改变的极端大风EOG极端运行阵风ETM极端湍流模型EWM极端风速模型EWS极端风切变F疲劳N正常和极端（用于部分安全因素）NWP正常风廓线模型NTM正常湍流模型S特殊的IEC风力机类型T运输和吊装（用于部分安全因素）U最终5 主要元素5.1 概述以下条款给出了确保风力机建筑、机械、电力和控制系统安全的工程和技术要求。这个要求说明书应用于设计、制造、安装和运行和维护一个风力机的指南以及相关质量管理程序。另外也考虑到基于使用在风力机安装、运行和维护等各种实践中的安全程序。5.2 设计模型这个标准要求使用一个结构动力学模型来预测设计载荷。这个模型将使用定义在条款6中的湍流条件和其他风力条件和定义在条款7中的设计情形来决定不同风速下的载荷。所有外部条件和设计情形的混合都将被分析。在这个标准中这些混合的最小的设置会被定义为载荷情况。风力机的全部等级的测试数据会增加预测设计评估和检验结构动力学模型和设计情形的信心。适当的设计查证将会被计算和/测试。如果试验结果被使用在这个查证中，试验期间的外部条件将被出示用来反映定义在这个标准中的特性评估和设计情形。选择试验条件，包括试验载荷，将考虑到相关安全因素。5.3 安全分类一个风力机将依照以下两个安全分类之一来设计：l 普通的安全分类应用于在人身伤害或其它社会或经济因素的保险失败的时候。l 特殊的安全分类应用于当安全设备决定于当地规章和/或安全设备由制造商和客户协商同意的时候。普通安全分类风力机的部分安全因素在此标准的7.6中详细说明了。特殊安全分类风力机的部分安全因素将由制造商和客户协商同意。一个依照特殊安全分类设计的风力机是S类风力机，定义在6.2中。5.4 质量保障质量保障是在风力机和所有其它部件的设计、采购、制造、安装、运行和维护中的一个完整的部分。推荐质量体系遵守ISO 9001的要求。5.5 风力机标记以下信息，作为最少的，将被显著的和明了的标示在永久的涡轮铭牌上：l 风力机的制造商和国家；l 模型和系列编号；l 生产年份；l 额定功率；l 参考风速，；l 轮毂高度运行风速范围，；l 运行环境温度范围；l IEC风力机分类（见表 1）；l 风力机终端的额定电压；l 风力机终端的频率或在名义上的变化大于2时的频率范围。6 外部条件6.1 概述此条款中描述的外部条件将被考虑到风力机设计中。风力机受环境和电力条件的影响可能会影响到它们的载荷，耐久和运行。确定适当的安全和可靠性水平、环境、电力和土壤参数将被考虑到设计中和被明确的规定的设计文件中。环境条件可以更进一步分为风力条件和其它环境条件。电力条件涉及电网条件。土壤特性于风力机基础设计有关。外部条件可以被再分为普通条件和极端条件。普通的外部条件通常关系到循环结构载荷条件，极端外部条件表现为罕见的极端设计条件。设计载荷情况由风力机的运行模式和其它设计情形的外部条件的潜在危机混合组成。风力条件时影响结构完整性的首要外部条件。其它环境条件也会影响设计特征例如控制系统功能、耐久、腐蚀等。普通的和极端的条件，被考虑到设计中按照风力机分类，被规定在以下次要条款中。6.2 风力机分类极端条件被考虑到设计中依靠风力机安装的预定场地或场地型式。风力机的分类定义于风速和湍流参数。分类的目的是包括大部分的应用。风速和湍流参数的评估规定为描述许多不同的地点不能给出一个对于任何精确地点精确的描述，见 11.3。风力机的分类提供了一个明确的风速和湍流参数的范围。表1详细说明了定义风力机分类的基本参数。更进一步的风力机分类，S类，定义于设计者和/或客户要求的特殊的风力或其它外部条件或特殊安全分类，见 5.3。S类风力机的设计评估由设计者选择并详细记载在设计文件中。对于这些特殊的设计，被设计条件选择的设计平估将反映严酷的环境至少预期使用风力机。I,II和III类的详细外部条件即不包括海面条件也不包括热带风暴例如飓风、龙卷风和台风的风力条件。这些条件可能被要求在S类的风力机设计中。表 1风力机分类的基本参数风力机分类IIIIIIS (m/s)5042.537.5评估由设计者详细说明A (-)0.16B (-)0.14C (-)0.12表 1中，参数评估适用于轮毂高度并且是10min平均参考风速，A指定最高湍流特性种类，B指定中等湍流特性种类，C指定最低湍流特性种类，是在15m/s时湍流强度的预期评估。另外相对这些基础参数，个别的其它使用在风力机设计中的重要参数要求十分详细的外部条件。在风力机类到II类中，以后提到的标准风力机分类，这些额外参数的评估都详细记载在6.3，6.4和6.5中。I类到III类风力机的设计寿命为至少20年。对于S类风力机制造商必须，在设计文件中，描述使用的模型和设计参数评估。当条款6中的模型被采用时，参数评估的声明将是充分的。S类风力机的设计文件将包括附录A所列出的信息。在此条款的其它次级条款标题内附加在括号内的缩写被用来描述定义在7.4中的设计载荷情况的风力条件。注，在这一版本的标准中年平均风速不再作为风力机分类的基本参数出现在表1中。依照这一分类风力机设计的年平均风速在公式（9）中给出。注，在这一版本的标准中定义为平均评估而不是典型评估。6.3 风力条件风力机将被设计成能安全抵挡定义在被选择的风力机分类中的风力条件。风力条件的设计评估将被清楚详细的记载在设计文件中。载荷和安全考虑的风力政策被分成普通风力条件，在风力机普通运行时经常发生的，和极端风力条件，被定义为1年或50年一遇的。风力条件包括一个连续的平均气流组合，在许多情况下，伴随着不确定的阵风或湍流。在所有情况下，一个平均气流相对于水平面的倾斜达到8其影响将被考虑。这个气流的倾斜角度被假设不随高度变化。表达式“湍流”表示平均10min内风向量随机的变化。湍流模型，当被使用时，将包括改变的风速的影响，切变和方向和通过变化切变的允许的转动取样。组成狂风向量的三个矢量被定义为： 纵向顺着平均风向量的方向； 横向水平和正常的纵向方向； 向上正常的纵横方向，例如倾斜于垂直面的平均气流倾斜角。对于标准风力机分类，湍流模型的随机风向量领域将满足以下条件：a) 湍流标准偏差，由以下次要条款评估给出，将被假定不随高度变化。平均风向的正常成份将有以下最小的标准偏差： 横向成份 向上成份b)纵向湍流比例参数，在轮毂高度z将被设定为 （5）注，实际评估可能依靠湍流模型和b）中的要求。太阳光谱特性的3个直角坐标，和渐近接近以下形式作为湍流惯性负区增加频率： （6） （7）c) 一个公认的一致的模型，定义为大量的联合光谱分开成独立光谱对于纵向向量成分在空间分离点在一个正常的纵向平面，将被使用。满足这些要求的被推荐的湍流模型是在附录B中的Mann统一切变湍流模型。另外一个经常使用的满足这些要求的模型也在附录B中给出了。其它模型要小心使用，这些选择可能影响重要的载荷。6.3.1 普通风力条件6.3.1.1 风速分布对于风力机的设计风速分布是非常重要的因为它确定了普通设计情形中的单个载荷条件发生的频率。在轮毂高度的10min内风速的平均评估将被假定符合一个瑞利分布如下： （8）在此，在标准风力机分类中，将被选择如下： （9）6.3.1.2 普通风廓线模型（NWP）风廓线，以函数的形式表示在高度，z，的平均风速。在标准风力机分类中，普通的风速廓线将以幂函数的形式给出： （10）幂指数，被假定为0.2。假定的风廓线被用来定义穿过风轮扫掠面的平均垂直风切变。6.3.1.3 普通湍流模型（NTM）对于普通湍流模型，湍流标准偏差的典型评估，将由给出的轮毂高度风速的90的百分比给出。这个标准风力机分类的评估如下：； m/s (11)湍流标准偏差的评估和湍流强度显示在图 1a和 1b中。评估在表1中给出。注，对于额外可选的其它载荷计算要求的其它分位数，它们可能近似假定的log-normal分布标准分类并且； 图 1a普通湍流模型（NTM）的湍流标准偏差图 1b普通湍流模型（NTM）的湍流强度图 1普通湍流模型（NTM）6.3.2 极端风力条件极端风力条件包括风切变事件，风暴和风速和风向迅速转变时的顶点风速。6.3.2.1 极端风速模型（EWM）EWM将是一个稳定的或狂暴的风力模型。这个风力模型基于参考风速，和确定的湍流标准偏差，。对于稳定的极端风速范围，极端风速，50年一遇的，和极端风速，一年一遇的，将被估计为关于高度，z，的一个函数使用以下等式： （12）和 （13）在稳定的极端风力模型，允许在15的范围内将短时间的偏离平均风向假定为持续的偏航错位。对于湍流极端风速模型，50年一遇和1年一遇的10min平均风速于z的函数，分别被定义为： （14） （15）纵向湍流标准偏差为： （16）6.3.2.2 极端运行阵风（EOG）在标准风力机分类中轮毂高度阵风大小被定义为以下关系： (17)在此：在公式（11）中给出；湍流比例参数，依照公式（5）；风轮直径。风速将被定义为以下公式： （18）在此：被定义在公式（10）中10.5s图2中给出了一个极端运行阵风（）的实例：图 2极端运行阵风实例注，狂风极端风力模型的湍流标准偏差与普通（NTM）或极端湍流模型（ETM）无关。稳定极端风力模型与狂风极端风力模型的顶点因素近似为3.5。注，阵风的大小被一起校准和可能的运行事件例如50年一遇的情况下的启动和停止。6.3.2.3 极端湍流模型（ETM）极端湍流模型使用在6.3.1.2内的普通风廓线模型和湍流纵向成分标准偏差定如下： （19）6.3.2.4 极端方向改变（EDC）极端风向改变大小，将使用以下关系计算： （20）在此：在NTM公式（11）中给出；有限的间隔180；湍流比例参数，依照公式（5）；转子直径。暂时极端风向改变，被定义为： （21）在此6 s是极端方向改变的时间。符号将被选择所以最差的暂时载荷发生。在暂时方向改变的最后，方向假定保持不变。风速将依照6.3.1.2中的普通风廓线模型。例如，湍流类型A的极端方向改变的大小，m，30m，随改变如图3所示。相应的暂时现象在m/s时如图4所示。图 3极端方向改变大小的实例 图 4极端方向改变实例6.3.2.5 方向改变的极端连续阵风（ECD）方向改变的连续极端阵风由一个大小m/s (22)风速被定义为： （23）在此10 s是上升时间，风速在普通风廓线模型6.3.1.2中给出。m/s时极端连续阵风中的上升风速如图5所示。图 5ECD的极端连续阵风幅度实例上升风速将被假定同步发生方向的改变从0到并且包括，在此的大小被定义为： （24）同步的方向改变在此被定义为： （25）在此10s是上升时间。方向改变的大小，和方向改变与的函数关系和在25m./s时的函数关系分别如图6和图7所示。图 6ECD的方向改变 图 7暂时方向改变的实例6.3.2.6 极端风切变（EWS）极端风切变将使用以下暂时风速计算。暂时（正向和负向）垂直切变：（26）暂时水平切变; (27)在此对于垂直和水平的切变：0.2；6.4；12 s；在NTM的公式（11）中给出；为湍流比例参数，依照公式（5）；为风轮直径。暂时水平风切变的符号将被选择因此最差暂时载荷发生。两个风切变不能同时使用。图 8极端正向和负向垂直风切变的实例， 图 9风速在风轮顶部和底部的实例，在发作（t0，虚线）之前和在 上图为暂时正向风切变最大切变（t6 s，实线）时的风廓线。例如，极端垂直风切变（湍流类型A，）30 m，25 m/s，42 m）如图8所示，其中显示了在发作（t0，虚线）之前和在最大切变（t6 s，实线）时的风廓线。图9显示了在风轮顶部和底部的风速，阐明了时间与切变的关系（假定依照图8）。6.4 其它环境条件除了风力以外的环境（气候上的）条件也能影响风力机的完整性和安全性，如热、光、腐蚀、机械、电气或其它物理效果。此外，气候条件的混合可能会增加它们的影响。以下其它环境条件，至少，将被考虑和作为行动结果规定在设计文件中：l 温度；l 湿度；l 空气密度；l 太阳辐射；l 雨、冰雹、雪和冰冻；l 物质化学作用；l 微粒机械作用；l 盐度；l 闪电；l 地震。海面环境要求需要另外考虑。被考虑的气候条件将被定义在典型评估和可变条件限制的条款中。在选择设计评估时可能同时发生的气候条件将被考虑。一年一遇的极限气候条件相对于普通情况布影响风力机普通运行设计。除非关联处在，其它6.4.2中的极端环境条件将与6.3.1中的普通风力条件向结合。6.4.1 普通的其它环境条件普通的其它环境条件评估必须考虑以下因素：l 周围温度范围从10到40；l 相关湿度达到95；l 大气容量等于无污染的内陆大气（见IEC 60721-2-1）；l 太阳辐射强度1,000W/m；l 空气密度1,225kg/m。当另外的外部条件被设计者指定时，参数和它