風機是風能發(fā)電中非常重要的設備,關系到整個系統(tǒng)的正常運行。隨著風能行業(yè)不斷趨于成熟,風機數量成倍增加,風機系統(tǒng)的復雜構造需要針對不同功能的子系統(tǒng)提供廣泛的線纜安裝解決方案。而風機電控系統(tǒng)一般由多個成套柜體所組成,這些柜體分別安裝在塔筒內底部及機艙頂部,需要由電纜實現各個柜體之間的電氣連接。由于風機塔內空間的限制,成套柜體內空間利用率高,器件安排非常緊湊,這就要求凡是由現場接線并且芯線線徑小于16mm2的電纜接頭均要使用工業(yè)連接器。
工業(yè)連接器也稱為工業(yè)接插件,主要用于不同設備或功能單元之間的電氣或者信號、數據連接。使用工業(yè)連接器替代線端節(jié)省了柜內空間,給其它固件更好的合理布局。此外,與傳統(tǒng)接線方式相比,風機在出廠時的接線就已經完成,現場工作則只需要插接連接器即可,大大節(jié)省了安裝時間,同時又可以有效地避免柜內接線引起的設備損壞。盡管與其他連接方式的成本相比工業(yè)連接器成本相對更高,但使用工業(yè)連接器后所節(jié)省下的現場安裝費用以及維護費用卻更為可觀,可謂物超所值。
如今,風機制造商已從關注部件的采購成本轉向其整個產品生命周期的成本。長期來看,能夠簡化安裝和維護的部件能夠極大地提升風機設備的價值。為了加快風機的安裝速度并簡化維護工作,模塊化的"即插即用"式連接器以其易安裝、免維護和高可靠性等特性成為了風機制造商的寵兒。此類插拔式連接器有堅固的金屬或復合材料外殼為其提供可靠的機械結構,同時模塊化插頭具有靈活的觸點以及線纜適應性,能夠在同一接口上替換多種連接器,并滿足防護或密封的要求。
以風機中為變槳系統(tǒng)傳輸信號的滑環(huán)為例,滑環(huán)是位于靜態(tài)機艙和旋轉轂的接口,其作用就是為變槳系統(tǒng)傳輸信號,來確定轉子葉片的入射角。浩亭(HARTING)為滑輪提供了即插式設計方案,通過使用Han-Modular?模塊將數據和信號傳送至開關柜,并以插拔的方式完成,真正縮短了安裝時間,節(jié)省空間,降低成本。在維修時,機艙內的維保工程師不需要特定的工具,就能在不對變槳系統(tǒng)實行干擾,以及拆除連接線纜的情況下實現滑輪的更換,有效節(jié)省了維護成本,降低了停機時間。
圖1-風機中的滑環(huán)
再比如風力發(fā)電機中的快速更換系統(tǒng),對于風力渦輪機來說具有特別重要的意義。能源發(fā)電的功能,對多個連接高電壓和電流提出了很多的問題。如果連接點是可插拔的,對HC模塊化延伸出來的極高電流連接點電線是有利的。在電壓達到4千伏時,電流承載能力高達650 A,這樣的多插腳插頭連接點與HPR外殼連接起來(HPR:耐高壓)可以形成非常強大的系統(tǒng)。同時,風機上網絡連接中廣泛使用的光纖,必須設計為可插拔類型的,以便使用于各種不同的光纖類型,同時也能滿足上述要求。 SC模塊允許來自不同廠商的標準SC連接器通過Han模塊化電線整合成一個模塊。隨著“管理單元”技術的發(fā)展,在SC模塊中可以安裝多達4條光纖(50/125微米,直徑為62.5/125微米)連接點,無需任何額外的工具,并且也可以很容易地刪除。根據主機安裝選項,如Han-Compact?外殼,該連接點也至少可以達到IP 65的防護等級。
風機中的電源柜大部分依然是硬連線設計,并且在工廠組裝過程中對其進行測試。浩亭為電源柜提供了包括Han?B,Han-Eco?,Han-Com?,Han?E和Han-Modular?系列的具有即插即用式設計的插拔式連接器, 不僅加速了安裝過程,提高了風機的模塊化,還為電源柜的模塊化設計提供了新的選擇。
圖2:Han?B工業(yè)連接器
圖3:Han-Eco?工業(yè)連接器
圖4:Han-Com? 組合連接器
圖5:Han E?工業(yè)用連接器
圖6:Han-Modular?模塊連接器
工業(yè)連接器的模塊化設計給予設計師在接口及線纜裝配設計上極大的靈活性。通過對插頭及鎖止裝置的設置,線纜裝配完全可以根據具體應用而定制。由于不同子系統(tǒng)所使用的連接器不同,使得線纜不會連接到錯誤的子系統(tǒng)上。顏色標識可以根據功能、電路或其他應用參數進行區(qū)分,從而實現通過視覺就可進行分辨,縮短風機接入電網運行所需的時間。
如今,價格已經不再是選擇連接器的關鍵因素,從長期來看,這些連接器的成本只占到風機投入總成本的不到0.5%,并且在后續(xù)的維修過程中也能夠得到攤派。除此以外,模塊化實現一個單連接器系列的標準化,使其可滿足廣泛的需求,因此能夠簡化供應鏈。雖然每種線纜應用可能需要不同配置的連接器,但一些模塊可以同時被多種應用共享。這種可共享特性能夠減少必要庫存零件的數量,同時能夠整合線纜裝備中必要步驟的數量。一個單模塊連接器系列能夠提供上千種應用組合。用戶可向浩亭咨詢針對具體應用所需的部件配置。不同來源的子系統(tǒng)在到達裝配地點后都能找到適宜的配對連接器,因而能夠適用于子系統(tǒng)的多渠道供應。
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