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風能電子連接器需求強勁

文字:[大][中][小] 2017-12-26    瀏覽次數:337    

風力發電裝置的增長2017繼續擴大,全球新增運力,特別是在德克薩斯、土耳其、法國、英國和印度等地。風能在2016年度為歐盟的國內生產總值貢獻了360億歐元(430億美元)263000個就業崗位。在美國,目前102500人受雇于風力產業,在德克薩斯州風力就業人數排整個州的第五。而且,這個數字還不包括傳統的公用事業公司雇用的人數,他們現在也在收集和轉移額外的風能到現有的電網。然而,這個年輕的行業仍在發展,其技術正在不斷完善。對設備壽命、能量儲存和對候鳥安全的關注促使了新的渦輪機設計和互補系統的發展

對于渦輪系統本身,設計師的一個關鍵挑戰是熱量積聚保持內部組件的安全。當渦輪旋轉并產生能量時,熱就在機艙和包含發電設備的中心殼結構內形成。這種結構包括軸,變速箱,剎車,發電機,軸承,一個完整的電子控制系統,電纜包括光纖,同軸電纜,網線和電力線等)。為了簡化這些復雜的系統,渦輪設計者經常使用模塊化和混合式連接器,以承受極端環境條件,特別是高溫或極端溫度和超使用壽命。



裝有安費諾連接器的Wind-Lok線能加快風電系統的安裝。

“風力發電機組的熱管理,或任何其他設備,既要考慮商業因數,也要考慮技術因數。當渦輪由于熱引起故障,公司面對昂貴的“上門服務維修費”,以及由于故障引起的經營虧損,”安富利光電業務副總裁Cary Eskow說。

為了防止過度的熱影響電子設備的功能或壽命,甚至在極端可能的情況下,造成機艙失火,所產生的熱量必須有效地消散。冷卻系統可以幫助減少這些風險,但包括強空氣和水冷卻系統在內的選項通常需要更多的維護包括蒸冷卻以及空氣和液體混合的冷卻系統,需要自給自足,部分需要在極端環境條件下使用的部件才能滿足要求。裝配有成熟的適用惡劣環境連接器的線纜,這種強度很高的線纜為這些系統提供高可靠性、壽命長性能,以滿足發電設施的要求,以及便于裝配、拆卸、檢測、故障排除、維護和子系統的更新。

風能連接器應用解決方案包括:螺紋、卡口式圓形連接器,包括傳感器裝入連接器,矩形I/O連接器,重型模塊化連接器,光纖連接器,RJ45連接器和接線端子,供應商包括AmphenolHiroseHARTINGTE Connectivity, Weidmuller, HUBER+SUHNER 和其他廠家。用于風力渦輪機應用的連接器的理想特性包括:

* 模塊化設計(增加尺寸形狀、性能和系統更新方面靈活性,

* 輕型,小尺寸

* 堅固耐用的外殼電鍍,接觸材料

* 混合電源、信號和/或數據傳輸能力

* 在惡劣的環境條件下,包括極端溫度、高振動、液體、灰塵/污垢、閃電等,證明其可靠性高。

* 高電流和電壓處理能力,

* 電磁屏蔽與防雷

* 固體和液體入口高強度密封

* 物理編碼功能,防止錯配甚至錯誤的配合

* 視覺、聽覺或觸覺確認

* 快速連接/斷開功能

* 鎖定機制

* 拔插壽命長

* 應變消除

 

風力渦輪機(尤其是海風力渦輪機)已經占據了這個市場的很大一部分,研究機構和市場報告預計從2016年到2021年將以25.47%的復合年增長率(復合年增長率)增長。現有的基礎設施也正在用最新的組件來更新,包括能夠傳送有關組件的磨損和狀況數據系統內溫度渦輪機的負載和操作傳感器。傳感器在近海風力發電場和其他冰冷的地區尤為重要。

在風力發電系統中,傳感器往往是最關鍵的部件。堅固耐用的傳感器可以監測齒輪箱發電機冷卻液流量、溫度,甚至空氣質量”Eskow說。傳感器可以識別即將發生的熱問題,并將這些數據發送到實用操作的中央管理系統,以便在系統發生故障前解決這個問題。像Amphenol Telaire智能塵埃傳感器可以測量空氣中微小顆粒的濃度,對軸承和齒輪在摩擦產生的熱導致的問題提供一個早期預警。FLIR系統公司嵌入式熱像儀像可以感受熱特征,從而可以那些識別域可能過熱。我相信風力渦輪機的熱管理是利用傳感器和物聯網進行冷卻系統預知維護的一個很好的例子。


這些系統收集的數據也將幫助設計者為未來的風電場和現有設備升級建立更加高效的電子系統。

“一個風電場的物聯網可以歷史運行數據進行趨勢分析,運營商可以創建一個模型,預測哪些組件需要檢查,什么時間需要檢查,”Mouser電子Barry Manz

“溫度傳感器用于系統中溫度升高的地方,可以指示子系統的些組件過熱。例如,TE Connectivity的PTF鉑溫度傳感器測量從200°C +到正600°C,溫度探測器使用薄膜電阻作為傳感件。

隨著這些技術的發展,風能將變得更有效率,價格也將繼續下降。最終,這將大大增加對這些高強度適用苛刻環境連接器和布線解決方案的需求。


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