風(fēng)力發(fā)電裝置的增長(zhǎng)在2017年繼續(xù)擴(kuò)大，全球新增運(yùn)力，特別是在德克薩斯、土耳其、法國(guó)、英國(guó)和印度等地。風(fēng)能在2016年度為歐盟的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值貢獻(xiàn)了360億歐元(430億美元)和263000個(gè)就業(yè)崗位。在美國(guó)，目前有102500人受雇于風(fēng)力產(chǎn)業(yè)，在德克薩斯州風(fēng)力就業(yè)人數(shù)排整個(gè)州的第五。而且，這個(gè)數(shù)字還不包括傳統(tǒng)的公用事業(yè)公司雇用的人數(shù)，他們現(xiàn)在也在收集和轉(zhuǎn)移額外的風(fēng)能到現(xiàn)有的電網(wǎng)。然而，這個(gè)年輕的行業(yè)仍在發(fā)展，其技術(shù)正在不斷完善。對(duì)設(shè)備壽命、能量?jī)?chǔ)存和對(duì)候鳥(niǎo)安全的關(guān)注促使了新的渦輪機(jī)設(shè)計(jì)和互補(bǔ)系統(tǒng)的發(fā)展。

　　對(duì)于渦輪系統(tǒng)本身，設(shè)計(jì)師的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是在熱量積聚后保持內(nèi)部組件的安全。當(dāng)渦輪旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生能量時(shí)，熱量就在機(jī)艙和包含發(fā)電設(shè)備的中心殼結(jié)構(gòu)內(nèi)形成。這種結(jié)構(gòu)包括軸，變速箱，剎車(chē)，發(fā)電機(jī)，軸承，一個(gè)完整的電子控制系統(tǒng)，和電纜(包括光纖，同軸電纜，網(wǎng)線和電力線等)。為了簡(jiǎn)化這些復(fù)雜的系統(tǒng)，渦輪設(shè)計(jì)者經(jīng)常使用模塊化和混合式連接器，以承受極端環(huán)境條件，特別是高溫或極端溫度和超長(zhǎng)使用壽命。

　　裝有安費(fèi)諾連接器的Wind-Lok線能加快風(fēng)電系統(tǒng)的安裝。

　　“風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的熱管理，或任何其他設(shè)備，既要考慮商業(yè)因數(shù)，也要考慮技術(shù)因數(shù)。當(dāng)渦輪由于熱引起故障，公司面對(duì)昂貴的“上門(mén)服務(wù)維修費(fèi)”，以及由于故障引起的經(jīng)營(yíng)虧損，”安富利光電業(yè)務(wù)副總裁Cary Eskow說(shuō)。

　　為了防止過(guò)度的熱影響電子設(shè)備的功能或壽命，甚至在極端可能的情況下，造成機(jī)艙失火，所產(chǎn)生的熱量必須有效地消散。冷卻系統(tǒng)可以幫助減少這些風(fēng)險(xiǎn)，但包括強(qiáng)空氣和水冷卻系統(tǒng)在內(nèi)的選項(xiàng)通常需要更多的維護(hù)。包括蒸汽冷卻以及空氣和液體混合的冷卻系統(tǒng)，需要自給自足，部分需要在極端環(huán)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(huán)境連接器的線纜，這種強(qiáng)度很高的線纜為這些系統(tǒng)提供高可靠性、壽命長(zhǎng)的性能，以滿足發(fā)電設(shè)施的要求，以及便于裝配、拆卸、檢測(cè)、故障排除、維護(hù)和子系統(tǒng)的更新。

　　風(fēng)能連接器應(yīng)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連接器和接線端子等，供應(yīng)商包括Amphenol、Hirose、HARTING、TE Connectivity, Weidmuller, HUBER+SUHNER 和其他廠家。

　　用于風(fēng)力渦輪機(jī)應(yīng)用的連接器的理想特性包括：

　　1、 模塊化設(shè)計(jì)(增加尺寸、形狀、性能和系統(tǒng)更新方面的靈活性

　　2、 輕型，小尺寸

　　3、 堅(jiān)固耐用的外殼(電鍍，接觸材料)

　　4、混合電源、信號(hào)和/或數(shù)據(jù)傳輸能力

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

　　6、 高電流和電壓處理能力,

　　7、電磁屏蔽與防雷

　　8、固體和液體入口高強(qiáng)度密封

　　9、 物理編碼功能，防止錯(cuò)配甚至錯(cuò)誤的配合

　　10、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或觸覺(jué)確認(rèn)

　　11、快速連接/斷開(kāi)功能

　　12、鎖定機(jī)制

　　13、拔插壽命長(zhǎng)

　　14、應(yīng)變消除特性

　　風(fēng)力渦輪機(jī)(尤其是近海風(fēng)力渦輪機(jī))已經(jīng)占據(jù)了這個(gè)市場(chǎng)的很大一部分，研究機(jī)構(gòu)和市場(chǎng)報(bào)告預(yù)計(jì)從2016年到2021年將以25.47%的復(fù)合年增長(zhǎng)率(復(fù)合年增長(zhǎng)率)增長(zhǎng)。現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施也正在用最新的組件來(lái)更新，包括能夠傳送有關(guān)組件的磨損和狀況數(shù)據(jù)、系統(tǒng)內(nèi)溫度、渦輪機(jī)的性能、負(fù)載和操作的傳感器。傳感器在近海風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)和其他冰冷的地區(qū)尤為重要。

　　在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，傳感器往往是最關(guān)鍵的部件。堅(jiān)固耐用的傳感器可以監(jiān)測(cè)齒輪箱發(fā)電機(jī)冷卻液流量、溫度，甚至空氣質(zhì)量等，”Eskow說(shuō)。傳感器可以識(shí)別即將發(fā)生的熱問(wèn)題，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到實(shí)用操作的中央管理系統(tǒng)，以便在系統(tǒng)發(fā)生故障前解決這個(gè)問(wèn)題。像Amphenol 的Telaire智能塵埃傳感器可以測(cè)量空氣中微小顆粒的濃度，對(duì)軸承和齒輪在摩擦產(chǎn)生的熱導(dǎo)致的問(wèn)題提供一個(gè)早期預(yù)警。FLIR系統(tǒng)公司的嵌入式熱像儀像可以感受熱特征，從而可以那些識(shí)別區(qū)域可能過(guò)熱。我相信風(fēng)力渦輪機(jī)的熱管理是利用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行冷卻系統(tǒng)預(yù)知維護(hù)的一個(gè)很好的例子。

　　這些系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)也將幫助設(shè)計(jì)者為未來(lái)的風(fēng)電場(chǎng)和現(xiàn)有設(shè)備升級(jí)建立更加高效的電子系統(tǒng)。

　　“一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的物聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析，運(yùn)營(yíng)商可以創(chuàng)建一個(gè)模型，預(yù)測(cè)哪些組件需要檢查，什么時(shí)間需要檢查，”Mouser電子的Barry Manz說(shuō)。

　　“溫度傳感器用于系統(tǒng)中溫度升高的地方，可以指示子系統(tǒng)的哪些組件過(guò)熱。例如，TE Connectivity的PTF鉑溫度傳感器測(cè)量從負(fù)200°C +到正600°C，溫度探測(cè)器使用薄膜電阻作為傳感部件。”

　　隨著這些技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)能將變得更有效率，價(jià)格也將繼續(xù)下降。最終，這將大大增加對(duì)這些高強(qiáng)度、適用苛刻環(huán)境的連接器和布線解決方案的需求。

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