可靠技術(shù)防止不可修復(fù)的損壞
作者:Vishay ESTA業(yè)務(wù)部銷售與營(yíng)銷分銷經(jīng)理Michael Kopp
世界各地安裝了許多風(fēng)力機(jī),經(jīng)驗(yàn)表明它們很容易受到嚴(yán)重?fù)p壞。實(shí)際上,風(fēng)力機(jī)起火并不罕見。一旦發(fā)生這種情況,長(zhǎng)達(dá)30米燃燒的風(fēng)輪葉片會(huì)從100米高處墜落到地面。極端情況下,塔架可能斷裂或倒塌。許多國(guó)家,這樣的高度消防部門無法滅火,而只能進(jìn)行區(qū)域封鎖,以受控方式讓系統(tǒng)自燃自滅。某些情況下,這種損壞會(huì)迅速造成數(shù)百萬美元的損失,取決于風(fēng)力機(jī)的大小。于是提出一個(gè)問題:我們?nèi)绾翁岣唢L(fēng)力機(jī)的安全性?
為解決這個(gè)問題,制造商確定了主要環(huán)節(jié),提前消除每一種隱患。因此,Vishay專門研究了電容器的連接。一些接頭不良引起火災(zāi)的故障是可以發(fā)現(xiàn)的。接頭最重要的要求包括保持長(zhǎng)期足夠的接觸壓力,減小接觸電阻。如果接觸壓力過低或接觸電阻過高,例如發(fā)生斷續(xù)接觸的情況,當(dāng)電流經(jīng)過接點(diǎn)時(shí),轉(zhuǎn)化為熱量的功率耗散會(huì)增加。
接頭由金屬制成,因此電阻會(huì)隨著溫度的升高而加大,接點(diǎn)存在缺陷的情況下,溫度可高達(dá)600°C,取決于接觸電阻和電流的大小 (P = R * I2)。技術(shù)人員認(rèn)為50瓦以上功率耗散易燃。電流負(fù)載變化過程會(huì)增加已經(jīng)過高的接觸電阻,因?yàn)榻宇^在明顯熱應(yīng)力下的膨脹和收縮會(huì)對(duì)接觸電阻產(chǎn)生影響。這會(huì)導(dǎo)致接觸壓力進(jìn)一步下降。此外,熱應(yīng)力通常造成導(dǎo)電材料的電導(dǎo)率進(jìn)一步下降,從而增加接觸電阻。不利因素還包括:即使定期全面檢查,也幾乎不可能完全檢測(cè)出接觸電阻過高的不良接頭。因?yàn)檫@些接頭的電阻隨著渦輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)而變化。這些情況還可能在幾年中緩慢惡化。
使用過時(shí)的技術(shù)
研究得出以下結(jié)果:目前機(jī)艙中的電路板主要使用彈簧接頭來解決上述接觸電阻增加的問題。即使就成本效益和靈活性而言,這類彈簧接頭是公認(rèn)可靠的連接技術(shù),但許多功率電容器制造商仍然依靠螺絲固定接頭。這種接頭的最大缺點(diǎn)是,盡管線纜與連接面接觸,安裝人員仍無法目檢確定所有螺絲是否以正確的扭矩可靠緊固。由于幾個(gè)電容器與電池并聯(lián),這種情況實(shí)際上難以控制。
圖片說明:ESTAspring采用彈簧和杠桿操作無需任何螺絲緊固,保護(hù)貴重設(shè)備免受不可修復(fù)的損壞。(圖片來源:Vishay)
彈簧接頭電容器
為解決連接松動(dòng)引起的問題,特別是長(zhǎng)期持續(xù)振動(dòng)的應(yīng)用環(huán)境中,Vishay開發(fā)了ESTAspring,不用任何螺絲固定,采用杠桿操作彈簧接頭連接的新一代LVAC功率電容器。PhMKP系列電容器額定電壓230 V至1000 V,最大輸出容量2 KVAR至37.1 KVAR,最大端子電流90 A。電容器采用不銹鋼彈簧接頭,耐腐蝕,提供充油和干式充氣兩種版本。這是全球首款采用ESTAspring技術(shù)的電容器。它們采用杠桿鎖定彈簧接頭,接頭為2.5至25 mm2預(yù)制柔性導(dǎo)體帶接線卡子。矩形固定卡子最大幾何尺寸為6.0 x 7.6 mm。使用的彈簧為不銹鋼材料。導(dǎo)體材料為銅合金,最大電流為90 A。導(dǎo)體可直接插入卡子,不需要任何工具。橙色偏心杠桿操作直觀,易于緊固??ㄗ颖旧碜詭柽B接力,不需要任何擰緊固。利用杠桿位置便于輕松目檢連接的完整性。杠桿閉合即可確保器件牢固接觸。這也消除了工業(yè)量產(chǎn)中僅檢查接線卡子存在的故障隱患。
圖片說明:快速簡(jiǎn)便 – ESTAspring組裝時(shí)間縮短60%
UL/ULC已批準(zhǔn)聚丙烯箔電容器與ESTAspring結(jié)合使用作為完整系統(tǒng),為風(fēng)力機(jī)以及其他強(qiáng)烈振動(dòng)應(yīng)用中的低壓功率校正和諧波濾波器提供完全免維護(hù)連接。持續(xù)恒定的接觸力確保電容器整個(gè)生命周期牢固連接,是螺絲連接容易松動(dòng)應(yīng)用的理想之選。這樣,實(shí)際上不可能發(fā)生因機(jī)艙中電容器接觸不良引起的火災(zāi)。
圖片說明:為實(shí)現(xiàn)無功功率補(bǔ)償,可利用插接功能在背面插入一個(gè)放電電阻。再次按下按鍵即可拔出電阻。
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