በኢነርጂ መሳሪያዎች ኢንዱስትሪ ውስጥ የኃይል ማቀፊያዎች ውስጥ የአመራር መስመሮች ወሳኝ ሚና

የኃይል ማቀፊያዎች - ኢንቮርተርስ ፣ ማከፋፈያ ካቢኔቶች ወይም የዩፒኤስ መደርደሪያዎች በዘመናዊ የኢነርጂ ስርዓቶች ውስጥ አስፈላጊ ናቸው። በዋና ዋናዎቹ ውስጥ, conductive strips (busbars) አስተማማኝ የኤሌትሪክ ግንኙነቶችን ይሰጣሉ, የአሁኑን ያሰራጫሉ እና ብዙ ጊዜ በሙቀት አስተዳደር ላይ ይረዳሉ. ነገር ግን፣ በእነዚህ ክፍሎች ላይ ያሉት ፍላጎቶች በተለያዩ አፕሊኬሽኖች ላይ በሚያስደንቅ ሁኔታ ይለያያሉ። በነፋስ ተርባይን ኢንቮርተር ካቢኔዎች ውስጥ ከፍተኛ የኢንሹራንስ ሞገዶችን ማስተናገድ፣ ዝገትን መቋቋም እና ንዝረትን መቋቋም አለባቸው። በፎቶቮልታይክ (PV) ኢንቬንተሮች ውስጥ የማያቋርጥ ከፍተኛ የዲሲ ጭነቶች እና የሙቀት ጽንፎች ያጋጥማቸዋል. የኢነርጂ ማከማቻ ስርዓት (ኢ.ኤስ.ኤስ.) ካቢኔቶች ፈጣን የመልቀቂያ አቅም እና ተለዋዋጭ ጭነት ማመጣጠን ይፈልጋሉ ፣የመረጃ ማእከል እና የኢንዱስትሪ አውቶሜሽን የሃይል ካቢኔዎች ትክክለኛ ዝቅተኛ-ቮልቴጅ እና ከፍተኛ-የአሁኑ ስርጭት ከቅዝቃዛ ጋር ይፈልጋሉ።

 

1. የንፋስ ተርባይን ኢንቬርተር ካቢኔቶች፡ መረበሽ፣ ዝገት እና ንዝረትን መቆጣጠር

ከፍተኛ ጫና እና የማያቋርጥ ጭነቶች

የንፋስ ተርባይን ኢንቬንተሮች ተለዋዋጭ-ድግግሞሹን AC ከጄነሬተር ወደ ፍርግርግ-ተኳሃኝ AC ይለውጣሉ። በሚነሳበት እና በሚዘጋበት ጊዜ ኢንቬንተሮች የአሁኑን ሞገድ ከመደበኛው የስራ አሁኑ ከሁለት እስከ ሶስት እጥፍ ይበልጣል። በነዚህ ካቢኔዎች ውስጥ ያሉ ተቆጣጣሪዎች  ያለልክ ማሞቂያ ለአጭር ጊዜ የሚቆይ ድንገተኛ አደጋዎች ሲተርፉ ቀጣይነት ያለው ጅረት (ብዙውን ጊዜ 400-800 A) መያዝ አለባቸው። ዝቅተኛ መጠን ያላቸው ንጣፎች ለከፍተኛ I²R ኪሳራ ያጋልጣሉ፣ይህም ወደ ትኩስ ቦታዎች ይመራዋል የኢንሱሌሽን፣የሽያጭ መገጣጠሚያዎች እና የመገጣጠሚያ ሃርድዌር በጊዜ ሂደት።

እነዚህን ፍላጎቶች ለመቅረፍ መሐንዲሶች ብዙውን ጊዜ ከፍተኛ ጥራት ያለው መዳብ ወይም በቆርቆሮ የተለጠፉ የመዳብ ሰቆችን ይመርጣሉ። የመዳብ የመቋቋም ችሎታ በግምት 1.68 × 10⁻ Ω·m በ 20 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ሲሆን በ 100 ° ሴ ወደ 2.53 × 10⁻⁸ Ω·m ይጨምራል። የሙቀት መጨመርን ለመገደብ በቂ የሆነ ሰፊ ክፍልን በመምረጥ - ብዙውን ጊዜ ከተሰላው ዝቅተኛው ከ1.2 እስከ 1.5 እጥፍ - ንድፍ አውጪዎች በአስቸጋሪ ሁኔታዎች ውስጥ እንኳን የሙቀት መጠኑ ከ 75 ° ሴ በታች እንደሚቆይ ያረጋግጣሉ። Tin plating (5-10µm) ከኦክሳይድ ተጨማሪ ጥበቃን ይሰጣል እና ጥሩ የመሸጥ አቅምን እና የግንኙነት አፈጻጸምን ይጠብቃል።

የዝገት እና የንዝረት እሳቤዎች

የባህር ማዶ ንፋስ እርሻዎች የንድፍ ፈተናዎችን ያባብሳሉ፡-የጨው ርጭት ዝገትን ያስከትላል፣ እና ቀጣይነት ያለው የሜካኒካል ንዝረት የታሰሩ ግንኙነቶችን ወይም የድካም አውቶብስ ቁሶችን ሊፈታ ይችላል። በቆርቆሮ-የተለጠፉ የመዳብ ቁራጮች ጨው-የሚፈጠር ዝገት የመቋቋም, ኒኬል-plated አይዝጌ ብረት ደግሞ ከፍተኛ የመቋቋም ወጪ የበለጠ ኬሚካላዊ inertness ያቀርባል ሳለ. በንዝረት ውስጥ ያለውን ትክክለኛነት ለመጠበቅ ፣የመጫኛ ሃርድዌር የፀደይ ማጠቢያዎችን እና በጊዜ ሂደት የማይለዋወጥ ግፊትን የሚጠብቁ የለውዝ ቁልፎችን ያካትታል።

የጉዳይ ጥናት፡-  5 ሜጋ ዋት የባህር ዳርቻ የንፋስ ኢንቮርተር ካቢኔ በመጀመሪያ ባዶ የመዳብ ንጣፎችን (40 ሚሜ × 5 ሚሜ) ተጠቅሟል። ዝገት እና መለቀቅ ብሎኖች ወደ የሙቀት መጠን መጨመር እና በየሦስት ወሩ የጥገና ጉብኝቶችን አስከትለዋል። በጸደይ-መቆለፊያ ማጠቢያዎች በቆርቆሮ-የተለጠፉ የመዳብ ሰቆች (40 ሚሜ × 8 ሚሜ) ማሻሻል ከዝገት ጋር የተያያዙ ጉዳዮችን አስቀርቷል። የኢንፍራሬድ ፍተሻዎች በስድስት ወራት ውስጥ ምንም የተቆለፈ የጋራ መፈታታት አለመኖሩን አረጋግጠዋል፣ እና ከፍተኛው የሙቀት መጠን በ 65 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ሙሉ ጭነት ውስጥ ተረጋግቷል። ዓመታዊ የጥገና ክፍተቶች የቀደመውን የሩብ ዓመት መርሃ ግብር በመተካት የሥራ ማስኬጃ ወጪዎችን በእጅጉ ይቀንሳል።

 

2. የፎቶቮልታይክ ኢንቬርተር ማቀፊያዎች፡ የዲሲ ጭነት እና የሙቀት መስፋፋትን ማመጣጠን

ከፍተኛ የዲሲ ወቅታዊ እና የሙቀት አስተዳደር

በትላልቅ የ PV ጭነቶች ውስጥ ኢንቬንተሮች የዲሲ ሞገዶችን ከበርካታ የፀሐይ ሕብረቁምፊዎች ያካሂዳሉ-በተለይ 300 A ወይም ከዚያ በላይ በአንድ ሕብረቁምፊ።  conductive strips  እነዚህን ጅረቶች ያለማቋረጥ ከፀሐይ በታች መሸከም አለባቸው፣ ብዙ ጊዜ ከ50 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ። አሉሚኒየም አውቶቡሶች (6061-T6) ከመዳብ ቀላል ክብደት ያለው አማራጭ ይሰጣሉ፣ ነገር ግን ከመዳብ ኮምፕዩተርነት ጋር ለማዛመድ 1.6 እጥፍ የሚበልጥ አቋራጭ ቦታዎችን ይፈልጋሉ። ለምሳሌ፣ 300 A የመዳብ ስትሪፕ 40 ሚሜ × 6 ሚሜ ሊሆን ይችላል፣ አልሙኒየም 40 ሚሜ × 10 ሚሜ ሊፈልግ ይችላል። የመዳብ የሙቀት መጠን (≈385 W/m·K) ሙቀትን ለማስወገድ ይረዳል፣ ነገር ግን ከፍተኛ መጠጋቱ ክብደትን ይጨምራል - ለጣሪያ መጫኛዎች አስፈላጊ ግምት ውስጥ መግባት አለበት።

የአየር ሙቀት መጨመር እና መስፋፋት

የአሉሚኒየም የሙቀት ማስፋፊያ ቅንጅት (≈23 × 10⁻⁶/K) ከመዳብ (≈16.5 × 10⁻⁶/ኪ) ይበልጣል። በረሃማ ቦታዎች አካባቢ ከባቢ አየር ወደ 45 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ሊደርስ ስለሚችል አውቶቡሶች እንዲስፋፉ ያደርጋል። ለዚህ እንቅስቃሴ መጠለያ ከሌለ፣ የታሰሩ መገጣጠሚያዎች የመፍታታት ወይም የጭንቀት ስብራት ይጋለጣሉ። ዲዛይነሮች ተጣጣፊ የተጠለፉ መዝለያዎችን በተሰቀሉ ግንኙነቶች አቅራቢያ በማካተት አነስተኛ አንጻራዊ እንቅስቃሴዎችን የግንኙነት ንፁህነትን ሳይጎዱ በመፍቀድ ይፈታሉ። በቀዝቃዛ የአየር ጠባይ፣ የመዳብ ከፍተኛ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው ቱቦ (ከ40 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች የሚቆይ) ብዙውን ጊዜ ተመራጭ ያደርገዋል።

የጉዳይ ጥናት፡-  250 ኪ.ወ የጣሪያ የፒ.ቪ ኢንቮርተር በአንድ ሞቃታማ ክልል መጀመሪያ ላይ የአሉሚኒየም ንጣፎችን (50 ሚሜ × 4 ሚሜ) ተጠቅሟል። የሙቀት ቁጥጥር የዲሲ አውቶቡስ የሙቀት መጠን ከ 85 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች ከ 45 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች ሲሆን ይህም ከኢንቮርተር 75 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ መሆኑን አሳይቷል። አልሙኒየምን በመዳብ ስሪቶች (40 ሚሜ × 6 ሚሜ) መተካት፣ ከተወጡት የአሉሚኒየም የኋላ አውሮፕላን የሙቀት ማጠቢያዎች እና ተጣጣፊ መዝለያዎች ጋር ተዳምሮ ከፍተኛ የአውቶቡስ ሙቀት ወደ 65 ° ሴ ቀንሷል። የመዳብ ሰቆች እንዲሁ የበለጠ የታመቀ ውስጣዊ አቀማመጥ ፈቅደዋል ፣ የኬብል መስመሮችን በ 15% ያሳጥራሉ እና የስርዓት ኪሳራዎችን በ 1.5% ይቀንሳሉ ።

 

3. የኢነርጂ ማከማቻ ስርዓት (ኢ.ኤስ.ኤስ.) እና የኃይል ማከፋፈያ ካቢኔቶች-ከፍተኛ-ደረጃ መፍሰስ እና ባለብዙ-ምንጭ ውህደት

ከፍተኛ-ተመን መልቀቅ መስፈርቶች

የፍርግርግ መጠን ያለው የሊቲየም-አዮን ኢኤስኤስ ካቢኔዎች በፍላጎት ወይም በድግግሞሽ ቁጥጥር ጊዜ ፈጣን ፍሳሽን ማስተናገድ አለባቸው—ብዙውን ጊዜ በ 1C (በአንድ ሰአት ውስጥ ሙሉ ፈሳሽ) ወይም ከዚያ በላይ። 10 ሜጋ ዋት ሲስተም በመቶዎች የሚቆጠሩ የባትሪ ማስቀመጫዎችን ሊይዝ ይችላል፣ እያንዳንዱም ከ500–1000 ኤ ተከታታይ እና በጥበቃ ሙከራዎች ወቅት ከዚያ በላይ የሆነ የዲሲ አውቶቡሶች ያስፈልጋሉ። በነዚህ ካቢኔቶች ውስጥ ያሉ ተቆጣጣሪዎች የቮልቴጅ መውደቅን መቀነስ አለባቸው (በአስር ሚሊቮልት ባትሪዎች በቮልቴጅ ጥበቃ ሊያደርጉ ይችላሉ) እና ከመጠን በላይ ማሞቂያ ሳይኖር ተደጋጋሚ የፍሳሽ ዑደቶችን መቋቋም አለባቸው።

ድብልቅ እና የማይክሮግሪድ ጭነት ማመጣጠን

በማይክሮ ግሪድ ወይም ድቅል ሃይል አወቃቀሮች፣ ባትሪዎች፣ ሶላር ኢንቮርተሮች እና ጄነሬተሮች በትይዩ ይገናኛሉ፣ ተለዋዋጭ ጭነቶች ይጋራሉ። የተመጣጠነ የአሁኑ ስርጭትን ለማረጋገጥ conductive strips ወጥ የሆነ እክል ማሳየት አለባቸው። በተለምዶ፣ ትይዩ የመዳብ አውቶቡስ ጥንዶች ለድግግሞሽ ጥቅም ላይ ይውላሉ፡ ሁለት እርከኖች እያንዳንዳቸው ከጠቅላላው የአሁኑ ግማሽ ያህል ደረጃ የተሰጣቸው በአንድ ላይ ይሰራሉ። አንድ ስትሪፕ ከተዋረደ ወይም ካልተሳካ፣ ትይዩ አጋር ጥገናው እስኪከሰት ድረስ ለጊዜው ሙሉ ሸክሙን ይሸከማል። በተጣመሩ ሸክሞች ከ 5 mV በታች የቮልቴጅ-ጠብታ ልዩነቶችን ማግኘት የአሁኑን ስርጭት እንኳን ያረጋግጣል እና አንድ ነጠላ መንገድ ከመጠን በላይ መጫንን ይከላከላል።

የጉዳይ ጥናት  ፡ የ10MW/40MWh ESS ካቢኔ መጀመሪያ ላይ በቆርቆሮ የተነደፉ የመዳብ ቁራጮች (100 ሚሜ × 8 ሚሜ) እያንዳንዳቸው 1000 ኤ. በ1C የፈጣን የመልቀቂያ ሙከራዎች የአውቶቡስ ሙቀት ከ90 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ እንዲጨምር አድርጓል፣ ከ75 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ። መሐንዲሶች የጭረት ማቋረጫ ክፍሎችን (120 ሚሜ × 10 ሚሜ) ጨምረዋል፣ የተሻሻሉ የማቀዝቀዣ አድናቂዎች እና የአሉሚኒየም የኋላ አውሮፕላን ንጣፍ ጨምረዋል። በዚህ ምክንያት የአውቶቡሱ የሙቀት መጠን በ1C በሚወጣበት ጊዜ ከ70 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች ይቆይ ነበር፣ እና በትይዩ ሰቆች መካከል ያለው የቮልቴጅ አለመመጣጠን በ2000 A ጥምር ጅረት ከ5 mV በታች ወርዷል። የስድስት ወር ክዋኔ ከአውቶቡስ ባር ጋር የተገናኙ ጉድለቶችን አላየም፣ ማሻሻያዎቹን ያረጋግጣል።

 

4. የኢንዱስትሪ አውቶሜሽን እና የውሂብ ማዕከል የኃይል ካቢኔቶች፡ ትክክለኛነት ስርጭት እና ድግግሞሽ

ዝቅተኛ-ቮልቴጅ፣ ከፍተኛ-የአሁኑ ስርጭት

አውቶሜሽን ፓነሎች እና የዳታ ሴንተር የዩፒኤስ ራኮች ብዙ ጊዜ ዝቅተኛ ቮልቴጅ (48 ቮ እስከ 220 ቮ) ግን ከፍተኛ ወቅታዊ (ከ100 A እስከ 1000 A) አውቶቡሶች ያስፈልጋቸዋል። በተለምዶ፣ ወፍራም የመዳብ ኬብሎች እነዚህን ሞገዶች ይቆጣጠራሉ፣ ነገር ግን ኬብሎች ግዙፍ ናቸው፣ ከክብደታቸው በታች እየቀነሱ እና የአየር ፍሰት ውስብስብ ናቸው። እንደ 80 ሚሜ × 5 ሚ.ሜ መዳብ ያሉ ኮንትራክቲቭ ሰቆች - ተመጣጣኝ የአሁኑን አቅም ከቀጭን መገለጫ ጋር ይሰጣሉ ፣ የካቢኔ አደረጃጀትን ያሻሽላል እና እክልን ይቀንሳል።

ሞዱላር ድግግሞሽ (2N የአውቶቡስ ውቅሮች)

ከፍተኛ-ተገኝነት ያለው የመረጃ ማእከላት 2N ድግግሞሾችን ይቀጥራሉ፡ ሁለት ተመሳሳይ የሃይል መንገዶች እያንዳንዳቸው ሙሉውን ጭነት ለመሸከም ደረጃ የተሰጣቸው። ለምሳሌ በ1 MW UPS ካቢኔ ውስጥ ሁለት የመዳብ አውቶቡሶች (80 ሚሜ × 6 ሚሜ እያንዳንዳቸው በ1000 A) በትይዩ ይሰራሉ። ጥቃቅን የ impedance አለመዛመድ (በአስር የማይክሮ-ኦህኤምኤስ) እንኳን የአሁኑን መጋራት ሊያዛባው ይችላል፣ ይህም አንድ ንጣፍ ወደ ሙቀት ይመራል። ሚዛናዊ መጋራትን ለማግኘት የአውቶቡሱ አሞሌ ርዝማኔዎች አንድ አይነት መሆን አለባቸው፣ ክፍፍሎች ተሻጋሪ ለትክክለኛ መቻቻል (± 0.5 ሚሜ) የተቀናጁ እና የግንኙነቶች ወለል ራ ≤ 0.8 µm መሆን አለበት። መቀርቀሪያዎቹ በእኩልነት የሚገለበጡ ናቸው—ብዙውን ጊዜ የተስተካከሉ ቁልፎችን ይጠቀማሉ—እኩል የመጨመሪያ ግፊትን ለመጠበቅ።

የጉዳይ ጥናት  ፡ የሐሩር ክልል ዳታ ማእከል 1MW UPS ከ 2N አውቶቡሶች ጋር ተጭኗል። የመጀመሪያ ሙከራዎች በ 800 ኤ ላይ የ10 mV የቮልቴጅ ጠብታ ልዩነት ታይቷል ይህም አንድ ስትሪፕ የአሁኑን 55% ተሸክሞ 65 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ሲደርስ ሌላኛው ደግሞ በ58 ​​ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ እንዲቆይ አድርጓል። የሁለተኛውን ክፍል በትንሽ ውፍረት 80 ሚሜ × 6.2 ሚሜ ባስባር በመተካት ውፍረቱ እኩል ነው፣ የቮልቴጅ ጠብታ ልዩነትን ወደ 2 mV በ 1000 A. ዩኒፎርም ቦልት ማሽከርከር (12 Nm) በመቀነስ እና መከላከያ ፖሊስተር ስፔሰር የባዘኑ ሞገዶችን ቀንሷል። ሙሉ ጭነት ውስጥ, ሁለቱም አውቶቡሶች 500 A ± 1% ተሸክመው ነበር, የሙቀት መጠን በ 60 ° ሴ. የተስተካከሉ የብልሽት ሙከራዎች እንከን የለሽ መቀያየርን አረጋግጠዋል - ምንም የቮልቴጅ መጨናነቅ ወይም መቆራረጥ - ቀጣይነት ያለው ስራን ያረጋግጣል።

 

መደምደሚያ እና ምክሮች

በጥሩ ሁኔታ የተነደፉ የመተላለፊያ መስመሮች ላይ ኢንቨስት ማድረግ ለአስተማማኝ፣ ቀልጣፋ የኃይል ስርጭት ለተለያዩ የኃይል አፕሊኬሽኖች አስፈላጊ ነው-በነፋስ ተርባይኖች ውስጥ ከፍተኛ የውሃ ፍሰትን ለመቆጣጠር፣ ቀጣይነት ያለው የዲሲ ጭነቶች በ PV ኢንቬንተሮች ውስጥ፣ በ ESS ካቢኔዎች ውስጥ ፈጣን የመልቀቅ ክስተቶች፣ ወይም በመረጃ ማእከሎች ውስጥ ተደጋጋሚ ዝቅተኛ-ቮልቴጅ ምግቦች። ቁልፍ ስልቶች ትክክለኛውን ነገር መምረጥ (ለምሳሌ ፣ ንፁህ ወይም በቆርቆሮ-የተለበጠ መዳብ ለከፍተኛ ወቅታዊ ፣ ኒኬል-የተለጠፈ አይዝጌ ብረት ለዝገት መቋቋም ፣ ወይም አልሙኒየም ለቀላል ጭነት) ፣ መስቀለኛ ክፍሎችን በ 1.2-1.5 × ደኅንነት ህዳግ ማስተካከል ፣ ሙቀትን የሚያጠፋ የኋላ ሰሌዳዎችን ወይም አድናቂዎችን ማዋሃድ እና የፀደይ ማጠቢያዎችን ወይም ተጣጣፊ መዝለሎችን በመጠቀም የንዝረት እና አስተማማኝ ግንኙነቶችን መጠቀም። ትክክለኛ የገጽታ አጨራረስ (ራ ≤ 0.8 µm)፣ ወጥ የሆነ የቦልት ቶርኮች እና በቂ የሆነ የክሪፔጅ ርቀቶች ጥፋቶችን ይከላከላሉ።

ለተርንኪ ኮንዳክቲቭ ስትሪፕ መፍትሄዎች—የቁሳቁስ ምርጫን፣ የምህንድስና ዲዛይንን፣ የገጽታ ህክምናዎችን እና በቦታው ላይ ያሉ ቴክኒካል ድጋፍን ጨምሮ—ሼንዘን ቫንዳን ፕሪሲዥን ቴክኖሎጂ Co., Ltd. ተወዳዳሪ የሌለው እውቀትን ይሰጣል። የኃይል ማቀፊያዎ አስተማማኝ እና ወጪ ቆጣቢ መሆኑን በማረጋገጥ ቡድናቸው ከመጀመሪያው የጭነት ስሌቶች እስከ ናሙናዎች ናሙና እና የመጨረሻ ጭነት ይመራዎታል። የተበጁ አማራጮችን ለማሰስ፣ የውሂብ ሉሆችን ለመጠየቅ ወይም ምክክር ለማቀድ እባክዎን Shenzhen Wandaan Precision Technology Co., Ltd.ን ይጎብኙ ወይም የቴክኒክ ስፔሻሊስቶቻቸውን በቀጥታ ያግኙ።