風力發(fā)電裝置的增長在2017年繼續(xù)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(nèi)生產(chǎn)總值貢獻了360億歐元(430億美元)和263000個就業(yè)崗位。在美國，目前有102500人受雇于風力產(chǎn)業(yè)，在德克薩斯州風力就業(yè)人數(shù)排整個州的第五。而且，這個數(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)移額外的風能到現(xiàn)有的電網(wǎng)。然而，這個年輕的行業(yè)仍在發(fā)展，其技術(shù)正在不斷完善。對設(shè)備壽命、能量儲存和對候鳥安全的關(guān)注促使了新的渦輪機設(shè)計和互補系統(tǒng)的發(fā)展。

　　對于渦輪系統(tǒng)本身，設(shè)計師的一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)是在熱量積聚后保持內(nèi)部組件的安全。當渦輪旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生能量時，熱量就在機艙和包含發(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，發(fā)電機，軸承，一個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)。為了簡化這些復(fù)雜的系統(tǒng)，渦輪設(shè)計者經(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使用壽命。

　　裝有安費諾連接器的Wind-Lok線能加快風電系統(tǒng)的安裝。

　　“風力發(fā)電機組的熱管理，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)。當渦輪由于熱引起故障，公司面對昂貴的“上門服務(wù)維修費”，以及由于故障引起的經(jīng)營虧損，”安富利光電業(yè)務(wù)副總裁Cary Eskow說。

　　為了防止過度的熱影響電子設(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險，但包括強空氣和水冷卻系統(tǒng)在內(nèi)的選項通常需要更多的維護。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，這種強度很高的線纜為這些系統(tǒng)提供高可靠性、壽命長的性能，以滿足發(fā)電設(shè)施的要求，以及便于裝配、拆卸、檢測、故障排除、維護和子系統(tǒng)的更新。

　　風能連接器應(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。

　　用于風力渦輪機應(yīng)用的連接器的理想特性包括：

　　1、 模塊化設(shè)計(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、 堅固耐用的外殼(電鍍，接觸材料)

　　4、混合電源、信號和/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、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度密封

　　9、 物理編碼功能，防止錯配甚至錯誤的配合

　　10、視覺、聽覺或觸覺確認

　　11、快速連接/斷開功能

　　12、鎖定機制

　　13、拔插壽命長

　　14、應(yīng)變消除特性

　　風力渦輪機(尤其是近海風力渦輪機)已經(jīng)占據(jù)了這個市場的很大一部分，研究機構(gòu)和市場報告預(yù)計從2016年到2021年將以25.47%的復(fù)合年增長率(復(fù)合年增長率)增長。現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施也正在用最新的組件來更新，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、渦輪機的性能、負載和操作的傳感器。傳感器在近海風力發(fā)電場和其他冰冷的地區(qū)尤為重要。

　　在風力發(fā)電系統(tǒng)中，傳感器往往是最關(guān)鍵的部件。堅固耐用的傳感器可以監(jiān)測齒輪箱發(fā)電機冷卻液流量、溫度，甚至空氣質(zhì)量等，”Eskow說。傳感器可以識別即將發(fā)生的熱問題，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到實用操作的中央管理系統(tǒng)，以便在系統(tǒng)發(fā)生故障前解決這個問題。像Amphenol 的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(chǎn)生的熱導(dǎo)致的問題提供一個早期預(yù)警。FLIR系統(tǒng)公司的嵌入式熱像儀像可以感受熱特征，從而可以那些識別區(qū)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(lián)網(wǎng)進行冷卻系統(tǒng)預(yù)知維護的一個很好的例子。

　　這些系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)也將幫助設(shè)計者為未來的風電場和現(xiàn)有設(shè)備升級建立更加高效的電子系統(tǒng)。

　　“一個風電場的物聯(lián)網(wǎng)可以對歷史運行數(shù)據(jù)進行趨勢分析，運營商可以創(chuàng)建一個模型，預(yù)測哪些組件需要檢查，什么時間需要檢查，”Mouser電子的Barry Manz說。

　　“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)的哪些組件過熱。例如，TE Connectivity的PTF鉑溫度傳感器測量從負200°C +到正600°C，溫度探測器使用薄膜電阻作為傳感部件。”

　　隨著這些技術(shù)的發(fā)展，風能將變得更有效率，價格也將繼續(xù)下降。最終，這將大大增加對這些高強度、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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