風力タービン用特殊溶接スイッチ

一般的な設置では、低電圧 (LV) 電源 (つまり、風力タービン発電機用の N グループの特殊溶接スイッチを備えた風力発電所) が高電圧 (HV) グリッドに接続されます。各風力タービンには低電圧/中電圧 (LV/MV) 昇圧トランスがあり、風力タービン発電機の各グループは MV 回路ブレーカー (MV CB) を介して HV/MV 変電所のバスに接続されます。

ほとんどの設備では、HV/MV 変圧器の両方の中性線がしっかりと接地されています。このため、サージ アレスタとの絶縁調整は、グリッドの MV 側と HV 側のしっかりと接地された中性線システムに基づいています。LV/MV 昇圧変圧器と MV 回路ブレーカーの間で地絡が発生した場合、この回路ブレーカーを開くと回路がグリッドから切断されます。

これにより、その回路の接地基準も除去されますが、風力発電機用の特殊溶接スイッチは回転慣性により動作し続けます。 MV 側の LV/MV 昇圧トランスの巻線はデルタ接続されているため、影響を受けない相の相対接地電圧は、元の値の 1.73 倍の定常電圧まで上昇します。 定常電圧に達する前に、絶縁フィーダーの静電容量により、さらに高い値の一時的な過電圧も予想されます。

これらの過電圧は、設備の露出したコンポーネントを損傷する可能性があります。真空遮断器の固有の TOV および RRRV 機能により、減衰を高めるためのサージ コンデンサ、減衰コンデンサなどの追加コンポーネントの必要性が軽減または排除される可能性があるとしても、これは回避する必要があります。この状態を回避するための推奨されるソリューションは、高速接地スイッチ (GS) を MV 回路ブレーカーと組み合わせて使用​​することです。接地スイッチは、回路ブレーカーの「B」側に配置され、回路を接地するために回路ブレーカーが開いた直後に接地スイッチを閉じます。接地スイッチが閉じた後、風力タービン用の特別な溶接スイッチが引き続き電力を生成するため、分離されたフィーダーによって故障電流が流れます。ただし、この故障電流の値は、グリッドから得られる単相故障電流よりも小さくなります。したがって、接地スイッチの定格は、回路ブレーカーの定格短絡電流よりも低くすることができます。

遮断器の開放と接地スイッチの閉鎖との間の時間差を定義する際には、2 つの重要な事項を考慮する必要があります。単相故障の遮断後の過電圧の上昇率のため、時間差は短くする必要があります。接地スイッチの閉鎖は、たとえアーク時間が長くても (最悪の状況: 非対称の単相故障)、遮断器が単相故障電流をクリアしたときに行われます。両方の状況を適切にカバーするには、遮断器接点の接触部分と接地スイッチ接点の接触タッチとの間の時間差を 12 ～ 16 ミリ秒の範囲に維持する必要があります。

ソリューションを検証するために、必要な主要要素の認定テストだけでなく、2 つの要素の組み合わせに焦点を当てた追加テストも実行されました。電流ゼロと遮断の直前の電流の上昇角度にはわずかな違いがありますが、真空遮断器を使用した遮断では、この影響は重要ではありません。ケーブル充電、連続電流、誘電、電気的および機械的耐久性など、回路遮断器の性能の他の側面を示す最悪のケースのパラメータは、両方の規格から同様に選択されました。

ソリューションの風力タービン用接地特殊溶接スイッチ部分は、最悪のケースのパラメータが使用された同様の方法に従ってテストされました。回路ブレーカーと接地スイッチは直接リンクされているため、接地スイッチの機械的耐久性テストは、回路ブレーカーの M2 定格に一致するように 10,000 サイクルで実行されました。接地スイッチの場合、この負荷は通常の要件の 5 倍を超えています。さらに、接地スイッチは同じ低温テストを受け、マイナス 50 ºC (マイナス 58 ºF) までの性能を実証しました。

関連する業界標準に従った設計テストが完了した後、組み合わせの性能を実証するための追加テストが実行されました。最も重要なのは、回路遮断器が開いてから風力タービン用の接地特殊溶接スイッチが閉じるまでのタイミングを検証したことです。回路遮断器の接点の接触部分と接地スイッチの接点の接触タッチの間の時間は、組み合わせが適切に機能するために重要です。時間が短すぎるように設計されている場合、接地スイッチが閉じる前に故障電流が遮断されない可能性があり、接地スイッチは必要に応じて閉じますが、接点の溶接のために再び開かない可能性があります。また、時間が長すぎると、遮断後の過電圧がサージアレスタが許容できるよりも長く発生し、アレスタが損傷する可能性があります。この時間パラメータは、許容される製造公差の全範囲にわたって、さまざまな環境条件下で測定するために特別な注意が払われました。

実証されたもう 1 つの機能は、風力タービン用接地特殊溶接スイッチの動作が、最大定格故障電流を遮断する際に回路遮断器の影響を受けないことです。特定の条件下では、真空遮断器はメジャー ループ後の最初の電流ゼロで故障をクリアしないことがあります。ただし、次のマイナー ループ後には遮断します。テストでは、風力タービン用接地特殊溶接スイッチが接触溶接なしでこの役割を果たすことが実証されました。

主観的検査
手動溶接検査では、測定値の推定値しか得られません。また、凸状度、補強、理論的なのど厚などの溶接プロファイルの特徴も、さらに主観的になります。溶接検査員間の固有の違いによる問題があります。その結果、繰り返し性と再現性が低くなります。
 

非従来型の溶接タイプ
風力タービン用の斜めフィレット特殊溶接スイッチは、多くの業界でますます一般的になっているジョイント構成の一例ですが、これは、利用可能な手動ゲージで測定するのが困難です。課題と時間のかかる作業には、実際の角度を測定し、手動スライド定規を使用して必要な溶接脚の長さと理論上のスロート値を計算することが含まれます。
 

完全な溶接長さの測定
従来の目視検査では、通常、風力タービンの全長の特殊溶接スイッチを見て、特定の場所で測定します。これは時間がかかり、測定が行われなかった部分の欠陥を見逃す可能性があります。
 

アクセシビリティ
従来の手動溶接ゲージのほとんどは小型ですが、アクセスが困難な場合があります。適切に使用するには、ゲージを溶接部の上のベース材料に配置し、結果を正しく解釈するためにあらゆる角度からはっきりと見えるようにする必要があります。ジョイントの設計や位置の問題により、従来の溶接ゲージを常に使用できるとは限りません。
 

高温部品の非接触検査
安全上の考慮から、従来の溶接ゲージによる検査は、通常、火傷の可能性を避けるために部品を冷却した後に実行する必要があります。溶接の先端の半径と角度、アンダーカット、溶接の高さと幅の比率など、定量化が難しい特徴があります。

風力タービンの特殊溶接スイッチが最適な発電量を生み出すには、ローターが風に対して垂直を向いている必要があります。風向が変わるたびに、ローターとナセルが調整されます。ナセルが長時間同じ方向に回転すると、発電機からタワーに電力を供給するケーブルがねじれる可能性があります。ロータリーエンコーダーを備えたギアリミットスイッチは、ナセルの回転を検出し、必要に応じて任意の方向への動きを停止できます。ローターブレードの角度は揚力に影響し、それがエネルギー収量にも影響します。ここでも、ギアリミット風力タービンの特殊溶接スイッチは、回転角度の正確な調整をサポートします。複数のスナップアクションスイッチがカムスイッチに組み合わされています。スイッチは、ピッチとヨー調整のために、重要な位置を上位レベルの制御システムに信号で伝えます。

溶接の自動化は、コストを削減し、手動溶接に伴うリスクを最小限に抑えながら、効率、生産性、品質を向上させることができるため、風力タワーの製造においてますます重要になっています。

風力タワーは通常、最終構造を形成するために溶接する必要のある大きな管状の鋼鉄部分で構成されています。これらの溶接は、風力タービンがさらされる過酷な条件に耐えられるほどの精度と強度が必要です。溶接の自動化は、これらの溶接の品質と一貫性を確保すると同時に、製造プロセスのスピードアップにも役立ちます。

風力タワーの製造には、ロボット溶接システム、自動溶接機、溶接マニピュレーターなど、さまざまな種類の溶接自動化技術を使用できます。これらのシステムは、タワーの外側の溶接継ぎ目からタワーセクション間の内部接続の溶接まで、さまざまな溶接作業を実行できます。

溶接は風力タワーの建設において重要な役割を果たします。風力タワーは通常鋼鉄で作られており、タワーのさまざまなコンポーネントを接合するために風力タービン用の特別な溶接スイッチが広く使用されています。タワーセクションは通常、圧延鋼板で作られており、アーク溶接やガス溶接などのさまざまな溶接技術を使用して接合されています。場合によっては、ブラケットやその他のコンポーネントをタワーに取り付けるために溶接が使用されることもあります。

風力タービンの建設では、溶接が重要です。溶接は、タービンの構造的完全性を確保するのに役立つからです。タービンは強風やその他の環境ストレスに耐えることができなければならないため、溶接は高品質で、厳しい基準を満たす必要があります。風力タービン用の特別な溶接スイッチも、腐食やその他の損傷を防ぐのに役立つため、タービンの寿命を延ばすために重要です。

溶接は風力タワー建設の重要な要素であり、これらの重要な構造の安全性、耐久性、信頼性を確保する上で重要な役割を果たします。溶接回転装置と溶接ポジショナーは、大型または重量のあるワークピースの操作と配置を支援するために溶接でよく使用される 2 種類の装置です。

溶接回転機は、溶接中にパイプやタンクなどの円筒形のワークピースを回転させるために使用されます。回転機は、フレームに取り付けられた 2 つ以上の電動ローラーで構成されており、ワークピースのサイズに合わせて調整できます。ワークピースはローラー上に置かれ、溶接中にゆっくりと安定して回転するため、均一で一貫した溶接が保証されます。

一方、溶接ポジショナーは、ワークピースを溶接に最適な方向に配置するために使用します。溶接ポジショナーは、傾斜または回転できるテーブルまたはプラットフォームで構成されており、溶接者がワークピースの周りを移動することなく、ワークピースのすべての側面にアクセスできます。これは、溶接者がより効率的かつ安全に作業できるため、大型または重いワークピースを溶接する場合に特に便利です。

溶接ローテーターと溶接ポジショナーはどちらも、ワークピースへのアクセスを向上させ、より一貫性のある均一な溶接を可能にすることで、溶接の品質と効率を向上させるのに役立ちます。これらは、圧力容器や風力タワーなどの大型または複雑な構造物の溶接に特に役立ち、これらのタイプのプロジェクトに必要な時間と労力を削減するのに役立ちます。

蘇州Full-vは2019年に設立され、国内外の何千人ものユーザーにサービスを提供しており、ユーザーから満場一致の評価を得ています。Full-v 3Dレーザーインテリジェント溶接シームトラッキングシステムは、国内外の主流ロボットメーカーの間で完全なカバレッジマッチングを実現しており、シンプルさ、信頼性、広範な使用という特徴を備えています。同社は、オープンでカスタマイズされた光電子センサー機器と技術サービスを提供することに尽力しており、常に製品の品質とユーザーエクスペリエンスを最優先しています。職人としての継続的な改善の精神で、お客様に信頼性と安定性のある製品を提供しています。