一、工業光纖產品在風力渦輪機和風電場中的應用

金智提供高度可靠的工業光纖組件，用于數據采集/控制和發電市場中的隔離。這些產品具有出色的高絕緣電壓性能和對EMI的抗擾性，
能夠在靠近 會產生破壞性電干擾的輸電管道的位置進行安裝和操作。隨著全球對可再生能源需求的增長，風力渦輪機的設計變得越來越大。
金智的工業光纖產 品為該發電市場的許多應用提供了廣泛的數據速率和鏈路長度。



風力發電機的功率用于通過使用發電機將動能轉換為電能 。隨著風況的變化，從發電機產生的電能需要轉換為可用 性。
風力渦輪機內需要整流器，逆變器，變壓器和濾波 器，以便公用事業級的交流電能夠長距離傳輸（右下圖） 。
通常將變壓器安裝在塔架的底部，以提供從風力渦輪機產 生的低壓到中/高壓傳輸的電壓轉換。 整流器和逆變器




有許多整流器和逆變器控制開關可用：
↓ 絕緣柵雙極晶體管（IGBT） ↓ 柵極關斷晶閘管（GTO） ↓ 集成門換向晶閘管（IGCT）
↓ 對稱門換向晶閘管（SGCT） ↓ 發射極關斷晶閘管（ETO） 光纖組件通常用于控制高壓和電流開關設備，
并具有可靠的控制和反饋信號（圖2和3）。


圖2.IGBT的刪極驅動框圖



圖3.ETO的兩級電壓源轉換器相腳框圖

常見光纖組件部件號

整流器和逆變器是風力渦輪機系統中的關鍵組件。整流器 將嘈雜的交流電轉換為直流電，
而逆變器將直流電轉換為 清潔電可靠的交流電源。



風力發電機和風電場聯網

風力渦輪機需要承受風暴和閃電等極端天氣條件。重要的是要確保渦輪機的監控系統設計為提供高電壓和電流隔離。
光纖成為首選的介質選擇，因為與光耦合器和其他類似組 件相比，光纖具有更高的電壓和電流隔離特性。

金智提供ST/ST-thread和SMA之類的行業標準連接器。 HFBR-0400Z系列可在HCS和多模光纖上運行，
與POF解決方 案相比，它們可提供更大的帶寬和鏈路距離。這些零件通 常用于風力渦輪機塔架和長距離風電場網絡中。



金智提供一系列用于風力渦輪機監控系 統和網絡應用的光纖發射器，
接收器和 收發器。如650nm，820nm或1300nm的部 件，
其數據速率高達160MBd，可滿足客 戶在各種鏈路距離上的需求。



二、光纖在太陽能中的應用
在太陽能農場發電系統中，太陽熱會產生大量電流。為了保護設備免受巨大的電流泄露，
電絕緣對于確保電力系統的質量和可靠性至關重 要。光纖可提供絕緣保護，防止高壓、或電流干擾。

太陽能系統中光纖組件的關鍵應用包括:
1 逆變器的功率電子門驅動器
2 太陽能跟蹤控制和通訊板
3 太陽能電站變電站自動化和保護繼電器 太陽能發電



圖1
 太陽能發電框太陽能電池板收集太陽能，并通過光伏模塊或太陽能集熱器將其轉化為電能。
為 了將太陽能電池板產生的電力集合到輸電線路，需要將電力轉化為公用事業級的交流電（圖一）

市場上可用的功率半導體器件示例：

1 絕緣柵雙極晶體管（IGBT） 光纖組織通常用于控制高壓和電流開關和電流開關設備，
并具有可靠的控制和反饋信號（圖2，表1）
2刪級關電晶閘管(GTO)
3集成門換向晶閘管(IGCT) 控制板
4對稱門換向晶閘管(SGCT) 多功能鏈接
5發射級關斷晶閘管（ETO）




通用鏈接產品系列(HFBR- 0500Z系列），一直是功率半 導體控制板最受歡迎的標準 組件。
其簡單的發射器和接 收器電路使這些組件易于集 成到TTL邏輯電平的系統中。
圖3顯示了5MB的數據速率操 作的通用接口電路

太陽能電池板控制于監控系統

隨著太陽能農場的規模不斷擴大，為了為公用事 業產生更多的電力，它們配備了智能功能來監控 每個太陽能電池板的性能。


例如，面板的點輸出和溫度；為了使電力輸出最大化，控制太陽能電池板的角度和方向變得非常重要。
在產生幾兆瓦功率的太陽能農場中，太陽能電池板安裝在廣闊的區域，在這字些區域中，
只有通過光纖網絡才能實現可靠的控制和 監視網絡（圖4，表2)


由于變電站中的大多數設備在中等溫度下運行/高電壓，必須進行電流隔離，以為低壓設備提供保護，
由于高壓關電壓和電流，該設備還會產生較大的電磁場，為了確?？煽啃钥刂?，該標準對BE FIELD免疫的通信線路。
在這種情況下，光纖是變電站自動化的控制和通信線路中滿足此類要求的最佳解決方案。（表3）


三、火車運輸系統中的工業光纖火車推進系統

電力火車和柴油火車是最常見的現代火車。這兩種火車類型之間的主要區別在于火車的供電方式。
無論主要能源是 電網電力還是柴油發電機，
從能源到牽引電動機的推進動 力以及車載電氣系統的輔助發電的動力轉換過程都非常相似。
將電網和柴油能源轉換為可用功率的過程如圖1和2所示

由于控制板和轉換器之間的距離通常很短，因此經常使用POF或硬質覆層二氧化硅（HCS）電纜。
在此應用中通常使用支持從DC到5 MBd或DC到10 MBd的切換速度的光纖發射器和接收器。如表1所
示， Versatile Link產品系列提供了最具成本 效益和最可靠的解決方案來解決該應用程序。

用于火車推進，控制和監視系統的通用Avago光纖零件如下：


火車通訊系統
光學玻璃纖維和POF通常是機車中的首選介質，因為它對機車環境中的電噪聲具有很高的抵抗力。
光纖將控制器連接到設備和子系統，例如電力電子設備，電機控制器，制動器和收音機。圖3顯示
了機車中的一般MVB布局。

圖3.機車中的MVB布局

圖 4. Coach 中的 MVB 布局



如圖4所示，MVB還連接了長途汽車中的設備，以控制燈光，門，空調和乘客顯示器。
為了增加網絡可用性， MVB由冗余線路備份，并且設備在兩條線路上進行傳輸。
如果一條線路發生故障，則另一條線路可用于通信 。

當用光纖實現MVB時，星形耦合器用于恢復一條總線上最多連接4095 個設備的信號質量，
如圖5所示。MVB數據速率固定為1.5 Mbps，可以 很容易地處理。
HFBR-1412Z發送器和HFBR-2412Z接收器光纖組件。

圖五. MVB的光纖配置


圖六.靜態變頻器牽引電力和電網電力質量

表2列出了一些用于發電和配電網絡的Avago零件。表二：




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