一、工业光纤产品在风力涡轮机和风电场中的应用

金智提供高度可靠的工业光纤组件，用于数据采集/控制和发电市场中的隔离。这些产品具有出色的高绝缘电压性能和对EMI的抗扰性，
能够在靠近 会产生破坏性电干扰的输电管道的位置进行安装和操作。随着全球对可再生能源需求的增长，风力涡轮机的设计变得越来越大。
金智的工业光纤产 品为该发电市场的许多应用提供了广泛的数据速率和链路长度。



风力发电机的功率用于通过使用发电机将动能转换为电能 。随着风况的变化，从发电机产生的电能需要转换为可用 性。
风力涡轮机内需要整流器，逆变器，变压器和滤波 器，以便公用事业级的交流电能够长距离传输（右下图） 。
通常将变压器安装在塔架的底部，以提供从风力涡轮机产 生的低压到中/高压传输的电压转换。 整流器和逆变器




有许多整流器和逆变器控制开关可用：
↓ 绝缘栅双极晶体管（IGBT） ↓ 栅极关断晶闸管（GTO） ↓ 集成门换向晶闸管（IGCT）
↓ 对称门换向晶闸管（SGCT） ↓ 发射极关断晶闸管（ETO） 光纤组件通常用于控制高压和电流开关设备，
并具有可靠的控制和反馈信号（图2和3）。


图2.IGBT的删极驱动框图



图3.ETO的两级电压源转换器相脚框图

常见光纤组件部件号

整流器和逆变器是风力涡轮机系统中的关键组件。整流器 将嘈杂的交流电转换为直流电，
而逆变器将直流电转换为 清洁电可靠的交流电源。



风力发电机和风电场联网

风力涡轮机需要承受风暴和闪电等极端天气条件。重要的是要确保涡轮机的监控系统设计为提供高电压和电流隔离。
光纤成为首选的介质选择，因为与光耦合器和其他类似组 件相比，光纤具有更高的电压和电流隔离特性。

金智提供ST/ST-thread和SMA之类的行业标准连接器。 HFBR-0400Z系列可在HCS和多模光纤上运行，
与POF解决方 案相比，它们可提供更大的带宽和链路距离。这些零件通 常用于风力涡轮机塔架和长距离风电场网络中。



金智提供一系列用于风力涡轮机监控系 统和网络应用的光纤发射器，
接收器和 收发器。如650nm，820nm或1300nm的部 件，
其数据速率高达160MBd，可满足客 户在各种链路距离上的需求。



二、光纤在太阳能中的应用
在太阳能农场发电系统中，太阳热会产生大量电流。为了保护设备免受巨大的电流泄露，
电绝缘对于确保电力系统的质量和可靠性至关重 要。光纤可提供绝缘保护，防止高压、或电流干扰。

太阳能系统中光纤组件的关键应用包括:
1 逆变器的功率电子门驱动器
2 太阳能跟踪控制和通讯板
3 太阳能电站变电站自动化和保护继电器 太阳能发电



图1
 太阳能发电框太阳能电池板收集太阳能，并通过光伏模块或太阳能集热器将其转化为电能。
为 了将太阳能电池板产生的电力集合到输电线路，需要将电力转化为公用事业级的交流电（图一）

市场上可用的功率半导体器件示例：

1 绝缘栅双极晶体管（IGBT） 光纤组织通常用于控制高压和电流开关和电流开关设备，
并具有可靠的控制和反馈信号（图2，表1）
2删级关电晶闸管(GTO)
3集成门换向晶闸管(IGCT) 控制板
4对称门换向晶闸管(SGCT) 多功能链接
5发射级关断晶闸管（ETO）




通用链接产品系列(HFBR- 0500Z系列），一直是功率半 导体控制板最受欢迎的标准 组件。
其简单的发射器和接 收器电路使这些组件易于集 成到TTL逻辑电平的系统中。
图3显示了5MB的数据速率操 作的通用接口电路

太阳能电池板控制于监控系统

随着太阳能农场的规模不断扩大，为了为公用事 业产生更多的电力，它们配备了智能功能来监控 每个太阳能电池板的性能。


例如，面板的点输出和温度；为了使电力输出最大化，控制太阳能电池板的角度和方向变得非常重要。
在产生几兆瓦功率的太阳能农场中，太阳能电池板安装在广阔的区域，在这字些区域中，
只有通过光纤网络才能实现可靠的控制和 监视网络（图4，表2)


由于变电站中的大多数设备在中等温度下运行/高电压，必须进行电流隔离，以为低压设备提供保护，
由于高压关电压和电流，该设备还会产生较大的电磁场，为了确保可靠性控制，该标准对BE FIELD免疫的通信线路。
在这种情况下，光纤是变电站自动化的控制和通信线路中满足此类要求的最佳解决方案。（表3）


三、火车运输系统中的工业光纤火车推进系统

电力火车和柴油火车是最常见的现代火车。这两种火车类型之间的主要区别在于火车的供电方式。
无论主要能源是 电网电力还是柴油发电机，
从能源到牵引电动机的推进动 力以及车载电气系统的辅助发电的动力转换过程都非常相似。
将电网和柴油能源转换为可用功率的过程如图1和2所示

由于控制板和转换器之间的距离通常很短，因此经常使用POF或硬质覆层二氧化硅（HCS）电缆。
在此应用中通常使用支持从DC到5 MBd或DC到10 MBd的切换速度的光纤发射器和接收器。如表1所
示， Versatile Link产品系列提供了最具成本 效益和最可靠的解决方案来解决该应用程序。

用于火车推进，控制和监视系统的通用Avago光纤零件如下：


火车通讯系统
光学玻璃纤维和POF通常是机车中的首选介质，因为它对机车环境中的电噪声具有很高的抵抗力。
光纤将控制器连接到设备和子系统，例如电力电子设备，电机控制器，制动器和收音机。图3显示
了机车中的一般MVB布局。

图3.机车中的MVB布局

图 4. Coach 中的 MVB 布局



如图4所示，MVB还连接了长途汽车中的设备，以控制灯光，门，空调和乘客显示器。
为了增加网络可用性， MVB由冗余线路备份，并且设备在两条线路上进行传输。
如果一条线路发生故障，则另一条线路可用于通信 。

当用光纤实现MVB时，星形耦合器用于恢复一条总线上最多连接4095 个设备的信号质量，
如图5所示。MVB数据速率固定为1.5 Mbps，可以 很容易地处理。
HFBR-1412Z发送器和HFBR-2412Z接收器光纤组件。

图五. MVB的光纤配置


图六.静态变频器牵引电力和电网电力质量

表2列出了一些用于发电和配电网络的Avago零件。表二：




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