I Kanadas skogar, småstäder i Australiens outback och ute på Nordsjön: vindkraftverk måste kunna leverera ström på ett tillförlitligt sätt i mer än tjugo år. Elektroniken i dessa jättelika konstruktioner måste därför skyddas mot kyla, överhettning och damm så att den kan fungera tillförlitligt.
Klimatet ställer extrema krav på vindkraftverken
Bara i Tyskland installerades under 2018 nästan 31 000 vindkraftverk enligt tyska vindkraftssammanslutningen BWE. Kina och USA toppar listan över de länder i världen som expanderar sin vindkraft allra mest.
Varje enskild anläggning måste anpassas för klimatet på installationsplatsen. Det finns vindkraftverk även i kanadensiska Lac Alfred och där kan det ofta bli kallare än minus 30 grader på vintern. Värmesystem ser till att förhindra isbildning på rotorbladen som kan göra att kraftverket blir obalanserat. Även elektroniken måste skyddas mot kylan. Ett värmeelement inuti apparatskåpen ser därför till att hålla temperaturen runt fem plusgrader. I Mount Mercer i delstaten Victoria i Australien är det i stället värme som är problemet. Ibland kan ström på flera tusen ampere flöda genom kraftelektroniken i skåpen. Det genererar spillvärme som måste transporteras bort från apparatskåpet på ett tillförlitligt och effektivt sätt med hjälp av filterfläktar under sommartid. I områden med omfattande jordbruk måste kopplingsskåpen också kunna skydda elektroniken mot allt damm.
Kvalitetskontroll är av största vikt
Varenda komponent i vindkraftverket måste fungera perfekt. En typisk installation innebär att tio till femton apparatskåp används per vindkraftverk. Ett av vindkraftverkets viktigaste skåp är det som sitter i maskinhuset. Härifrån styrs bland annat kraftverkets drivlina och maskinhusets girning. Det är med andra ord mycket viktigt att skydda det mot stötar. Rittal har därför tagit fram en särskild version av VX25-skåpet med bland annat förstärkt montageplåt. Styrskåpet vid tornets fot – motsvarigheten till det som finns vid tornets topp – hanterar styrning och övervakning. Här finns de flesta anläggningar, bland med frekvensomriktaren, och de är installerade i en rad apparatskåp. Det är omriktaren som ser till att vindkraften får lämplig frekvens för inmatning till elnätet. I det här fallet har Rittals VX25-skåp visat sig vara ett mycket praktiskt alternativ eftersom det är ett modulärt system som är enkelt att bygga ut och placera i rader i alla riktningar. Dessutom är de extremt robusta och har hög beständighet mot exempelvis korrosion och skador.
Utveckling mot Industri 4.0
Vid en del installationer är det redan så att vindkraftverken överför de viktigaste driftdata till en central databas hos vindkraftsoperatören: informationen är inte bara viktig för att få veta hur bra kraftverken fungerar vid en viss tidpunkt. Slitdelar måste kunna bytas ut precis när det behövs. Detta gäller även för t.ex. filterfläktar i apparatskåp. Ju mer exakt man har möjlighet att välja utbytestillfället, desto mer kan man minska underhållskostnaderna.
En av de lösningar som Rittal erbjuder är filterfläktar med EC-teknik. Förutom att minska strömförbrukningen kan de också styras via det inbyggda standardgränssnittet som även kan övervaka fläktens hastighet och funktion. Rittals filterfläktar kan dessutom varvtalsregleras. Detta ökar både fläktarnas energieffektivitet och livslängd.
Rittal är också den rätta partnern när det gäller skåpskylning: De aktiva kylaggregaten i Blue e+-serien kan tilldelas en egen IP-adress. Det innebär att operatören alltid kan se mätvärden från alla sensorer i kylaggregatet. Programvaran RiDiag kan användas för kommunikation med kylaggregaten, endera via USB eller nätverket. När kylaggregaten kompletteras med denna diagnostikprogramvara blir de en viktig del av Industri 4.0-konceptet. Diagnostikprogramvaran optimerar driften och ger betydande besparingar.