隨著(zhù)高壓變頻器的技術(shù)日漸成熟和廣泛應用，高壓變頻器的應用廣度和深度都得到不斷地強化，變頻器在高溫、高濕、高粉塵、強腐蝕、高電磁噪聲、振動(dòng)等高危險環(huán)境條件的節能應用需求日益增多。同時(shí)，面對能源形勢和節能降耗的迫切需求，諸多項目的施工周期、工程安全質(zhì)量、應用空間限制等客觀(guān)因素，在不同程度上也制約了高壓變頻節能項目的順利實(shí)施和可持續發(fā)展目標的實(shí)現。針對高壓變頻器應用中產(chǎn)生和帶來(lái)的一系列問(wèn)題，能夠提出一攬子完整的集成化解決方案，并且在變頻器設計和生產(chǎn)中進(jìn)行整體考慮、全面解決，更好的為高壓變頻節能項目提供技術(shù)保障，是當前需要研究的重要課題之一。應用現狀分析解決高壓變頻器的應用運行環(huán)境問(wèn)題，對提高變頻器的運行安全性、穩定可靠性和經(jīng)濟實(shí)用性具有重要的現實(shí)意義。針對1600kw及以下高壓變頻器的實(shí)際應用現狀進(jìn)行統計分析，主要具有以下特點(diǎn)：（1）國內在運行的高壓電動(dòng)機總量中，1600kw以下的高壓電動(dòng)機數量約占目前全功率電動(dòng)機產(chǎn)品總量的69％，運用數量大范圍廣。根據當前國家建設節約型社會(huì )和可持續發(fā)展的要求，絕大部分需要通過(guò)增加高壓變頻器進(jìn)行節能改造，實(shí)現節能降耗的目的。其中，需要為設備運行新增房屋建設的占到改造總量的77％以上，只有少數項目可借用已有建筑結構，而且往往受到空間位置等條件的限制無(wú)法實(shí)施或需要增加項目投入成本。（2）隨著(zhù)高壓變頻器在水泥、鋼鐵、冶金、礦山、石化、電力等行業(yè)的推廣應用，高溫、高粉塵、高濕、高腐蝕、晝夜溫差大等惡劣環(huán)境條件，對變頻器安全無(wú)故障運行的影響程度越發(fā)突出，導致設備停機、影響生產(chǎn)、造成巨大經(jīng)濟損失的情況日益嚴重。并且，解決好高壓變頻器運行環(huán)境問(wèn)題，在野外作業(yè)和特殊工況條件中，運行環(huán)境成為必須解決的重要問(wèn)題之一。據一份美國軍方公布的電氣環(huán)境對電子設備安全的評估報告中顯示：在設備故障原因的調查分析中，80%是由于設備運行環(huán)境因素所致，其中溫度原因占55%、濕度25%、粉塵影響12%、振動(dòng)和電磁噪聲13%；由于電路設計和元器件質(zhì)量問(wèn)題引發(fā)設備故障的只有20%。由此可見(jiàn)，環(huán)境對電氣設備安全的影響程度可窺一斑。圖1~圖3所示為環(huán)境對變頻器的主要元器件影響。（3）由于高壓變頻器運行過(guò)程中，要產(chǎn)生3～4％的熱量損耗。需要提供變頻器運行溫度控制的解決方案，保證變頻器能夠在允許的環(huán)境條件下運行。而長(cháng)期的溫差變化、濕度與粉塵的影響，直接導致電路板電阻、電容等電子器件特性變差，嚴重時(shí)導致故障。而電力電子功率器件對溫度的敏感性更高，由于溫度原因直接引起器件不能正常工作。海拔高度、溫度變化等因素，直接需要降額使用，究其本質(zhì)也是溫度問(wèn)題。因此，需要對變頻器的運行環(huán)境散熱問(wèn)題特別考慮并加以解決。（4）由于礦山、化工、石油開(kāi)采、海上平臺等特殊生產(chǎn)環(huán)境的條件限制，高壓變頻器的應用需要解決防爆、防腐、防潮、防鹽霧、防高溫暴曬、超低溫運行、整體撬裝運輸等一系列特殊工況條件。尤其是在石油開(kāi)采、海洋采油平臺等生產(chǎn)場(chǎng)合，全部采用撬體結構；不可能進(jìn)行永久性房屋施工，因此，在高壓變頻項目的實(shí)施中，提供完整全面的集成化技術(shù)解決方案就顯得十分必要。做到設備就位即可直接使用，用完起吊即可轉場(chǎng)的目的。綜上分析，解決高壓變頻應用中的環(huán)境問(wèn)題，主要應包括如下幾個(gè)方面，并具備相應的如附表所示的技術(shù)標準和要求。技術(shù)解決方案針對高壓變頻器在應用中需要解決的電氣、冷卻、土建施工、低壓配電等應用環(huán)境問(wèn)題，迫切需要研制出一種集成制冷、制熱、環(huán)境控制、消防安全、空間利用、工程力學(xué)、撬裝箱體結構、配電等多項專(zhuān)業(yè)技術(shù)融合的新型產(chǎn)品，從高壓變頻器設計生產(chǎn)時(shí)，即從本質(zhì)上解決變頻器應用所需解決的所有問(wèn)題。消除環(huán)境因素對設備運行安全性、穩定性、可靠性，使用壽命、電力電子器件故障率的直接影響，并且通過(guò)控制環(huán)境條件，提高的產(chǎn)品運行性能、延緩設備高溫老化的速度，延長(cháng)使用壽命和平均無(wú)故障運行時(shí)間。同時(shí)，還要移動(dòng)方便、便于運輸，解決變頻器到現場(chǎng)需要安裝再調試的問(wèn)題，可以方便地與石油鉆探、開(kāi)采等設備直接轉運、直接使用。這種形式的產(chǎn)品既要獨立于普通應用的高壓變頻器，又要和變頻器緊密結合起來(lái)。實(shí)現多項技術(shù)和設備整體安裝實(shí)施，研制出適用于現場(chǎng)直接就位使用的整裝結構的變頻器，將可以解決以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：（1）技術(shù)控制流程和工程水平可控將現場(chǎng)的設備安裝、空間環(huán)境等通過(guò)流程化生產(chǎn)的方式確定下來(lái)。使得產(chǎn)品的運行可靠性受環(huán)境影響的因素降到最低，提高系統的運行穩定性。（2）產(chǎn)品質(zhì)量保障更加可控由于設備出廠(chǎng)前組裝、調試完畢后，即被固化下來(lái)。因此，到場(chǎng)就位后，即可上電使用，工程人員成為設備運行和出廠(chǎng)檢驗關(guān)口的交付驗證，不再是生產(chǎn)過(guò)程的重復而是產(chǎn)品質(zhì)量保證的延深。（3）項目執行周期更加可控
由于采用產(chǎn)品生產(chǎn)將現場(chǎng)的安裝和空間需求在產(chǎn)品制造過(guò)程中解決，因此，省卻了現場(chǎng)需要房屋、照明、配電、防水等工程設計、土建施工、工程質(zhì)量控制、施工安全、項目監理的繁瑣工程問(wèn)題。（4）項目質(zhì)量可控由于采取統一的控制流程、技術(shù)標準、專(zhuān)業(yè)人員，避免了現場(chǎng)項目實(shí)施中技術(shù)標準、人員水平、項目質(zhì)量等不確定因素對設備環(huán)境和運行穩定可靠性的影響。（5）設備運輸、存儲更加方便節能原來(lái)設備需要出廠(chǎng)包裝、到場(chǎng)拆箱，木材浪費且無(wú)法再利用，現在整體生產(chǎn)制造，設備外觀(guān)既是包裝，又是到場(chǎng)后房屋結構，無(wú)需庫房存放、空地露天放置即可。（6）項目施工周期可控變頻器采用戶(hù)外整裝結構箱體后，設備能夠做到到場(chǎng)即安裝。只要現場(chǎng)場(chǎng)地位置確定，即可到場(chǎng)卸貨、即安裝完畢。省去設備到場(chǎng)后，還需要組織設備拆箱、轉運、就位等工作周期，設備交付運行的周期縮短2/3。（7）電氣施工簡(jiǎn)單戶(hù)外變頻器提供的外置高低壓端子接箱，直接與現場(chǎng)接線(xiàn)使用，使得變頻器的施工變得像電動(dòng)機安裝接線(xiàn)一樣簡(jiǎn)單。（8）設備調試周期更短設備到場(chǎng)接線(xiàn)完畢，即可送電調試。不需要再重復設備組裝、檢查等工作。（9）設備空間環(huán)境一步到位
無(wú)需再解決冷卻、除濕、照明、配電、消防、應急照明、應急通風(fēng)等問(wèn)題。設備制造出廠(chǎng)即定制解決。實(shí)現包裝、儲運的節能，避免設備包裝箱不可再利用造成的浪費。體現環(huán)保節能的理念，省去木材的消耗?？尚行詰梅治?br />戶(hù)外整裝結構箱式變頻器（簡(jiǎn)稱(chēng)：戶(hù)外箱式變頻器），顧名思義就是將變頻器直接生產(chǎn)安裝在撬裝箱體結構中，并且將多項技術(shù)和設備整體安裝實(shí)施的一種適用于現場(chǎng)直接就位使用于戶(hù)外的新型結構的變頻器形式。
戶(hù)外箱式變頻器結構的開(kāi)發(fā)成功，解決了高壓變頻器應用過(guò)程中的投資成本，提高了系統的適配能力。戶(hù)外變頻器的箱體結構將變頻器的防護等級由ip20提高到ip43，完全滿(mǎn)足了變頻器在高粉塵、高溫、危害氣體等惡劣環(huán)境條件下的應用，適應野外作業(yè)、石油、石化、礦山、水泥等高污染、惡劣環(huán)境中使用。
同時(shí)，戶(hù)外箱式變頻器解決了變頻應用環(huán)境中需要解決的電氣、冷卻、土建施工、低壓配電等眾多問(wèn)題一并解決了，并進(jìn)行整體設計、一體化生產(chǎn)，不再需要現場(chǎng)繁瑣的施工和多專(zhuān)業(yè)的配合與協(xié)調。更重要的是，箱式變頻器的運用為解決外部問(wèn)題提供了實(shí)現的空間和更為簡(jiǎn)捷的手段。將變頻的控制與節能直接整合到箱體內，直接應用于電動(dòng)機和入口檔板、閥門(mén)需要節能改造的設備旁邊，不再需要大面積的變更和施工成本。實(shí)現大包工程的實(shí)施費用可控，項目投資成本有據可依。
戶(hù)外箱式變頻器的出現，解決了變頻器到現場(chǎng)需要安裝再調試的問(wèn)題。目前，通常高壓變頻器都要進(jìn)行分體運輸，到現場(chǎng)就位后再進(jìn)行設備組裝、接線(xiàn)調試。這使得設備在生產(chǎn)中進(jìn)行整機組裝測試，通過(guò)多個(gè)獨立部門(mén)進(jìn)行實(shí)施和工序控制，最后通過(guò)品質(zhì)部進(jìn)行檢驗出廠(chǎng)的流程控制而言具有不確定性。
將工程產(chǎn)品通過(guò)整體生產(chǎn)組裝的方式，不僅是簡(jiǎn)化了重復的工作，節約人工成本，更重要的是使得產(chǎn)品到達現場(chǎng)后的產(chǎn)品質(zhì)量更加可控。將原來(lái)的產(chǎn)品二次拆裝，調整為工程人員成為產(chǎn)品經(jīng)過(guò)出廠(chǎng)檢驗后，運輸到場(chǎng)交付運行的最后一道檢驗產(chǎn)品質(zhì)量工序。而不是簡(jiǎn)單的產(chǎn)品再組裝、檢查、調試、投運的過(guò)程重復。這樣，就將工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制轉變?yōu)榍袑?shí)保證產(chǎn)品現場(chǎng)質(zhì)量的一道環(huán)節。原來(lái)，通過(guò)設備的拆卸分解運輸，將出廠(chǎng)檢驗的結果在一定程度上阻斷，不能進(jìn)行100%傳遞，而是通過(guò)對現場(chǎng)工程技術(shù)人員的培訓、管理來(lái)保證的。比高壓電動(dòng)機安裝還要簡(jiǎn)便?，F場(chǎng)需要的只是接上高壓電纜、直接使用，解決了變頻器到現場(chǎng)需要安裝再調試的問(wèn)題?？梢?jiàn)，戶(hù)外箱體變頻器的出現，為變頻器的應用提供了工程應用的制造平臺，項目的實(shí)現不再依托于現場(chǎng)的工程實(shí)施，而可以通過(guò)生產(chǎn)制造的方式直接提供出來(lái)，大大減少了項目實(shí)施的周期和實(shí)施成本。做到項目可以像產(chǎn)品一樣生產(chǎn)出來(lái)，開(kāi)創(chuàng )了高壓變頻器應用的新型運用模式。集成化程度更高、技術(shù)整合和設備契合程度更好、項目實(shí)現可控程度由工程實(shí)現的35%提高到80%以上，真正做到了過(guò)程控制標準化和項目管理標準化。結束語(yǔ)戶(hù)外箱式變頻器的研制是高壓變頻器應用技術(shù)的集成體現，真正做到了工程產(chǎn)品向制造產(chǎn)品的轉變，實(shí)現了過(guò)程控制標準化和項目管理標準化。箱式變頻器的整裝結構應用于變頻器本體，是工程應用技術(shù)的又一次成功移植和技術(shù)創(chuàng )新，在拓寬高壓變頻器的應用領(lǐng)域和應用方向上具有重要的現實(shí)意義。聲明：本文為轉載類(lèi)文章，如涉及版權問(wèn)題，請及時(shí)聯(lián)系我們刪除（QQ: 229085487），不便之處，敬請諒解！