石油およびガス産業に関しては、さまざまな機器の効率的な操作と制御のために屋外可変周波数ドライブ (VFD) の使用が重要です。信頼できる屋外 VFD サプライヤーとして、当社は、この困難な環境においてこれらのドライブが満たさなければならない独自の安全性と性能要件を理解しています。
安全要件
危険場所の分類
石油およびガス産業では、可燃性ガス、蒸気、または粉塵の存在により爆発の危険がある危険な場所での作業が行われることがよくあります。これらの地域で使用される屋外 VFD は、特定の危険場所の分類要件を満たすように設計され、認定されている必要があります。たとえば、北米では、National Electrical Code (NEC) が、存在する可燃性物質の種類とその存在の可能性に基づいて、危険な場所をクラス、部門、およびグループに分類しています。
通常の動作条件下で可燃性ガスまたは蒸気が存在する可能性があるクラス I、ディビジョン 1 の場所用の VFD は防爆でなければなりません。これは、エンクロージャが内部爆発を周囲の大気に伝播させずに封じ込めるように設計されていることを意味します。可燃性のガスや蒸気が通常の動作条件下では存在する可能性が低いが、異常な条件下では発生する可能性があるクラス I、ディビジョン 2 の場所では、VFD は粉塵防火性や非発火性回路など、それほど厳しくない要件を満たすように設計される場合があります。
環境保護
石油およびガス産業の屋外 VFD は、極端な温度、湿度、塵、腐食性物質などの幅広い環境条件にさらされます。信頼性の高い動作を保証するには、VFD が適切な環境保護を備えている必要があります。
VFD のエンクロージャは、高い侵入保護 (IP) 評価を備えている必要があります。たとえば、IP65 定格は、エンクロージャが防塵であり、あらゆる方向からの低圧水流から保護されていることを意味します。これにより、VFD の内部コンポーネントに損傷を与える可能性のある塵や水の侵入を防ぐことができます。
VFD は防塵、防水に加えて、耐腐食性も備えている必要があります。油田やガス田では、機器が塩水、硫化水素、その他の化学物質などの腐食性物質にさらされる可能性があります。エンクロージャと内部コンポーネントに耐食性素材を使用すると、VFD の寿命を大幅に延ばすことができます。
電気の安全性
石油およびガス産業で VFD を使用する場合、電気的安全性が最も重要です。 VFD には、感電や短絡を防ぐために、適切な接地および保護装置が装備されている必要があります。
接地は、障害が発生した場合に電流の低抵抗経路を提供するために不可欠です。 VFD には専用の接地端子が必要であり、接地導体は故障電流を処理するのに適切なサイズである必要があります。
VFD および接続された機器を過電流から保護するために、ヒューズや回路ブレーカーなどの過電流保護装置を設置する必要があります。これらのデバイスは、VFD の定格電流と負荷要件に基づいて選択し、サイズを決定する必要があります。
パフォーマンス要件
パワーとトルクの制御
石油およびガス産業では、多くのアプリケーションで出力とトルクを正確に制御する必要があります。たとえば、オイル ポンプでは、VFD がモーターの速度を調整してオイルの流量を制御できる必要があります。このため、VFD には出力とトルクの制御において高レベルの精度と安定性が求められます。
VFD は、始動および低流量動作のための低速から最大流量のための高速まで、幅広い速度制御を提供できなければなりません。また、機器の効率的な動作を保証するために、速度範囲全体にわたって一定のトルク出力を維持できなければなりません。
効率
エネルギー効率は大幅なコスト削減につながる可能性があるため、石油・ガス業界では重要な関心事です。屋外用 VFD は、エネルギー消費を削減するために高効率で動作するように設計する必要があります。
最新の VFD は、絶縁ゲート バイポーラ トランジスタ (IGBT) などの高度なパワー エレクトロニクス技術を使用して高効率を実現しています。これらのデバイスはスイッチング損失が低く、電気エネルギーを入力から出力により効率的に変換できます。
効率的なパワーエレクトロニクスの使用に加えて、VFD は負荷要件に基づいてモーターの動作を最適化できる必要もあります。たとえば、実際の負荷に合わせてモーターの速度と電圧を調整し、モーターでのエネルギーの無駄を削減できます。
信頼性と耐久性
石油およびガス産業は過酷な環境で稼働しており、機器には信頼性と耐久性が求められます。屋外用 VFD は、このような状況での連続動作に伴う機械的および電気的ストレスに耐えるように設計する必要があります。
VFD には、安定した DC バス電圧を提供するために高品質のコンデンサ バンクが必要です。コンデンサは VFD の最も重要なコンポーネントの 1 つであり、コンデンサの故障はドライブ全体の誤動作につながる可能性があります。長寿命の高品質コンデンサを使用すると、VFD の信頼性が向上します。
VFD には、動作中に発生する熱を放散するための堅牢な冷却システムも必要です。屋外用途では、冷却システムは高温や粉塵に耐えられるように設計する必要がある場合があります。たとえば、一部の VFD は、冷却フィンへの塵の蓄積を防ぐためにダスト フィルターを備えた強制空冷を使用します。
当社が提供する製品
屋外用 VFD サプライヤーとして、当社は石油・ガス業界の多様なニーズを満たす幅広い製品を提供しています。私たちの3.7KW VFD小型ポンプやファンの速度制御など、小規模な用途に適しています。高効率と信頼性を念頭に置いて設計されており、屋外環境での使用に必要な安全要件を満たしています。
中規模のアプリケーションの場合、30KW VFDパワーとパフォーマンスのバランスが取れています。正確な速度とトルク制御を提供するため、コンプレッサーやブロワーなどのさまざまな石油およびガス機器に最適です。
より高出力のソリューションが必要な場合は、45KW VFD正しい選択です。重い荷物を扱うことができ、厳しい屋外条件でも優れたパフォーマンスを発揮します。
結論
石油およびガス業界で屋外 VFD を使用するには、厳しい安全性と性能要件を満たす必要があります。安全要件には、危険場所の分類への準拠、環境保護、電気的安全性が含まれます。性能要件は、パワーとトルクの制御、効率、信頼性、耐久性に重点を置いています。
信頼できる屋外用 VFD サプライヤーとして、当社はこれらの要件を満たす高品質の製品を提供することに尽力しています。石油およびガス業界に携わっており、当社の屋外用 VFD に興味がある場合は、具体的なニーズについて詳しく話し合い、調達交渉を開始するために、当社までお問い合わせください。当社には、お客様のアプリケーションに最適なソリューションを提供する専門知識と経験があります。
参考文献
- 米国電気工事規程 (NEC)、NFPA 70。
- VFD および危険場所に関する国際電気標準会議 (IEC) の規格。
- VFD の性能と安全機能に関する参考用のメーカーの技術文書とデータシート。