水電気分解は、比較的簡便な水素製造方法です。整流器キャビネットからの直流電流が、電解液を満たした電解セルに流されます。水分子は電極で電気化学反応を起こし、水素と酸素に分解されます。整流器キャビネットは水電気分解による水素製造プロセスにおいて重要な機器であり、その互換性は極めて重要です。完全な整流器システムは、デジタル制御整流器キャビネット、整流変圧器（キャビネット内に設置される場合もあります）、および直流センサーで構成されています。整流器は通常、屋内に設置され、純水で冷却され、入力電圧は10KV、380Vなどです。
水素電解用サイリスタ整流装置の紹介
I. アプリケーション
このシリーズの整流器キャビネットは、主にアルミニウム、マグネシウム、マンガン、亜鉛、銅、鉛などの非鉄金属や塩化物塩の電気分解に使用される各種整流装置および自動制御システムに使用されます。また、同様の負荷の電源としても使用できます。
II. キャビネットの主な特徴
1. 電気接続タイプ: 通常は、DC 電圧、電流、グリッド高調波許容値に基づいて選択されます。主なカテゴリは、ダブルスターと 3 相ブリッジの 2 つと、6 パルス接続と 12 パルス接続を含む 4 つの異なる組み合わせです。
2. 高出力サイリスタを使用することで並列部品の数を減らし、キャビネット構造を簡素化し、損失を減らし、メンテナンスを容易にします。
3. コンポーネントと高速溶断銅バスバーは、最適な放熱とコンポーネント寿命の延長を実現するために特別に設計された循環水回路プロファイルを使用します。
4. コンポーネントの圧入には、バランスのとれた固定応力と二重絶縁を備えた標準的な設計が採用されています。
5. 内部の給水管には輸入強化透明軟質プラスチックチューブが使用されており、高温と低温の両方に耐え、長寿命です。
6. コンポーネントラジエーター蛇口は耐腐食性のために特別な処理が施されています。
7. キャビネットは完全に CNC 加工され、粉体塗装が施されているため、美しい外観になっています。
8. キャビネットは一般的に、屋内開放型、半開放型、屋外完全密閉型が用意されており、ケーブルの入口と出口の方法はユーザーの要件に応じて設計されます。
9. このシリーズの整流器キャビネットは、機器がスムーズに動作できるようにデジタル産業用制御トリガー制御システムを採用しています。
電圧仕様:
16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V
400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V
現在の仕様:
300A 750A 1000A 2000A 3150A
5000A 6300A 8000A 10000A 16000A
20000A 25000A 31500A 40000A 50000A
63000A 80000A 100000A 120000A 160000A
主な機能は次のとおりです。
1. 極めて高い効率と電気水素変換性能
効率は生命線です。電気代は水素電解コストの70～80%を占めます。そのため、整流器キャビネットの変換効率が0.1%向上するごとに、運用コストの大幅な削減につながります。効率は通常98.5%以上が求められ、高度なモデルでは99%以上に達します。
低リップル係数：出力DC電力は可能な限り高純度で、リップル係数は極めて低くなければなりません。過度のACリップルは電解装置の効率を低下させ、副反応を増加させ、電極寿命に影響を与える可能性があります。そのため、整流技術（多相整流やPWM技術など）に対する要求が高まります。
2. 超ワイドな電力調整範囲と高速応答能力
再生可能エネルギーの変動への適応：これは従来の整流器キャビネットとの最も大きな違いの一つです。風力や太陽光発電などの変動する電源に対応するには、整流器キャビネットは非常に広い電力範囲（例えば定格電力の10%～120%）にわたって安定的かつ効率的に動作できる必要があります。
迅速な動的応答: 風力および太陽光リソースが突然変化した場合、整流器キャビネットは出力を迅速に調整するために 1 ミリ秒から 1 秒の応答速度を必要とし、エネルギーの変化に適応して「負荷追従型」を実現し、グリッドの安定性と水素製造システムの効率的な運用を確保します。
3. 高度な知能と協調制御
電解槽との緊密な統合：整流器キャビネットはもはや独立した電源ではなく、水素製造システムの心臓部です。電解槽管理システム、水素精製システム、再生可能エネルギー発電所制御システムと緊密に統合され、協調的な最適化を実現します。
複数のインテリジェント動作モード:
定電力モード: グリッド供給が安定しているときに使用されます。
自動電力ポイント追跡モード: 再生可能エネルギーのディスパッチコマンドを直接受信し、電力を自動調整します。
エネルギー管理モード: グリッドおよびエネルギー貯蔵システムと連携して、ピークシェービングやバレーフィリング、または主要な周波数調整に参加します。
デジタル ツインおよび予測メンテナンス: クラウド プラットフォームとビッグ データ分析を通じて、機器の状態をリアルタイムで監視および健全性評価し、予測メンテナンスを実現して計画外のダウンタイムを削減します。
4. 最高レベルの安全性と信頼性設計
水素環境における防爆に関する考慮事項：整流器キャビネットは通常、電解装置から分離して設置されますが、その設計においては水素製造プラント全体の防爆要件を考慮する必要があります。電気部品の選定とキャビネット設計は、厳格な防爆基準を満たす必要があります。
多重冗長保護システム:
水素濃度連動：水素漏れを検知すると、直ちに整流器キャビネットの電源を遮断します。
電解装置の温度、圧力、レベルと連動: 整流器キャビネットが常に電解装置の安全な動作条件下で動作することを保証します。
より迅速な障害分離: 停電による水素の逆火や電解装置の損傷を防止します。
24時間365日連続運転：水素製造は連続プロセスであるため、整流器キャビネットには極めて高い信頼性が求められます。平均故障間隔（平均故障間隔）は重要な指標です。
5. 強力なグリッドサポート機能
高品質の電力：高度な整流技術により、高調波を効果的に抑制し、高い力率を実現し、電力系統への悪影響を軽減します。一部の設計では、無効電力補償機能も備えており、電力系統の安定化をサポートします。
6. モジュール化とスケーラビリティ
"ビルディングブロック"拡張：水素エネルギープロジェクトは通常、段階的に建設されます。整流器システムはモジュール設計を採用しており、ビルディングブロックのように電力モジュールを追加することで容易に拡張できるため、将来の容量増加に対応し、初期投資コストを削減できます。
N+X 冗長性: 大規模な水素製造プロジェクトでは、複数の電源モジュールを並列に接続し、バックアップ モジュール (X) を構成することで、オンライン ホットスワップ可能なメンテナンスとシステム冗長性を実現し、水素製造プラント全体の可用性を確保します。
要約：電解水素製造整流器キャビネットのコアポジショニング
従来の整流器キャビネットと比較して、電気分解水素製造整流器キャビネットは、単純なDC電源から、高度なパワーエレクトロニクス技術、デジタルインテリジェント制御、エネルギー管理機能を統合したエネルギー変換および制御システムへと進化しました。
その中核となる価値は次のとおりです。
コスト削減: 極度の効率化により水素製造ユニットの電力消費を削減します。
効率向上：広範囲かつ高速な対応力により変動するグリーン電力の吸収を最大化し、水素製造システム全体の運用効率を向上させます。
安全性の確保: 水素製造システム全体に安全で信頼性の高い電源コアを提供します。
統合の促進: 再生可能エネルギーと最終用途の化学アプリケーションをつなぐ橋渡しとして機能し、新しいエネルギー システムを構築するための重要な装置です。
