隧道盾構(gòu)機(jī)（TBM）的應(yīng)用極其廣泛。在位于冰島東部大型冰川上的 Kárahnjúkar 水電站建設(shè)中，由 Vacon 水冷型變頻器驅(qū)動(dòng)的盾構(gòu)機(jī)扮演了重要角色。該電站其裝機(jī)容量 630MW，年發(fā)電量 4450 億 kWh，為美國 Alcoa 公司新建的電解鋁廠提供電力。其第一臺(tái)機(jī)組于 2007 年 4 月并網(wǎng)發(fā)電，并于 2009年投入全面運(yùn)營。
Kárahnjúkar 電站的建設(shè)過程中需要對 Jökulsá á Dal 冰川和 Jökulsá í Fljóts-dal 冰川進(jìn)行整治，并在 Hálslón 和 Ufsarlón 分別興建一座水庫，其中，Hálslón 水庫面積約 57 km2，Ufsarlón 水庫則稍小一些。Hálslón 水庫的地下水渠向東延伸，與 Ufsarlón 水庫的地下水渠匯合后 ，再通過一個(gè)東北向的單 洞 隧道 直通Teigsbjarg 斷崖，并經(jīng)過 2 座水閘接入地下廠房。此后，水流注入廠房的六個(gè)發(fā)電機(jī)組，并最終通過一個(gè)尾水渠排入 Jökulsá í Fljótsdal 冰川的航道，整個(gè)過程中的水流流速為每秒 126m3。
整個(gè)工程需要開鑿總長 73km 的隧道，以及總長53km，深度 100-200m 的導(dǎo)流渠。其中，約40 公里的掘進(jìn)作業(yè)由 3 臺(tái)配備 Vacon 水冷型變頻器的美國 Robbins 盾構(gòu)機(jī)完成。挖掘過程中產(chǎn)生的碎石將通過輸送帶輸送至坑道口附近的棄土區(qū)。
盾構(gòu)機(jī)在 90%的時(shí)間里全速運(yùn)行，但是，如果在掘進(jìn)過程中遇到惡劣地質(zhì)條件，則有可能因?yàn)樵诙軜?gòu)機(jī)前方出現(xiàn)空洞而導(dǎo)致刀盤損壞。此時(shí)，采用變頻驅(qū)動(dòng)以確保刀盤受控減速即顯得尤其關(guān)鍵。此次項(xiàng)目中使用的 3 臺(tái) Robbins 隧道盾構(gòu)機(jī)功率為 3MW，由 10 臺(tái)單機(jī)功率為300kW 的水冷型 Vacon NXP 矢量閉環(huán)變頻器進(jìn)行控制。
隧道作業(yè)具有空間狹窄，高粉塵，散熱困難等不利工況條件。而在該領(lǐng)域的應(yīng)用正是 Vacon 水冷型變頻器的優(yōu)勢所在。由于采用了專門的水冷功率單元結(jié)構(gòu)及散熱設(shè)計(jì)，該產(chǎn)品可將純凈水作為冷卻液，吸收幾乎所有設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量。由于不需要風(fēng)道，因此變頻器結(jié)構(gòu)極其緊湊，與規(guī)格相同的空冷型變頻器相比，Vacon 水冷型變頻器可節(jié)省高達(dá) 70%的安裝空間。此外，由于功率單元與控制單元之間完全獨(dú)立分隔，并采用高防護(hù)等級設(shè)計(jì)，故可保證冷卻液與帶電部件之間的完全可靠隔離，并使變頻器免遭有害粉塵侵害。
隧道掘進(jìn)行業(yè)中，最佳日、周、月掘進(jìn)速度及月平均記錄是衡量項(xiàng)目進(jìn)展的關(guān)鍵指標(biāo)。惟有可靠的設(shè)備，方能創(chuàng)造新記錄。在 Kárahnjúkar 項(xiàng)目中，Robbins 公司的一臺(tái)隧道掘進(jìn)機(jī)就以一天掘進(jìn) 92m 的成績打破了世界紀(jì)錄。其中，Vacon水冷型變頻器對盾構(gòu)機(jī)的高效控制功不可沒。
