隧道盾構(gòu)機（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)動的盾構(gòu)機扮演了重要角色。該電站其裝機容量 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。其第一臺機組于 2007 年 4 月并網(wǎng)發(fā)電，并于 2009年投入全面運營。
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發(fā)電機組，并最終通過一個尾水渠排入 Jökulsá í Fljótsdal 冰川的航道，整個過程中的水流流速為每秒 126m3。
整個工程需要開鑿總長 73km 的隧道，以及總長53km，深度 100-200m 的導(dǎo)流渠。其中，約40 公里的掘進作業(yè)由 3 臺配備 Vacon 水冷型變頻器的美國 Robbins 盾構(gòu)機完成。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)機在 90%的時間里全速運行，但是，如果在掘進過程中遇到惡劣地質(zhì)條件，則有可能因為在盾構(gòu)機前方出現(xiàn)空洞而導(dǎo)致刀盤損壞。此時，采用變頻驅(qū)動以確保刀盤受控減速即顯得尤其關(guān)鍵。此次項目中使用的 3 臺 Robbins 隧道盾構(gòu)機功率為 3MW，由 10 臺單機功率為300kW 的水冷型 Vacon NXP 矢量閉環(huán)變頻器進行控制。
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，該產(chǎn)品可將純凈水作為冷卻液，吸收幾乎所有設(shè)備運行中產(chǎn)生的熱量。由于不需要風道，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 70%的安裝空間。此外，由于功率單元與控制單元之間完全獨立分隔，并采用高防護等級設(shè)計，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。
隧道掘進行業(yè)中，最佳日、周、月掘進速度及月平均記錄是衡量項目進展的關(guān)鍵指標。惟有可靠的設(shè)備，方能創(chuàng)造新記錄。在 Kárahnjúkar 項目中，Robbins 公司的一臺隧道掘進機就以一天掘進 92m 的成績打破了世界紀錄。其中，Vacon水冷型變頻器對盾構(gòu)機的高效控制功不可沒。
