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供稿︰德國威瑯電氣有限公司 2016/5/5 16:44:25

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  • 關鍵詞︰ 塔筒電氣系統 電氣系統 安裝
  • 摘要︰風力發電機塔筒的電氣系統通常都是按照傳統方式安裝的。照明器材,維護插座,和應急照明系統需要分別連接到相應的安裝位置。但是,現在有一種更加經濟、快速,而且可靠的方法,這就是威瑯電氣為風機塔筒特別設計的創新模塊化安裝方案。

  風力發電機塔筒的電氣系統通常都是按照傳統方式安裝的。照明器材,維護插座,和應急照明系統需要分別連接到相應的安裝位置。但是,現在有一種更加經濟、快速,而且可靠的方法,這就是威瑯電氣為風機塔筒特別設計的創新模塊化安裝方案。

  近幾十年來,風機塔筒的電氣安裝一成不變。照明器材,維護插座和應急照明系統都采用傳統的接線方式進行安裝和接線。塔筒制造商將塔筒按照水平結構分段制造出來,再請他們自己的專業人員將每段連接在一起。這些專業人員也負責安裝其它塔筒附件,例如爬梯和平台。盡管這種電氣安裝方式顯得分工明確,但實際上不僅昂貴,難以計算成本,更不幸的是還容易出錯。

  威瑯電氣的podis®插接式電源總線解決方案不僅性價比更高、安裝更快,同時模塊化設計也使其高度靈活地適配不同的塔筒設計。其組件具有多種國際認證,適用于特別惡劣的環境。

  podis®系統由一根扁平電纜電源總線和直接掛載在電纜上的可插接功能模塊組成。多年來已經成功地應用在各行各業,為日益擴張的物流和物料搬運系統提供了創新的解決方案。podis®系統不僅運行在幾乎全世界的機場行李輸送線上,在汽車行業的傳輸線路,裝配和包裝流水線的輸送帶,以及物流行業的配電系統中也有成熟的應用。

  自2011年開始,這種安裝系統也被主要塔筒制造商用作標準設計。主要原因是其所帶來的巨大的經濟效益,高效的電氣項目管理和電氣安裝技術,以及操作和維護的便利性。

復雜和昂貴︰至今仍在使用的常規安裝方式

  過去的方式

  出發點:風力發電機的內部需要安裝符合標準的燈具,並達到相應的照度。以此來保證維護人員即使在緊急情況下也能安全的上下風機。很長一段時間內,對于緊急照明,行業通用的做法是采用內置電池的熒光燈。燈具固定在輔助裝配板上,裝配板則通過焊接螺柱安裝在塔壁上,或通過特殊的支架直接安裝在爬梯上。在每個塔段,維護插座也帶有自己的電源線。整個塔筒通常會安裝多達20個燈和5到10個維護插座,傳統的布線方式導致當出現安裝錯誤時,無法被快速排查。在工期的壓力下,制造商必須將塔筒盡快豎起。但是裝配中的錯誤常常導致交付和調試的延期,從而引起成本的增加。此外,熒光燈和它們的電池在低溫環境,以及存儲或運輸時間延長的情況下無法正常工作。在工作溫度低于-20?C時,熒光燈需要額外加熱。

  在幾個月的塔筒運輸和存儲時間內,由于電池不可避免的產生放電,許多電池甚至在安裝和調試之前就已經損壞了。此外,還有各種各樣的來自客戶、國家或特殊認證機構的不同要求,這些要求導致塔筒制造商在進行機械和電氣修改時產生了較多的費用。

這就產生了通過簡單的電氣安裝來將昂貴的費用最小化的明確需求。威瑯電氣的插接式電源總線解決方案podis®,就是一個能夠大幅度減少項目管理,安裝和維護成本的新型系統。

  解決方案 podis® 電源總線

  podis®系統的骨干是一根經過出廠檢測的多芯扁平電纜。它可以根據塔筒制造商的具體工程項目進行部分預制並交付,然後進行分段安裝。在塔筒裝配場, podis®系統可以非常簡便的插接在一起。有一定技術基礎的工人就可以完成這樣的操作,不需要受過專門訓練的電氣工程師或電工。新podis®燈具配備了更加節能和穩定的大功率LED燈珠。

  podis®系統是一種經濟的解決方案,尤其是對鋼制風機塔筒。鋼制風機塔筒一般分為三到五段,每段長度約20到25米。而混凝土塔筒則是由大量的環狀或半環狀預制混凝土模塊構成,,或在現場使用臨時混凝土模具。威瑯為鋼制和混凝土塔筒都提供了完美的解決方案。通過預制的插接式gesis®lP+系統,可以實現標準圓形電纜的插接式電氣安裝。

  podis®系統產品為風力發電機塔筒提供設計獨特的直接掛載插接式功能模塊。這些模塊配有具國際認證的電源插座(包括NEMA GFCI和CEE),以及LED燈。步進式安裝簡單明了。

  底座模塊快速安裝在電纜橋架上

  首先,將模塊咬合在橋架上,然後彎曲安裝腳,將模塊固定,接著安裝具有機械編碼的扁平電纜,然後通過穿刺螺釘進行電氣連接。最後,將功能模塊插到底座上。這種安裝方式共減少了約70%的安裝時間。同時獨特的機械編碼保證了電纜和組件的無錯化連接。

  簡便、安全和快速的安裝

  電氣安裝包含三個部分。首先將柔性的電源總線安裝在每個塔段的橋架上,並用尼龍扎帶固定。這種電源總線由一根7芯扁平電纜構成,可同時用于400VAC 和 24VDC供電。總線通過一種不對稱的形式進行編碼,容錯的設計使得安裝更加可靠。安裝後在扁平電纜的兩端安裝絕緣電纜端頭。其後,將取電底座模塊沿著扁平電纜放置並連接,這些底座模塊用來安裝燈具或插座。最後一步將所需的功能模塊插入底座並用兩個快速彈簧鎖扣固定,例如LED燈具(常規照明和緊急照明),或維護插座。

  兩個塔段之間的連接通過一個饋電模塊來實現。這個模塊預制有一個功能模塊及一根延伸圓形電纜。圓形電纜的開放端連接到另一個塔段的上部。而功能模塊則安裝在該塔段底部的最後一個取電底座上,並通過機械鎖扣固定。

  podis®系統的一大優勢是取代了費工、費時、易出錯的單根線纜的剝線、接線工作以及拉力和屏蔽測試。極其堅固的功能模塊外殼為整個系統的連接部分提供了IP65等級的保護,非常適用于戶外或惡劣的工業環境。

  扁平電纜只在塔段兩端需要處理。這大大減少了安裝錯誤的可能性。任何故障都只可能存在于單獨的功能模塊當中,而不會涉及整個安裝系統。這大大簡化了故障診斷並防止由于故障擴散而造成的二次成本。

圖中為一段裝配有podis® 組件的鋼制塔段(扁平電纜,插接式LED燈和維護插座)


  LED燈具是可靠,耐用,和節能的

  大功率LED燈具用于塔筒照明。這種方式取代了原先標準的內置電池的熒光燈應急照明。LED燈的使用壽命比熒光燈長十倍。

  它們不需要維護,即使在較低的溫度環境下也能立即切換到最大亮度。podis®LED燈的工作環境溫度達到-40至+70?C,因此威瑯電氣的LED燈具可以用于CCV(寒冷氣候版本)和HCV(熱氣候版本)的溫度範圍。

  根據DIN EN 60598-2-22,燈具的應急照明狀態采用集中供電。每個24VDC供電的燈具功耗低于5W。集中式電池解決方案使得周期性更換電池的工作既簡單,也更加節省金錢和時間。podis®,這意味著即使塔筒高度超過100米,也能避免壓降對于全照明功率的影響。

  結果:即使在發生故障時也要保證應急照明的可靠。由于每個燈具都集成有短路和過載保護,故障會被快速定位,並不會擴散。在維修或保養期間,緊湊的LED燈可以免工具進行更換,同時支持熱插拔。所有功能模塊和燈都直接插到標準取電底座模塊上,並且可以快速而方便地更換。

  相比熒光燈照明,LED技術確保塔筒照明自始至終處于同一水平,滿足標準要求的最低10 Lux。照明的分布模式也根據塔筒的圓柱形幾何結構進行了調整,磨砂光導板保證了爬梯具有穩定,不眩目的照明環境。

風機塔筒可以通過一根完整的扁平電纜和LED燈具來提高安裝效率和優化照明方案。

上圖︰工廠預制的塔段,在施工場所準備連接

  全球範圍和海上風機的使用

  威瑯電氣的podis®電源總線方案通過了UL認證,因此可以應用于北美市場。根據UL,塔筒安裝只需要很少的幾個組件的替換,模塊化的機械結構不受影響,即只需用UL認可的XLPE電纜代替EVA扁平電纜即可。完全相同的podis®取電底座適用于配備NEMA插座的功能模塊。新podis®LED燈和NEMA插座模塊的UL認證正在申請中。

  下一步podis®系統將做海上系統的認證。

  為此,系統組件已經提交給德國勞埃德船級社設計注冊。並將通過鹽霧,防腐等級C4等測試來確保在惡劣條件下該系統的可靠運行。

  Dipl.-Ing. Stefan Kadur, Global Industry Manager WindPower

  Dipl.-Ing. Meinrad Braun, Productmanager podis®

  背景資料

  在班貝格威瑯電氣成立于1910年,電氣連接技術的先驅者之一。其產品範圍遠遠超過2000年工業自動化組件,和建築安裝和自動化。與其gesis®系統威瑯一直在世界市場領導者可插拔的建築電氣安裝了30年。

  podis® 分布式配電系統是專為自動化解決方案設計的。模塊化系統有效適應分散安裝,特別是對物流和物料搬運系統。

  威瑯是全球經營的家族企業,其子公司和銷售組織在阿根廷、比利時、中國、丹麥、德國、法國、英國、意大利、加拿大、菲律賓、波蘭、羅馬尼亞、俄羅斯、西班牙、捷克共和國和美國,超過70多個國家。

  STOCKO GmbH & Co . KG自1998年以來一直是威瑯集團的一部分。威瑯電氣根據質量和環境管理系統認證ISO 9001:2008,ISO 14001和歐盟eco-audit計劃/審核體系。

更多內容請訪問 德國威瑯電氣有限公司(#)

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