發布日期：2022-04-26 點擊率：121
關鍵詞： Fieldpower 絕緣穿刺技術 輸送線饋電
摘要：隨著中國制造2025的努力推進和蓬勃發展，輸送線越來越復雜，越來越智能化，Fieldpower?極大的簡化其配電系統所需要的規劃、設計、安裝、調試所需的時間和成本，提高了運行效率和可靠性。本文就Fieldpower?基本架構及其在智能化輸送線的應用初步探討
隨著中國制造2025的努力推進，應用于設備制造領域的輸送線朝著智能化、復雜化、節能化的方向不斷發展，更進一步與物聯網、大數據相結合，方便企業時時掌握輸送線上各個環節和設備、物流的狀態。伴隨著越來越多的供電電纜，信號傳輸線纜和通訊電纜集成在輸送線系統，原有的集中式架構在電源配電、通訊和控制等方面越來越難以滿足現場布線的實際需要，離散式控制系統得以廣泛的應用。而為了滿足這種發展變化和解決現場布線的實際需求，Fieldpower?采用模塊化設計、絕緣穿刺技術、顏色識別、耐候性選材，是實現智能輸送線系統的一種良好選擇。
1，Fieldpower?系統簡述
Fieldpower? 是一種模塊化電力供電、分接和分配的系統；采用主支線供電模式為現場各個負載就近供電。其主體是一體式絕緣穿刺模組——實現主線電纜在不斷線條件下的電源分支和電源分配：即通過內部的特種金屬刀片刺破主線電纜的絕緣層，而分支線纜則通過模組上的分支回路和即插接口實現。再配以各種規格的功能模塊和絕緣外殼及密封組件，構成一個靈活多樣的電源分配系統。可實現電源分接、支路保護、應急斷電和控制以及照明等功能。
2，Fieldpower?系統的結構
通常，Fieldpower?產品包含三個基本零件，絕緣穿刺模塊、高防護等級絕緣外殼、配合主、分支線纜的密封圈組成。
絕緣穿刺模塊適用多種截面的主線電纜，寬范圍的支線電纜，同時保證極佳的連接效果。為了實現更多的現場分支需求，模塊采用多通道連接方式，可同時從兩個支線分接點引出分支饋線。為了保證主線的穩定，模塊還配有主線固定裝置，保證在不同電纜截面條件下的電纜固定。
高防護等級外殼采用高強度環保工程塑料，具有良好的耐候性能，可直接用于戶外應用場景。為了滿足在惡劣環境下的應用，外殼和附件采用抗震動和抗撞擊的結構，保證在嚴苛工況下的長期可靠使用。
所配備的密封組件在適用不同電纜截面、結構的同時，也匹配高防護等級外殼，滿足各種工況條件下的應用。
為了匹配即插即用的需求，配備了多種現場連接器和線束滿足從供電到通訊各種需求。
3，Fieldpower?系統的特點
Fieldpower?系統在設備制造領域，尤其是自動化輸送線領域有著極其鮮明的特點。隨著輸送線的智能化和自動化，越來越多的輸送線采用離散式控制以及相應的電源分配，更多的傳感器、電機控制和變頻等裝置集中于動力分配點。而且隨著系統柔性化地提高，輸送線的臨時調整和工作點的變更與擴展不斷增多，這樣就需要更加靈活的電源分配、信號傳輸和數據通訊。大量的多樣化的線纜在先進的系統中得以應用。而傳統集中式的供電、變頻、控制等系統的劣勢也就越來越明顯，也就越來越多的被離散式輸送線系統所取代。在此情況下，供電以及電源分配系統的進步就成為實現智能化的基本步驟，Fieldpower?的主要特點為：
首先，絕緣穿刺技術簡化了現場電纜分支與電源分配
在現有的現場電源分配方案中，一般有電纜分線盒、T型連接器和絕緣穿刺等技術。電纜分線盒需要現場進行電纜的處理、連接以及盒體的安裝，T型連接器需要在現場處理主、支線后進行連接器的安裝，其工作量都會隨著輸送線系統的復雜而大幅攀升，同時也會產生更多的故障點，并帶來調試的不便。在采用絕緣穿刺技術之后，可以免除現場分接線時需要將主線切斷后再進行“T”接或“∏”接，可以在負載側直接從主線上引出支線進行供電，而主線不切斷。這樣一方面既降低了負荷側供電線路的線損，又提高了主線的分接效率，更可以在一定電源功率下聯接更多的負載。另一方面，清晰的顏色標識和標記號也能避免在接線過程中的失誤，降低了現場對于調試、運行所造成的風險和時間損失，并提高現場的調試效率。
其次，高防護等級的外殼和密封系統
采用高強度工程塑料，一體式結構，匹配電纜外徑的密封圈保證了在不同主支線分接情況下的應用，系列化的外殼和密封圈在滿足不同功能模塊裝配的同時也保證了線纜進出的防護等級。采用的材料能夠耐紫外線、防水、防塵、耐油、耐污、耐酸堿。優化的結構保證了外殼的抗沖擊和耐震動性能，可以在嚴苛惡劣的環境下長期有效運行。
尤其是優化了散熱的性能，在滿足電纜分接與防護、控制與傳輸的條件下，通過內部導電部件、功能部件和外殼的系統性結構設計，保證了設備的長期有效運行。
同時，模塊化組件與定制化方案
為了滿足現場接線的要求，在結合標準產品的基礎上，定制化組裝與預制線纜，尤其是配合不同需求的定制化組裝，從根本上提供了標準化產品與個性化需求的協調統一。Fieldpower?具有豐富的模塊式零部件體系，結合相關的電子、連接器等產品線，可實現“樂高”式的自由組合，提供即插即用、工廠預制、工廠檢測、現場組裝調試的一站式解決方案：比如交流主線、直流饋線，饋線保護，狀態檢測與傳輸等等，均可以根據現場的實際需求而進行設計和規劃。獨特的分線連接方式也使現場調試變得更加簡單和高效。而且不僅僅是電源的分配，對于信號傳輸和數據通訊業能夠在這個系統中實現，甚至內嵌LED照明、遠程I/O，控制模塊以及各種表計信號的傳輸也能夠依賴該系統實現。
另外，輔助軟件簡化現場布置與規劃
通用的開放型輔助軟件可以直接規劃Fieldpower?和負載，根據設施布置規劃圖來模擬現場負荷的分配是否合理，計算相應的負載和壓降，確定合適的供電拓撲結構：是單線供電、雙線供電、中間點供電還是環網供電，均可以在軟件中直觀的通過不同的顏色顯示出來。縮短了項目前期和現場實施的周期，降低了現場施工成本。
總之，Fieldpower?系統在優化智能化輸送線系統中配電結構、信號傳輸以及通訊有著簡便、靈活、可靠的諸多優點。
4，Fieldpower?系統在現場布線安裝調試過程中的成本分析
隨著智能化輸送線的廣泛推廣，原有集中式布置所需的線纜越來越多，現場布線所需的安裝時間和調試時間月來越長，成本越來越高，經常出現工程師成年累月在現場的狀況，提高了系統集成商和成套商的成本，降低了勞動效率。而離散式系統所帶來的線纜使用量的降低和現場工作量的降低是顯而易見的。參考以往的項目數據所得，使用離散式布線所需的綜合成本要比使用集中式布線所需的成本要下降30~35%。其中從集中式到分布式所使用的電纜即可節約81%的成本，機械安裝和電氣安裝可下降33%的成本。即便傳統接線盒與穿刺技術相比，其電氣安裝調試所節省的成本也可高達80%。
可見，使用Fieldpower?具有更高的性價比，更加適合在復雜系統中的應用。輸送線越復雜越智能，Fieldpower?系統的性價比優勢就越明顯。
5，Fieldpower?在未來的發展中展望
綜上所述，Fieldpower?系統適應了智能化輸送線系統的不斷擴展；模塊化組建，個性化組裝，集成化功能，性價比高，耐候性好，Fieldpower?在智能化輸送線的應用也會越來越成熟，越來越為更多的人所接受！在中國制造2025的“智造”發展中做出貢獻！
Fieldpower?系統不僅僅是制造領域，在智能化倉儲中心、機場行李分揀系統、郵政物流系統乃至新能源領域都會得以廣泛的應用。隨著和更多智能化模塊的組合，其配電、控制以及數據傳輸等方面會顯示出越來越多的新產品和新應用！
作者：魏德米勒亞太區行業自動化和解決方案事業部總監 閆方波
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