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上海潤柳電氣有限公司
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起重機安全滑觸線的選型
2018-3-20 閱讀(1340)
一、滑線的選型必須提供的參數如下：
工作環境：如粉塵、腐蝕、濕度等；
環境溫度：現場全年高、低氣溫；
負載情況：負載率、各負載的額定功率，功率因子及負載的運行情況；
安裝要求：空間大小，安裝方式（如地溝式還是架空式），運行速度等；
電壓降要求：分擔在滑線上的電壓損失；
其他方面的要求：信號干擾等。
二、選型計算：
1、不同已知條件，有不同的算法，這里選擇兩種情況計算：
△已知用電設備或起重機的各電機功率
1）滑線載流量的選擇
必須保證相應滑線載流量 12ING' type="#_x0000_t75">,即12In' type="#_x0000_t75"> ≥12ING' type="#_x0000_t75">
12ING' type="#_x0000_t75">=Σ12IN' type="#_x0000_t75">
額定計算電流12IN' type="#_x0000_t75"> 的選用見下表：
起重機數量 | 所有起重機 大電機 | 所有起重機 第二大電機 | 所有起重機 第三大電機 | 所有起重機 第四大電機 |
12IN*' type="#_x0000_t75"> | 12IN*' type="#_x0000_t75"> | 12IN*' type="#_x0000_t75"> | 12IN*' type="#_x0000_t75"> | |
1 | × | × | × |
|
2 | × | × | × |
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3 | × | × | × |
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4 | × | × | × | × |
5 | × | × | × | × |
兩起重機同時運作 | × | × | × | × |
×表示必須要考慮的電機功率 *表示雙驅動時，應為2·I
本文中所提供的滑線載流量是在40℃時的載流量，若工作環境超過40℃，須按下式計算：
12In' type="#_x0000_t75">=12I40鈩?/m:th">' type="#_x0000_t75"> 12fA' type="#_x0000_t75">
12I40鈩?/m:th">' type="#_x0000_t75">：40℃時的載流量
12fA' type="#_x0000_t75">：電流熱變系數：見下表。
環境溫度 | 40℃ | 45℃ | 50℃ | 55℃ | 60℃ | 65℃ | 70℃ | 75℃ | ||
12fA' type="#_x0000_t75"> |
普通絕緣 外殼滑線 | 鋼導體 | 1.0 | 0.97 | 0.94 | 0.91 |
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鋁導體 | 1.0 | 0.88 | 0.83 | 0.74 |
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| ||
銅導體 | 1.0 | 0.94 | 0.88 | 0.84 |
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| ||
耐熱絕緣 外殼滑線 | 鋼導體 |
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| 1.0 | 0.97 | 0.94 | 0.91 | 0.88 | |
鋁導體 |
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| 1.0 | 0.92 | 0.81 | 0.76 | 0.68 | ||
銅導體 |
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| 1.0 | 0.93 | 0.87 | 0.82 | 0.78 | ||
裸滑線 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | ||
2）滑線型號的確定：
a.根據使用條件（如安裝環境、運行速度等）選擇滑線的型號；
b.根據計算總額定電流12ING' type="#_x0000_t75"> ，選擇相應截面的滑線。
3）負載計算電流的計算：
負載計算電流的大小直接影響電壓降的結果，其算法很多（有的資料按尖峰電流進行計算），本公司根據多年的經驗和參考國外相關行業的算法，采用以下算法進行計算：
12Ig' type="#_x0000_t75">=Σ12IA' type="#_x0000_t75"> +Σ12IN' type="#_x0000_t75">
12IA' type="#_x0000_t75">:啟動電流（A）
12IN' type="#_x0000_t75">:額定電流（A）
12IN' type="#_x0000_t75">和12IA' type="#_x0000_t75"> 的確定按下表進行計算：
起重機數量 | 所有起重機 大電機 | 所有起重機 第二大電機 | 所有起重機 第三大電機 | 所有起重機 第四大電機 | |
12IA*' type="#_x0000_t75"> | 12IA*' type="#_x0000_t75"> | 12IN*' type="#_x0000_t75"> | 12IA*' type="#_x0000_t75"> | 12IA*' type="#_x0000_t75"> | |
1 | × |
| × |
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2 | × |
| × | × |
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3 | × | × |
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4 | × | × |
| × |
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5 | × | × |
| × | × |
兩起重機同時運作 | × | × |
| × | × |
×表示必須要考慮的電機功率 *表示雙驅動時，應為2·I
△已知單臺用電設備或起重機的總功率:
如果僅僅知道安裝的設備總功率時，可按下述方法對滑線進行選型計算：
1）單臺起重機的計算功率按下式計算：
12PK' type="#_x0000_t75">=12PG' type="#_x0000_t75"> ·12fR' type="#_x0000_t75"> （KW）
12PK' type="#_x0000_t75">：單臺用電設備或起重機的計算功率（KW）
12PG' type="#_x0000_t75">：該起重機的總功率（已知）（KW）
12fR' type="#_x0000_t75">：起重機工況系數，取決于起重機起重沖擊情況和工作頻率。見下表
工況條件 | 系數12fR' type="#_x0000_t75"> |
高工作頻率的用電設備，條件惡劣下的起重機如鑄錠吊車，鋼廠吊車，港口起重機等 | 0.75~0.80 |
普通條件下使用的用電設備，起重機：如橋式起重機，倉庫用起重機和生產用的機床等 | 0.65~0.75 |
不經常使用的起重機：如維修用電葫蘆，裝配車間行車，造船廠用起重機等 | 0.45~0.65 |
2）當同一滑線上使用多臺用電設備時，其計算總功率
12PGK' type="#_x0000_t75">=12fa' type="#_x0000_t75"> ·Σ12PK' type="#_x0000_t75">
12fa' type="#_x0000_t75">：同時系數，指用電設備同時工作系數，起重機同時工作的系數按下表進行選擇
起重機使用條件 | 同時系數12fa*' type="#_x0000_t75"> |
分散物資用起重機 | 0.80~0.85 |
集裝箱用吊車，港口用起重機 | 0.70~0.80 |
橋式吊車及生產用電葫蘆 | 0.60~0.70 |
倉庫用起重機 | 0.50 |
*：適用于2臺起重機，在使用兩臺以上起重機時，必須重新確定。
如3臺橋式吊車
12fa' type="#_x0000_t75">=12fa' type="#_x0000_t75"> ·12fa' type="#_x0000_t75"> =0.8×0.8=0.64
3）總負載計算電流12IG' type="#_x0000_t75"> 的計算
12IG' type="#_x0000_t75">= 121000路PGK3路scii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/>UN路Cos蠁' type="#_x0000_t75">（A）
12PGK' type="#_x0000_t75">：計算總功率（KW）
12UN' type="#_x0000_t75">：額定電壓（V）
12Cos蠁' type="#_x0000_t75">:功率因素
4）根據總負載計算電流12IG' type="#_x0000_t75"> ，選擇滑線型號，然后對電壓降進行校核。
電壓降計算
1）環境溫度變化對電壓降的影響
本文中提供的相關技術參數都是溫度為40℃時的結果，如果環境溫度超過40℃，電壓降按下式進行換算：
△U=12鈻砋40鈩?/m:t>fv' type="#_x0000_t75"> △U%=12鈻砋:sSubPr>UN' type="#_x0000_t75"> ·100%
△U：電壓降（V）
12鈻砋Ro40鈩?/m:t>' type="#_x0000_t75">:40℃時電壓降（V）
12UN' type="#_x0000_t75">：額定電壓（V）
12fv' type="#_x0000_t75">:電壓熱變系數，其值如下表：
導體溫度 | 70℃ | 75℃ | 80℃ | 85℃ | 90℃ | 95℃ | 100℃ | 105℃ | ||
12fV' type="#_x0000_t75">
|
鋼導體 | ≤200A | 0.901 | 0.886 | 0.872 | 0.858 | 0.845 | 0.832 | 0.820 | 0.907 |
＞200A | 0.908 | 0.894 | 0.880 | 0.867 | 0.854 | 0.842 | 0.930 | 0.818 | ||
≤500A | 0.965 | 0.960 | 0.954 | 0.948 | 0.943 | 0.937 | 0.932 | 0.926 | ||
鋁導體 | 500~800A | 0.976 | 0.972 | 0.968 | 0.964 | 0.960 | 0.956 | 0.952 | 0.948 | |
＞800A | 0.985 | 0.983 | 0.979 | 0.976 | 0.972 | 0.969 | 0.967 | 0.962 | ||
銅導體 | ≤500A | 0.959 | 0.982 | 0.945 | 0.938 | 0.932 | 0.925 | 0.919 | 0.912 | |
500~800A | 0.983 | 0.980 | 0.977 | 0.974 | 0.971 | 0.968 | 0.965 | 0.961 | ||
800~1250A | 0.993 | 0.992 | 0.991 | 0.990 | 0.989 | 0.987 | 0.986 | 0.985 | ||
＞1250A | 0.998 | 0.997 | 0.996 | 0.996 | 0.995 | 0.994 | 0.992 | 0.991 | ||
2）電壓降△U的計算
分擔在滑線上的電壓損失△U必須滿足許可的電壓降（用戶提供），一般情況下△U/12UN' type="#_x0000_t75"> 不超過7%，冶金行業不超過5%。
直流負載：△U=2·I·12IG' type="#_x0000_t75"> ·R（V）
單相交流負載：△U=2·I·12IG' type="#_x0000_t75"> ·Z（V）
三相交流負載：△U=123' type="#_x0000_t75"> ·I·12IG' type="#_x0000_t75"> ·Z（V）
△U：電壓降（V）
12IG' type="#_x0000_t75">：總負載計算電流（A）
R：導體電阻（Ω/m）
Z：導體阻抗（Ω/m）
l:供電長度（m）
L:系統長度（m）
當電壓降超過許可值時，除了選擇更大截面的滑線外，可通過增加供電或者改變供電位置或改變供電長度，從而改變電壓降。也可采用其他供電方式，如電流較大時，可采用加并聯電纜方式（即加輔助電纜）以減小電壓降。
列舉幾種供電位置的供電長度及供電示意圖：
單端供電l=L 中間供電l=L/2
l=L l=L/2
L
雙端供電l=L/4
l=L/4
注：*導體溫度=環境溫度+導體溫升（導體溫升取30℃）
3、阻抗的確定（可參閱有關資料）
1）直流電阻r的計算
直流電阻與電阻率、截面積有關（這里按單位長度電阻計算）
R=12蟻20' type="#_x0000_t75"> （1+0.004（θ-20））/s （Ω/m）
12蟻20' type="#_x0000_t75">:20℃導電率，12蟻閾?/m:t>' type="#_x0000_t75"> =0.0178 mm²/m ；12蟻閾?/m:t>' type="#_x0000_t75"> =0.028 mm²/m。
θ：滑線實際工作溫度。 （℃）
S：滑線的截面積 （mm²）
2）感抗X的計算
感抗的計算比較復雜（可查閱相關資料），為簡化計算，假設各相感抗相同，可按以下簡化公式計算：
X=0.1445lg12p w2蟺D+h蟺b+2hp wr>' type="#_x0000_t75"> +0.01884 （Ω/km）
D:幾何均距，D=12D1
D2p wD3' type="#_x0000_t75"> mm
12p wD1' type="#_x0000_t75">~12p wD3' type="#_x0000_t75"> ：為A、B、C相間距 mm
h:導體高度 mm
H:導體寬度 mm
3）交流電阻的計算
12Ra' type="#_x0000_t75">=12p wKjp wKiR胃' type="#_x0000_t75"> （Ω/mm）
12p wKj' type="#_x0000_t75">:集膚效應系數，因計算較復雜，在這里取經驗值，見下表；
12p wKi' type="#_x0000_t75">：鄰近效應系數，滑線取1.03；
12p wR胃' type="#_x0000_t75">：溫度θ℃時的直流電阻； （Ω/m）
集膚效應系數K
滑線截面積mm² | 導體材質 | |
鋁 | 銅 | |
≤100 | 1.00 | 1.00 |
100~150 | 1.005 | 1.001 |
150~250 | 1.008 | 1.028 |
250~400 | 1.02 | 1.055 |
400~640 | 1.07 | 1.14 |
640~800 | 1.08 | 1.16 |
800~1000 | 1.112 | 1.18 |
1000~1250 | 1.13 | 1.20 |
＞1250 | 1.15 | 1.22 |
4）阻抗的計算
Z=12X2+Ra2' type="#_x0000_t75"> （Ω/m）
X:滑線感抗 （Ω/m）
12Ra' type="#_x0000_t75">：滑線交流電阻 （Ω/m）
