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剛體滑觸線的設(shè)計數(shù)據(jù)及計算方式

[當(dāng)前欄目：技術(shù)支持]????? [發(fā)布日期：2015-09-06]

剛體滑線

一、概述
    若在高溫、高濕、高灰塵的惡劣環(huán)境下或需要高電壓、大電流的供電方式，如煉鋼、鑄造等，采用普通的安全滑線已不能滿足要求；使用輕軌（如煉鋼廠、鑄造廠等）進(jìn)行供電，安裝空間大且阻抗大，浪費(fèi)嚴(yán)重；架設(shè)銅線（如煤碼頭等），存在著架線麻煩且易發(fā)生斷電現(xiàn)象。為此，耐污染大電流的剛體滑線應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)不同的安裝條件，本公司開發(fā)了兩種形式的剛體滑線，即拼裝式PJGH和復(fù)合式Y(jié)JGH型剛體滑線。
    特點(diǎn)：
    重量輕，維修方便，安裝空間小
    接觸性能良好，無拉弧現(xiàn)象
    壽命長
    接觸電阻小

    主要電氣特性：

項目	指標(biāo)
安裝海拔高度	≤2000m
安裝等級	Ⅲ級
周圍環(huán)境溫度	-40℃～＜+150℃
周圍環(huán)境濕度	≤95％，允許短時凝露
污染等級	4級
短時耐受電流	20倍額定電流1s
化學(xué)腐蝕性能	耐酸堿和耐鹽霧腐蝕
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)	Q/320211ADZ004-1996

二、滑線選用
    拼裝式剛體滑線與復(fù)合式剛體滑線可相互代替，按電流大小任意選用。
    滑線選用計算和校核見預(yù)備知識。

三、部件介紹及參數(shù)
    因拼裝式和復(fù)合式兩種滑線的制作工藝和某些參數(shù)不同，分別進(jìn)行介紹如下。
    A 滑線主體

YJGH系列剛體滑觸線和低阻抗滑觸電線

一、產(chǎn)品特點(diǎn)
    本產(chǎn)品由燕尾糟銅棒和高強(qiáng)度工字鋼構(gòu)成，其嵌裝工藝保證了銅棒和工字鋼的緊密結(jié)合。采用高強(qiáng)度專用絕緣子作支撐，從而組成向各種移動設(shè)備饋電的滑觸線。其滑線截面如右圖所示
    本產(chǎn)品有如下特點(diǎn)：
    1.運(yùn)行可靠，絕不發(fā)生電源中斷故障，可使用于高溫、高粉塵、高腐蝕等惡劣環(huán)境。
    2.采用燕尾槽嵌裝工藝后，解決其它剛體滑線運(yùn)行中受振動引起的螺絲松動現(xiàn)象，從而保證滑線整體牢固可靠。
    3.機(jī)械強(qiáng)度大，不易彎曲變型，能承受強(qiáng)大的短路沖擊電流。
    4.可根據(jù)用戶需要設(shè)定截流量，最大可達(dá)到l000mm²，電壓等級可達(dá)到5kv以上。
    5.采用銅體導(dǎo)電，可大幅度降低導(dǎo)線電能損耗。
    6.添加輔助電纜后，可組成低阻抗滑觸線，線路阻抗成倍降低。
    7.散熱面大，結(jié)構(gòu)緊湊簡單，安裝維修方便。
    8.布線可在上部滑觸或側(cè)面滑觸。
    9.集電器采用拉簧壓力，雙極電刷，具有優(yōu)良的續(xù)電能力。

二、產(chǎn)品型號與規(guī)格
    1.剛體滑觸線的規(guī)格按燕尾槽銅棒的標(biāo)稱截面來定

2.剛體滑觸線的型號、規(guī)格及額定電流值。如下表

型號	標(biāo)稱截面 mm²	額定電流（A）	重量 kg/6米
YJGH-100	100	495	30.0
YJGH-150	150	620	32.0
YJGH-200	200	728	35.0
YJGH-300	300	1050	40.0
YJGH-400	400	1210	46.0
YJGH-500	500	1500	51.0
YJGH-600	600	1800	56.0
YJGH-700	700	2100	62.0
YJGH-800	800	2400	67.0
YJGH-1000	1000	3000	80.0

3.剛體滑觸線一般情況下按6m定尺供貨
4.剛體滑觸線支架安裝間距一般為3m

三、剛體滑觸線系列配件


上部滑觸式供電端子	G 滑觸線連接夾板	側(cè)面滑觸式供電端子


B溫度補(bǔ)償裝置	L輔助電纜固定夾


側(cè)面滑觸式集電器	上部滑觸式集電器	側(cè)面滑觸式集電器

集電器的型號規(guī)格如下表

型號	額定電流（A）	按觸壓力（Kg）	電壓（V）	滑塊材料	滑觸方式
JGD-Ⅰ	1200	8±2	600-3000	粉末合金	側(cè)面
JGD-Ⅱ	1200	8±2	600-3000	粉末合金	上面
JGD-Ⅲ	1200	5±2	600-300	粉末合金	側(cè)面

四、剛體滑線的連接
1.剛體滑線一般有以下三種導(dǎo)軌

2.滑觸線的連接如下圖所示

連接時，將滑線兩端，通過連接極板用螺絲連接。為了防止剛體因溫度變化引起的膨脹，一般都加裝溫度補(bǔ)償裝置，在安裝溫度補(bǔ)償裝置時，連接處應(yīng)留有間隙，間隙尺寸見下表：

工作場地的周圍溫度	30℃	40℃	60℃	100℃
間隙尺寸	3-5mm	5-7mm	7-9mm	10-15mm

預(yù)留間隙的尺寸跟安裝時的環(huán)境溫度有關(guān)，一般冬季安裝時取高值，夏天安裝時取低值。

五、滑觸線的安裝
1.滑觸線的安裝方式。一般采用上部滑觸和側(cè)面滑觸2種，如下圖所示。


上部滑觸式	側(cè)面滑觸式

    2.滑觸線的安裝支架一般為3米一個，特殊情況也科采取加強(qiáng)措施，適當(dāng)縮小間距，三根滑線之間的相間距離不低于400mm，如高壓饋電相間距離應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大。
    3.滑觸線的具體安裝方式，我廠將根據(jù)用戶設(shè)計要求及時提供詳細(xì)補(bǔ)充材料，現(xiàn)就上部滑觸式通常安裝順序簡述如下：
    (1)安裝支架
    原則上支架應(yīng)與行車路軌垂直安裝，所有支架應(yīng)與行車路軌保持水平。安裝間距為3m-套，為了保證剛體滑線的整體直線，要求支架安裝縱向誤差不得超出lcm，橫向誤差不超過2cm。
    (2)安裝絕緣子組件
    將絕緣子組件固定在支架的預(yù)留間隙孔上，確保絕緣子整體直線。
    (3)安裝剛體滑線
    首先將絕緣子組件上的壓板螺絲松開，把剛體滑線放在剛體坐子上，再擰緊壓板螺絲，剛
體滑線連處應(yīng)放置于支架與支架的中間(見下圖)

    (4)連接滑線
    將剛體滑線兩端用連接專用夾板固定，擰緊螺絲(參考第四部分滑線連接)，保證滑線接頭處平整即可，注意滑線連接夾板長度為22cm，連接后接頭間隙為3-5(mm)。
    (5)安裝溫度補(bǔ)償裝置
    為了防止剛體溫度變化引起的膨脹，一般剛體滑線都設(shè)計溫度補(bǔ)償裝置，本廠將按設(shè)計要求特別制作。安裝時將溫度補(bǔ)償裝置連接專用夾板(長度25cm)固定于剛體滑線兩端的預(yù)留間隙孔上(見圖)，為了保證剛體滑線在溫度變化的情況下伸縮，連接螺絲不能擰緊，并采用雙螺母緊固，完成后把溫度補(bǔ)償裝置連接電纜進(jìn)行固定。

    (6)分段檢修隔離裝置
    分段檢修隔離裝置采用環(huán)氧樹脂絕緣板組成，安裝位置根據(jù)廠方要求確定，安裝方法見第三部分E分段檢修隔離裝置。
    (7)集電器安裝
    集電器固定支架．我廠根據(jù)現(xiàn)場安裝情況進(jìn)行現(xiàn)場制作，然后固定集電器，安裝完畢后應(yīng)將集電器壓力限位片放下，以保證電刷與滑線平面壓力良好（集電器出廠前已壓力限位，把集電器電刷部分向上拉即可放下限位片）。
    (8)輔助電纜固定夾安裝
    輔助電流固定夾一般應(yīng)安裝在滑線兩側(cè)，安裝方式見第三部分（輔助電流固定夾）。
    (9)供電端子安裝
    供電端子安裝在剛體滑線的連接處，安裝方式參照第三部分F上部滑觸式。
    用戶安裝如采用側(cè)面滑觸方式，本廠將隨時提供詳細(xì)材料加以補(bǔ)充說明，并派人員指導(dǎo)安裝。

六、剛體滑觸線的設(shè)計數(shù)據(jù)及計算方式
1.滑觸線阻抗值在100A-100m時線路電壓降值（使用電壓為380V，COS為0.8時）見下表：

滑觸線規(guī)格 mm²	相間距離 mm	在90℃時阻降值 Ω/KM	100A-100m時線路電壓降
滑觸線規(guī)格 mm²	相間距離 mm	在90℃時阻降值 Ω/KM	△U(V)	△U％
100	450	0.223	4.03	1.06
150	450	0.207	3.58	0.94
200	450	0.195	3.38	0.89
300	450	0.186	3.22	0.85
400	450	0.179	3.10	0.81
500	450	0.168	2.80	0.77
600	450	0.164	2.84	0.75
700	450	0.159	2.75	0.72
800	450	0.144	2.49	0.65

    2.負(fù)載電流計算方法
    滑觸線負(fù)荷電流計算方法，過去采用2項式公式計算現(xiàn)介紹國外多數(shù)資料中采用的計算方式：根據(jù)起重機(jī)上安裝的有可能同時運(yùn)轉(zhuǎn)的電動機(jī)額定電流乘以暫載系數(shù)和多臺起重機(jī)的同時系數(shù)，即
    負(fù)荷電流（I）＝所有工作電動機(jī)額定電流（IH）*暫載系數(shù)（FED）*同時系數(shù)（F）
    FED暫載率按下表確定：多臺起重機(jī)同時工作系數(shù)F取0.4-0.7。

暫載率（ED）	暫載率（FED）
100％	1.00
80％	0.90
60％	0.78
50％	0.71
40％	0.63

    3.滑觸線路的電壓降問題
    過去設(shè)計滑觸線路時，采用最大電流來檢驗電壓降，即從低壓屏上的饋電開關(guān)到滑觸線最末端，包括供電電纜在內(nèi)的電壓降不得超過12％，也就是滑觸線和供電線路當(dāng)作一個整體來考慮，在滿足電壓降的要求下，務(wù)使投資最少。隨著近年來引進(jìn)工程增多，綜合國外資料，國外一般都以負(fù)荷計算電流來檢驗電壓降，包括供電線路在內(nèi)到滑觸線最末端的電壓降值不得超過5％。
    電壓降計算公式
    △U=根號3*I*L*Z       或△U=根號3*I*L*(Rcosρ+Xsin)
    式中：△U=電壓降（V）；I=負(fù)荷計算電流（A）；R=電阻（Ω/km）；X=電感（Ω/km）
          Z=阻抗（Ω/km）；L=滑觸線計算長度（m）
    滑觸線計算長度方式：設(shè)L為滑觸線全長（m）
    在滑觸線端部供電時：L=L
    在滑觸線中部供電時：L=L/2
    在滑觸線兩端端部同時供電時：L=L/4
    在滑觸線兩端端部距L/6處供電時：L=L/6

七、低阻抗滑觸線
近代工業(yè)中，起重機(jī)噸位日益增大，運(yùn)行距離愈來愈長，如何處理滑觸線上的電壓降不超過允許值的問題，需要設(shè)計過程中妥善解決。過去解決電壓降過大的方法，不外乎采用：加大滑觸線和供電線路的載面；增加滑觸線上的供電點(diǎn)數(shù)；縮小三根滑觸線之間的相間距離等等。但這些措施往往收效甚微或很不經(jīng)濟(jì)。這是因為滑觸線路中的電抗值難以降低，所以首先要解決如何減少滑觸線路上的電抗值著手。本廠同有關(guān)設(shè)計單位一起，研究國外資料，在剛體滑線的基礎(chǔ)上，添加2根輔助電纜，組成低阻抗滑觸線后，可使線路阻抗值成倍地降低（根據(jù)不同規(guī)格的剛體添加不同截面的電纜后，其阻抗值可以降低到原來的1/2-1/3），下圖為低阻抗滑觸線的簡要配置圖。

八、低阻抗滑觸線的運(yùn)行維護(hù)
滑觸線在正常運(yùn)行中應(yīng)做定期檢查，因為用電設(shè)備是每個工礦企業(yè)的主要生產(chǎn)工具，稍有差錯就會影響工廠的生產(chǎn)效益。在檢查滑觸線時，應(yīng)檢查每6米一個接頭處是否有松動、脫開現(xiàn)象。檢查集電器時應(yīng)檢查集電器活動部位是否轉(zhuǎn)動靈活，拉簧是否疲勞，電刷磨損等情況。（這些情況都會影響到滑觸線的導(dǎo)電性能和集電器的續(xù)電性能，應(yīng)及時作好調(diào)整）

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