1 前言
內蒙古化肥廠(chǎng)主要動(dòng)力來(lái)源于兩臺產(chǎn)汽量145t/h 燃煤高壓鍋爐,兩臺爐日耗煤約910噸,原料煤場(chǎng)3臺橋式起重機承擔著(zhù)鍋爐主要上煤任務(wù)。但是,由于建廠(chǎng)時(shí)電氣滑接裝置設計選型不當,自1996年投運以來(lái),滑觸裝置故障頻繁,加上因此而產(chǎn)生的供電質(zhì)量問(wèn)題,加劇了起重機電氣控制部分和電機的損壞,造成起重機經(jīng)常不能正常工作,威脅鍋爐的正常上煤和全廠(chǎng)安全穩定運行。 期間,雖幾次小改小革,都不能解決根本問(wèn)題,隨著(zhù)運行年限的增加,其維修更加困難,且維修工作量和備品備件消耗量很大。為解決我廠(chǎng)這一電氣老、大、難問(wèn)題,廠(chǎng)技術(shù)人員對大型煤場(chǎng)電氣滑觸裝置運行情況進(jìn)行了外出考查調研。在綜合比較各類(lèi)電氣滑觸裝置優(yōu)缺點(diǎn)的基礎上,經(jīng)反復研究論證,結合本廠(chǎng)實(shí)際,制定了獨特的改造方案,并于1998年5月裝置運行良好,且維護量和備件消耗量極低,既節約了資金又為我廠(chǎng)安全穩定運行提供了保障。
2 故障原因分析
煤場(chǎng)共有3臺橋式起重機,跨距30米,大梁導軌240米,起重機共用1組(3根 A、B、C3相) 滑觸線(xiàn),每相240米的滑觸線(xiàn)由單根6米長(cháng)的塑料防護式安全鋁滑線(xiàn)連接而成。集電器為特制配套的塑料外殼集電器?;|線(xiàn)通過(guò)支架和大梁固定,槽口向下,集電器插入槽中,起重機運行時(shí)由固定于行車(chē)上的集電器架推動(dòng)集電器移動(dòng)實(shí)現滑觸輸電。這種滑接裝置有安全防護好等優(yōu)點(diǎn),但應用于內蒙古化肥廠(chǎng)存在以下不足之處。
2.1 不適應于北方氣候嚴寒,溫差大地區及戶(hù)外使用。 由于熱脹冷縮,戶(hù)外日曬雨淋及低溫,塑料外殼極易變形脆裂,使滑觸線(xiàn)變形,集電器運行不暢,受力增大,造成滑觸線(xiàn)拉壞或集電器散架。另外,由于接觸**,缺相運行,加劇了電氣控制部分和電機的損壞。
2.2 由于滑觸線(xiàn)長(cháng),接口多,且接口處難以平滑過(guò)渡,集電器在接口處易發(fā)生卡塞現象,造成滑觸線(xiàn)和集電器的損壞。
2.3 由于起重機跨度寬,運行距離長(cháng),起重機上、下、左、右位置移動(dòng)偏差較大,原集電器架難以調整好集電器的位置。
2.4 煤場(chǎng)環(huán)境惡劣,煤粉飛揚,日積月累在鋁槽中產(chǎn)生沉積,使集電器運行不暢,造成集電器和滑線(xiàn)的損壞。
3 改造方案
因現場(chǎng)條件限制,改造只能在原有框架上進(jìn)行。 主導思想是盡量減少滑觸線(xiàn)的中間接口,增大滑觸線(xiàn)和集電器的調節量。 集電器要簡(jiǎn)單耐用,盡力降低集電器和滑觸線(xiàn)的磨擦力。 方案如下:
3.1 利用長(cháng)240米,Φ120mm 的紫銅桿做滑觸線(xiàn),滑觸線(xiàn)兩頭用9噸絕緣子和長(cháng)240mm 的索具螺旋扣固定。 中間用固定于工字鋼大梁上每隔3米的絕緣支架( 見(jiàn)圖1) 支撐。
3.2 用120mm×50mm×48mm 的紫銅石墨碳塊做集電器,并固定于特制的集電器架( 見(jiàn)圖2) 上。
3.3 電氣計算
工作電流計算:根據公式:I工作=K1P3+K2Pn+A,
其中:
P3:起重機中三個(gè)功率*大動(dòng)力設備的功率和。 根據實(shí)際取55KW。
Pn:起重機所有動(dòng)力設備的總功率。 根據實(shí)際取75KW。
A:其他負荷工作電流,取15A。
K1、K2:功率電流轉換系數,根據起重機類(lèi)別,K1 取0.6,K2 取0.3。
經(jīng)計算單臺起重機工作電流為70.5A。 三臺起重機同時(shí)工作時(shí),工作電流為211.5A。
經(jīng)查表計算 Φ12mm 的紫銅桿載流量在800A 以上,遠遠大于211.5A 的工作電流。
電壓降計算:根據公式 ΔU=3I工作·Z·t·cosΦU 額定
其中:I工作:工作電流211.5A。U 額定:額定電壓380VCOSΦ:負荷功率因素,對繞線(xiàn)電機取0.65。
Z:交流阻抗值( Ω/km) ,經(jīng)查表計算,Φ12mm 的紫銅桿 Z 值取0.34Ω/km。
t:滑觸線(xiàn)長(cháng)度( km) ,因是單端饋電,t 取0.24km。
經(jīng)計算電壓降為3%,滿(mǎn)足一般起重機低于7%的電壓降要求。
改造后的滑觸裝置,滑觸線(xiàn)成為可活動(dòng)部分,滑觸線(xiàn)嵌入集電器槽中。 運行時(shí)集電器向上托著(zhù)滑線(xiàn)移動(dòng)實(shí)現滑接輸電。 因滑線(xiàn)中間有每隔3米的絕緣支架支撐,滑觸線(xiàn)張力很小。 固定于框架兩端的索具螺旋扣可調節滑觸線(xiàn)因熱脹冷縮產(chǎn)生的松緊不適?;|線(xiàn)的活動(dòng)量可完全適應行車(chē)的位置移動(dòng)偏差。由于滑觸線(xiàn)中間無(wú)接口,且紫銅和石墨碳塊磨擦力小,集電器運行通暢,碳塊磨損量小,一年中需更換一次。 另外,滑觸線(xiàn)通過(guò)自身的重力和集電器壓接,運行中,滑觸線(xiàn)和集電器接觸更加穩定和良好。
4 結束語(yǔ)
這次技術(shù)改造原因找的準,方案切合實(shí)際,收到了非常滿(mǎn)足的效果,改造后的滑接裝置再沒(méi)有發(fā)生故障,為內蒙古化肥廠(chǎng)的安全穩定運行提供了必要保障。