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揚州市昂立電氣有限公司
主營產品： 單級滑觸線,工字鋼電纜滑車,滑線指示燈,電纜滑線導軌,滑線集電器,無接縫滑觸線 |
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選擇滑導線的方法/單級滑導線/安全滑導線
2012-7-10 閱讀(2876)
選擇滑導線的方法
一、根據熱電負荷所作的選型
下列因素影響滑導線的選擇：
—熱電負荷
—電壓降
—環(huán)境條件
—價格
用下面的例子可對每個因素的作用作一有效的說明：
例如：10噸行車的滑導線供電系統(tǒng)，長度100米
大的溫度范圍內：0℃—35℃
環(huán)境條件：良好，室內
動力供給：415伏，三相，50赫茲，一個終端部供電
允許電壓降3%
行車電機說明：
功率（千瓦） 電機正常工作電流 電機起動電流
起升 20 54安培 108安培
小車運行 3 8安培 24安培
大車運行 2X2 11安培 33安培
熱電負載
總的熱電負載是正常運行時間同時產生的電力負載之和。
有下列兩種類型的熱電負載需考慮：
1、 持續(xù)負載
2、 間斷負載、
對于包含一個以上行車的系統(tǒng)，決定其熱電負載須考慮所有下表標有“*”的電機的工作電流。
| 行車數 | 所有行車中大的電機 | 行車中第二大的電機 | 行車中第三大的電機 | 行車中第四大的電機 |
| 1 | * | * | | |
| 2 | * | * | * | |
| 3 | * | * | * | |
| 4 | * | * | * | * |
在上述的例子中，總的熱電負載是54+11=65安培。因此100安培的安全Ⅱ型滑導線就可滿足要求。
1、 持續(xù)熱電負載
所有的產品以額定電流分類，如安全Ⅱ型100安培=100安培持續(xù)額定電流，安全Ⅱ型400安培=400安培持續(xù)額定電流。當實際負荷不超過此值，并且在25℃以下的環(huán)境溫度中使用時，導體不會過熱。
分類時用的電流值是以滑導線采用聚氯乙烯外套為基礎的，當環(huán)境溫度大于25℃時，其大持續(xù)電流必須按下表減少。
大持續(xù)電流一安培
| 大環(huán)境溫度 （攝氏度） | | 安全Ⅱ型 | |||||||
| 60安培 | 100安培 | 125安培 | 160安培 | 200安培 | 250安培 | 315安培 | 400安培 | ||
| 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 75 | 18 | 30 | 38 | 48 | 60 | 75 | 95 | 121 | |
| 70 | 26 | 43 | 53 | 68 | 85 | 107 | 134 | 171 | |
| 65 | 31 | 52 | 65 | 84 | 104 | 131 | 165 | 209 | |
| 60 | 36 | 60 | 75 | 96 | 121 | 151 | 190 | 241 | |
| 55 | 40 | 67 | 84 | 108 | 135 | 169 | 212 | 270 | |
| 50 | 44 | 74 | 92 | 118 | 148 | 185 | 233 | 295 | |
| 45 | 48 | 80 | 100 | 128 | 160 | 199 | 251 | 319 | |
| 40 | 51 | 85 | 107 | 136 | 171 | 213 | 269 | 341 | |
| 35 | 54 | 90 | 113 | 145 | 181 | 226 | 285 | 362 | |
| 30 | 57 | 95 | 191 | 153 | 191 | 238 | 300 | 381 | |
| 25 | 60 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | 400 | |
| 大環(huán)境溫度 （攝氏度） | | 重Ⅲ型 | |||
| 630安培 | 800安培 | 1000安培 | 1250安培 | ||
| 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 75 | 190 | 241 | 302 | 377 | |
| 70 | 269 | 341 | 426 | 533 | |
| 65 | 329 | 418 | 522 | 653 | |
| 60 | 380 | 482 | 603 | 754 | |
| 55 | 425 | 539 | 674 | 843 | |
| 50 | 465 | 591 | 739 | 923 | |
| 45 | 503 | 638 | 797 | 997 | |
| 40 | 537 | 682 | 852 | 1006 | |
| 35 | 570 | 724 | 905 | 1131 | |
| 30 | 601 | 763 | 953 | 1192 | |
| 25 | 630 | 800 | 1000 | 1250 | |
2、 間斷熱電負荷
所有的滑導線額定值是以滑導線的溫度升高為基礎的，根據其使用的絕緣材料的類型，要求其不超過一特定的數值。
若負載不是連續(xù)的，可以承受的額定值將增加到一更高的數值，這一點是由負載持續(xù)的時間來決定的。所有的間斷電流都是基于一個十分鐘的循環(huán)，例如20%的額定值=運行2分鐘+停機8分鐘。額定值越低，產生熱量的負載的時間就越短，同時冷卻的時間相對長一些。因此允許高負載，但時間不能長。
如果負載安全是循環(huán)的，且循環(huán)的信息知道，這樣通過下述的表達就可獲得一更準確的數值，即一產生熱量的等效電流。
表中的每個數值都是一個循環(huán)，是用電流值及使用時間表示出來的。
有效持續(xù)電流（安培）=
此中：I1=t1時的電流，I2=t2時的電流，Iy=知悉的項目
在25攝氏度的條件下，對于滑導線，其間斷電流額定值：
| 允許的電流值單位：安培 | 額定值的百分比 | ||||
| 100% | 80% | 60% | 40% | 20% | |
| 63 | 69 | 81 | 99 | 140 | |
| 80 | 88 | 103 | 126 | 178 | |
| 100 | 111 | 129 | 158 | 223 | |
| 125 | 138 | 161 | 197 | 278 | |
| 160 | 177 | 206 | 252 | 356 | |
| 200 | 222 | 258 | 316 | 446 | |
| 250 | 277 | 322 | 395 | 557 | |
| 315 | 348 | 405 | 496 | 700 | |
| 400 | 444 | 516 | 632 | 892 | |
| 500 | 555 | 645 | 790 | 1115 | |
| 630 | 699 | 812 | 995 | 1404 | |
| 800 | 888 | 1032 | 1264 | 1784 | |
| 1000 | 1110 | 1290 | 1580 | 2230 | |
| 1250 | 1387 | 1610 | 1975 | 2287 | |
說明：
計算間斷電流持續(xù)率需要大量的使用情況的信息。建議考慮以下三種情況。
100%的持續(xù)率
必須用于所有的設備在連續(xù)使用的情況下。
60%的持續(xù)率
此持續(xù)率可用于不連續(xù)使用但參與生產過程的應用中。
例如：重任務的工廠行車 娛樂性的公園
40%持續(xù)率
此持續(xù)率將更加適合用于間斷的使用的設備的應用。
電壓降
僅僅以熱電負載為基礎選擇滑導線是不夠的。
允許的電壓降決定了滑導線允許的大電阻。
在一個系統(tǒng)中的電壓降的數值是由系統(tǒng)的有效長度和電流情況影響的。如果電壓降過大，那就會影響由它供電的電力設備的運行。
例如：電機起動不了。制動器不松開。
在一個多臺行車的系統(tǒng)中，對標有“*”號的電機的起動和工作電流的組成決定了電壓降下的電力負載。
| 行車數 | 所有行車中大的電機 | 行車中第二大的電機 | 行車中第三大的電機 | 行車中第四大的電機 | ||||
| 起動 | 運行 | 起動 | 運行 | 起動 | 運行 | 起動 | 運行 | |
| 1 | * | | | * | | | | |
| 2 | * | | | * | | * | | |
| 3 | * | | * | | | * | | |
| 4 | * | | * | | | * | | * |
對于交流電設備： 電壓降=長度×阻抗×電流×1.73
對于直流電設備： 電壓降=長度×電阻×電流×2.0
所有的設備由于以下因素，將產生兩個電壓降的數值。
1、 起動電流
2、 正常運行電流
二、在電壓降計算中各種動力輸入方式的影響
典型的起動電流值
標準鼠籠式電機 — 5×正常運行電流
錐形電機—用于一些電葫蘆上 — ７×正常運行電流
滑環(huán)式電機 — ?。?times;正常運行電流
如有可能請用電機制造廠提供的電流值。
根據上述的倍數，可以看出，在開始的時候，對設備在有負載的情況下，在必須起動或停止的地方，對電壓降進行檢查是非常重要的。
對那些不是在有負載的情況下進行的起動，這就不那么重要了，除非設備的慣性比其負載高。在處于440伏的正常電壓供應的情況下，對于交流設備，對電力負載的供應所允許的大的總電壓降不得超過10%。一般情況下，滑導線系統(tǒng)運行具有該總值的5%，其它5%在機器內損耗，如果對設備的損耗預計會小一點的話，此值可以加大。
對于那些對低電壓有特殊要求的特殊應用中，這種電壓降要求不是很苛刻。
由于電壓降是由滑導線的長度引起的，如果環(huán)境允許，通過選擇一佳的向滑導線供電的點或多點供電，就有可能盡量降低電壓降。用于電壓降計算的可能的供電點和它們的有效長度如下：
電壓降計算中使用的長度
1、一終端供電 L
2、 正中供電 L/2
3、 兩端供電 L/4
4、 從離兩終端L/6處供電 L/6
5、 從離兩終端L/10處和正中這三處供電 L/10
在上述例子中，可考慮用于計算電壓降的電壓負載為108+11=119安培。
此例的電壓降為：
系統(tǒng)有效長度×阻抗×電流×1.73
電壓降=100×0.002891×119×1.73
=59.92伏特=名義電壓的14.3%
此電壓降的值為14.3%對行車的電力設備的工作需要來說太高，可能妨礙它的工作。例子中是大不超過線電壓的3%。
降低電壓降有兩處方法。
1. 通過改變動力輸入位置或多點供電降低系統(tǒng)的作用長度。
2. 通過選擇具有較好的供電材料，如銅或鋁的滑導線，從而降低滑導線的阻抗。
選擇1
在此例子中，如動力輸入的位置為系統(tǒng)離端點L/6處和正中點處。這就使系統(tǒng)的作用長度降至六分之一，即100/6=16.66米，因此電壓降=16.66×0.002891×119×1.73=9.92伏特=線電壓的2.4%
選擇2
安全Ⅱ型，160安培（銅導體）具有一較低的阻抗值，因此電壓降=100×0.000364×119×1.73=7.49伏特=線電壓的1.8%
三、環(huán)境條件
在我們的例子中我們假設的是處于好的、清潔和干燥的條件下。如果安裝在鹽堿環(huán)境下，且行車很少使用，例如三個月使用一次，這樣鍍鋅鋼和銅都不適合了（兩者很快會生銹），因此我們建議使用安全Ⅱ型，200安培的滑導線，其電壓降計算的結果表明電壓降的百分比為1.6%。
所有的材料都有局限性，滑導線系統(tǒng)上的材料也不例外，其詳細情況如下：
鍍鋅鋼
不適用于室外。其鍍層易被腐蝕，如系統(tǒng)不連續(xù)使用的話，鋼就會被腐蝕。
適合于沒有化學污染的室內條件下。
不銹鋼
適合適用于室外，海上及某些化學物浸染的環(huán)境下。
銅
適用于室外和海上，這要求經常使用，從而使系統(tǒng)避免生長氧化物和銅綠。
壓有不銹鋼接觸面的鋁
適用于室外、海上及某些化學物浸襲的環(huán)境下。
聚氯乙烯絕緣體
適用于室內和室外，有好的抗化學腐蝕能力。
BAYBLEND絕緣體
此材料適用于較高環(huán)境溫度下，也可在熱帶氣候條件下的室外使用。
聚碳酸脂絕緣體
此材料適用于較高環(huán)境溫度下，也可在熱帶氣候條件下的室外使用。
玻璃纖維絕緣體
一般適用于處于較高溫度的應用中。
四、應用的類型
一般情況下。電力負載的值將決定滑導線的選擇，但是也要考慮其它細節(jié)。
一般的選擇細節(jié)將決定一特?ǖ幕枷呦低車氖屎閑砸苑系縉鞅曜跡淥謀曜家燦Ρ豢悸竊諛?，例瓤c璞富蛟憊に鴰檔鵲哪巖仔浴?SPAN lang=EN-US>
如有可能，在某些應用中，采取增加滑導線的物理尺寸或加上防護欄以防損壞的謹慎作法。
成本
所有的顧客都盡可能便宜的購買他們要使用的滑導線系統(tǒng)。但便宜并不總等于經濟的滑導線。
顧客安裝一個系統(tǒng)的成本由下述單元組成：
1. 以電流容量、電壓降和環(huán)境條件這些基本要求為基礎購買所選的滑導線的成本
2. 安裝的成本，包括如下內容：
1）安裝滑導線
2） 購買及安裝支架
3） 為滿足電壓降的要求，需要額外的供電點的話，購買及安裝額外的電纜
在絕大多數應用中，通過這三個基本要求來選擇滑導線，終會證明也是便宜的。但是，涉及多個或大型行車的某些應用中，如果不安裝配額外的供電點或增加滑導線的尺寸，它不可能滿足電壓降的需要。
五、滑導線的膨脹及收縮
所有的組成滑導線的各種金屬和絕緣塑料都受溫度的影響而發(fā)生變化。
滑導線系統(tǒng)中使用的各種金屬和絕緣材料都會隨溫度變化的比例在長度上發(fā)生變化。其膨脹系數如下：
金屬 膨脹系數
不銹鋼 0.000018
鍍鋅鋼 0.0000126
銅 0.0000162
鋁 0.0000235
塑料
聚氯乙烯 0.000070
BAYBLEND 0.000075
聚碳酸脂 0.000065
玻璃纖維 0.000014
溫度的變化由下列兩種因素引起：
1） 導體在通電時產生熱量（以下用Tc表示）
2） 環(huán)境溫度引起（以下用Ta表示）
總的溫度的改變包括高環(huán)境溫度和低環(huán)境溫度之差值，再加上由電流產生的溫度的改變之和。溫度的大改變值=（大Ta－小Ta）+Tc
Tc和Ta產生的影響是由系統(tǒng)所在地點決定的。例如：
如果系統(tǒng)處于不變溫度的條件下，則高環(huán)境溫度和低環(huán)境溫度之差值為零。
Tc的實際值是由滑導線的實際電流值決定的。如果負載不到額定值，溫度就不會超過允許的高值（80℃）
加入在25℃的環(huán)境溫度下，達到100%的負載，每一百米的長度的變化如下“
膨脹率 mm/100M/℃ 100米在55℃的溫度改變的
情況下的總長度的改變
不銹鋼 1.80 99mm
鍍鋅鋼 1.26 70mm
銅 1.62 90mm
鋁 2.35 130mm
由于溫度的改變而引起了系統(tǒng)長度的改變，因此在超過一定長度的情況下，有必要在特定的借口處裝上膨脹部件，以吸收這些改變。如果不這樣的作的話，就可能導致滑導線明顯彎曲，致使集電器出軌。
不需要膨脹部件的大系統(tǒng)長為：
| 滑導線類型 | L1 | |
| 安全Ⅱ型 安全Ⅱ型 安全Ⅱ型 安全Ⅱ型 安全Ⅱ型 安全Ⅱ型 安全Ⅱ型 | 60 100安培 125安培 200安培 250安培 315安培 400安培 | 150米 150米 150米 150米 150米 150米 150米 |
| 安全Ⅲ型 安全Ⅲ型 安全Ⅲ型 安全Ⅲ型 | 630安培 800安培 1000安培 1250安培 | 200米 200米 200米 200米 |
對于長度超過上述數值的系統(tǒng)，每相所需的膨脹部件的數量如下計算：
膨脹部件件數=（Ta max－Ta min）×（L－L1）×1000×ce/Exp
計算的數據內容如下：
Ta max =滑導線允許的高溫度（對于聚氯乙烯滑導線是80攝氏度）
Ta min =低環(huán)境溫度
L =系統(tǒng)長度（單位：米）
L1 =沒有膨脹件的大系統(tǒng)長度（單位：米）
Ce =膨脹系統(tǒng)
Exp =膨脹工作范圍（單位：毫米）
安全Ⅱ型 =50mm
安全Ⅲ型 =200mm
例如：
200米160安培的安全Ⅱ型滑導線，聚氯乙烯絕緣體，環(huán)境溫度為25℃至5℃
膨脹件數=（80＋5）×（200－150）×1000×0.0000162÷50
=1.377 即每相約為兩個膨脹件
塑料絕緣體護套的膨脹及收縮由滑導線的裝配設計中被吸收了。
六、集電器的選擇
當選擇現有集電器的時候，下述 要素應被考慮：
1. 額定工作電流數值
2. 運行速度
3. 與滑導線系統(tǒng)相關的設備的移動
4. 環(huán)境
用于一般工業(yè)用途的標準集電器，作為系統(tǒng)的一個部件，在使用中能承受其額定安培數的容量。
這有一個例外：當一個集電器同鋁/不銹鋼的導體聯合使用時，在其具有負載的情況下，使用持續(xù)的時間相對較長，并且電流從一固定的地方流入。
例如： 碼頭的行車始終不卸貨
行車作一項反復的工作，使集電器在滑導線的一段長度上固定不動
高起升起重行車使用一緩慢的起升速度
行車用于維修的用途，要求升至一預定的高度
在這些情況下。集電器的有效額定值將下降50%
在高速運行、持續(xù)大電流和電壓超過500伏特（交流）或600伏特（直流）的情況下，請與我們的技術部門。
所有的集電器都適合于行駛速度不超過200米/分鐘的情況下，如超過此值，請與我們的技術部門協(xié)商。
| 集 電 器 | |||
| 系統(tǒng) | 安全Ⅱ型 | 重Ⅲ型 | |
| 部件號 | 30990 | 345801 | 345807 |
| 100%持續(xù)率電源（安培） | 100 | 250 | 500 |
| 頭數 | 1 | 1 | 2 |
| 設定高度 | 102 | 230 | 230 |
| 垂直公差mm | +80/-20 | ±50 | ±50 |
| 橫向公差mm | ±63 | ±50 | ±50 |
| 觸靴等級 | 銅 石墨 | 銅 石墨 | 銅 石墨 |
| 觸靴接觸面積 | 360 | 1088 | 1088 |
| 彈簧負荷重量Kg | 2.5 | 8 | 8 |
| 觸靴壓力 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
| 允許磨損程度mm | 5 | 8 | 8 |
| 大速度m/min | 200 | 200 | 200 |
| 電纜規(guī)格 | 10 | 2×35 | 4×35 |
| 支持桿 方管mm | 25 | 25 | 25 |
| 集電器裝配重量Kg | 0.8 | 3.5 | 7.0 |
相關于滑導線系統(tǒng)的設備的移動
安裝的每個集電器對其在橫向豎直的軌道移動都誤差都能自行調整。但是，為了使運行正常，對這些移動的限制一定要遵守。
滑導線系統(tǒng)和現行集電器的保險保護
1．滑導線系統(tǒng)
不考慮公布的滑導線額定值的情況下，對電力負載也應控制，使其不超過滑導線的大額定值，
2.集電器
由于集電器需要非常靈活地運動，其內部安裝的電纜可小于供電電纜的規(guī)格。
為了保證集電器受到保護，保險絲的規(guī)格應根據以下單個集電器電纜規(guī)格表進行選擇，其大小應控制為大的電力負載/相：
| 電纜規(guī)格（） | 短路0.2秒時的電流 | 大的負載/相的“T型”保險規(guī)格（安培） |
| 4 | 1600 | 125 |
| 10 | 3200 | 250 |
| 16 | 5120 | 315 |
| 25 | 8000 | 500 |
| 35 | 11200 | 630 |
| 50 | 16000 | 750 |
| 70 | 28000 | 1250 |
如果使用的集電器引導不同規(guī)格的電纜，就應根據尺寸小的電纜來安裝保險。
