起重運輸機械的供電方之滑觸線供電方式

 滑觸線是各種橋式起重機，門式起重機等使用*為普遍的一種供電方式，常用的滑觸線型式有下列幾種。

1、角鋼滑觸線，這是我國過去幾十年來廣泛使用的一種滑觸線型式，其優(yōu)點是能節(jié)省有色金屬消耗量和結構堅固耐磨，其缺點是電能損耗大，施工困難，運行時因接觸**會有火花產(chǎn)生，尤其是對一些大噸位起重機，其負荷電流很大，采用角鋼滑觸線因受線路阻抗大的限制，往往要加很大截面的鋁輔助線，但鋁輔助線載面增大到某一截面時（如80×6mm2的扁鋁），因三根滑觸線之間的相間距離不能減少，如繼續(xù)增大鋁輔助線的載面，其阻抗值減小甚微。因此對大噸位起重機的滑觸線不得不采用多點分段供電或采用三芯電纜作輔助線來滿足起動時對電壓降的要求，這樣的供電方式不但增加了電纜線路的消耗量，還在滑觸線路上增加許多連接點，使故障的可能性增加，隨著引進技術的增多，各種新型滑觸線在寶鋼一、二期工程中被普遍采用。起重運輸機械的供電方之滑觸線供電方式。

2、剛性滑觸線：這是一種以銅作為導電材料，鋼材作為加強材料，敷設在在絕緣子上的滑觸線。一般是根據(jù)載流量的大小將銅材嵌裝在輕軌上或將溝型銅線用鋼制夾板夾緊，然后在固定在絕緣子上。剛性滑觸線的載流量和導電體的載面積都比較大，其導電體的載面積一般為70~540mm2額定電流為300~1850A，*高溫度為95C，具有很好的耐觸性能，在惡劣的條件下使用時其性能也不會降低，能保證有較長的壽命，且具有很高的機器強度，不會變形和彎曲，也不易出現(xiàn)斷線等現(xiàn)象。這種滑觸線是安裝在瓷瓶上的，所以安裝和維護都比較簡單。剛性滑觸線的用途*廣，可廣泛用作各種不同噸位起重機的滑觸線，尤其是對一些大容量起重機和高溫多塵場所更為適用，其電壓也可提高到3KV，如寶鋼煉鋼場內(nèi)的440噸起重機就是采用電壓為3KV的剛性滑觸線。對380V電壓的起重機，如果負荷電流很大，采用剛性滑觸線的線路電壓降超過允許值時，只在剛性滑觸線上添加二根不同相序的輔助線后，其阻抗值即可成倍地降低，使線路電壓降減小到允許值之內(nèi)。

    下面是寶鋼工程中一臺150/70噸橋式起重機的線路電壓降計算數(shù)據(jù)；供電電壓為380V，計算負荷電流為I=1140A，要求起重機在正常工作時的總電壓降不超過5%。

             電源線路：線路長度：L1=190m                              

電源電纜規(guī)格：SHVV-600，4（3×250）mm2                                        

電源電纜載流量：4×310A=1240A

              電源電纜阻抗（在cosφ=0.8時）：Z1=0.1210/4=0.0302Ω/km

              電源線路電壓降△U1= IL1Z1= ×1140×0.19×0.0302

                                =11.33V

滑觸線路：滑觸線規(guī)格：240mm2剛性滑觸線

          輔助線規(guī)格：SHVV-600，2×150 mm2

          額定載流量：1350A

          滑觸線計算長度：L2=60m

          滑觸線合成阻抗（在cosφ=0.8時）：Z2=0.0566Ω/km

          滑觸線路電壓降△U2= IL2Z2= ×1140×0.06×0.0566

                            =6.7V

    總的線路上電壓降百分值：

u=

         小于電壓降允許值5%

    剛性滑觸線的安裝方式有上部滑觸和側面滑觸兩種形式，側面滑觸方式可以縮小三根滑觸線之間的距離，可使線路阻抗降低，寶鋼工程中多數(shù)采用這種形式。

剛性滑觸經(jīng)的另一種安裝形式為上部滑觸方式，起重機上的集電刷在滑觸線上部滑動時接觸比較良好，這對舊有的角鋼滑觸線更換為剛性滑觸線時，可以利用舊有的滑觸線支架，更換比較容易。起重運輸機械的供電方之滑觸線供電方式。

剛性滑觸線也可以安裝在起重機的上部屋架上，集電刷在下部采用下面滑觸的方式，總之剛性滑觸線的安裝方式比較靈活，可根據(jù)要求，采用不同的安裝方式，如港口起重機所用的滑觸線就是將剛性滑觸線安裝在地溝內(nèi)使用。

剛性滑觸線的載流量可從300a到1850a，如還要求有更大載流量的滑觸線時，目前國內(nèi)已能生產(chǎn)3000a的滑觸線。

剛性滑觸線的優(yōu)點是動態(tài)穩(wěn)定性好，因為它是同角鋼滑觸線一樣直接固定在瓷瓶上的，只要選擇足夠強度的截面積和支持點間的距離（一般為3m距離一個支持點），在*大三相短路電流的沖擊下均能滿足動穩(wěn)定的要求，這是剛性滑觸線*大優(yōu)點。

剛性滑觸線的支持點距離一般均為3m，這和過去常用的角鋼滑觸線支持點距離相同。對于支持點距離，日本標準為不超過3m，德國標準為不超過2.5m，這是根據(jù)滑觸線的結構強度來確定的。起重運輸機械的供電方之滑觸線供電方式。

剛性滑觸線也同角鋼滑觸線一樣必需裝設溫度補償裝置，即每隔一定長度在兩段滑觸線之間用軟銅線連接。溫度補償裝置德國為每隔35~42m安裝一個（滑觸線每段標準供貨長度為7m），日本在設計中按18~24m安裝一個溫度補償裝置（滑觸線每段標準供貨長度為6m）。

剛性滑觸線的相間距離按滑觸線的安裝方式確定。我國過去的滑觸線標準安裝圖集中均為上部滑觸方式，相間距離為350mm。日本在寶鋼工程中對380V電壓的滑觸線相間距離為400m，對于3KV電壓的滑觸線相間距離為450mm。德國引進的滑觸線為側面滑觸，相間距離為200mm。 剛性滑觸線在寶鋼工程中使用很廣，如煉鋼，連鑄，初軋以及無縫鋼管等主要生產(chǎn)車間的滑觸線均采用剛性滑觸線。

3、**式滑觸線，這種滑觸線是將異形銅材或鋁材作為導電體，安裝在PVC塑料制成的護罩內(nèi)，起重機上的集電器從下方伸入護罩內(nèi)同導電體滑觸，沒有導電體裸露在外，所以稱**式滑觸線。集電器采用萬向型撓性結構，滑觸線與廠房結構也不是剛性連接，因此集電器上的電刷可以同滑觸面保持良好的接觸，此外，導電體外部有絕緣護罩保護，滑觸面不會積灰，可以確保接觸良好。**式滑觸線不論在戶內(nèi)還是戶外，均可使用，還可制成彎曲段供電動葫蘆等在彎道上運行。

**式滑觸線的另一優(yōu)點是滑觸線路上的電壓降小，從而可以節(jié)省運行時的電能損耗，這是因為

這種滑觸線的相間距離很小，*小的相間距離僅18mm，*大也不超過150mm，所以其線路阻抗也就能降低，從而使電壓降降低。                                                                                          

**式滑觸線的型式很多，大體上可分為分相式和集合式兩類，簡單介紹于下：

  a.  分相式**滑觸線，這是將每相滑觸線分別安裝在單獨的保護罩內(nèi)，各相之間互相分開，如要加裝接地用滑觸線時，只要加裝一條相同的滑觸線即可。在寶鋼二期工程中的熱連軋廠和冷軋廠所有的橋式起重機用滑觸線均是安裝這種滑觸線，其額定負荷電流*大可達2000A?，F(xiàn)在國內(nèi)已有多家滑觸線專業(yè)制造廠能生產(chǎn)這種滑觸線，其額定電流值，為200A~2000A，可供選用。國內(nèi)生產(chǎn)的**滑觸線其導電材料為“H”型鋁材，并在下方鑲嵌一條“∧”形不銹鋼帶，集電器直接與表面光滑的不銹鋼帶接觸，所以耐磨性以能良好。

    **滑觸線一般都由制造廠配套提供各種專用附件，安裝時可直接將滑觸線懸吊在同廠房相連的結構上，所占空間位置小，安裝調(diào)整十分方便。

    分相式**滑觸線的相間距離一般為80mm，當額定電流超過1000A時，其相間距離為150mm。

   分相式**滑觸線的支持點距離需根據(jù)滑觸線的截面積或額定電流值來確定，一般為1.0~2.0m，當采用額定電流超過1000A的滑觸線時，其支持點距離可擴大到2.5m。

因為**式滑觸線的優(yōu)點很多，所以國內(nèi)各滑觸線制造廠紛紛建立，在吸收國外產(chǎn)品技術的基礎上征稅各種規(guī)格的**式滑觸線，供各設計單位選用，但有的制造廠樣本中提供的數(shù)據(jù)難以滿足設計人員校驗線路電壓降和動穩(wěn)定性能的計算要求。當然，對一般小噸位起重機的滑觸線路來說，負荷電流很小，可以不進行校驗，但是，對大噸位起重機，如煉鋼廠的起重機是主要的生產(chǎn)設備，一般均在50噸以上，且負荷率很高，對這樣的滑觸線路來說，如果滑觸線的供電點距電源很近或直接從動力變壓器二次側通過低壓配電屏上的開關直接供電，則供電線路上的阻抗很小，就必須校驗在發(fā)生三相短路時滑觸線的動穩(wěn)定性，能否耐受低壓系統(tǒng)中三相短路電流的沖擊，確?；|線不致?lián)p壞。如果滑觸線的供電點距電源很遠，則供電線路上的阻抗較大，就必須校驗起重機在工作時線路上的電壓降是否在允許值的范圍以內(nèi)，所以這就要求滑觸線制造廠提供正確的交流阻抗值（Ω/km），或導電材料的載面積和外形尺寸供設計人員進行計算。在校驗動穩(wěn)定性能時，制造廠應提供滑觸線的彎曲應力和抗彎矩數(shù)據(jù)，然后設計人員根據(jù)相間距離和支持點間距離來進行三相短路沖擊電流驗算，是否大于短路點處的系統(tǒng)短路電流。所以校驗動穩(wěn)定性能決不是象有的國內(nèi)制造廠樣本中提供的以滑觸線額定電流50倍那樣的數(shù)據(jù)來驗算。下表為參考國外有關資料，考慮在各種不同的截面，相間距離和支持點距離時計算的三相短路電流參考值。

分相式**滑觸線耐受三相短路電流參考表

  b、集合式**滑觸線，這是一種將多根導電體集合安裝在一個金屬或塑料的罩殼內(nèi)的滑觸線。導電體安裝在罩殼的兩側或頂部，根數(shù)可根據(jù)需要而定，一般安裝3~7根。集電器安裝在配合緊湊,滑動靈活的小車上，隨著運輸設備的移動，拖著集電器上的電刷與導電體接觸，每根導電體之間的距離為18~24mm，所以阻抗值很低，這對降低線路損耗非常有利。

     集合式**滑觸線一般用于小容量的起重運輸設備；如作為地面運輸小車，電動葫蘆等的供電滑觸線，并可在彎道上運行，*小曲率半徑為900mm，戶內(nèi)及戶外均可使用。

集合式**滑觸線的導電體材料均為銅，截面積為10~70mm2，額定電流為50~300A，支持點距離為2m。制造廠交貨標準長度為4m。罩殼有塑料和鍍鋅鋼板兩種，供用戶選用。

寶鋼熱軋廠將熱軋帶卷送往冷軋廠的運輸車就是采用罩殼為2mm鍍鋅鋼板有5~7根導體、相間距離為24mm的集合式**滑觸線。熱軋帶卷為環(huán)狀單向運輸線，十余輛運輸車按單一方向將帶卷送往冷軋廠堆料間，整個運輸線全長超過1km，滑觸線安裝在圍墻內(nèi)側的地面上，為了在必要時讓車輛通過運輸線，在通道口的一段滑觸線可以抬起讓車輛通過，運行十分**可靠，目前國內(nèi)已有多家制造廠生產(chǎn)類似產(chǎn)品。

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