新浪博客

一种岸电用电缆卷筒装置的设计

2016-10-09 14:08阅读:
摘要:岸电系统使用的电缆卷车用于港口电力的传输,岸电用电缆卷车在使用方式上,与常规的场桥用电缆卷车有不同,其容缆量小于50m,收放缆的速度为固定值,卷筒的安装地点相对固定。卷车在进行设计时应注意,并应考虑电缆的拉力需要时检测,与岸电系统中的岸电屏及岸电箱等需进行安全联锁等因素,这样设计生产的卷车才能用于岸电系统。文中对各部件的设计进行了介绍,给出了设计要求和参数。
关键词:岸电;电缆卷车;电缆拉力;联锁

概述
电缆卷盘适应于为各大中型移动设备提供动力电源,并广泛用于港口、冶金、矿山、电力、机械制造等行业。,岸电用电缆卷车,比常规的吊车等设备用卷车功能更多、使用更安全可靠。同时新设计的卷车,在现今兴起的绿色港口建设中,扮演重要的角色,如港口岸电系统中的电缆卷车,可同时进行动力电缆、控制线缆、光纤的传输。
岸电用电缆卷车安装在船舶上, 由于安装的空间受限,需要紧凑性设计,适应船上安装空间。

1 设计要求和参数
设计要求项
设计参数
收缆设计速度
卷车转速恒定,在12
25m/min 的速度区间内可调
卷车容缆量
收放缆长度40m
卷车安装位置
集装箱、散货等船舶上
电缆卷绕形式
卷筒式缠绕
驱动形式
变频驱动
电缆电压,电缆锚位
6/10KV 端点
船上供电电压,频率
380V 50HZ
安全联锁及保护
与岸电屏及岸电箱的紧急控制联锁,控制卷车的动作,卷车出现意外停车将控制信号传输至岸电箱及岸电屏切断岸电的电力传输
国外对岸电电缆卷车的研发较为领先,如瑞典的凯伏特研制的卷车在结构、电气控制等方面较为适合岸电系统对卷车的使用要求。综合国内外的技术,设计了适合国内船舶使用的电缆卷车,对国内岸电的发展起到了促进作用。

设计方案
1、岸电的特点
船舶的用电情况较为复杂,用电点较多通常包括照明、厨房设备、日用设备、通风机、冷藏空调设备、修理机械、通讯设备、误乐设备等,若使用仰低电压电缆上船,通常需要37个低压电缆,对应37个卷盘。因此为节约设备,使用规范中常用的6.6KV高压电缆上船;船舶在接受岸基电力及通讯时,会受港口潮水的影响与岸边的插电口的位置及距离发生变化,卷车需要实时监测电缆的拉力并调整,卷盘的驱动系统应设计为变频电机驱动方式,岸电要求各系统包括卷车有安全联锁及保护功能。电缆卷车工作原理见图1,电气原理图见图2
一种岸电用电缆卷筒装置的设计
一种岸电用电缆卷筒装置的设计
2、部件设计
1)高压集电器 集电器是将电力从旋转设备传送到固定设备的接线装置,它通过压缩弹簧作用碳刷,使之与滑环保持稳定接触实现。该集电器为动力滑环箱与控制滑环箱分体结构,动力滑环箱的额定电压为6.610KV、载流量400A,箱体采用不锈钢304材质,箱内配置加热器。
动力滑环箱内安装3个动力滑环及1个接地环,入口处设计弹性柱销联轴器与减速器的输出轴连接。控制滑环箱在动力箱的后侧,安装有控制信号环及光缆偶合器。
2)卷盘 按电缆的最小弯曲半径及长度设计的有效内外径及卷盘宽度,卷盘的侧面设计为辐条结构保持卷盘的强度减轻质量,并增加端面的安装法兰,材质选用不锈钢304
3)减速器 采用硬齿面减速器,输入轴与输出轴垂直布置,输出轴设计为空心轴,电缆从中间穿过,减速比为1147
4)变频电机 三相四极的交流异步变频电动机,根据电缆的拉力及驱动扭矩计算电机的功率。并有独立轴流散热、加热器、热保护开关、制动器、编码器等元件。
5)变频控制箱 PLC变频电缆卷筒是恒张力电缆卷筒,它不同于磁滞式、力矩电机式等传统意义上的电缆卷筒,突破了传统电缆卷筒的设计瓶颈,完全不受电缆的规格、卷绕长度、移动设备运行速度及安装高度等超常规的限制、变频器采用卷径计算的度积分法,可实时调整电缆的拉力,保持拉力的恒定。
变频器具有MODBUS、以太网通信接口,可与岸电系统联网汇接,将卷车运行数据信息上传至船上及地面电控系统。
控制柜可进行卷绕剩余长度保护,当电缆在卷筒中缠绕圈数剩余2圈时(或缠绕到满盘时),控制接触器启动,卷车停止,系统联锁保护及安全保护。
6)凸轮限位开关 凸轮限位开关有4对无源干接点(常开或常闭),它可以用来指示空盘、满盘、减速等信号。当凸轮限位开关的空盘触点动作时,设备必须立即停止。当凸轮限位开关的满盘触点动作时,设备停止。
7)导缆架 通过液压缸控制导缆架的升落,卷车放缆启动后,导缆架落下,电缆卷出并通过导缆架;卷车电缆收回时,电缆收到一定位置时,导缆架收起。在收放缆时保护电缆。
一种岸电用电缆卷筒装置的设计
结束语
岸电用电缆卷车的使用方式上,与常规的场桥(岸桥)用的电缆卷车有些不同,其容缆量小于50m,收放缆的速度为固定值,卷筒的安装地点相对固定,卷车在进行方案设计时应注意。并应考虑电缆的拉力需实时检测,与岸电系统中的岸电屏及岸电箱等进行安全联锁等因素,这样设计生产的卷车才能用于岸电系统。

本文摘自岳阳凯立信官网http://www.credsun.com


我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享