1 引言
“ H”型節能滑觸線導電主體為斷面呈“ H”型的鋁型材, 相對于以角鋼為主體的滑觸線, 電能在輸送過程中的損耗大大減少, 具有明顯的節能效果。鋁材的電阻率遠低于鋼材, 且比重小, 將鋁材軋制成“ H”型, 能保證在一定的導電截面積的基礎上提高整體剛性和強度。為使鋁基材能滿足作為導電滑觸線的實用性, 將“ H”型中梁制成上拱型, 并在此處嵌入耐磨性強的不銹鋼型材, 該“ H”型不銹鋼型材為集電器導電塊的磨擦傳電面, 以保證不銹鋼與鋁型材的緊密結合。導入鋁型材的電流通過該不銹鋼體, 并經過與之保持接觸的集電器導電滑板, 通過磨擦接觸將電流傳輸出去, 保證了起重機械在運行過程中電流的連續。
滑觸線的縱長方向用 ABS 塑料作為整體保護—除下部開口處與導電器接觸處外, 因此安裝后滑觸線沒有導電的外露部分, 給安裝和維修帶來方便。同時,整體的塑殼保護 (開口處除外) 保證了滑觸線上不致有積灰, 并起到了防雨、露、冰、雪侵襲之功能。“ H”型滑觸線在中鋁青海分公司第三電解廠擔負著為電解車間 1000m 長度的廠房內 6 臺電解多功能機組供電的任務。采用的“ H”型滑觸線為三相三線結構, 電解天車均采用 250A 雙向集電器受電。電流容量為 800A, 安裝方式為正裝布局 (如圖 1 左圖所示)。三根滑觸線之間的水平間距為 42mm。導軌的固定支架采用沖擊電鉆在軌道梁上打孔, 用膨脹螺釘安裝固定的方式。滑觸線供電采用中間三點供電方式, 確保了整個電解車間的滑觸線電壓損耗控制在 15V 范圍以內。廠房膨脹連接縫部位未全部加裝滑觸線的熱補償單元。
2 “ H”型滑觸線故障情況及原因分析
2.1 “ H”型滑觸線故障情況
(1) 滑觸線沿廠房縱向彎曲不平, 起伏*大處達15cm (以天車軌道為測量基準)。
(2) 天車運行過程中, 平均每月發生天車集電器滑板刮碰滑觸線致使滑觸線接頭受外力拉開而發生斷電故障 7～8 次。
(3) 當夏季 (6～9 月) 環境溫度 30℃左右時, 滑觸線連接處受熱膨脹, 局部上弓, 縱向起伏增大; 在冬季到春季 (10 月～翌年 4 月) 的低溫環境下, 滑觸線連
接頭收縮拉開而造成供電中斷。
(4) 滑觸線的鋁合金導電槽內壁有明顯打火和損傷痕跡。
2.2 “ H”型滑觸線故障原因分析
(1) 對滑觸線沿車間廠房彎曲不平、起伏過大的故障, 我們進行了現場測量。以天車軌道的上水平面作為測量的基準點, 對滑觸線的 20 個不同位置進行了測量, 其中*大垂直偏差偏離平均值±10cm。當天車運行到這些位置, 集電器無法正常受電, 造成天車斷電停機。這一數據表明在滑觸線施工過程中, 施工
單位沒有完全執行滑觸線的安裝規范。調整滑觸線水平的基準點選擇不準確、固定支架間距過大是造成滑觸線縱向彎曲不平、起伏過大的主要原因。
(2) 天車集電器導電滑板刮碰滑觸線, 滑觸線接頭處受外力拉開的故障, 經現場測量, 滑觸線 A、B、C 三相的水平間距為 38～45mm 不等, 水平間距過小,
天車運行過程中三相集電器由于滑觸線的橫向偏移而發生碰撞。
(3) 滑觸線連接頭安裝、維護不當, 接頭間隙過大, 接頭連接螺栓松動移位, 連接頭兩端水平方向錯位形成高度差; 環境溫差過大, 熱脹冷縮劇烈, 促使滑觸線接頭間隙增大。這些都是造成滑觸線供電可靠性降低的原因。
(4) 冬季、夏季溫差導致滑觸線接頭收縮、間隙增大的故障, 經現場檢查, 發現施工單位在廠房伸縮縫處未按標準安裝滑觸線熱補償單元, 且由于維護不當, 補償效果僅為 2mm 左右; 在電解廠房內, 滑觸線長度超過 200m 時也沒有安裝熱補償單元。這些是造成供電中斷的原因。
(5) 滑觸線的鋁合金導電槽內壁打火、損傷的原因是集電器滑板和滑觸線間的負荷電流過大。
3“ H”型滑觸線故障的處理措施
(1) 正確調整滑觸線的水平度和三相滑觸線的相間水平間距, 確保三相滑觸線間正裝的水平間距控制在 90mm (圖 1)。
(2) 在滑觸線的水平度調整過程中, 始終選擇天車軌道上水平面為基準高度測量點, 保證滑觸線導軌與天車運行軌道盡可能地平行, 將其總體垂直偏差嚴格控制在±5mm。
(3) 滑觸線的固定支架采用 50mm×50mm×5mm 的角鋼制作, 并保證相鄰的固定支架的間距為 3m, 如果間距大于 3m, 則應加裝一套滑觸線固定支架。
(4) 用銼刀對滑觸線的接頭部位進行打磨處理,嚴格按照“ H”型滑觸線安裝和調試規范進行作業,將兩根滑觸線連接頭垂直方向的上下錯位偏差嚴格控制在±5mm。
(5) 定期對電解車間的滑觸線接頭的連接螺栓進行檢查和緊固; 在冬、夏兩季節前夕, 提前對電解車間的滑觸線進行大范圍的檢查和調整, 確保滑觸線接頭間隙合格, 無錯位連接。
(6) 重新布局、調整電解車間滑觸線熱補償單元,減小環境溫度對滑觸線造成的影響。
·按“ H”型滑觸線的施工規范, 在每一廠房伸縮縫處加裝一套滑觸線熱補償單元。
·在夏季, 對滑觸線的室內局部區域安裝隔熱板,或室外局部區域加裝遮陽板, 減小環境溫度的影響。
·滑觸線長度每超過 200m 時, 對車間的滑觸線加裝一套熱補償單元。
·在進入冬、夏兩季節前夕, 對滑觸線的所有熱補償單元重新檢查調整, 緊固螺栓。
4“ H”型滑觸線的輔助維護措施
(1) 每月對天車集電器檢查一次。集電器中的導電滑板由于是磨損件, 當其磨損量超過 15mm 時, 將使集電器無法和滑觸線導軌間進行正常的相對運動,如果長時間運行則導致受電**, 嚴重時會出現打火損壞滑觸線導軌的內表面, 所以必須對導電滑板進行更換。
(2) 更換導電滑板前應對銅碳基滑板作適當磨合,確保 60%以上的接觸面和滑觸線可靠接觸。
(3) 及時對導電滑板的銅夾板和電纜連接螺栓的平整性和緊固情況進行檢查。
(4) 集電器各轉動部分應及時**積塵和加注潤滑油, 并對拉緊彈簧和扭力彈簧的張力作適當調整,確保導電滑板和滑觸線接觸的力量適中。
(5) 對損壞的滑觸線吊掛應該及時更換, 尤其是天車集電器和滑觸線、滑觸線連接盒發生刮碰后。避免多個吊掛損壞致使滑觸線在重力作用下發生下垂、脫落。
5 結束語
“ H”型滑觸線是一種安裝方便、導電性好的新型滑觸線, 運行中出現的故障主要是由于安裝、調試不規范以及日常維護不當造成的。在溫差較大的地區或
時間段使用滑觸線, 溫度補償極其重要, 嚴格執行“ H”型滑觸線的安裝調試規范, 制定科學的維護措施是解決“ H”型滑觸線故障有力的措施。
