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揚(yáng)州市昂立電氣有限公司
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選擇滑導(dǎo)線的方法/單級滑導(dǎo)線/安全滑導(dǎo)線
2012-7-10 閱讀(2827)
選擇滑導(dǎo)線的方法
一、根據(jù)熱電負(fù)荷所作的選型
下列因素影響滑導(dǎo)線的選擇：
—熱電負(fù)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(dǎo)線供電系統(tǒng),，長度100米
大的溫度范圍內(nèi)：0℃—35℃
環(huán)境條件：良好,，室內(nèi)
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(jī)說明：
功率（千瓦） 電機(jī)正常工作電流 電機(jī)起動電流
起升 20 54安培 108安培
小車運(yùn)行 3 8安培 24安培
大車運(yùn)行 2X2 11安培 33安培
熱電負(fù)載
總的熱電負(fù)載是正常運(yùn)行時間同時產(chǎn)生的電力負(fù)載之和。
有下列兩種類型的熱電負(fù)載需考慮：
1,、 持續(xù)負(fù)載
2,、 間斷負(fù)載、
對于包含一個以上行車的系統(tǒng),，決定其熱電負(fù)載須考慮所有下表標(biāo)有“*”的電機(jī)的工作電流,。
| 行車數(shù) | 所有行車中大的電機(jī) | 行車中第二大的電機(jī) | 行車中第三大的電機(jī) | 行車中第四大的電機(jī) |
| 1 | * | * | | |
| 2 | * | * | * | |
| 3 | * | * | * | |
| 4 | * | * | * | * |
在上述的例子中，總的熱電負(fù)載是54+11=65安培,。因此100安培的安全Ⅱ型滑導(dǎo)線就可滿足要求,。
1、 持續(xù)熱電負(fù)載
所有的產(chǎn)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(dāng)實(shí)際負(fù)荷不超過此值,，并且在25℃以下的環(huán)境溫度中使用時,，導(dǎo)體不會過熱。
分類時用的電流值是以滑導(dǎo)線采用聚氯乙烯外套為基礎(chǔ)的,，當(dāng)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(fù)荷
所有的滑導(dǎo)線額定值是以滑導(dǎo)線的溫度升高為基礎(chǔ)的,，根據(jù)其使用的絕緣材料的類型,，要求其不超過一特定的數(shù)值。
若負(fù)載不是連續(xù)的,，可以承受的額定值將增加到一更高的數(shù)值,，這一點(diǎn)是由負(fù)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(yùn)行2分鐘+停機(jī)8分鐘,。額定值越低，產(chǎn)生熱量的負(fù)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(fù)載，但時間不能長,。
如果負(fù)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(dá)就可獲得一更準(zhǔn)確的數(shù)值,，即一產(chǎn)生熱量的等效電流,。
表中的每個數(shù)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(xiàng)目
在25攝氏度的條件下,，對于滑導(dǎo)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(shè)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(chǎn)過程的應(yīng)用中。
例如：重任務(wù)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(shè)備的應(yīng)用,。
電壓降
僅僅以熱電負(fù)載為基礎(chǔ)選擇滑導(dǎo)線是不夠的。
允許的電壓降決定了滑導(dǎo)線允許的大電阻,。
在一個系統(tǒng)中的電壓降的數(shù)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(shè)備的運(yùn)行,。
例如：電機(jī)起動不了,。制動器不松開。
在一個多臺行車的系統(tǒng)中,，對標(biāo)有“*”號的電機(jī)的起動和工作電流的組成決定了電壓降下的電力負(fù)載,。
| 行車數(shù) | 所有行車中大的電機(jī) | 行車中第二大的電機(jī) | 行車中第三大的電機(jī) | 行車中第四大的電機(jī) | ||||
| 起動 | 運(yùn)行 | 起動 | 運(yùn)行 | 起動 | 運(yùn)行 | 起動 | 運(yùn)行 | |
| 1 | * | | | * | | | | |
| 2 | * | | | * | | * | | |
| 3 | * | | * | | | * | | |
| 4 | * | | * | | | * | | * |
對于交流電設(shè)備： 電壓降=長度×阻抗×電流×1.73
對于直流電設(shè)備： 電壓降=長度×電阻×電流×2.0
所有的設(shè)備由于以下因素，將產(chǎn)生兩個電壓降的數(shù)值。
1,、 起動電流
2,、 正常運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)鼠籠式電機(jī) — 5×正常運(yùn)行電流
錐形電機(jī)—用于一些電葫蘆上 — ７×正常運(yùn)行電流
滑環(huán)式電機(jī) — ?。?times;正常運(yùn)行電流
如有可能請用電機(jī)制造廠提供的電流值,。
根據(jù)上述的倍數(shù)，可以看出,，在開始的時候,，對設(shè)備在有負(fù)載的情況下，在必須起動或停止的地方,，對電壓降進(jìn)行檢查是非常重要的,。
對那些不是在有負(fù)載的情況下進(jìn)行的起動，這就不那么重要了,，除非設(shè)備的慣性比其負(fù)載高,。在處于440伏的正常電壓供應(yīng)的情況下，對于交流設(shè)備,，對電力負(fù)載的供應(yīng)所允許的大的總電壓降不得超過10%,。一般情況下，滑導(dǎo)線系統(tǒng)運(yùn)行具有該總值的5%,，其它5%在機(jī)器內(nèi)損耗,，如果對設(shè)備的損耗預(yù)計會小一點(diǎn)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(yīng)用中,，這種電壓降要求不是很苛刻。
由于電壓降是由滑導(dǎo)線的長度引起的,，如果環(huán)境允許,，通過選擇一佳的向滑導(dǎo)線供電的點(diǎn)或多點(diǎn)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(diǎn)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(fù)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(shè)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(diǎn)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(dǎo)線,，從而降低滑導(dǎo)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(diǎn)L/6處和正中點(diǎn)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(dǎo)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(shè)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(dǎo)線，其電壓降計算的結(jié)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(dǎo)線系統(tǒng)上的材料也不例外，其詳細(xì)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(xué)污染的室內(nèi)條件下,。
不銹鋼
適合適用于室外，海上及某些化學(xué)物浸染的環(huán)境下,。
銅
適用于室外和海上，這要求經(jīng)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(xué)物浸襲的環(huán)境下,。
聚氯乙烯絕緣體
適用于室內(nèi)和室外,，有好的抗化學(xué)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(yīng)用中,。
四,、應(yīng)用的類型
一般情況下。電力負(fù)載的值將決定滑導(dǎo)線的選擇,，但是也要考慮其它細(xì)節(jié),。
一般的選擇細(xì)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豢悸竊諛冢縞璞富蛟憊に鴰檔鵲哪巖仔浴?SPAN lang=EN-US>
如有可能,，在某些應(yīng)用中,，采取增加滑導(dǎo)線的物理尺寸或加上防護(hù)欄以防損壞的謹(jǐn)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(dǎo)線系統(tǒng),。但便宜并不總等于經(jīng)濟(jì)的滑導(dǎo)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(chǔ)購買所選的滑導(dǎo)線的成本
2. 安裝的成本,，包括如下內(nèi)容：
1）安裝滑導(dǎo)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(diǎn)的話，購買及安裝額外的電纜
在絕大多數(shù)應(yīng)用中,，通過這三個基本要求來選擇滑導(dǎo)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(yīng)用中,，如果不安裝配額外的供電點(diǎn)或增加滑導(dǎo)線的尺寸，它不可能滿足電壓降的需要,。
五,、滑導(dǎo)線的膨脹及收縮
所有的組成滑導(dǎo)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(dǎo)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(shù)如下：
金屬 膨脹系數(shù)
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(dǎo)體在通電時產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生的影響是由系統(tǒng)所在地點(diǎn)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(shí)際值是由滑導(dǎo)線的實(shí)際電流值決定的,。如果負(fù)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(dá)到100%的負(fù)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(dǎo)致滑導(dǎo)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(dǎo)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(shù)值的系統(tǒng),，每相所需的膨脹部件的數(shù)量如下計算：
膨脹部件件數(shù)=（Ta max－Ta min）×（L－L1）×1000×ce/Exp
計算的數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：
Ta max =滑導(dǎo)線允許的高溫度（對于聚氯乙烯滑導(dǎo)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(dǎo)線，聚氯乙烯絕緣體,，環(huán)境溫度為25℃至5℃
膨脹件數(shù)=（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(hù)套的膨脹及收縮由滑導(dǎo)線的裝配設(shè)計中被吸收了,。
六、集電器的選擇
當(dāng)選擇現(xiàn)有集電器的時候,，下述 要素應(yīng)被考慮：
1. 額定工作電流數(shù)值
2. 運(yùn)行速度
3. 與滑導(dǎo)線系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備的移動
4. 環(huán)境
用于一般工業(yè)用途的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)的容量,。
這有一個例外：當(dāng)一個集電器同鋁/不銹鋼的導(dǎo)體聯(lián)合使用時,，在其具有負(fù)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(xiàng)反復(fù)的工作，使集電器在滑導(dǎo)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(yù)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(yùn)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(shù)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(shù)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(shù) | 1 | 1 | 2 |
| 設(shè)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(fù)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(guān)于滑導(dǎo)線系統(tǒng)的設(shè)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(diào)整。但是,，為了使運(yùn)行正常,，對這些移動的限制一定要遵守。
滑導(dǎo)線系統(tǒng)和現(xiàn)行集電器的保險保護(hù)
1．滑導(dǎo)線系統(tǒng)
不考慮公布的滑導(dǎo)線額定值的情況下,，對電力負(fù)載也應(yīng)控制,，使其不超過滑導(dǎo)線的大額定值，
2.集電器
由于集電器需要非常靈活地運(yùn)動,，其內(nèi)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(hù)，保險絲的規(guī)格應(yīng)根據(jù)以下單個集電器電纜規(guī)格表進(jìn)行選擇,，其大小應(yīng)控制為大的電力負(fù)載/相：
| 電纜規(guī)格（） | 短路0.2秒時的電流 | 大的負(fù)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(dǎo)不同規(guī)格的電纜，就應(yīng)根據(jù)尺寸小的電纜來安裝保險,。
