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多極安全滑觸線主要部件及其工作原理

一） 主要部件及其工作原理
供電安全滑觸線裝置由導管，導電器兩主要部件及一些輔助組件構成如圖：
1、導管：是一根半封閉的異形管狀部件，是安全滑觸線的主體部分。其內部可根據需要嵌設2-9根裸體導軌作為供電導線，各導軌間相互絕緣，并與外殼絕緣，從而保證供電的安全性。并在帶電檢修時有效地防止檢修人員觸電事故。本廠生產的導管每條長度4m，可以連接成任意需要長度，普遍導管制作成直線形，也可以按特殊需求制成圓弧形等。
2、導電器是在導管內運行的一組電刷殼架，由安置在用電機構（行車、小車、電動葫蘆等）上的拔叉（或牽引鏈條等）帶動，使之與用電機構成同步運行，將通過導軌，電刷的電能傳輸到電動機或其它控制元件。導電器電刷的極數有3-16極與導管中導軌數相應。
（二） 產品特性
1、安全：供電安全滑觸線外殼系由高絕緣性能的工程塑料制成。外殼防護等級可根據需要達到IP13.IP55級，能防護雨、雪、霜和冰凍襲擊以及異物觸及。產品經受多種環境條件經驗。絕緣性能良好，對檢修人員觸及輸電導管外部無任何傷害。
2、可靠：輸電導軌導電性能*，散熱較快，許用電流密度高，阻抗值低，線路損失小。電刷由具有高導電性能，高耐磨性能的金屬銅、碳合金材料制成。導電器移動靈活，定向性能好，有效控制了接觸電弧和串弧現象。
3、經濟：供電安全滑觸線裝置結構簡單，許用電流密度高，電阻率低、電壓損耗低，可節電10%左右，實現以塑代鋼，以塑代銅，設計新穎，無需其它絕緣結構，無需補償線，安裝于起重機控制室同側。節省安裝材料和經費。
4、方便：供電安全滑觸線裝置將多極母線集合于一根導管之中，組裝簡便。其固定支架，連接夾、懸吊裝置，均以通用件供應。裝拆、調整、維修亦十分方便。
（三）用途：供電安全滑觸線裝置可用于電動葫蘆、電動梁式和橋式起重機：堆垛機、機電產品的自動檢測線，自動化生產線；移動式電動工具和其它的移動導電設備，以及廠礦、車間、辦公場所內固定敷設母線槽。

 

產品結構型式適用場合及型號

（一）結構型式：供電安全滑觸線導管由鋁合金外殼（金屬型）、塑管外包鋁合金外殼（復合型）、塑導管、導電器、中間連接器（供電器）、端蓋（端部供電器）與其它附件組成。導管形狀成方形、拼合形。

1、加強型工程塑料導管，其截面形狀成方形，適用于室外，環境溫度為-30度~+55度的場合，其導軌截面積有：10、16、25、35、50、70、95、140mm2等。其導軌極數有：3、4、5、7、8、16極等。其截面形狀如圖：

2、金屬復合型導管：是在加強型號管外加一層鋁合金復合外殼，以提高導管的耐溫及抗老化性能，適用于環境溫度-30度~+65度的室外及高溫車間等場所，其截面形狀如圖：

 

3、金屬性：金屬型導管采用鋁合金外殼并用絕緣保護材料制成，適用環境溫度為-40度~+80度的場合，其截面形狀如圖3-4。

 

4、 產品規格與品種見表：
安全滑觸線規格及型號
1、 加強型工程塑料管及復合型塑管外包裝鋁合金外殼

Smm2	截面積mm2
L級數	10	16	25	35	50	70	80	95	140	150
3	a	a	a	a	a	a	a	a	a	a
4	a	a	a	a	a	a	a
5	a	a	a	a	a	a	a
6	a	a	a	a	a	a	a
7	a	a	a	a	a	a	a
8	a
16	a

2、 金屬型（鋁合金外殼）

Smm2	截面積mm2
L級數	10	16	25	35	50	70	80	95	140	150
3		a	a	a	a	a	a
4		a	a	a	a	a	a
5		a	a	a	a	a	a
6
7
8
16

（二） 型號

1、滑觸線導管型號標示法（1）（2）

 

 

2、導電器型號表示法

 

例：
1、 HTS-4-16/80A型安全滑觸線加強型工程塑料導管4極截面積為16mm2，電流量為80A。
2、 HXTL-4-16-80/A型安全滑觸線鋁合金外殼4極截面積為16mm2，電流量為80A。
3、 特殊規格型號，可特殊加工制作。

（三）規格和基本參數

安全滑觸線規格和基本參數表

 

型號	導軌 截面 mm2	導管35°C時zui大連續載流量（A）	級數	可分別使用級數	配用導電器		適用起重 機噸位
					型號	配用數量
HXTS-4-10/50	10	50	4	3.4.5.6.7.16	JD-4-10/25	2	1-3'
HXTS-4-16/80	16	80	4	3.4.5.6.7	JD-4-16/40	2	3-5'
HXTS-4-25/120	25	120	4	3.4.5.6.7	JD-4-25/60	2	5-10'
HXTS-4-35/140	35	140	4	3.4.5.6.7	JD-4-35/70	2	5-10'
HXTS-4-50/170	50	170	4	3.4.5.6.7	JD-4-50/80	2	10-30'
HXTS-4-70/210	70	210	4	3.4.5.6.7	JD-4-70/120	2	30-50'
HXTS-4-80/230	80	230	4	3.4.5.6.7	JD-4-80/120	2	30-50'
HXTS-3-95/300	95	300	3	3	JD-6-50/90	2	50-100'
HXTS-3-140/400	140	400	3	3	JD-6-70/120	2	100'
HXTS-3-150/420	150	420	3	3	JD-6-70/120	2	100'
HXTS-16-10/50	10	50	16	8.10.12.14.16	JD-16-10/25	按需

 

 

HXTS(L)安全滑觸線導軌物理參數

 

 

序號	導軌截面積 S		35°C允許連續截流量（A）		35°C百米電阻Ω	50HZ、380V標準軌距允許載電流百米阻抗
	mm2	w.t	Cu	AL	Ω	Ω	TC
							25%	40%	100%
1	10	18×0.56	50		0.1823	0.184	60	40	33
2	16	18×0.89	80		0.1140	0.116	100	68	53
3	25	18×1.39	100		0.0729	0.075	120	92	66
4	35	18×1.94	130		0.0529	0.055	170	128	86
5	50	18×2.78	185		0.0365	0.040	240	184	121
6	70	25×2.8	260		0.0260	0.028	367	288	184
7	95	25×3.8	350		0.0192	0.025	434	338	217
8	120	25×4.8	420		0.0152	0.022	553	435	276
9	400	45×35		800	0.0075	0.017	1053	832	526
10	600	45×35		1000	0.0050	0.015	1316	1040	658
11	800	45×35		1200	0.0037	0.014	1580	1250	789

 

 

導電器電刷物理參數

 

 

材料型號	電阻系數ρ （分接觸法）	接觸電壓降△V	摩擦系數 μ	500小時磨損 mm
TS-51/J164	0.1~0.35Ω.mm2	0.2~0.7	≤0.2	≤0.6

 

 

 

產品主要技術性能和使用環境
（一）主要技術性能與安全指標

 

 

序號	類別
1	極間對地絕緣電阻	>10MΩ
2	絕緣介電強度	工頻交流3000V、1min無擊穿閃爍現象
3	外殼防護等級	IP13IP55
4	電熱穩定性	20倍|額定1s
5	耐化學腐蝕穩定性	耐酸、耐堿、耐鹽霧腐蝕
6	環境指標	1、耐高溫試驗：普通型+55°C 金屬復合型+65°C 2、耐低溫試驗-30°C 3、耐濕熱試驗相對濕度95%+25°C 4、大氣壓力86-106KPa
7	阻燃性	自熄
8	輸電導軌參數	符合GB3049（電線電纜導體）標準要求 電阻率≤0.02Ωmm2/（+20°C時）
9	導電器	牽引力：F<80N；運動速度：V<200m/min
10	電刷系數	電阻系數：0.1-0.35； 摩擦系數：0.2 接觸壓降：0.3-0.1V；運行2000KM，磨損量<0.7mm 電刷有效磨損：4-6mm；有效工作壓力：1.8-2.3N/cm2

 

 

（二）使用環境條件
1、環境溫度：加強型-30~+55°C
金屬殼復合型-30~+65°C 金屬拼合型-40~+80°C
2、大氣條件：+20°C相對濕度不大于95%
3、污染等級：IP13 3級IP55 3級
4、振動與沖擊：10~2000Hz加速率49m/S2

 

產品組件說明
（一）供電導管：承載電源導入的電流輸送到導電器，每根導管長為4M，亦可根據需方要求訂做，規格參閱表3-1
（二）導電器：在導管內與導軌滑動接觸導入電流，并向其它移動式電器提供電流的裝置（見圖5-1）。

（三）中間進線盒：由導管的中部導入電源電流的裝置（圖5-2）
（四）端部進線盒：由導管的頂端導入電源電流的裝置（圖5-3）

（五）連接夾：位于相鄰兩導管連接處，作連接固定和絕緣（圖5-4）
（六）定形夾：保持導管不變形（圖5-5、5-6）

（七）撥叉：向導電器傳遞移動推力或拉力，并適度吸收傳動誤差和傳動沖擊，撥叉可根據導電器數量和型號配用（圖5-7）
（八）室外安全滑觸線地溝結構

 

選用產品應注意事項
（一）導管選用
1、查表法：根據負載配置總功率，負載持續率、使用環境、起重機械噸位及其額定工作電流，查表3-1或表6-1確定導管規格。
2、功率估算法
（1）根據負載特點、估算負載總功率Σp
a.n負載同時工作：Σp=Pa+Pb+...+Pn
b.n個負載不同時工作：Σp=pa+pb+pc...
其中：pazui大一個負載功率；pb、pc其余二個可能同時動作的負載功率。
（2）根據下表查供電滑觸線導管承載線三相交流功率PN保證PN >Σp
負載持續率和許用環境溫以系數Kt和Kε進行修正。
吊車功率——導管軌道截面速查表

 

 

吊車類型	起重量（t）	額定總功率（KW）	電動機功率				額定負載持續率 ε=25%			額定負載持續率ε=40%
			主鉤（KW/A）	副鉤（KW/A）	大車（KW/A）	小車（KW/A）	計算電流|（A）	導線 截面BBLX mm2	導管軌道截面 mm2	計算電流|（A）	40°C時導管軌道截面mm2
電 動 葫 蘆	0.5	1.1	0.8/3			0.3/0.9	3	2.5	10		10
	1	2.8	2.2/6.4			0.6/1.9	6.4	2.5	10		10
	2	4.1	3.5/9.2			0.6/1.9	9.2	2.5	10		10
	3	6	5/13			1/2.9	9.2	2.5	10		10
	5	8.5	7.5/19.7			1/2.9	19.2	4	10		10
梁 式 吊 車	0.5	3.3	0.8/3		2.5/5	0.3/0.9	5	2.5	10		10
	1	5	2.2/6.4		2.5/5	0.6/1.9	6.4	2.5	10		10
	2	6.3	3.5/9.2		2.2/5	0.6/1.9	9.2	2.5	10		10
	3	8.9	5/13		2.2/5	1.7/3.7	13	2.5	10		10
	5	11.4	7.5/19.7		2.2/5	1.7/3.7	19.7	4	10		10
橋 式 吊 車	5	23.2	11/28			2.2/7.2	27.5	6	16	41	16
	10	29.5	16/43			3.5/10	35	10	16	58	25
	15/3	35.5	22/57	11/31		3.5/10	42	16	25	103	35
	20/5	48.5	30/72	16/43		3.5/10	58	25	25	103	35
	30/5	80	60/133	16/43		5/15	94	50	35	140	50
	50/10	89.5	60/133	30/80		7.5/21	105	50	50	156	70

 

 

導管截流量修正系數

 

 

溫度°C	25	30	35	40	50	55	60
Kt溫	1	0.94	0.89	0.82	0.67	0.53	0.47

 

 

接電持續率修正系數表

 

 

ε %	100	60	40	25	15	10
Kε接	1	1.24	1.47	1.85	2.35	2.85

 

 

3、電流估算法
（1）工作電流If估算：按負載的額定工作電流選用導管，當工作溫度為40°C，一般起重機；
If-Ifa+Ifb+Ifc
Ifa-zui大功率電機折算或負載持續率。
Jc=100%時的工作電流
Ifb、Ifc-其余可能同時動作二只電機，Ic=100%時折算工作電流。對于大容量、多電機起重機、由下列經驗公式計算。
If=Kalc+KbΣ |+A
其中：Ic-起重機其余電機總電流（Jc=25%時）
Σ i-起重機其余電機總電流（Jc=25%時）
A-其它負載工作電流一般取10（A）
Ka、Kb-功率電流轉換系數表

 

 

電流、系數、起重機類別		輕極（M4）	中級（M5）	重機（M6）	特重機（M7）
交流380V	Ka	0.6	0.6	0.9	0.9
	Kb	0.2	0.3	0.4	0.6
直流220V	Ka	1.2	1.2	1.8	1.8
	Kb	0.4	0.6	0.8	1.2

 

 

（2）查《吊車功率—導管軌道截面速查表》確定選用規格，保證IN>1f
IN——導管35°C時連續載流量
4、電壓降校核：長度在100m以內的導管按功率或電流估算法選用后，可不進行電壓降校核。
（1）電壓降 △U≈指標：一般起重機△U<7%，治金起重機△U<5%，其它用電設施根據產品標準要求。
（2）校核方法：三相交流負載：

△U≈173lmaxLcosψ % 直流負載： △U≈200lmaxL %
δSUn δSUn
其中L-供電滑觸線裝置計算長度m（見供電方式）。
δ-導電率，銅取50m/Ωmm2
S-導軌截面積mm2
Un-額定工作電壓
COSψ-功率因素，線繞電機取0.65，異步電機取0.5。
lmax-zui大負荷電流
lmax=K起（lfa+lfb+lfc）lfa、lfb、lfc見前注釋
K起一起動系數，線繞電機取2，直流電機取2-2.5

（二）供電方式
當電壓降超過標準時，除選用較大一級截面導管外，可采用不同供電方式以改變計算長度L。

 

 

 

（三）熱膨脹補償的確定
1、室內安裝：全線長程在100m以內，一般不加熱膨脹補償點，組裝時在導管接頭處需留間隙5mm。
2、室外安裝：線路超過100m以上慶考慮熱膨脹補償點。
（1）間隙補償法：
原理：在導管連接處的相鄰導管間交錯留有間隙，供熱膨脹補償延伸之用，補償點兩端應固定懸吊，其余浮動懸吊。每段導管的補償間隙如下：

 

 

		熱膨脹補償表 　 安裝時環境溫度°C -20 -10 0 10 20 30以上 補償間隙a(mm) 12 10 8 6 4 2
		熱膨脹補償表 　 全年溫差△t Lmax 20°C 30m 30°C 22m 40°C 15m 60°C 13m

 

 

補償段確定：總長度超過100m的供電安全滑觸線，考慮到整條管路的熱膨脹變化，采用固定懸吊與浮動懸吊兩種方式：兩固定懸吊之間，稱為補償段，根據全年溫差，確定補償兩側固定懸吊的zui大間距Lmax，一般不少于12cm，固定懸吊配置見下圖：

 

 

（2）分離補償法
原理：在環境溫差較大，運行速度不高的情況下，可采用分離補償法。導管在接頭處分離一段距離作熱膨脹補償之用，導管分離處均套上嗽叭導入管，分離導管采取分別供電方式。

 

導電器由彈簧托架傳動，以保持其脫離導管時的正確位置，為保證連續供電，必須采用雙極導電器。補償段設置：補償段位于兩固定懸掛中點位置，一般間隔為500mm。

 

 

 

安裝要求
a：分離處兩端必須分別供電，相位必須一致。
b：分離導管兩端必須有嗽叭導入管。
c：分離處導管應較正中心線，保持同軸度1mm。
d：彈簧托架導電器其間隔距離不小于550mm。
例：全年使用環境溫度-20°C-+55°C：安裝時環境溫度：T=18°C。試求熱補償間隙X。溫差△t=75°C補償間隙：

（四）檢修段
1、原理和功能：當起重設備進入檢修段時，輸電導管工作段仍能通電工作，檢修段和工作段采取分別供電要求相位一致，兩段連接處采用絕緣隔離，當需檢修起重機進入檢修后，即可切斷檢修段電源。

 

2、型式
（1）連接式：在一條導管中，兩段導軌之間用絕緣材料隔開。

 

（2）分離式

安裝要點

（一）安裝位置選擇
1、安裝位置盡可能靠近移動受電設施同一側
2、安裝位置盡可能避開高溫熱源，強光照射及其紅、紫外線輻射。
3、應保證不受物體撞擊和便于日后維修。
（二）支架安裝方式的確定
可由廠方提供安裝方式預約訂做。
（三）安裝前的準備工作
1、根據地形和廠方要求繪制安裝示意圖。無特殊情況可按下圖進行準備工作。

 

 

2、支架裝配，直線導管每根長4m，支架的懸吊間距按下圖進行安裝，亦可根據現場環境條件增減支架的間距。支架必須牢固且排列整齊美觀。
3、安裝檢查
（1）檢查導管外有無破裂、扭曲變形，導管內導軌接頭是否平直光滑。
（2）導電器應靈活自如的通過導管。
（3）導電器內電刷應伸縮自如，完整無缺、且有一定彈性。

 

 

 

 

 

（四）安裝導管
1、根據安裝示意圖，將導管、熱膨脹補償管、檢修導管、中間供電段導管執著示意圖位置順序排好，以利工作順利開展。
2、定形夾和懸吊夾可預先安裝在每根導管上，在吊裝時再調懸吊夾的抽向位置，并調導管與受電機械的運動軌道平行。在懸吊架處測量水平高度允差為2mm，水平距離允差4mm。
3、導軌連接，有折角連接及對接兩種型式。接頭螺釘必須旋緊，防止松動，以免在通過電流時產生過熱現象；導軌內側表面必須對合在同一平面內，使過渡平滑，將導電器在接頭處反復推行時應無撞阻礙感覺，必要時可用細銼刀修整至圓滑過渡。導軌的連接重量是滑觸線安裝質量的關鍵，必須認真操作。
4、導管連接采用連接夾，連接夾的下沿嵌入導管槽內，以保證兩導管對接同軸度。
5、安裝端部或中間進線盒衣端蓋，端部進線盒及凋蓋均應以螺釘固定。
6、安裝撥叉，撥叉可焊接或用螺栓固定在傳動臂上，傳動臂安裝于導電器設施上，其表面與導管中心zui近距離應保持在100mm左右。撥叉插入導電器內，應保證在全線自由上下擺動。其范圍為40mm，并能吸收其它方向的傳動誤差和沖擊。
7、接通電源試行時應注意下列事項：
（1）通電前復查全線安裝情況，確認無誤后，調試人員可進行入操作崗位，其他人員應撤離現場或進入安全地區。
（2）接通電源后，不急于開動起重機，觀察靜態通電是否正常，然后啟動小車電機，試運行兩分種，再啟動大天車電機，以低速行駛，沿全線觀察，應特別注意運動部分與支架、水泥柱等有無碰擦的可能性，若發現下述情況，應立即糾正：
a、導管有較大異動，應調整導管或修正撥叉。
b、導電器運行時有異常聲響，應檢查導軌連接點是否平坦。