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40t门座起重机电缆卷盘集电器箱防潮改造

1 引言

40 t 门座起重机( 以下简称门机) 由起升、回转、变幅、行走 4 个主要机构组成,整机供电均由码头高压电缆接线箱内接出高压电缆引入,高压电缆经码

头电缆槽由导缆器引上电缆卷盘,上机电缆卷绕在电缆卷盘内,为单排多层卷绕。电缆卷盘由电缆卷筒驱动装置驱动。电缆卷筒主要由电缆卷绕驱动装

置、高压集电器箱和导缆器组成,本机采用磁滞式电缆卷筒,卷绕驱动装置主要由电机、减速器、卷筒集电器、电缆卷盘、联轴器、限位开关等组成[1-2]。其动力来源于卷筒电机,卷筒电机带动减速器进而在大车行走时带动电缆卷盘实现卷盘的收缆和放缆。上机电缆通过电缆盘中心的空心轴穿到位于集电器箱内的电缆滑环接头上,通过滑环将电送到另一条接到滑环上的固定电缆,进而将电源引至高压电气房的高压开关柜上。

该门机采用 10 kV 高压柔性电缆,大车设计行走*远距离为 230 m,行走速度为 26 m/min,电缆直径为 60 mm,电缆卷筒内卷盘圈直径为 1 600 mm,卷

盘外圈直径为 4 700 mm,电缆卷盘布置位置见图 1。

2 故障分析

由于门机采用 10 kV 高压供电,其高压设备绝缘的好坏直接影响供电的可靠性、供电系统安全性和门机作业安全。该门机地处沧州渤海新区码头岸边,码头填海造陆深入海内 15 km,工作环境较恶劣,大风暴雨及风暴潮频繁,水气含盐量高,对设备腐蚀损坏较大,对电气系统破坏尤甚。门机卷缆集电器箱距轨面约 7.5 m,在雨季运行期间多台设备集电器箱内多次出现绝缘击穿短路现象,导致集电器内滑环及绝缘子损坏,无法正常供电,造成设备停机,严重影响生产作业。

查找故障原因发现,短路的高压集电器箱内,铜滑环表面、滑环间的绝缘子上、箱体内壁和箱底均有结露现象,主要原因为雨季大风天气少量雨水会从电

缆入口、出口及其他缝隙处随风吹入集电器箱,同时箱内昼夜温差致使表面冷凝结露,导致绝缘失效。

3 解决方案

3.1 基本思路

针对集电器箱密封不严的问题,用防火泥及密封胶密封好进出电缆口及其他缝隙处,防止水气的进入。对于箱内少量冷凝水气,可加装干燥器进行吸潮处理。根据箱体大小确定干燥剂用量; 根据箱内高压元件的分布和安全距离要求,以及更换干燥剂方便与否,确定干燥器放置位置。

箱体容积约 1 m3,正常空气中水蒸气含量不足0.03%,即不到 0.39 g。在 25℃ 以下,相对湿度达到100%的地方每立方空气中水气含量为 20 g,故所配用干燥剂吸水量多于 20 g 即可。为节省成本,选用氯化钙干燥剂。高纯度氯化钙常温常压下吸水性可达 50% ~100%,因此 40 g 干燥剂可满足吸水 20 g的使用要求。为减少更换干燥剂频次,充分保证除湿效果,设定干燥器可装 300 g 干燥剂,每次填装150~200 g。为便于更换干燥器,同时不干涉滑环套件,决定将其安装于箱盖左上角位置。原箱盖采用1 mm 不锈钢板,不便于密封改造,也无法承载干燥器重量,需重新制作箱盖,以满足干燥器安装需求。

3.2 方案实施

根据承载干燥剂壳体重量,箱盖采用 2 mm 厚304 不锈钢材质。根据原箱盖尺寸和内部位置连接螺栓位置,设计绘制箱盖图纸,设计干燥器安装孔、箱盖折边、弯角、密封条、螺栓连接孔等,具体箱盖设计尺寸结构见图 2。

根据干燥剂用量,干燥器管壳选用 5 mm 铸铁材质切削制作,表面大于 70%透孔设计,容量设计为可放置 1 kg 干燥剂。为保证有效密封防雨防潮效果,干燥剂管壳设计安装于箱体上部,以利于水汽蒸发干燥。采用外漏凸盖密封胶密封的安装方式,卡环处焊接防锈处理。干燥器管壳设计尺寸结构图及剖面图见图 3、图 4。

箱盖及干燥器管壳制作完成后,对门机断电,**箱体内部碳粉和尘土等,将箱体各管口用防火泥或其他绝缘材质封堵,以免粉尘水汽等进入。检查滑环

碳刷等零部件是否松动及磨损情况,及时更换问题零部件。将干燥剂装入干燥器拧紧,后将电箱盖对准定位螺栓孔,检查密封是否正常,然后拧紧盖板螺栓。

4 结语

40 t 门机电缆卷盘集电器箱改造前因潮湿多次短路断电,维修需更换滑环箱内滑环组件、端子等部件,更换维修费用昂贵,维修程序复杂。对其进行防潮改造后,再未出现因受潮导致的短路停机故障,且更换安装方便,易于检查,只需定期更换干燥剂即可,具有广泛的应用推广价值。





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