Файл: Дубинский, И. М. Электроснабжение передвижного оборудования при открытой добыче угля [практ. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 53

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

гружателях, экскаваторах и отвалообразователях. Портальные навесные барабаны имеют колесные кабелеукладчики.

Для прицепных кабельных барабанов характерно то, что их кабелеукладчик устанавливают сверху, а это уменьшает боко­ вые габариты агрегата. Кабель в таком варианте укладывают сверху вниз между рельсами.

Для использования в системе электроснабжения комплекса горнотранспортных машин непрерывного действия фирмы LMG (ФРГ) предусматривается два самоходных кабельных барабана для перемещения высоковольтных гибких кабелей напряжением 6 кв. Один из них обслуживает роторный экскаватор, а второй — отвалообразователь.

Каждый из самоходных кабельных барабанов представляет

собой двухгусеничную машину с двумя

барабанами — главным

и вспомогательным. На одном

из них

размещается 1100, а не­

другом 150 м кабеля при двух-

и трехслойной (для отвалообра-

зователя) навивке.

 

 

5000, длина

Ширина колен агрегата для экскаватора равна

гусеницы (по осям звездочек) 6085, а

ширина трака 1250 мм.

При весе 80 т обеспечивается

среднее

удельное

давление на

грунт 0,53 кгс/см2. У второго кабельного барабана эти значения

соответственно равны

1120 и 4265 мм, 48 т и 0,51

кгс/см2. Ско­

рость передвижения

машин регулируется в

пределах 4—

13 м/мин, а преодолеваемый уклон равен 10%.

 

В конструкции описываемых кабельных тележек интересным

является то, что при их удалении на полную длину кабеля, раз­ мещаемого на главном барабане, вспомогательный барабан опу­ скается на землю и кабель отключается. После подключения к очередному пункту кабельная тележка возвращается к приза­ бойному барабану и вновь поднимает его на платформу.

Управление приводами кабельных барабанов обеспечивает поддержание натяжения кабеля в заданных пределах.

Интересна также конструкция самоходного двухбарабанного кабельного передвижника фирмы «Бюсайрус» (США), предна­ значенного для работы с шагающим драглайном, имеющим емкость ковша 168,1 м3 при длине стрелы 94,5 м.

На общей сварной платформе передвижника фирмы «Бюсай­ рус» (рис. 55) продольно размещены два барабана, вращаю­ щиеся в подшипниках, установленных на вертикальных крон­ штейнах. Щеки барабанов выполнены из листовой стали, а обечайка трубчатая. В перегородке между барабанами поме­ щены высоковольтные токосъемники.

Оба барабана имеют один привод, а муфта позволяет вклю­ чать в работу любой из них. Кабелеукладчик имеет блочно-ка­ натный привод, работающий от электродвигателя барабана. Цепная передача вращает барабан с витками трения, а далее бесконечный канат, отклоняемый блоками, передвигает каретку

150


по направляющим. Один из кабелей раскладывается слева, а второй — справа.

Компоновка с двумя последовательно расположенными бара­ банами позволила изготовить машину, вытянутую в длину, удоб­ ную для эксплуатации в стесненных условиях рабочего горизон-

8

Рис. 55. Самоходный двухбарабанный кабельный пере­ движник фирмы «Бгосанрус» (США):

1 — глашіыіі барабан;

2 — вспомогательный

барабан; 3

токо­

съемник; І — привод;

о — цепная передача;

6 — барабан

с

вит­

ками трения;

7 — кабелеукладчик;

8 — рельсовая дорожка

ка-

белсукладчнка;

9 — отклоняющие

блоки; 10 — канатный

привод

 

 

кабелеукладчика

 

 

 

та. Общая длина передвижника равна 12,8, ширина 4,9, а высота 4,6 м. На машине имеется приподнятая над барабанами для лучшего обзора смотровая площадка, на которой расположен пулы управления. Использование термостойкого кабеля с допу­ стимой температурой нагрева 90° позволяет избежать установку защитного кожуха и не применять принудительный обдув.

§ 4. Механическая и электрическая устойчивость гибких кабелей при периодической навивке

на барабан

Гибкие силовые кабели при навивке на барабан подвергаются одновременно изгибу, кручению и растяжению. Многократное повторение деформаций может вызвать снижение физико-меха­ нических характеристик, трещины (разрывы) изоляций и шлан­ говой оболочки, обрыв проволок жил и экрана, снижение элек­ трической устойчивости. Для определения влияния механических деформаций на механические и электрические характеристики

151


экскаваторных кабелей трестом Энергоуголь совместно с Кали­ нинским политехническим институтом были проведены экспери­ ментальные исследования.

Методика проведения исследовании предусматривала прове­ дение испытании в условиях, близких к эксплуатационным по величине механических напряжений в кабеле, его нагреву и чис­

лу циклов навивки.

Экспериментальная установка (рис.

56) со­

стояла

из

барабана

с

приводом,

роликового

блока,

силового

 

 

 

 

 

 

электрооборудования

 

и

изме­

 

 

 

 

 

 

рительной аппаратуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр барабана

(768 мм)

 

 

 

 

 

 

для

навивки

кабеля

был

вы­

 

 

 

 

 

 

бран

из

условия минимально

 

 

 

 

 

 

допустимого

радиуса

изгиба

 

 

 

 

 

 

кабеля.

Вращение

барабана

 

 

 

 

 

 

со

скоростью

30 об/мин

осу­

 

 

 

 

 

 

ществлялось

через

редуктор

 

 

 

 

 

 

электродвигателем,

подклю­

 

 

 

 

 

 

чавшимся к сети

реверсивным

 

 

 

 

 

 

пускателем.

 

 

соединен­

 

 

 

 

 

 

 

Отрезок кабеля,

Рнс.

56.

Экспериментальная

уста­

ный жимками в кольцо, огибал

приводной барабан и

ролико­

новка

для

испытаний

кабеля на

вую

батарею.

На

барабане

 

 

цикличную навивку:

 

а — кинематическая схема;

б — принципи­

кабель

имел

полтора

витка,

альная

электрическая схема иагреіза ка­

а на батарее — половину. Бата­

 

 

 

беля

 

 

рея служила также натяжным

 

 

 

 

 

 

устройством для создания усилия в кабеле 60—80 кгс. Это зна­ чение близко к испытываемому кабелями натяжению в условиях эксплуатации, которое, как показали проведенные замеры на кабельных барабанах, составляет 50—80 кгс.

В процессе испытаний привод периодически включали в раз­ ных направлениях. Время движения в одну сторону опреде­ лялось расстоянием между приводным барабаном н роликовой батареей, в котором перемещался стык контура кабеля. В усло­ виях эксплуатации количество циклов размотки и намотки ка­ беля на барабан зависит от протяженности фронта работ экска­ ватора, т. е. от технологии разработки на разрезах, схемы электроснабжения экскаваторов и других факторов. Результаты обработки статистического материала, полученного на многих разрезах, и проведенные расчеты показывают, что за один год кабель наматывается и разматывается от 15 до 50 раз. Общее число циклов во время испытаний было принято равным 1000.

Кабель нагревали от сварочного трансформатора, а темпера­ туру жил измеряли специально изготовленными хромель-копеле- вымн термопарами. При испытании силовые жилы соединяли последовательно и нагревали до 65° С, что соответствует макси­ мально допустимому длительному значению температуры, уста­

152


новленному ГОСТ 9388—69. Для

сравнения проводили также

эксперименты при нагреве до 95° С.

следующие

параметры:

В процессе испытаний определяли

а) сопротивление изоляции Ru3 силовых жил по отношению

к экрану, соединенному с заземляющей

жилой

(измеряли

на

холодном и нагретом кабеле при

напряжении 2500 в с помощью

мегомметра МС-05);

 

 

 

между со­

б) сопротивления силовых жил Rc, соединенных

бой последовательно; экранов R3, соединенных

параллельно,

и

заземляющей жилы R3 (измеряли вначале и в продолжении опы­

тов с помощью імоста МО-62);

 

 

до и после опы­

в) тангенс угла диэлектрических потерь tgö

тов измеряли мостом МД-16 при

изменении напряжения в диа­

пазоне 1000—6000 в (ионизационная характеристика).

До и после опытов кабель испытывали под напряжением по­ стоянного тока 12 000 в течение 5 мин. От установки АКИ-50 напряжение подавали на силовые жилы по отношению к экра­ нам, соединенным с заземляющей жилой.

В начале опытов и после каждых двухсот циклов от шланго­ вой оболочки кабеля брали отрезки резины и готовили образцы специальной формы. Образцы растягивали на разрывной машине «Schopper» со скоростью 500 мм/мин. При этом определяли раз­ рывное усилие, относительное удлинение при разрыве и остаточ­ ное удлинение после разрыва.

Разрывную прочность резины определяли по нагрузке в мо­

мент разрыва образца, пользуясь формулой

 

 

Стр =

, кгс/см2,

(57)

 

ЬоК

 

 

 

где Р — нагрузка, вызывающая

разрыв образца, кгс; Ь0, Іг0

соответственно ширина и толщина

нагруженного образца,

см.

Относительное удлинение резины при разрыве составляет

 

 

£ = - ^ - 1 0 0 ,

%,

(58)

 

‘1

 

 

 

где /о — длина рабочего участка образца в момент разрыва,

мм;

/і — то же, до испытания, мм.

 

 

 

Остаточное удлинение резины после разрыва

 

 

Ѳл = - ^ М 0 0 , %,

(5 9 )

 

*1

 

 

 

где І2

— длина рабочего участка по двум сложенным вместе ча­

стям

разорванного образца, мм;

1\ — то же,, до испытания,

мм.

Опыты выполняли в следующей

последовательности:

и про­

1.

На холодном кабеле измеряли Rm, Rc, R3, R3, tgö

водили испытание повышенным напряжением.

 

153