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揚州市昂立電氣有限公司

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技術(shù)文章

單級滑觸線的選型方法

閱讀：297發(fā)布時間：2014-5-19

一、滑線的選型必須提供的參數(shù)如下：
    工作環(huán)境：如粉塵、腐蝕、溫度等；
    環(huán)境溫度：現(xiàn)場全年zui高氣溫，zui低氣溫；
    負載情況：伏在率，各負載的額定功率，功率因子及各負載的運行情況；
    安裝要求：空間大小，安裝方式（如地溝式還是架空式等），運行速度等；
    電壓降要求：這里指分擔在滑線上的電壓損失；
    其他方面的要求：信號干擾等。
二、選型計算
1.不同的已知條件，有不同的算法，這里選擇兩種情況計算：
●已知用電設(shè)備或起重機的各點擊功率
（1）滑線載流量的選擇
    必須保證相應(yīng)滑線載流量I_n不小于總計算額定電流I_NG,即I_n≥I_NG ,I_NG=ΣI_N
額定計算電流I_N的選用見下表

起重機數(shù)量	所有起重機中 zui大電機	所有起重機中第二大電機	所有起重機中第三大電機	所有起重機中第四大電機
起重機數(shù)量	I_N^*	I_N^*	I_N^*	I_N^*
1	×	×	×
2	×	×	×
3	×	×	×
4	×	×	×	×
5	×	×	×	×
兩起重機同時運作	×	×	×	×

我們所提供的滑線載流量在40℃時的載流量，若工作環(huán)境溫度超過40℃，須按下式進行計算I_n＝I_40℃f_A I_40℃:40℃時的載流量 f_A：電流熱變系數(shù)見下表

環(huán)境溫度			40℃	45℃	50℃	55℃	60℃	65℃	70℃	75℃
f_A	普通絕緣外殼滑線	鋼導體	1.0	0.97	0.94	0.91
		鋁導體	1.0	0.88	0.83	0.74
		銅導體	1.0	0.94	0.88	0.84
	耐熱絕緣外殼滑線	鋼導體				1.0	0.97	0.94	0.91	0.88
		鋁導體				1.0	0.92	0.81	0.76	0.68
		銅導體				1.0	0.93	0.87	0.82	0.78
	裸滑線		1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0

（2）滑線型號的確定
    a 根據(jù)使用條件（如安裝環(huán)境、運行速度等）選擇滑線的型號；
    b 根據(jù)總計算額定電流I_NG，選擇相應(yīng)截面的滑線。
（3）負載計算電流的計算
    負載計算電流的大小直接影響電壓降的結(jié)果，其算法有很多種（有的資料按尖峰電流計算），本公司根據(jù)多年的經(jīng)驗及參考國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)的算法，采用以下算法進行計算：
    I_G＝ΣI_A+ΣI_N    I_A：啟動電流[A]    I_N：額定電流[A]
    I_A和I_N的確定按下表進行計算

起重機數(shù)量	所有起重機中 zui大電機	所有起重機中第二大電機		所有起重機中第三大電機	所有起重機中第四大電機
起重機數(shù)量	I_A^*	I_A^*	I_N^*	I_N^*	I_N^*
1	×		×
2	×		×	×
3	×	×
4	×	×		×
5	×	×		×	×
兩起重機同時運作	×	×		×	×

●已知單臺用電設(shè)備或起重機的總共率
2.如果僅僅知道安裝的設(shè)備總共率時，可按下述方法對滑線進行選型計算
（1）單臺起重機的祭祀安功率按下式計算：
P_K=P_G*f_R[KW] P_K:單臺用電設(shè)備或起重機的計算功率[KW] P_G：該起重機的總共率（已知）[KW] f_R:起重機工況系數(shù)，取決于起重機起重沖擊情況和工作頻率。見下表

工況條件	系數(shù)f_R
高工作頻率的用電設(shè)備，條件惡劣下起重機如鑄錠吊車，鋼廠吊車，港口起重機等	0.75～0.80
普通條件下使用的用電設(shè)備，起重機如橋式起重機，倉庫用起重機和生產(chǎn)的機床等	0.65～0.75
不經(jīng)常使用的起重機如維修用電葫蘆，裝配車間行車，造船廠用起重機等	0.45～0.65

（2）當同一滑線上使用多臺用電設(shè)備時，其計算總共率P_GK：
P_GK＝f_a*ΣP_K[KW]
f_a:同時系數(shù)，指用電設(shè)備同時工作的系數(shù)，起重機同時工作的系數(shù)按下表進行選擇

起重機使用條件	同時系數(shù)F_a^*
分散物資用起重機	0.80～0.85
集裝箱用吊車，港口用起重機	0.70～0.80
橋式吊車及生產(chǎn)用電葫蘆	0.60～0.70
倉庫用起重機	0.50

    *：適用于2臺起重機，在使用2臺以上起重機時，同時系數(shù)必須重新確定，如3臺橋式吊車f_a＝f_a*f_a＝0.8*0.8＝0.64

（3）總負載計算電流I_G的計算

P_GK：計算總共率 [KW]    U_N:額定電壓 [V]    COSφ:功率因數(shù)

（4）根據(jù)總負載計算電流I_G，選擇滑線型號，然后對電壓降進行校核。
  1）環(huán)境溫度變化對電壓降的影響
    我們提供的相關(guān)技術(shù)參數(shù)時環(huán)境溫度為40℃時的結(jié)果，若工作環(huán)境溫度超過40℃時，電壓降應(yīng)按下式進行換算

△U:電壓降 [V]     △U_40℃:40℃時的電壓降 [V]     U_N:額定電壓 [V]
F_v：電壓熱變系數(shù)，其值見下表：

導體溫度			70℃	75℃	80℃	85℃	90℃	95℃	100℃	105℃
f_v	鋼導體	≤200A	0.901	0.886	0.872	0.858	0.845	0.832	0.820	0.907
	鋼導體	＞200A	0.908	0.894	0.880	0.867	0.854	0.842	0.930	0.818
	鋁導體	≤500A	0.965	0.960	0.954	0.948	0.943	0.937	0.932	0.926
		＞500～800A	0.976	0.982	0.968	0.964	0.960	0.956	0.952	0.948
		＞800A	0.985	0.983	0.979	0.976	0.972	0.969	0.967	0.962
	銅導體	≤500A	0.959	0.952	0.945	0.938	0.932	0.925	0.919	0.912
		＞500～800A	0.983	0.980	0.977	0.974	0.971	0.968	0.965	0.961
		＞800～1250A	0.993	0.993	0.991	0.990	0.989	0.987	0.986	0.985
		＞1250A	0.998	0.997	0.996	0.996	0.995	0.994	0.992	0.991

  2）電壓降△U的計算
    分擔在滑線上的電影損失△U必須滿足許可的電壓降（用戶提供），一般情況下電壓降△U/U_N不超過7％，冶金行業(yè)不超過5％，直流負載：△U=2*I*I_G*R [V]
單相交流負載：△U=2*I*I_G*Z [V]     三相交流負載：根號3*I*I_G*Z [V]
△U：電壓降 [V]       I_G：總負載計算電流 [A]    R：導體電阻
Z:導體抗組            I：供電長度              L：系統(tǒng)長度
    當電壓降超過許可值時，除選擇更大截面的滑線外，可通過增加供電點或者改變供電位置以改變供電長度，從而改變電壓降。也可采用其他供電方式，如電流較大時可采用加并聯(lián)電纜的方式（即加輔助電纜）以減小電壓降，其布線方式見剛體滑線。
    幾種供電位置的供電長度及供電示意圖：

注：*導體溫度＝環(huán)境溫度+導體溫升（導體溫升這里取30℃）

3.阻抗的確定（可參閱有關(guān)資料）
（1）直流電阻R的計算：
    直流電阻與電阻率、截面積有關(guān)（這里按單位長度電阻計算）
    R=ρ₂₀（1+0.004（θ-20））/S
    ρ₂₀ ：20℃導電率，銅ρ₂₀＝0.0178 *mm²/m,鋁ρ₂₀＝0.028 *mm²/m
     θ：滑線實際工作溫度 [℃]       S：滑線的截面積 [mm²]
（2）感抗X的計算
感抗的計算比較復雜（可查閱相關(guān)資料），為簡化計算，假設(shè)各相感抗值相同，可按以下簡化公式進行計算：

D₁～D₃：為A,B,C相間距 mm    h：導體高度 mm      b：導體寬度 mm
（3）交流電阻的計算
    R_a=K_jK₁R_θ
    K_j：集膚效應(yīng)系數(shù)，因計算較復雜，在這里取經(jīng)驗值見下表
    K₁：鄰近效應(yīng)系數(shù)，滑線取1.03
    R_θ：溫度θ℃時的直流電阻
    集膚效應(yīng)系數(shù)K_j

滑線截面積mm²	導體材質(zhì)
滑線截面積mm²	鋁	銅
≤100	1.00	1.00
100～150	0.005	1.011
250～400	1.008	1.028
400～640	1.02	1.055
640～800	1.07	1.14
800～1000	1.112	1.18
1000～1250	1.13	1.20
＞1250	1.15	1.22

(4)阻抗的計算：

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