鋅電解絕緣天車滑觸線供電系統(tǒng)的短路問題及整改方案

馮衛(wèi)華,李小陽,郝朋越

(1.中國恩菲工程技術(shù)有限公司,北京 100038;2.新疆紫金有色金屬有限公司,新疆 烏恰 845450)

0 簡述

某冶煉廠鋅電解車間使用鋅電解絕緣天車是中國恩菲工程技術(shù)有限公司引進(jìn)的某品牌自動(dòng)絕緣天車。天車的供電系統(tǒng)是歐洲某公司的安全滑觸線并配備了相應(yīng)的集電器。自電解車間投產(chǎn)使用以來,滑觸線運(yùn)行過程中出現(xiàn)了一些問題,主要表現(xiàn)為滑觸線供電系統(tǒng)短路。針對鋅電解車間酸性環(huán)境的工況以及較大的濕度,現(xiàn)場技術(shù)人員提出了針對性的措施對滑觸線進(jìn)行整改。

1 滑觸線供電方案

絕緣自動(dòng)吊車的供電采用專利技術(shù)的滑觸線方案(如圖1所示),該技術(shù)在歐洲諸多鋅冶煉廠具有廣泛應(yīng)用,性能十分穩(wěn)定。國內(nèi)對應(yīng)的拖鏈供電方案中,其維護(hù)量巨大,安裝要求較高?；|線的特點(diǎn)及主要優(yōu)勢如下。

圖1 滑觸線示意圖

(1)通過橡膠密封條結(jié)構(gòu),及導(dǎo)線盒內(nèi)通入的微正壓的壓縮空氣,可使導(dǎo)體及電刷結(jié)構(gòu)免受酸霧侵蝕；

(2)供電所有“相”“極”均設(shè)置充分的安全冗余,使電刷與連續(xù)無斷點(diǎn)的銅帶導(dǎo)體充分接觸,無接觸不良；

(3)可靠的結(jié)構(gòu)使設(shè)備速度最大輕松達(dá)到120 m/min；

(4)同一套軌道上存在多個(gè)吊車時(shí),可共用一套滑觸線,節(jié)約成本,杜絕了采用拖鏈時(shí)不同吊車供電必須分布于不同側(cè)的情況；

(5)安裝工作量小,免維護(hù)。

2 滑觸線運(yùn)行的工況

鋅電解車間主要分為三個(gè)工段,即鋅電積工段、剝鋅工段以及拍平工段。鋅電解自動(dòng)絕緣天車主要負(fù)責(zé)將極板在電解工段與剝鋅工段及拍平工段之間的吊裝,因此滑觸線長度橫跨電解、剝鋅、拍平工段。在該電解車間投產(chǎn)初期,由于抽風(fēng)系統(tǒng)沒有安裝到位,同時(shí)電解車間內(nèi)濕度大,冬季室內(nèi)外溫差大等因素,都導(dǎo)致電解車間內(nèi)酸霧非常嚴(yán)重,車間內(nèi)酸霧結(jié)晶現(xiàn)象很常見。

3 滑觸線出現(xiàn)的短路問題

(1)鋅電解車間內(nèi)酸霧、濕度都非常大的情況下,滑觸線外殼接頭處容易有酸霧進(jìn)入,在接頭處形成結(jié)晶。結(jié)晶擴(kuò)散到滑觸線內(nèi)部時(shí),導(dǎo)致滑觸線內(nèi)部不同相的銅條短路。短路導(dǎo)致滑觸線外殼內(nèi)部銅條損傷、外殼擊穿(如圖2所示)、連接頭容易燒毀。同時(shí),短路會引起滑觸線的供電開關(guān)燒毀。這些均導(dǎo)致天車的使用率下降,電解車間的非計(jì)劃停車時(shí)間增長。

圖2 短路燒穿滑觸線外殼

(2)滑觸線外殼與集電器發(fā)生摩擦(如圖3所示),使得集電器供電線磨損嚴(yán)重。集電器有三條供電電線,每條均能獨(dú)立供電,因此某一條供電線磨損嚴(yán)重裸漏出銅線時(shí),集電器能夠正常供電,但是裸漏的銅線接觸到密封膠條或者外殼上的結(jié)晶,也會導(dǎo)致短路現(xiàn)象的發(fā)生。因此,集電器也經(jīng)常出現(xiàn)短路、被燒毀的現(xiàn)象(如圖4所示)。

圖3 集電器與滑觸線外殼摩擦

圖4 摩擦導(dǎo)致集電器電線裸露、短路燒毀

(3)滑觸線密封膠皮容易被集電器夾帶,翻起夾在集電器與外殼之間。密封膠條上的結(jié)晶與滑觸線內(nèi)部的銅條接觸到后,也會發(fā)生短路現(xiàn)象。

(4)滑觸線安裝時(shí)采取了儀表風(fēng)吹掃,保持滑觸線外殼內(nèi)的微正壓,確保酸霧不進(jìn)入滑觸線內(nèi)部。但是車間所提供的儀表風(fēng)并不能完全干燥,含有一定的水分,因此時(shí)間久了滑觸線內(nèi)部會潮濕,出現(xiàn)水珠,也導(dǎo)致不同相的銅條之間發(fā)生短路現(xiàn)象。

4 整改方案

(1)將滑觸線外殼的接頭中間的支棱打磨掉,將滑觸線外殼貼緊連接(如圖5所示),纏上膠帶(如圖6所示)后,再安裝接頭,接頭外側(cè)涂抹密封膠。消除了滑觸線外殼之間的間隙,從5 mm變?yōu)? mm,杜絕酸霧從接頭處滲入滑觸線,減少酸霧在滑觸線內(nèi)部結(jié)晶造成短路的風(fēng)險(xiǎn)；

圖5 滑觸線外殼連接處整改示意圖

圖6 滑觸線外殼連接處用膠帶密封

(2)調(diào)整集電器與天車之間電源線長度,使集電器與滑觸線保持垂直位置,解決集電器被電源線拉扯偏向一邊,導(dǎo)致集電器被滑觸線外殼磨損的現(xiàn)象。同時(shí)在集電器上增加保護(hù)罩,避免集電器電線被密封膠皮及滑觸線外殼磨損。

(3)滑觸線內(nèi)部電線相位改變(如圖7所示),使得靠近滑觸線外殼開口位置的銅條為同一相位,減少因?yàn)閮?nèi)部潮濕而短路的概率。

圖7 滑觸線內(nèi)電線相位改變

(4)清理滑觸線內(nèi)部銅條上的結(jié)晶,同時(shí)將因?yàn)槎搪范鴵p壞的銅條進(jìn)行切割,用新銅條焊接、打磨、補(bǔ)齊；損壞的滑觸線外殼也進(jìn)行切割,用新外殼補(bǔ)齊。

(5)滑觸線密封膠皮原先安裝的不對稱、有翻卷的地方,用新的密封膠條進(jìn)行更換,按照滑觸線廠家要求進(jìn)行按照,做到密封膠條對稱、沒有翻邊的現(xiàn)象(見圖8),起到保護(hù)滑觸線內(nèi)部氣密性的作用。

圖8 滑觸線密封膠條

(6)對滑觸線吹掃的儀表風(fēng)進(jìn)行干燥處理,系統(tǒng)儀表風(fēng)進(jìn)口增加干燥設(shè)施,避免滑觸線內(nèi)部潮濕,防止滑觸線內(nèi)部短路。同時(shí),增多儀表風(fēng)進(jìn)口數(shù)量,縮短滑觸線儀表風(fēng)進(jìn)口距離,在保證滑觸線內(nèi)部穩(wěn)定的微正壓情況下,可以有效降低儀表風(fēng)進(jìn)口接頭的壓力,避免因壓力過大導(dǎo)致儀表風(fēng)管線接頭脫落的現(xiàn)象。

(7)定期對滑觸線內(nèi)部進(jìn)行清洗,保持滑觸線內(nèi)部潔凈、干燥。

5 整改效果

整改后,經(jīng)過現(xiàn)場跟蹤觀察,滑觸線內(nèi)部的密封性能大大增加,滑觸線內(nèi)部有效形成微正壓狀態(tài),不再出現(xiàn)酸霧結(jié)晶現(xiàn)象。集電器有保護(hù)裝置后,磨損情況得到有效緩解,滑觸線出現(xiàn)短路的情況得到有效解決,天車的使用率大大提高。

6 結(jié)論

本文對鋅電解自動(dòng)絕緣天車的安全滑觸線供電系統(tǒng)短路的現(xiàn)象進(jìn)行了系統(tǒng)的觀察和分析,提出了切實(shí)可行的整改方案。通過現(xiàn)場實(shí)踐證明整改方案是可行的,效果非常明顯。特別在冬季,室內(nèi)外溫差較大、車間內(nèi)酸霧水汽較多的情況下,能夠有效解決滑觸線短路、運(yùn)行不穩(wěn)定的情況,保障天車的平穩(wěn)運(yùn)行。