Troliul corect de cabluri electrice pentru pozarea continuă a cablurilor este definit de acesta capacitatea de tragere a primului strat la de 1,5 ori tensiunea maximă a cablului si un Evaluare ciclului de lucru S3 de cel puțin 40% . Un motor de 3,7 kW care antrenează o cutie de viteze planetară printr-o frână electromagnetică sigură va înfăşura 500 de metri de cablu blindat cu diametrul de 35 mm la o viteză constantă de 8 metri pe minut fără a supraîncălzi înfăşurările, cu condiţia ca diametrul miezului tamburului să fie de cel puţin 20 de ori diametrul cablului.
Tragerea primului strat și cum diferă de troliurile de ridicare
An troliu cablu electric este evaluat prin tragere pe primul strat de frânghie pe tambur, nu prin sarcina suspendată. Așezarea cablurilor implică o rezistență orizontală mare, în special atunci când trageți cablurile submarine blindate peste role. Un troliu cu o tragere pe primul strat de 5.000 kg pe un miez de 300 mm poate suporta o tensiune de cablu de 3.300 kg după ce al patrulea strat este înfășurat, datorită diametrului efectiv crescut al tamburului care reduce avantajul mecanic.
Spre deosebire de un troliu de ridicare care vede sarcina maximă doar la ridicare, un troliu cu cablu trebuie să susțină forța de tragere ore în șir. Acest lucru necesită un motor cu un factor de serviciu de 1.25 . Un motor evaluat la 7,5 kW cu un SF de 1,25 poate furniza 9,4 kW continuu, acoperind rezerva termica necesara atunci cand cablul se prinde momentan de fundul marii.
Diametrul miezului tamburului și protecția razei de îndoire a cablului
Miezul tamburului este factorul principal care previne deteriorarea cablului. Raza de curbură minimă a unui cablu de alimentare sau de control este de obicei de 10 până la 15 ori diametrul său exterior . Prin urmare, un tambur de troliu trebuie să aibă un diametru al miezului nu mai mic de de 20 de ori diametrul cablului pentru bobinare dinamică sub tensiune. Pentru un cablu de 40 mm, miezul trebuie să fie de cel puțin 800 mm.
Utilizarea unui miez mai mic duce la zdrobirea stratului interior. Într-un caz documentat care implică un cablu de alimentare trasat pentru un stivuitor de recuperare, un tambur de 600 mm a cedat în mod repetat un cablu de 38 mm în 1.200 de cicluri de bobinare . Actualizarea la un miez de 900 mm a eliminat complet eșecul de strivire într-o perioadă ulterioară 4.500 de cicluri .
Ciclul de funcționare al motorului și prevenirea suprasarcinii termice
Motoarele troliului cu cablu funcționează în conformitate cu clasificarea S3 pentru sarcini periodice intermitente. O etichetă tipică scrie S3-40%, 10 minute , ceea ce înseamnă că motorul poate funcționa la sarcină maximă timp de 4 minute în cadrul oricărui ciclu de 10 minute fără a depăși limita de creștere a temperaturii clasei de izolație. Selectarea unui motor cu a 60% ciclu de lucru pentru un troliu utilizat în șanțurile repetitive ale cablurilor previne declanșarea neplăcută a releului de suprasarcină termică.
Tabelul de mai jos se potrivește cu puterea motorului la forța de tragere și viteza liniei pentru operațiunile obișnuite de bobinare a cablului, presupunând un rating S3-40% și un factor de serviciu de 1,0 pentru cutia de viteze.
| Puterea motorului (kW) | Tragere pe primul strat (kg) | Viteza liniei la sarcina maxima (m/min) | Gama de diametru exterior tipic al cablului (mm) |
|---|---|---|---|
| 1.5 | 500 | 6 | 10 la 15 |
| 3.7 | 1.500 | 8 | 18 până la 28 |
| 7.5 | 3.200 | 10 | 30 până la 42 |
| 15.0 | 6.500 | 12 | 45 până la 65 |
Sisteme de frânare și cerințe de reținere statică
Un troliu de cablu electric trebuie să țină toată bobina de cablu staționară atunci când puterea este întreruptă, chiar și pe o pantă. Standardul este a frână DC cu arc, eliberată electric montat direct pe soneria capului motorului. Cuplul de reținere static trebuie să fie cel puțin de 1,5 ori cuplul maxim al tamburului generat de stratul superior de cablu la tragere completă.
O frână cu bandă de pe flanșa tamburului servește ca sistem secundar de urgență. În timpul unui test de acceptare a unui troliu de tracțiune de 10 tone, doar frâna DC a ținut 105% din sarcina nominală timp de 30 de minute cu rotirea tamburului zero. Când frâna cu bandă a fost aplicată după o întrerupere de curent simulată, sistemul de frânare combinat a menținut o sarcină statică de 15 tone înainte ca ancora cablului să alunece.
Mecanisme de bobinare și nivel-vânt
Înfășurarea aleatorie cauzează suprapunerea cablului care se taie în manta în timpul plății tensionate. Un mecanism de vânt nivelat care traversează tamburul la o rată sincronizată este esențial pentru cablul plat sau când se înfășoară pe un tambur neted. Pasul nivel al vântului trebuie să se potrivească cu diametrul cablului plus un spațiu liber de 1 mm până la 2 mm pentru a preveni ciupirea.
Pentru un cablu rotund de 32 mm, un vânt nivelat cu un pas de șurub de plumb de 33 mm iar o piuliță bidirecțională elimină golurile. Datele de teren de la o barjă de pozare a cablurilor au arătat că un vânt de nivel sincronizat a redus fenomenul de salt de plată de la 3 apariții pe kilometru la zero, prevenind vârfurile de tensiune ascuțite care au deteriorat anterior rezistența de izolație a cablului.
Control electric și integrare cu viteză variabilă
Pornirea directă în linie a unui motor troliu mare trimite un șoc mecanic prin trenul de viteze. Un variator de frecvență permite o rampă de pornire ușoară de 3 secunde și o rampă de oprire de 2 secunde , reducând curentul de pornire de vârf de la Curentul de sarcină maximă de 6 ori până la 1,5 ori . Acest lucru protejează cablul de o smucitură bruscă care poate separa conductorul de izolație.
Suportul de comandă trebuie să includă un buton de oprire de urgență cu un contactor de întrerupere directă. Când oprirea de urgență este apăsată, frâna se cuplează și VFD inițiază un ciclu de frânare cu injecție de curent continuu care oprește tamburul în 0,5 secunde . Un senzor de viteză zero de pe tambur confirmă oprirea înainte ca frâna să-și elibereze cuplul de reținere.
Load Sensing și decuplare a tensiunii
Tragerea cablului cu tensiune excesivă alungește permanent conductorii de cupru, crescând rezistența și punctele fierbinți. Un știft de sarcină instalat pe axa scripetei măsoară tensiunea în timp real și declanșează o întrerupere atunci când forța depășește limita prestabilită. Pentru un cablu tipic cu 3 fire de 35 mm, tensiunea maximă de tragere nu trebuie să depășească 3.000 kg , care corespunde unei deformari a conductorului de 0,2% .
O celulă de sarcină conectată la un PLC va înregistra, de asemenea, un jurnal de tensiune pe întreaga operațiune de bobinare. Aceste date sunt folosite pentru a verifica dacă cablul nu a fost suprasolicitat în timpul instalării, o cerință din ce în ce mai specificată în termeni de garanție pentru cablurile de alimentare submarine cu o durată de viață de proiectare de 25 de ani .
Puncte zilnice de inspecție înainte de pornire
O verificare vizuală și funcțională de 10 minute înainte de fiecare tură detectează defecțiuni care duc la ruperea cablului. Lista de verificare de mai jos acoperă componentele cu risc ridicat.
- Verificați dacă spațiul de frână este setat la 0,3 mm . Un spațiu de aer peste 0,6 mm reduce forța de strângere a arcului și poate face ca tamburul să se deplaseze sub sarcină.
- Verificați nivelul uleiului în cutia de viteze planetară. O picătură de 15 mm sub vizorul indică o scurgere de etanșare care va cauza zgârieturi în trepte într-o singură schimbare.
- Verificați punctul de intrare a cablului de pe flanșa tamburului pentru margini ascuțite. O bavură cât de mică 0,5 mm poate tăia mantaua exterioară a cablului în timpul plății.
- Testați oprirea de urgență și respectați distanța de oprire a tamburului. Orice creștere dincolo 200 mm cursă liniară a cablului necesită înlocuirea plăcuțelor de frână.
- Confirmați că lanțurile de vânt nivelat sau șurubul nu prezintă nicio slăbiciune vizibilă. Un lanț uzat, cu o slăbire de 10 mm introduce un decalaj de fază care provoacă înfășurare încrucișată.
