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)有限公司引進的某品牌自動絕緣天車。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的集電器。自電解車間投產(chǎn)使用以來,滑觸線運行過程中出現(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行整改。

1 滑觸線供電方案

絕緣自動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用,性能十分穩(wěn)定。國內(nèi)對應的拖鏈供電方案中,其維護量巨大,安裝要求較高。滑觸線的特點及主要優(yōu)勢如下。

圖1 滑觸線示意圖

(1)通過橡膠密封條結(jié)構(gòu),及導線盒內(nèi)通入的微正壓的壓縮空氣,可使導體及電刷結(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)無斷點的銅帶導體充分接觸,無接觸不良；

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

(4)同一套軌道上存在多個吊車時,可共用一套滑觸線,節(jié)約成本,杜絕了采用拖鏈時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。

2 滑觸線運行的工況

鋅電解車間主要分為三個工段,即鋅電積工段、剝鋅工段以及拍平工段。鋅電解自動絕緣天車主要負責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,由于抽風系統(tǒng)沒有安裝到位,同時電解車間內(nèi)濕度大,冬季室內(nèi)外溫差大等因素,都導致電解車間內(nèi)酸霧非常嚴重,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入,在接頭處形成結(jié)晶。結(jié)晶擴散到滑觸線內(nèi)部時,導致滑觸線內(nèi)部不同相的銅條短路。短路導致滑觸線外殼內(nèi)部銅條損傷、外殼擊穿(如圖2所示)、連接頭容易燒毀。同時,短路會引起滑觸線的供電開關(guān)燒毀。這些均導致天車的使用率下降,電解車間的非計劃停車時間增長。

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重。集電器有三條供電電線,每條均能獨立供電,因此某一條供電線磨損嚴重裸漏出銅線時,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)滑觸線安裝時采取了儀表風吹掃,保持滑觸線外殼內(nèi)的微正壓,確保酸霧不進入滑觸線內(nèi)部。但是車間所提供的儀表風并不能完全干燥,含有一定的水分,因此時間久了滑觸線內(nèi)部會潮濕,出現(xiàn)水珠,也導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)晶造成短路的風險；

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,導致集電器被滑觸線外殼磨損的現(xiàn)象。同時在集電器上增加保護罩,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,減少因為內(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,同時將因為短路而損壞的銅條進行切割,用新銅條焊接、打磨、補齊；損壞的滑觸線外殼也進行切割,用新外殼補齊。

(5)滑觸線密封膠皮原先安裝的不對稱、有翻卷的地方,用新的密封膠條進行更換,按照滑觸線廠家要求進行按照,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進行干燥處理,系統(tǒng)儀表風進口增加干燥設(shè)施,避免滑觸線內(nèi)部潮濕,防止滑觸線內(nèi)部短路。同時,增多儀表風進口數(shù)量,縮短滑觸線儀表風進口距離,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進口接頭的壓力,避免因壓力過大導致儀表風管線接頭脫落的現(xiàn)象。

(7)定期對滑觸線內(nèi)部進行清洗,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

本文對鋅電解自動絕緣天車的安全滑觸線供電系統(tǒng)短路的現(xiàn)象進行了系統(tǒng)的觀察和分析,提出了切實可行的整改方案。通過現(xiàn)場實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、運行不穩(wěn)定的情況,保障天車的平穩(wěn)運行。