Stromversorgung für Krananlagen

Die Stromversorgung der Ventile erfolgt über ein gemeinsames Wechselstromnetz oder über Gleichstromwandler. Über ein Kabel von einem separaten Schalter oder Automaten werden die Hauptfahrdrähte unter Spannung gesetzt – Karrenentlang der Kranbahnen verlegt. Die Anzahl der Hauptfahrdrähte beträgt bei Wechselstrom drei, bei Gleichstrom zwei. In manchen Fällen wird anstelle der Hauptfahrdrähte, beispielsweise in Sprengstofflagern, ein Stromleiter mit flexiblem Kabel verwendet.

Von den Hauptfahrdrähten erfolgt die Spannungsversorgung über Schleifstromabnehmer zu einem in der Krankabine installierten Schutzfeld. Hebe- und Laufkatzenmotoren sowie Bremsmagnetspulen werden über an der Brücke befestigte Oberleitungen, sogenannte Hilfsdrähte, mit Strom versorgt. Fahrdrähte werden üblicherweise aus Profilstahl mit kreisförmigem Querschnitt, Winkel, Kanal oder Schiene hergestellt. Kupfer wird relativ selten und nur als Gebrauchswagen verwendet.

Bitte beachten Sie, dass die Verkabelung der Wasserhähne mit PRG-500-, PRTO-500-Drähten erfolgt, die in dünnwandigen Stahlrohren, geschlossenen Kästen oder offen verlegt werden.Panzerdrähte PRP, PRShP und Kabel ohne Jute-Isolierung SRG-500, SRBG-500 werden auch für die Installation von Kränen verwendet. Von der Montage des SRG-Kabels an beweglichen Teilen von Hebe- und Transportmechanismen wird abgeraten, da der Bleimantel des Kabels durch Vibrationen schnell zerstört wird.

Der kleinste Leiterquerschnitt im Hinblick auf die mechanische Festigkeit beträgt 2,5 mm2. An den Schalttafeln werden anstelle von Drähten flache Sammelschienen mit einem Querschnitt von mehr als 25-35 mm2 verwendet. Die flexiblen Drähte, die bei Wasserhähnen zum Einsatz kommen, bestehen aus Kupferdrahtschläuchen der Marke SHRPS und einer Gummiisolierung. Bei erschwerten Arbeitsbedingungen mit erheblichem mechanischen Aufwand kommt das GRShS-Kabel sowie das Schiffskabel im NRShM-Schlauchmantel zum Einsatz.

Die Auswahl der Fahrdrähte erfolgt nach dem zulässigen Laststrom, anschließend erfolgt die Prüfung des Drahtes auf Spannungsabfall. Der Leiter wird mit einem gleichmäßigen Querschnitt über die gesamte Bewegungslänge des Mechanismus ausgewählt. Die zulässigen Belastungen für die verschiedenen Fahrdrahttypen sind in den Referenztabellen angegeben.

Eine genaue Bestimmung des geschätzten Stromflusses durch die Fahrdrähte ist aufgrund starker Schwankungen schwierig Kranmotorlasten… Für die Ermittlung des Auslegungsstroms gibt es mehrere Näherungsmethoden, die überwiegend auf langjähriger Erfahrung im Betrieb von Krananlagen basieren.

Die Ermittlung der vom Netz aufgenommenen Leistung und anschließend des geschätzten Stroms der Fahrdrähte kann beispielsweise nach der Formel erfolgen:

wobei P die vom Netzwerk verbrauchte Leistung ist, kW; P3 – installierte Leistung der drei größten Motoren der Gruppe bei Arbeitszyklus = 25 %, kW; Pc – Gesamtleistung aller Motoren der Gruppe bei Einschaltdauer = 25 %, kW; c, b – experimentelle Koeffizienten; für die meisten Gewindebohrer c = 0,3; b = 0,06 ÷ 0,18.

Der geschätzte Strom kann für Abgriffe, die mit Wechselstrom bzw. Gleichstrom betrieben werden, anhand der folgenden Formeln ermittelt werden:

wobei I der Nennstrom A ist; Un – Gedenknetzspannung, V; cosφ ist der durchschnittliche Leistungsfaktor der Kranmotoren; in den Berechnungen cos φ = 0,7.

Der durch die Formeln ermittelte Strom sollte den langfristig zulässigen Strom der Drähte nicht überschreiten

Während des Kranbetriebs sollte die Spannung an den Klemmen des Kranmotors nicht weniger als 85 % der Nennspannung betragen. Bei niedrigerer Spannung verringert sich das maximale Drehmoment für Wechselstrommotoren unzulässig. Darüber hinaus wird der Betrieb von Schützen und Bremsmagneten unzuverlässig. Die Berechnung des gesamten Anzapfungsnetzes sollte so erfolgen, dass bei Anlauf- und Betriebsströmen der Spannungsverlust im Anzapfungsnetz 8-12 % nicht überschreitet. Netzwerkverluste können wie folgt verteilt werden:

Hauptfahrdrähte – 3 – 4 %

Hauptstrom für Fahrdrähte – 4 – 5 %

Netzwerk im Wasserhahn – 1 – 3 %

Bei Installationen mit seltenem Start sollte der maximal zulässige Spannungsabfall 15 % nicht überschreiten.

Der Querschnitt von Kupfer- und Aluminiumdrähten bei der Berechnung des Spannungsverlusts wird für Wechsel- bzw. Gleichstrom nach den Formeln ermittelt:

wobei s der Querschnitt des Drahtes ist, mm2; σ-spezifische Leitfähigkeit des Leiters, m / Ohm-mm2 (für Kupfer σ = 57 m / Ohm-mm2, Aluminium σ = 35 m / Ohm-mm2); L – Drahtlänge, m; Ip – Spitzenlaststrom, A.

Bei der Ermittlung des Spannungsverlusts in den Netzabschnitten werden die letzten Formeln auf das Formular reduziert

Bei Fahrdrähten aus Stahl muss nicht nur der Wirkanteil, sondern auch der Blindanteil des Spannungsverlustes berücksichtigt werden.

wobei R und X der aktive und reaktive Widerstand des Drahtes pro 1 m Länge sind, Ohm/m.

Der Spitzenlaststrom wird anhand der Anzahl der von diesen Leitern gespeisten Abgriffe bestimmt. Wenn beispielsweise ein Abgriff von den Hauptkabeln gespeist wird,

mit zwei Abgriffen, die von denselben Drähten gespeist werden,

Diese Formeln zeigen: Ip1 und Ip2 – Spitzenströme, A; In1 – Nennstrom des größten Motors des ersten Krans, A; Ip2 – Nennstrom des zweitgrößten Motors desselben Krans, A; Iп12 – Nennstrom des größten Motors des zweiten Krans, A; t ist das Vielfache des Einschaltstroms.

Die gängigsten Querschnitte von Winkelstahlfahrdrähten liegen zwischen 50 x 50 x 5 und 75 x 75 x 10 mm. Winkel kleiner als Nr. 5 werden wegen unzureichender Steifigkeit nicht verwendet, Winkel größer als Nr. 7,5 – wegen Massenzunahme.

In Fällen, in denen der gewünschte Querschnitt der Ecke den Spannungsverlust nicht durchläuft, werden die Drähte an mehreren Stellen mit zusätzlichen Leitungen zugeführt. Derzeit wird zum Aufladen ein spezieller Bus verwendet, der meist aus Aluminium besteht und auf denselben Befestigungsstrukturen parallel zum Fahrdraht verlegt wird.Durch den Einsatz von Stromstäben ist es möglich, den Querschnitt der Fahrdrähte zu reduzieren und die Kapitalkosten deutlich zu senken.

Beachten Sie, dass in den Referenztabellen die zulässige Belastung von AC-Stahlleitern normalerweise für eine lange Einschaltdauer (Einschaltdauer = 100 %) angegeben ist. Bei niedrigeren Einschaltdauerwerten kann die Belastung beispielsweise bei Einschaltdauer = 40 % um das 1,5-fache erhöht werden. Bei Gleichstrom kann die Belastung von Stahlwagen im Vergleich zur zulässigen Belastung bei Wechselstrom um das 1,5- bis 2,0-fache erhöht werden.

Die die Zapfstellen versorgenden Netze sind in der Regel nicht gegen Überlast, sondern nur gegen Kurzschluss geschützt. Unter diesen Bedingungen wird empfohlen, die minimalen Sicherungsnennströme für Sicherungen und Leistungsschalter auszuwählen. Gemäß den Vorschriften darf der Nennstrom der Sicherung das Dreifache des zulässigen Dauerlaststroms der Leitungen nicht überschreiten; Der Auslösestrom eines Leistungsschalters mit Schnellauslöser sollte den dauerhaft zulässigen Belastungsstrom der Leiter nicht um mehr als das 4,5-fache und bei anderen Maschinenausführungen um das 1,5-fache überschreiten.