朱會雨

【摘 要】橋式抓斗卸船機是港口碼頭卸料作業(yè)的主要設備。極大的卸料生產(chǎn)率使得傳統(tǒng)的手動控制或落后的自動控制已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代化大型作業(yè)的需要。改善裝卸工人的操作條件，減少設備損壞率和維護周期，提高抓斗控制的自動化程度和完善抓斗控制的安全保護措施，是現(xiàn)代化港口裝卸作業(yè)發(fā)展的迫切要求。本文主要針對目前永鋼集團一期、二期碼頭橋式抓斗卸船機上磁滯式高壓電纜卷筒應用及在使用當中所出現(xiàn)的問題及通過改革創(chuàng)新取得的效果進行了較全面的綜述，深入分析了磁滯式高壓電纜卷筒的基本原理及磁滯式高壓電纜卷筒的重要性。最后，對本課題研究的工作做了總結，同時對自身的實際工作也是一種總結和歸納，在以后的工作中可以得到相關的經(jīng)驗和借鑒。

【關鍵詞】橋式抓斗卸船機；磁滯式高壓電纜卷筒；爬電；潮氣

1.緒論

課題研究的目的和意義。

永鋼集團內(nèi)部碼頭卸船機數(shù)量越來越多，在起重機械、港口設備等大型移動設備中，要實現(xiàn)動力電源、控制電源或控制信號的可靠傳遞，通常都用到電纜卷筒裝置，永鋼集團現(xiàn)有碼頭卸船機作業(yè)設備，按照生產(chǎn)工藝的要求，需要在長度為350米的碼頭平面行走作業(yè)，每臺卸船機都配備一臺磁滯式高壓電纜卷筒及通信電纜卷筒，由于永鋼集團碼頭和其它港口碼頭相比投資大、風險大、物流成本高，其它碼頭卸船機作業(yè)平面基本離大堤距離也就50米左右，永鋼集團碼頭由于受航道因素影響卸船機作業(yè)平面通入長江離大堤有2000米左右，浪大、濕度大、風大、粉塵大都是對高壓電纜卷筒使用帶來一定的考驗，雖然高壓電纜卷筒結構簡單，但是很容易被人們忽視，高壓電纜卷筒對整個卸船機可以說就是卸船機的生命，一旦在使用當中高壓電纜卷筒內(nèi)部滑環(huán)裝置出現(xiàn)短路故障及其它設施損壞都會造成整個卸船機癱瘓停電以及不能移動位置影響到周圍的設備正常作業(yè)導致生產(chǎn)誤時外輪船舶滯港，高壓電纜卷筒的使用對周圍的環(huán)境非常敏感：由于受現(xiàn)場安裝場地限制及本身廠家設計問題使得高壓電纜卷筒在實際使用當中，尤其是梅雨季節(jié)及冬天迷霧天氣最能容易引起高壓電纜卷筒內(nèi)部爬電引起短路跳電。如何使這種大型的機械設備更好的發(fā)揮投資價值、如何使設備更安全可靠、如何降低維護周期、如何降低故障率等問題是本文研究的主要目的，這項研究無疑具有十分重要的現(xiàn)實意義。

2.磁滯式高壓纜卷筒在卸船機上應用及存在的問題

2.1磁滯式電纜卷筒在卸船機上的應用

一臺卸船機一般整機功率在1000KW左右，不僅用電負荷非常大而且作業(yè)時需要頻繁移動位置取料，如果采用常規(guī)的滑觸線供電或者采用拖拽電纜的方式供電，已不能滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境而且在使用中也存在很大的安全隱患，所以卸船機一般都采用電纜卷筒供電，從地面固定電站敷設電纜至電纜卷盤，取得相應長度后，制作好高壓電纜終端頭后分層卷入電纜卷盤，將電纜頭穿進卷筒集電器內(nèi)接入動銅環(huán)觸點上，在從卸船機本體受電高壓柜敷設高壓電纜至卷筒集電器內(nèi)接入靜觸點。所以卸船機移動時就靠地面供電電纜與本機受電電纜在電纜卷筒集電器內(nèi)動銅環(huán)與靜觸點碳刷之間傳遞電壓給整機供電，所以電纜卷筒對整機工作供電非常重要。

2.2磁滯式電纜卷筒在卸船機上應用時存在的問題

2.2.1潮濕天氣爬電引起短路現(xiàn)象

磁滯式高壓電纜卷筒集電器是有一個長145厘米、寬85厘米、高100厘米的不銹鋼箱體制作而成，內(nèi)部是有20只長14厘米、直徑5厘米的高壓絕緣子及5只銅環(huán)4中絕緣板組裝而成。

在正常使用當中需將地面高壓電纜從每個滑環(huán)中間孔洞引入內(nèi)部接入動觸頭，但是在實際安裝包括電纜頭制作后穿入銅環(huán)內(nèi)孔，電纜頭表面與每個銅環(huán)內(nèi)部基本沒有空隙。這樣電纜頭就間接性將兩相銅環(huán)之間短接，縮短了兩相之間安全距離，本來兩相銅環(huán)之間有14厘米長的絕緣子及絕緣板隔離，兩相直徑距離為22厘米，由于絕緣子設計的原理傘裙延長了安全距離包括爬電距離，大家都知道一般10KV的爬電距離為250mm，電氣間隙為125mm，在絕緣材料性能降低時受天氣等外界因素如空氣濕度大、接連陰雨天霉雨季節(jié)，潮濕環(huán)境等使得帶電金屬部位與絕緣材料產(chǎn)生象水紋樣電弧沿著外皮爬電，嚴重引起短路跳電。

2.2.2 增加平時維護工作量

每月不管生產(chǎn)在忙都要安排2～3人對碼頭九臺卸船機高壓電纜卷筒進行2次維護保養(yǎng)，維護時對卷筒內(nèi)每一個元器件都要用酒精進行清除灰塵及潮氣，大概要耗時2個小時，檢修之前還需要辦理各種手續(xù)，如高壓停送電操作票、檢修工作票、維護作業(yè)卡、專人監(jiān)護等一系列安全措施，這樣還不能保證在作業(yè)時不發(fā)生放電引起跳電現(xiàn)象，檢修作業(yè)還帶來一定的安全風險。

2.2.3作業(yè)時卷筒發(fā)生問題引起船舶滯港

如果在作業(yè)過程中卷筒內(nèi)發(fā)生短路跳電將會引起整機機構無法動作，如抓斗在船艙內(nèi)將無法上升只能停留在船艙內(nèi)，由于臨時檢修岸電無法滿足整機供電要求所以導致該艙位內(nèi)料物及多只船艙不能平衡卸料，每次檢修大概最快耗時要3～4小時才能恢復供電。每只船只靠泊后根據(jù)貨物噸位都有一定的卸料時間限制特別是外輪如果耽誤作業(yè)時間會存在一筆很大的滯港費用。

2.2.4電纜卷筒內(nèi)不方便日常點檢

電纜卷筒是一個不銹鋼箱體整體密封，點檢人員在日常點檢中無法觀察箱體內(nèi)情況，因為箱體內(nèi)是10KV電壓日常點檢時不能將箱蓋拆除檢查，只能定期安排人員停電檢查，這樣對電纜卷筒內(nèi)點檢及所存在問題不能及時掌握。

2.3磁滯式電纜卷筒在卸船機上應用時存在問題的改造方法

2.3.1針對潮氣引起爬電短路改造的措施

針對潮氣爬電我們也采取了很多措施，如：增加空間加熱器、增加密封性能、增加干燥劑，雖然延長了一定的使用周期，但還是會出現(xiàn)潮濕引起的短路放電現(xiàn)象，由于受電纜卷筒體積的限制，無法增大卷筒整體尺寸。后我們將原大修換下來的卷筒拆散后分析研究發(fā)現(xiàn)，由于電纜卷筒銅環(huán)內(nèi)徑穿線孔太小。

2.3.2減少維護工作量

對卷筒內(nèi)銅環(huán)改造后，維護工作量也大大減輕，以前每臺機電纜卷筒每個月需維護1～2次，經(jīng)常性檢修也不利于人身安全，通過改造后現(xiàn)在每只電纜卷筒基本在一個季度維護一次，可靠保證了生產(chǎn)作業(yè)。

2.3.3對電纜卷筒上部開啟觀察窗及箱內(nèi)增加照明

通過對電纜卷筒箱體進行研究，在確保安全的前提下、不改變箱體室外防護性能的宗旨，要讓日常點檢人員隨時都能觀察到電纜卷筒箱內(nèi)情況，最后拿出方案在箱體上蓋中部開一扇40mm*40mm觀察孔增加一塊透明的有機玻璃及活動防護罩，箱內(nèi)安裝一盞防爆照明燈，控制開關安裝在箱體表面，這樣只要人員點檢時打開防護罩開啟照明燈就完全可以觀察到電纜卷筒箱體內(nèi)一切情況。

2.4磁滯式電纜卷筒技改成果

磁滯式電纜卷筒在未改造前每年每臺橋機應潮氣引起短路平均約2-4次，甚至影響相鄰卸船機移動作業(yè)，如遇外輪影響作業(yè)時間產(chǎn)生滯港費用，間接性損失非常大，發(fā)生故障后每次維修直接經(jīng)濟損失達到三千元左右，每個電纜卷筒檢修時間需3-4個小時， 原一期、二期碼頭共九臺卸船機九只高壓電纜卷筒在12年5月份改造后使用至今，未發(fā)現(xiàn)一次短路現(xiàn)象，效果非常好。電纜卷筒經(jīng)技改后，每年直接節(jié)省修理費用約九萬元左右，間接性損失年大約要節(jié)約為44萬5千元左右，又保證了正常生產(chǎn)。 [科]