Подробное Описание
Кабельный барабан мостового крана — как это работает
Двигатель подъема мостового крана находится не на крюке — он установлен на тележке, которая перемещается вдоль балки моста. Силовой кабель должен следовать за движением подъема: когда крюк опускается на 15 метров, 15 метров кабеля должны выпуститься с барабана с моторным приводом. Когда он поднимается, те же 15 метров должны смотаться обратно, слой за слоем, виток за витком.
Намоточный кабель наматывается на барабан с моторным приводом, который вращается синхронно со скоростью подъема — выпуская кабель при опускании крюка, сматывая его при подъеме. Спецификация кабеля определяется геометрией барабана:
- Диаметр барабана (D) ÷ диаметр кабеля (d) = соотношение D/d — определяет напряжение при изгибе
- Количество слоев намотки — определяет сжатие на самых внутренних слоях кабеля
- Скорость намотки — обычно 10–30 м/мин для мостовых кранов — влияет на накопление тепла от изгиба
Сердечник из стальной проволоки — конструкция двойной функции
Центральная стальная проволока служит двум целям — одной механической, одной электрической. Эта двойная функция уменьшает общий наружный диаметр кабеля и упрощает оконцевание:
- Механическая (основная): стальная проволока несет собственный вес кабеля при вертикальном подвешивании. Для кабеля массой 0,8 кг/м на подъеме 15 метров стальной сердечник поддерживает 12 кг подвешенного веса — незначительно для стали, но существенно для медных жил, которые растягивались бы и деформировались под постоянным натяжением
- Электрическая (вторичная): стальная проволока служит проводником заземления оборудования (PE). Сталь имеет большее сопротивление, чем медь, но для тока замыкания — не непрерывной нагрузки — площади сечения более чем достаточно. Стальной сердечник обычно выбирается на 50–100% больше, чем эквивалентный медный проводник PE, для компенсации более высокого удельного сопротивления
Конструкция жил и изоляции
Силовые жилы выполнены из голой меди по IEC 60228 класс 5 или класс 6, сечением 4–70 мм² и скручены концентрически вокруг центрального сердечника из стальной проволоки. Скрутка класса 5 и класса 6 достаточно тонкая, чтобы плавно наматываться и сматываться на барабане с моторным приводом при скорости намотки мостового крана до 30 м/мин без наклепа меди. Изоляция жил — EPR или PVC, выбранные за влагостойкость и гибкость.
Опциональные управляющие жилы, 2–8 жил из голой меди сечением 0,75–2,5 мм² по IEC 60228 класс 5, могут быть встроены в тот же кабель, чтобы питание и управление наматывались с одного барабана. Это устраняет необходимость в отдельном барабане управления на мосту крана. Опциональная внутренняя оболочка из CR или NBR может быть наложена поверх сборки жил для дополнительной механической защиты.
Выбор оболочки и механическая характеристика
Наружная оболочка — неопрен CR толщиной 1,5–2,0 мм чёрного цвета либо компаунд PVC/NBR толщиной 1,5–2,0 мм чёрного цвета. CR рассчитан на диапазон от –25 °C до +70 °C, а PVC или NBR — от –15 °C до +70 °C, поэтому выбор оболочки следует за самой низкой температурой окружающей среды на объекте. CR, PVC или NBR — экономичный стандарт для внутренней заводской намотки мостовых кранов.
Центральный сердечник из оцинкованной стальной проволоки рассчитан на 1 770 Н/мм² и несёт рабочую нагрузку 10–25 кН в зависимости от применения. Его двойная функция механическая и электрическая: он поддерживает подвешенный вес кабеля и служит заземляющим проводником оборудования (PE), устраняя необходимость в отдельной медной заземляющей жиле и уменьшая наружный диаметр кабеля примерно на один диаметр жилы.
Скорость намотки и ресурс циклов
Кабель предназначен для намотки на барабан с моторным приводом при отношении диаметра барабана к диаметру кабеля (D или d) не менее 10:1, при этом рекомендуется 12:1. Номинальное напряжение — 0,6/1 кВ с испытательным напряжением 3 500 В переменного тока в течение 5 минут. При рекомендуемом отношении D или d 12:1 кабель рассчитан более чем на 80 000 циклов намотки — ресурс изгиба, определяемый кривизной изгиба, создаваемой барабаном, и скоростью намотки до 30 м/мин, которая задаёт скорость накопления тепла от повторяющегося изгиба. Компактный наружный диаметр подходит для стандартных кабельных вводов и соединительных коробок крана без специальных коннекторов, а оболочка огнестойкая по IEC 60332-1-2.