盾構機電纜-橡套軟電纜-高柔性拖鏈電纜
1.1 特別抗砸和抗擠壓程度不夠 一般采煤工作面往往會有煤矸石或大煤塊掉落而沖砸電纜,造成電纜護套被砸破甚至砸斷內部芯線,而且電纜槽內積聚一定數(shù)量的煤矸石或煤塊,使電纜在移動過程中與這些矸石和煤塊相刮擦,造成電纜護套被刮破甚至擠斷內部芯線。另外,一般橡套電纜的彎曲半徑,應不小于其外徑的6倍,而我們現(xiàn)使用的電纜,在加裝了控制芯線后電纜外徑加大,這樣電纜在拖拽過程中,其彎曲半徑就大大超出了國家規(guī)定的6倍,這樣電纜極易因長時間伸縮、彎曲而破損。原電纜雖已加裝了護套,但由于電纜材質強度不夠,仍避免不了電纜破損現(xiàn)象發(fā)生。這就需要我們進一步改進電纜的護套。
1.2 檢測信號不準確 隨著采煤技術的不斷提高,要求地面控制中心能夠及時掌握工作面的運行情況,即將采煤設備的工況參數(shù)傳輸?shù)巾槻勰z帶的主控計算機。我礦現(xiàn)使用的盾構機組電纜中雖增加了3根數(shù)據(jù)通訊芯線傳輸線(由原來的4根芯變成7根芯),但由于電纜的制作工藝及抗*力不足,這樣往往出現(xiàn)通訊信號和控制信號相互干擾的弊端,從而導致信號傳輸出現(xiàn)故障,檢測信號的不準確和監(jiān)控信號的誤動作。
1.3 數(shù)據(jù)通訊控制線排列結構不合理 電纜控制芯線采用平行排列方式,占用空間大,芯線采用星形結構布置,因空間限制,導致電纜在運行過程中,因內部芯線無伸縮空間,造成芯線斷開,無法將智能盾構機機身上的檢測信號和控制信號進行及時傳輸,無法實現(xiàn)在線實時監(jiān)測與監(jiān)控。
針對要因,在多次現(xiàn)場調研、分析論證后,確定了方案的設計思路。即:在現(xiàn)使用電纜的基礎上,改進電纜制作工藝,對電纜進行加裝高密接口履帶的防護,改造履帶的彎曲度,加大弧彎,避免直彎或小弧度彎曲傷害電纜;加裝同主芯線延展性能相同的抗拉伸金屬網(wǎng),電纜橡套更換為高強度纖維材料,敷設電纜時,加裝1%的長余量,防止電纜過緊拉伸,從而切實提高電纜使用的可靠性。
3.1 對煤矸石或大塊煤掉落而沖砸電纜進行處理
1) 為了防止煤矸石或大塊煤掉落而沖砸電纜,采取超前防護措施,即:對回采工作面煤幫、煤頂進行超前支護,并采取跟機移架和護幫護頂管理,專門對回采操作規(guī)程進行了編制,并對支架工嚴格監(jiān)管和要求,以有效防止煤矸石或大塊煤掉落而沖砸電纜。
2) 在盾構機電纜外加裝可彎曲的履帶,并對履帶強化管理,每日檢修項包括履帶的緊固檢修,防止履帶松節(jié)。
3.2 對電纜伸縮彎曲進行防護
1) 在敷設電纜時,專門強調隊組加裝1%的余量,這樣即可保證機組走到機尾終端時,電纜不再受強拉力而導致電纜受傷害。
2) 為了保證履帶敷設中同樣與電纜受力一致,并使履帶強度加大,技術人員與廠家協(xié)商后,決定加大其結構上的彎曲弧度和半徑,將履帶的履牙由原來的30mm更換為40mm,履帶的彎曲直徑由原來的300mm增加至400mm。避免直彎或小弧度彎曲傷害電纜。
1) 新舊電纜結構比較。原電纜結構如圖2,新電纜結構如圖3。
2) 電纜護套改造。為了切實提高電纜的抗拉強度,必須在材料選擇上下功夫,經(jīng)過反復的研究和討論后,我們在原單護套基礎上再增加一層內護套,即:采用雙護套結構,并在內外護套之間加裝了高強度纖維材料的加強層,從而大大提高了電纜的抗拉
強度。
3) 屏蔽層改造。電纜中的動力線采用鍍錫銅絲與高強度纖維絞合的金屬網(wǎng)屏蔽層,這樣也大 大提高動力線的抗拉強度。
4) 控制芯線改造。電纜第四芯線中的控制(通訊)線,由原來的7根芯變成6根芯,原線芯采用平行排列方式,占用空間大,芯線采用星形結構布置,這樣往往出現(xiàn)通訊信號和控制信號相互干擾弊端,而改造后的第四芯線中線芯采用螺旋式絞合排列方式,占用空間較小,芯線采用三角形(品字)結構布置,即:將6根芯線分成了三組,一組芯線中的兩根線要么都用作控制線,要么都用作通信線,并在每一組外又加裝了獨立的屏蔽層,整個芯線內部還采用濾波技術。 改造后,不僅提高了控制線和通信線的利用率,而且防止了控制線與通訊線之間的竄音干擾,提高了電纜的抗*力,另外因結構布置合理,給控制(通訊)線留出一定的活動余地,這樣在電纜拖拽過程中,不會再因芯線無余量彎曲、伸展而造成控制芯線斷線影響生產(chǎn)。
針對盾構機橡套軟電纜中的控制線芯斷芯的質量問題，經(jīng)實地觀察盾構機橡套軟電纜的使用環(huán)境和使用方法，發(fā)現(xiàn)使用過程中盾構機橡套軟電纜局部彎曲半徑遠遠小于標準規(guī)定的電纜彎曲半徑，電纜*頻繁地受到過度彎曲、拉伸、機械外力沖擊的復合應力作用；并且控制線芯導體截面遠遠小于盾構機電纜動力線芯的導體截面，導致盾構機電纜中控制線芯易斷芯。
經(jīng)過多次的考察和取樣分析，在保持盾構機橡套軟電纜現(xiàn)有結構基本不變的情況下，需減少控制線芯所受的彎曲應力，增加控制線芯的柔軟性、抗拉強度、相對滑移性和抗彎曲能力，可以在一定程度上延長盾構機電纜的使用壽命。
增加控制線芯抗彎曲的能力可以采用增大截面或提高線芯的柔韌性；事實上受電纜外徑限制，增大控制線芯截面積是不可能的，從配電角度考慮也是浪費的，而加入抗彎曲線材增加線芯抗張強度是可行的。
在控制導體線芯中加入加強件，可使盾構機電纜運行受到彎曲和拉伸作用時，大部分作用力作用在加強件上，減少銅導體的受力，降低控制線芯導體被拉斷的可能性；而在控制線芯絕緣單線、線芯成纜時涂敷*和繞包耐高溫滑移帶，可使控制線芯在受力時能夠得到一定的緩沖。綜合這一系列的改進措施，可提大大高線芯的柔軟性、強度和相對滑移性，使盾構機中控制線芯的使用壽命得到*。
用途：適用于野外用額定電壓8.7/10KV移動式地面、隧道機械、盾構機等電源連接。
工作條件：
額定電壓：8.7/10KV
電纜導體的*允許工作溫度是90℃
電纜低溫環(huán)境下敷設不得低于-20℃
電纜的地線芯必須良好接地
電纜可以在露天或者泥漿環(huán)境下使用，使用環(huán)境溫度：耐寒電纜-40℃~50℃；非耐寒電纜-20℃~50℃
電纜彎曲半徑下限是電纜直徑的6倍。
主要技術指標
電性能
在1.5U0下局部放電量不大于20pC；彎曲后局部放電量不大于20pC
將電纜試樣加熱至95℃，施加75KV沖擊電壓，正負極性各10次，再進行30.5KV/15min的工頻耐壓試驗。無擊穿現(xiàn)象。
動力線芯20℃時的絕緣電阻應不大于1800MΩ.KM
機械性能
絕緣采用乙丙橡膠為基料的絕緣材料，性能應符合GB/T7594.8中XJ-30A型規(guī)定，抗張強度大于6.5Mpa.
耐油、耐泥漿試驗
產(chǎn)品能經(jīng)受GB/T2951.31的浸油試驗與浸泥漿試驗，保持穩(wěn)定的機械性能。
護套顏色為黑色
