起重机电缆:重要性和特性

怎么样?架空电缆的用途是什么?

是什么样的?

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桥式起重机电缆权威指南:标准、应用和技术规格

 

起重机电缆是工业自动化的关键部件,不仅提供电力,还为起重和负载处理设备提供精确控制。对于该领域的工程师、安装人员和学生来说,深入了解这些电缆的技术、法规和应用细节对于确保操作的安全性、效率和使用寿命至关重要。本指南全面探讨了起重机电缆,从其坚固的结构到维护实践,是一份针对行业需求进行优化的宝贵资源。

 

正确的起重机电缆的重要性

 

为桥式起重机选择远不止简单的电气连接。这是一个工程决策,直接影响设备的性能和安全性。不合适的电缆可能导致非计划停机、运行故障,在极端情况下甚至会导致严重事故。因此,正确的规格应考虑运行环境、机械弯曲和扭转载荷以及数据传输需求,以确保平稳可靠的运行。电缆的耐用性与其是否适合其运行系统(无论是拖令系统、电缆拖链还是卷筒)息息相关。

 

桥式起重机电缆技术标准

 

起重机电缆的基石。ABNT NBR 7286 等标准规定了 HEPR 绝缘电力电缆的性能要求,其电压高达 1 kV,耐温高达 90°C。此外,ABNT NBR 6251 详细规定了电缆的构造原理,而 ABNT NBR NM 280 则规定了铜导体的特性,要求其具有高柔韧性(5 级或 6 级),以承受持续且重复的运动。遵守这些准则可确保最终产品在最严苛的工业应用中可靠且安全。

 

了解起重机电缆结构

 

桥式起重机电缆的结构设计旨在实现最大的弹性。电缆内部由裸露的电解铜导体组成,导体硬度较低,采用5级或6级绞合,使其具有极高的柔韧性。每根线芯均采用热固性化合物(例如HEPR(乙丙橡胶))或热塑性塑料(例如特种PVC)进行绝缘。电缆内部可填充填充物,使其具有圆形、紧凑的形状,而坚固的外层则可保护电缆组件免受磨损、化学腐蚀和天气影响,从而确保电缆在整个使用寿命期间的机械和电气完整性。

 

柔性在桥式起重机电缆中的作用

 

起重机电缆最重要的特性之一。根据 ABNT NBR NM 280 标准,用于移动应用的电缆必须采用 5 类或 6 类导体。这种高柔韧性通过使用多根小直径铜线实现,使电缆能够承受数百万次弯曲和扭转循环,而不会因材料疲劳而导致内部导体断裂。因此,选择正确的绞合等级对于动态运动系统(例如桥式起重机、龙门起重机和起重机)至关重要。

 

桥式起重机扁平电缆的分析

 

扁平起重机电缆设计在拖令式电气化系统(电缆滑车)中具有显著优势。其扁平形状使电缆能够以较低的高度整齐地堆放,从而优化安装空间。此外,线芯的平行排列使电缆在伸缩运动过程中的机械张力分布更加均匀,从而减少了导线上的应力。这种结构特点最大限度地降低了不必要的扭曲和重叠风险,与相同应用中的圆形电缆相比,显著延长了系统的使用寿命。

 

圆形起重机电缆的优点

 

尽管扁平电缆在拖令系统中非常有效,但起重机电缆才是其他应用的理想选择,例如电动卷筒和电缆托架。其对称的几何形状确保了电缆在卷筒上的均匀缠绕,并在电缆托架内具有可预测的行为。对于需要抗扭转和高拉伸载荷的应用,例如垂直卷筒,圆形电缆可以采用芳纶或钢丝等中心加强元件,这些元件可以吸收机械应力,保护电导体免于拉伸和断裂。

 

桥式起重机电缆的 HEPR 绝缘

 

高模量乙丙橡胶 (HEPR) 绝缘材料是用于桥式起重机电缆。这种热固性化合物以其卓越的热稳定性而著称,可承受高达 90°C 的持续工作温度。此外,与 PVC 相比,HEPR 在低温下具有更高的柔韧性,并具有更优异的耐湿气和臭氧性能。这些特性使电缆更加坚固耐用、安全可靠,能够在恶劣的工业环境中运行,且不会降低其介电特性,使其成为高要求应用的首选。

 

桥式起重机电缆聚氨酯(PUR)护套

 

在机械和化学侵蚀严重的环境中,用于桥式起重机电缆是理想的解决方案。PUR 是一种高性能聚合物,以其卓越的耐磨性、抗撕裂性和抗冲击性而闻名。它还能有效抵抗油、油脂、溶剂和其他常见工业化学品的侵蚀。此外,PUR 还具有出色的抗紫外线性能,使其成为户外安装的理想选择。虽然 PUR 护套电缆的投资较大,但在关键应用中,其长寿命和高可靠性绝对物有所值。

 

起重机电缆中动力与控制的区别

 

桥式起重机的电力电缆和控制电缆至关重要。电力电缆用于为起升和行走电机供电,其较大规格的导体设计用于承载高电流,通常电压为 0.6/1 kV。另一方面,控制电缆由多根较小规格的导体组成,用于将低压控制信号从按钮面板或遥控器传输到起重机面板。通常可以使用混合电缆,这种电缆在同一护套中同时包含电力电缆和控制电缆,从而简化安装。

 

拖令系统中的起重机电缆

 

拖令系统是桥式起重机小车电气化的一种经典而有效的方法。在该系统中,起重机电缆(通常为扁平状)悬挂在沿金属轨道或钢缆滑动的小车上。随着起重机的移动,电缆会形成环状(花环),并不断伸缩。该系统的主要优势在于其简单易用性和对电缆的保护。电缆在弯曲半径可控且不会扭曲的情况下运行,确保在尺寸合适且安装正确的情况下,实现可靠且低维护的运行。

 

桥式起重机电缆在电缆拖缆中的应用

 

拖链,也称为动力拖链,是用于桥式起重机电缆。它们能够安全地引导电缆和软管沿其路径运行,防止其受到碎屑、挤压和不适当弯曲半径的影响。对于此类应用,具有高柔韧性(6 级)和耐磨涂层(例如 PUR)的圆形电缆是最佳选择。这些拖链不仅能够实现电缆、气动软管和光纤管的联合布线,还能承受高速和加速度。

 

提升机桥式起重机电缆规格

 

无论是弹簧驱动还是电动卷筒,电缆卷筒都对桥式起重机电缆。电缆必须具有高抗拉强度,以支撑其在垂直应用中的自重和卷绕力。此外,抗扭性也至关重要,因为电缆在张力下不断卷绕和展开。需要专门设计的圆形电缆,采用织物或钢增强材料,并配以高度耐用的包覆复合材料,以确保此类系统的安全性和功能性,防止出现“鸟笼”状等变形。

 

桥式起重机电缆中光纤的引入

 

随着自动化程度的提高以及对实时数据通信需求的不断增长,将光纤元件集成到高架起重机电缆已成为现实。光纤不受电磁干扰 (EMI) 的影响,而电磁干扰是大型电机和变速驱动器在工业环境中常见的问题。光纤能够高速可靠地传输来自传感器、摄像头和控制系统的大量数据。混合电缆结合了用于供电的铜导体和用于数据传输的光纤,为工业 4.0 提供了完整的解决方案。

 

桥式起重机电缆尺寸标准

 

正确确定高架起重机电缆的是一项工程计算,必须考虑多种因素。首先,根据技术标准,根据电机的额定电流、线路长度和允许电压降计算电力线的标称截面(规格)。此外,还必须考虑分组条件和环境温度,以应用适当的校正系数。与抗拉强度和最小弯曲半径相关的机械尺寸对于指定电缆类型及其结构也至关重要。

 

起重机电缆安装过程

 

高架起重机电缆的质量同等重要。安装过程中,必须小心处理电缆,避免超过其最小弯曲半径或发生扭结。在轨道系统中,电缆必须松散地捆扎,不得拉伸。在拖令系统中,正确调整环路以及与锚点(固定点)和滑车的连接至关重要。遵循制造商的建议和良好的工程实践,可确保电缆按设计运行,防止过早失效。

 

起重机电缆故障的常见原因

 

起重机电缆故障通常由规格错误、安装不当或机械损坏引起。常见原因包括与结构摩擦造成的外部磨损、过度弯曲或扭曲造成的导体断裂以及暴露于化学物质或高温导致的绝缘性能下降。内部绝缘击穿可能导致相间短路或接地短路。因此,分析故障的根本原因对于实施纠正措施和防止故障再次发生至关重要。

 

桥式起重机电缆的检查和预防性维护

 

高架起重机电缆的使用寿命和安全性至关重要。应定期进行目视检查,以识别磨损迹象,例如覆盖层出现裂纹、过度磨损、出现挤压点或变形。在拖令系统中,应检查滑车的对准度和轨道的完整性。在卷绕机中,必须监测卷绕张力。实施预测性维护计划,包括绝缘测量和热成像,可以在故障导致生产停机之前进行预测。

 

操作安全和桥式起重机电缆

 

高架起重机电缆最关键的方面。损坏的电缆可能导致对负载失去控制,意外通电起重机的金属结构,并造成操作员触电的风险。因此,任何损坏的电缆必须立即由合格的专业人员检查,并在必要时更换。使用具有自熄性、无卤护套化合物的电缆也有助于在发生火灾时营造更安全的工作环境。

 

选择桥式起重机电缆的供应商

 

最后,选择一家专业可靠的供应商至关重要。像 Innovcable 这样拥有深厚技术专长的制造商,可以协助您根据具体应用选择桥式起重机电缆。此外,符合 ABNT 标准的原产地保证和产品认证,确保所采购材料具备承受严苛工作条件所需的质量和坚固性,从而为您的公司带来安全高效的投资。

研究和知识中心

为了脱颖而出并通过 - 艺术研究的状态进行脱颖而出,创新遵循了电力部门卓越和研究中心发展的进步和创新,并特别关注了巴西和国际情况的电缆领域。

接下来,我们介绍一些主要知识中心,这些中心是我们工作的参考:

 可创新的知识基础

数据库和学术搜索机制

 

著名的期刊和期刊

  • 电力系统上的IEEE交易:(可通过IEEE Xplore获得)
  • 电力传递的IEEE交易:(可通过IEEE Xplore获得)
  • IEEE通信交易:(可通过IEEE Xplore获得)
  • 电信杂志(Inatel): INATEL
  • 控制与自动化杂志(SBA): SBA
  • 开放存取期刊目录(DOAJ): DOAJ

 

机构存储库和研究小组

  • 巴西学位论文数字图书馆 (BDTD): BDTD
  • GEPOC – 电力电子和控制集团 (UFSM): GEPOC

 

技术标准实体

这些组织负责制定和发布标准,以保证电缆和通信的安全性,质量和互操作性。

  • ABNT(巴西技术标准协会): 这是巴西国家标准化的国家论坛。 ABNT标准,例如NBR 5410(低压电气安装),对于该国的任何项目都是至关重要的。
  • IEC(国际电工委员会): 国际电气委员会是全球领先的组织,用于阐述和发布所有电气,电子和相关技术的国际标准。许多ABNT标准基于IEC标准。
  • ISO(国际标准化组织): 尽管它是一个针对各种行业的标准化组织,但ISO还为有线部门发布了相关规则,尤其是与质量管理系统有关的规则(ISO 9001)。
  • UL(承销商实验室): 一个全球安全科学组织,以其产品认证而闻名。 UL标准是重要的安全参考,尤其是对于美国市场的产品。
  • 阿姨(电信行业协会): 信息和通信技术行业(ICT)的主要协会。开发结构化的电缆标准,例如ASI/TIA-568系列,这是通信网络的世界参考。

 

协会,工会和监管实体

这些组织代表了工业的利益,促进质量并规范该行业。

  • 阿纳特尔(国家电信局): 它是巴西电信部门的监管者。 Anatel负责批准和认证电信产品,包括网络电缆和光纤。
  • Sindicel(电气驱动器行业的联合,圣保罗州非有产金属的层次和层压): 它代表了该行业的行业,旨在捍卫自己的利益并促进与非法电缆市场打击的行动。
  • 资格(巴西电线和电缆质量协会): 监视在巴西出售的电线和电缆质量的实体,并保留批准和非合规制造商的清单。
  • Abinee(巴西电力和电子产业协会): 它在全国范围内代表电气和电子部门,在多个方面起作用,包括标准化和调节问题。
  • BICSI: 一个支持信息和通信技术(ICT)社区的全球专业协会。提供有关电缆系统设计和安装标准的教育,证书和出版物。
  • 国际网络女家联合会(ICF): 全球论坛汇集了世界领先的电线和有线电视公司的首席执行官,讨论行业趋势和挑战。

 

研究巨头:电缆和通信领域的巴西的Ponta大学

巴西拥有强大的公立大学生态系统,在电气和通信工程领域的研究和发展中是真正的参考。其中有几个人是众议院国家 - 艺术实验室和国际认可研究小组,这些研究小组直接采用电源有线主题,光纤,介电材料和通信系统。

接下来,我们重点介绍了一些顶级第一线大学及其各自的卓越中心:


1。坎皮纳斯州立大学(UNICAMP)

主要重点:光学和光子通信

被认为是拉丁美洲最大的电信创新中心之一,尤其是通过其电气和计算工程学院(FEEC)和Gleb Wataghin物理研究所(IFGW),是光纤研究和通信系统的绝对领导者。与CPQD(电信研发中心)的接近和历史合作巩固了其位置。

  • 实验室和著名群体:
    • 光学和微波通信实验室(LAPCOM): 专注于光学放大器,掺杂纤维和电磁波传播的研究。
    • 集成光子实验室(LIF): 它汇集了各种实验室和研究人员,以开发光子设备,特殊的光纤和通信系统。
    • 一组超耕种现象和光学通信(GFURCO): 以非常高的传输速度对光纤,设备和现象进行高级研究。

 

2。伊塔吉巴联邦大学(UNIFEI)

主要重点:电源系统和高压

Unifei是巴西电力系统中的历史参考,并且具有很高的声望。它的电气和能源系统研究所(ISEE)是该国最重要的一项,在涉及电源电缆,电气绝缘和能量传输的研究中表现出色。

  • 实验室和著名群体:
    • 高压实验室(LAT-EFEI): 该国最著名的是对电缆,绝缘体和其他电气系统设备的测试和高压测试。它是国家电力部门发展的开创性和基础。
    • 电气和能源系统研究所(ISEE): 它汇集了在系统保护,能源质量和自动化等领域的各种实验室和研究小组,它们本质上与电缆的性能和应用有关。

 

3。圣保罗大学(USP)

主要重点:电力系统,电力电子和电信

USP拥有多个校园,具有非常强大和多样化的研究。圣保罗的理工学院(Poli-usp)和圣卡洛斯工程学院(EESC-USP)都有卓越的实验室和研究小组,这些小组在有关电缆相关主题方面工作。

  • 实验室和著名群体:
    • 高压实验室(EESC-USP): 它位于圣卡洛斯(SãoCarlos),可用于研究高压现象,绝缘材料和电气放电的研究。
    • 电气系统保护和自动化的研究实验室(POLI-USP): 在电气系统保护方面开发研究,在该保护中,在缺席的情况下建模和电缆行为至关重要。
    • 电信实验室(EESC-USP): 随着专门针对微波炉和光学的小组,开发了与通信电缆区域相关的研究。
      • EESC-USP (参见列表中的 TELECOM)

 

4。圣卡塔琳娜联邦大学(UFSC)

主要重点:电力电子和能源系统

UFSC是全球范围内电力电子产品的卓越枢纽。开发的研究对于将电缆应用于能源转换系统,发动机和可再生资源连接至关重要。

  • 实验室和著名群体:
    • 电力电子研究所(Inep): 该地区世界上最有生产力的研究小组之一。开发状态 - 用于转换器和电源逆变器的ART技术,这些技术通过电缆连接到各种负载和来源。

 

5。米纳斯联邦大学(UFMG)

主要重点:电信和应用电磁学

UFMG具有电气工程的合并研究生课程,研究小组与通信和电磁方面有关,这为电缆和波浪指南技术的开发提供了理论和应用的基础。

  • 实验室和著名群体:
    • 电子工程部(DELT): 它具有电信和网络领域的研究实验室,从光纤通信到无线通信系统,这些实验室通常取决于强大的可供应基础架构。

 


 

研究机构

国家场景

 

1。CPQD(电信研究与开发中心) - 巴西

主要重点:信息和通信技术(ICT)

CPQD总部位于Campinas,是拉丁美洲最大的ICT研究所,也是巴西电信历史上的关键作品。它从光学组件技术到完整的软件和5G/6G网络,物联网和网络安全的硬件平台。对于通信工程师来说,这是强制性参考。

  • 相关领域和平台:
    • 光学通信: 对光子设备,特殊光纤和高容量传输系统的研究不佳。
    • 无线连接: 系统开发和测试5G,6G和OPEN RAN。
    • 验证和测试: 认可的用于测试和设备认证的实验室,包括电缆和组件,以符合Anatel标准。

 

2。Cepel(电力研究中心) - 巴西

主要重点:电力的发电,传输和分配

Cepel是Eletrebras组的研究部门,也是南半球最大的电气研究所。它的性能对于国家互连系统(SIN)的安全和演变至关重要。 CEPEL对高压设备,材料和系统的研究对电缆的规格和操作有直接影响。

  • 区域和著名群体:
    • 设备和材料实验室(LEM): 在电缆,变压器和其他活动电气系统中进行高压测试和高电流。
    • 传输技术: 研究应用于传输线,变电站和高压设备,包括极端条件下的电缆行为。

 

3。Inmetro(国家计量,质量和技术研究所) - 巴西

主要重点:科学和工业计量学,合规性评估

尽管首先是监管和计量实体,但Inmetro具有很高的实验室,可以进行研究以建立该国的测量标准。它的科学计量学和技术委员会对于确保电缆和其他产品的排练在整个巴西都是准确且可靠的。

  • 区域和著名群体:
    • 电量计量实验室(标签): 负责维持和传播全国电量标准,所有电缆测试的基础。

 

国际场景

 

1。Fraunhofer-gusellschaft-germany

主要重点:工程多个领域的应用研究

Fraunhofer Society是欧洲最大的应用研究组织,其中76个机构遍布整个德国。每个研究所都有一个特定的重点,并且有几个是沟通和能量领域的世界参考。

  • 著名机构:
    • Fraunhofer电信研究所(Heinrich Hertz Institute -HHI): 光纤网络,光子组件,视频压缩(H.264/Stroke和H.265/HEVC等图案的创建者)和无线通信的世界领导者。
    • 弗劳恩霍夫能源经济学和能源系统技术研究所(IEE): 专注于能源过渡,开发了可再生集成,智能网络和电力系统稳定性的技术。

 

2。NIST(美国国家标准技术研究所) - 美国

主要重点:测量,标准和技术科学

北美相当于Inmetro,但在基本和应用研究中的表现更加全面。 NIST对于美国技术发展至关重要,创造了允许整个行业创新的标准和测量技术。

  • 实验室和著名群体:
    • 通信技术实验室(CTL): 为5G/6G网络,网络弹性和量子通信开发计量学基础研究。
    • 材料测量实验室(MML): 对材料特性进行研究,包括用于电缆隔离和高级电子材料的聚合物。

 

3。NIC(国家信息与通信技术研究所) - 日本

主要重点:信息和通信技术

纽约市是日本在ICT地区的主要公共研究所。它以与光纤传输的记录融合而闻名,它在几次中显示了世界上最高的传输速率,以及对量子和安全网络的强有力研究。

4。

主要重点:硅的微电子,纳米技术和光子

莱蒂(Leti)是法国原子能与替代能源(CEA)专员的研究所,也是技术小型化的全球领导者。它们是“光子硅”中的先驱,它试图将光学组件直接整合到硅芯片中,这是短路和中距离通信的革命。

这些机构代表了该行业学术研究的最前沿,培训高素质的专业人员并开发了推动整个有线电视行业的技术。

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