1 引 言
在有色金屬加工行業(yè)工程設計中, 傳統(tǒng)的低壓配電的設計基本上都采用放射式電纜供電方式。 這種配電系統(tǒng)的相對供電可靠性能高,但整個系統(tǒng)電纜使用量很大,造價高。 近幾年隨著技術的進步、新型材料的開發(fā)研制、母線槽加工工藝的提高、國家對節(jié)能減排規(guī)范的要求,銅鋁復合母線槽作為性價比高,安全可靠的產(chǎn)品,逐漸在各工程領域廣泛使用。 在國內(nèi)某大型鋁加工項目,我們改變傳統(tǒng)設計思路,在低壓配電設計中嘗試使用這一新型產(chǎn)品,在保證性能設計要求的情況下,為用戶節(jié)省大量投資。
2 銅鋁復合母線槽的性能
銅鋁復合母線槽相對銅母排、電纜有四大優(yōu)勢:
(1)投資成本低。 銅鋁復合母排把銅鋁兩種優(yōu)良導體的優(yōu)勢集于一體,得到從分發(fā)揮,既達到搞得導電率,保持了接觸電阻小,抗氧化能力強的特點,又減輕了重量,降低了成本。 同等載流量的銅鋁復合排的價格是銅排的 60%。
(2)安全性能能高。 鋁合金外殼具有良好的導電性能,其保護能力優(yōu)于“鋼外殼+獨立 PE 排”。 同時可增設在線智能溫控系統(tǒng),隨時監(jiān)控供電系統(tǒng)上母線槽連接點的溫度,避免過熱故障引起事故。
(3)使用壽命長。 采用加強型鋁鎂合金型材外殼,有效的減小了渦流。 特殊的結構設計,加強了散熱和剛度。 外殼陽極氧化,防腐性能強,屏蔽效果好,減少了諧波電流。
(4)節(jié)能降耗。 在相同載流量下,銅鋁復合排比銅母排降低能耗 15%。
3 工程設計實例
某大型鋁加工項目多個車間低壓配電系統(tǒng)采用了銅鋁復合母線槽的配電方式, 取得了良好的效果。 而在一些特殊場合,例如在超大型智能成品庫天車供電系統(tǒng)中,效果尤為突出。
3.1 智能成品庫基本情況
該成品庫建筑面積 2.4 萬多 m2,是寬 30m,長 804m 的單跨鋼結構廠房,是國內(nèi)有色加工行業(yè)*大的智能成品庫。 為滿足高效率的物流運輸, 德國 DEMAG 公司設計了由 3 臺智能天車和 2 臺手動天車組成的吊裝運輸系統(tǒng),5 臺天 車 在 庫 內(nèi)通長運行,天車主電源均取自長 804m1250A 的滑觸線。 智能天車為雙鉤同時工作,每臺天車容量 200kW,手動天車每臺天車容量 90kW,智能成品庫天車總容量 780kW。
3.2 智能庫天車滑觸線外方供電設計方案
由于智能成品庫物料運輸?shù)墓に囈螅?天車用電負荷率計算不能按一般廠房要求計算, 為保證每臺天車都能在 800長的車間全程運行, 滑觸線末端的壓降要符合外方的技術要求。 外方給出的供電系統(tǒng)設計方案是:整個天車滑觸線的供電設 6 個供電點,每個供電點電源為 1000A。 按照這樣的要求,需設一組低壓配電柜(4 個柜子),另設 6 個吊車開關箱。 詳見圖 1:外方供電系統(tǒng)設計方案。
這種設計方案,不僅需要配置多的配電設備,還需要總計需約 6240m 的低壓動力電纜 YJV-0.6/11 (3×150+1×70)mm2,另外還要考慮設計電纜溝和電纜橋架敷設, 大大的增加了設備投資和施工成本。
3.4 應用母線槽的供電設計方案
針對外方設計方案的這些不足,我院在設計時,通過多方面研討,提出采用銅鋁復合母線槽的供電方案,母線槽與滑觸線并排敷設,由母線槽就近向滑觸線的 6 個受電點供電,母線槽與滑觸線采用電纜連接,每個連接點線路長度都在 1.5m 以內(nèi)。 在保證的技術要求下,選用 1250A 的銅鋁復合母線槽,母
線槽總長度~750m。 這種設計方案只需要一個低壓配電柜,不需要再設 6 個天車供電開關箱, 母線槽與滑觸線的連接電纜YJV-0.6/11(3×150+1×70)mm2 總計約 50m。 詳見圖 2:母線槽的供電設計方案。
3.5 兩種設計方案的經(jīng)濟比較
通過表 1 和表 2 的數(shù)據(jù)比較,可以清楚的看出,在該成品庫設計中, 采用銅鋁復合母線槽的配電方式較外方低壓配電的電纜配電方式,僅設備及材料費用就能夠節(jié)省 50%,減少了130 萬左右的投資。
3.6 母線槽的安裝使用
智能成品庫母線槽安裝調試過程中也出現(xiàn)設計時沒考慮周到的環(huán)境因素問題。 700 多米長的母線槽安裝在車間的*南跨,車間側墻設有高側窗,陽光直射到了母線槽上,晝夜溫差比較大,原設計的母線槽軟連接數(shù)量過少,部分母線槽沿生平方向發(fā)生了熱膨脹,產(chǎn)生了微微的隆起。 后經(jīng)過增加母線槽軟連接數(shù)量解決了這一問題。
4 結束語
目前, 我院設計的智能成品庫母線槽供電系統(tǒng)已經(jīng)運行了快兩年,系統(tǒng)安全穩(wěn)定,用戶反映良好。 從母線槽在有色加工超大型智能成品庫供電系統(tǒng)上應用的成功實例, 可以清晰的看到它給工程投資建設方帶來的經(jīng)濟效益, 也為我們開拓思路、優(yōu)化設計提供了很好地范例。