Tời cáp điện chính xác để lắp đặt cáp liên tục được xác định bởi khả năng kéo lớp đầu tiên ở mức 1,5 lần độ căng cáp tối đa và một Đánh giá chu kỳ nhiệm vụ S3 ít nhất 40% . Một động cơ 3,7 kW dẫn động hộp số hành tinh thông qua phanh điện từ không an toàn sẽ cuộn 500 mét cáp bọc thép có đường kính 35 mm với tốc độ không đổi 8 mét/phút mà không làm cuộn dây quá nóng, miễn là đường kính lõi trống ít nhất gấp 20 lần đường kính cáp.
Kéo lớp đầu tiên và nó khác với tời nâng như thế nào
Một tời cáp điện được đánh giá bằng lực kéo của lớp cáp đầu tiên trên tang chứ không phải do tải trọng treo. Việc lắp đặt cáp đòi hỏi lực kéo ngang cao, đặc biệt khi kéo cáp ngầm bọc thép qua các con lăn. Một tời có lực kéo lớp thứ nhất 5.000 kg trên lõi 300 mm có thể chịu được độ căng của cáp 3.300 kg sau khi lớp thứ tư được quấn vào, do đường kính trống hiệu quả tăng lên làm giảm lợi thế cơ học.
Không giống như tời nâng chỉ chịu tải tối đa khi nâng lên, tời cáp phải duy trì lực kéo trong nhiều giờ. Điều này đòi hỏi một động cơ có hệ số phục vụ là 1.25 . Một động cơ có công suất định mức 7,5 kW với SF bằng 1,25 có thể cung cấp 9,4 kW liên tục, đảm bảo lượng nhiệt dự trữ cần thiết khi cáp bị đứt trong giây lát dưới đáy biển.
Đường kính lõi trống và bảo vệ bán kính uốn cong cáp
Lõi trống là yếu tố chính ngăn ngừa hư hỏng cáp. Bán kính uốn cong tối thiểu của cáp nguồn hoặc cáp điều khiển thường là 10 đến 15 lần đường kính ngoài của nó . Do đó, trống tời phải có đường kính lõi không nhỏ hơn 20 lần đường kính cáp để cuộn dây động dưới sức căng. Đối với cáp 40 mm, lõi tối thiểu phải là 800 mm.
Sử dụng lõi nhỏ hơn sẽ dẫn đến hiện tượng nghiền nát lớp bên trong. Trong một trường hợp được ghi lại liên quan đến cáp nguồn kéo dài cho máy thu hồi xếp chồng, trống 600 mm liên tục làm hỏng cáp 38 mm bên trong. 1.200 chu kỳ cuộn dây . Việc nâng cấp lên lõi 900 mm đã loại bỏ hoàn toàn lỗi nghiền trong lần tiếp theo 4.500 chu kỳ .
Chu trình làm việc của động cơ và ngăn ngừa quá tải nhiệt
Động cơ tời cáp hoạt động theo phân loại nhiệm vụ định kỳ gián đoạn S3. Một nhãn điển hình ghi S3-40%, 10 phút , nghĩa là động cơ có thể chạy ở mức đầy tải trong 4 phút trong bất kỳ chu kỳ 10 phút nào mà không vượt quá giới hạn tăng nhiệt độ của lớp cách nhiệt. Lựa chọn động cơ có Chu kỳ thuế 60% dành cho tời được sử dụng trong việc đào rãnh cáp lặp đi lặp lại nhằm ngăn ngừa sự vấp ngã phiền toái của rơle quá tải nhiệt.
Bảng dưới đây khớp với công suất động cơ để kéo lực và tốc độ đường truyền cho các hoạt động cuộn cáp thông thường, giả sử xếp hạng S3-40% và hệ số dịch vụ là 1,0 đối với hộp số.
| Công suất động cơ (kW) | Kéo lớp thứ nhất (kg) | Tốc độ đường truyền ở mức đầy tải (m/phút) | Phạm vi OD cáp điển hình (mm) |
|---|---|---|---|
| 1.5 | 500 | 6 | 10 đến 15 |
| 3.7 | 1.500 | 8 | 18 đến 28 |
| 7.5 | 3.200 | 10 | 30 đến 42 |
| 15.0 | 6.500 | 12 | 45 đến 65 |
Hệ thống phanh và yêu cầu giữ tĩnh
Một electrical cable winch must hold the full reel of cable stationary when power is removed, even on an incline. The standard is a Phanh DC dùng lò xo, nhả điện gắn trực tiếp trên chuông cuối động cơ. Mô-men xoắn giữ tĩnh ít nhất phải bằng 1,5 lần mô-men xoắn trống tối đa được tạo ra bởi lớp cáp trên cùng khi kéo hoàn toàn.
Phanh dải trên mặt bích trống đóng vai trò là hệ thống thứ cấp khẩn cấp. Trong quá trình nghiệm thu tời kéo 10 tấn, chỉ riêng phanh DC đã được giữ 105% tải định mức trong 30 phút với vòng quay trống bằng không. Khi sử dụng phanh dải sau khi mất điện mô phỏng, hệ thống phanh kết hợp chịu tải trọng tĩnh là 15 tấn trước khi neo cáp bị trượt.
Bánh răng cuộn và cơ chế cấp gió
Cuộn dây ngẫu nhiên gây ra hiện tượng chồng chéo cáp và cắt vào vỏ trong quá trình thanh toán căng. Cơ chế gió cấp được điều khiển đi qua trống với tốc độ đồng bộ là điều cần thiết đối với cáp phẳng hoặc khi cuộn vào trống trơn. Bước gió ngang phải phù hợp với đường kính cáp cộng với khoảng cách 1 mm đến 2 mm để tránh bị chèn ép.
Đối với cáp tròn 32 mm, gió ngang có bước vít me bằng 33mm và một đai ốc hai chiều giúp loại bỏ các khoảng trống. Dữ liệu thực địa từ một sà lan rải cáp cho thấy gió cấp đồng bộ đã làm giảm hiện tượng nhảy tiền thưởng từ 3 lần xuất hiện trên mỗi km về 0, ngăn chặn các xung đột đột ngột làm hỏng điện trở cách điện của cáp.
Điều khiển điện và tích hợp tốc độ thay đổi
Khởi động trực tiếp của động cơ tời lớn sẽ tạo ra một cú sốc cơ học qua bộ truyền bánh răng. Bộ truyền động tần số thay đổi cho phép khởi động mềm 3 giây và một đoạn đường dừng của 2 giây , giảm dòng điện khởi động cực đại từ 6 lần dòng đầy tải đến 1,5 lần . Điều này bảo vệ cáp khỏi bị giật đột ngột có thể tách dây dẫn ra khỏi lớp cách điện.
Bộ điều khiển phải bao gồm nút dừng khẩn cấp với công tắc tơ ngắt trực tiếp. Khi nhấn nút dừng điện tử, phanh sẽ hoạt động và VFD bắt đầu chu kỳ phanh phun DC để dừng tang trống trong phạm vi 0,5 giây . Cảm biến tốc độ 0 trên tang trống sẽ xác nhận việc dừng trước khi phanh giải phóng mô-men xoắn giữ.
Cảm biến tải và cắt lực căng
Kéo cáp với lực căng quá mức sẽ kéo dài vĩnh viễn các dây dẫn đồng, tăng điện trở và các điểm nóng. Một chốt tải được lắp ở trục puly sẽ đo độ căng theo thời gian thực và kích hoạt ngắt điện khi lực vượt quá giới hạn đặt trước. Đối với cáp 3 lõi 35 mm thông thường, lực căng kéo tối đa không được vượt quá 3.000 kg , tương ứng với một chủng dây dẫn của 0,2% .
Một cảm biến tải được kết nối với PLC cũng sẽ ghi lại nhật ký độ căng trong toàn bộ hoạt động cuộn. Dữ liệu này được sử dụng để xác minh rằng cáp không bị quá tải trong quá trình lắp đặt, một yêu cầu ngày càng được quy định cụ thể trong các điều khoản bảo hành đối với cáp điện ngầm có tuổi thọ thiết kế là 25 năm .
Điểm kiểm tra trước khi bắt đầu hàng ngày
Kiểm tra trực quan và chức năng trong 10 phút trước mỗi ca để phát hiện các lỗi dẫn đến đứt cáp. Danh sách kiểm tra dưới đây bao gồm các thành phần có nguy cơ cao.
- Xác minh rằng khe hở khí phanh được đặt thành 0,3 mm . Khe hở không khí trên 0,6 mm làm giảm lực kẹp lò xo và có thể khiến trống bị cong khi chịu tải.
- Kiểm tra mức dầu trong hộp số hành tinh. Một giọt 15mm bên dưới kính quan sát cho thấy rò rỉ phốt sẽ khiến bánh răng bị ghi điểm trong một ca.
- Kiểm tra điểm vào cáp trên mặt bích trống xem có cạnh sắc không. Một cái gờ nhỏ như 0,5 mm có thể cắt vỏ cáp bên ngoài trong quá trình thanh toán.
- Kiểm tra dừng khẩn cấp và quan sát khoảng cách dừng trống. Bất kỳ sự gia tăng nào vượt quá Hành trình cáp tuyến tính 200 mm yêu cầu thay má phanh.
- Xác nhận rằng xích gió ngang hoặc vít me không có hiện tượng chùng xuống. Một sợi dây chuyền bị mòn có độ võng 10 mm tạo ra độ trễ pha gây ra cuộn dây chéo.
