35kV交联聚乙烯绝缘电缆生产线设计中设备技术档案的作用
1 引 言
自从20世纪80年代起,我国从国外引进了大量电线电缆制技术及设备。交联聚乙烯绝缘电力电缆由于具有优良的电气性能、良好的热过载特性及安装维修方便等优点而得到广泛的应用,目前,国产35 kV及以下的中低压交联聚乙烯绝缘电缆已普遍使用。
随着交联聚乙烯绝缘电力电缆(简称交联电缆)的大量使用,我国现已引进二百余条交联电缆生产线,我公司于1986年和1995年分别投资1500万元和3500万元引进了110 kV悬链式交联电缆生产线和220 kV立式交联电缆生产线。但随着销售市场竞争的日益激烈(订货量大,交货周期短),现有的两条生产线已不能满足生产要求,而购置一台国产35kV交联电缆生产线也需千万元以上。因此公司领导研究决定,我们自己设计制造一台35 kV交联电缆生产线。
交联电缆生产线的主要组成部分有放线架、储线器、上下牵引、挤出机、交联管及悬垂控制、氮气及水供应系统、收线和电气控制等部分组成。上述两条交联电缆生产线,在我公司投入使用已有十余年,在这期间,我们先后进行了部分零部件和润滑油的国产化替代工作,由于我公司的设备技术档案保存完整,为设备使用、维护、修理和改造提供了可靠的保证。
在这次35 kV交联电缆生产线设计过程中,设备的技术档案再次发挥出它的巨大作用本文主要介绍这方面的应用情况。
2 设备技术档案提供了设计的依据和参考
2.1 收放线装置和储线器的设计
在收放线装置设计过程中,设计人员参照了原引进的200挤出机的收放线设计结构,解决了收放线恒张力及其与整机的同步控制,满足了生产要求。
在储线器设计过程中,设计人员参照原引进的110 kV、220 kV交联生产线储线器技术资料和翻译资料,提高了设计速度,保证了导体在储线器的恒张力。
2.2 挤出机及上、下牵引的设计
高质量的交联电缆要求有均匀的挤出层,这是生产线设计的关键技术,它需要满足两个条件:(1)生产过程中生产线的线速度给定后应保持稳定和不变;(2)挤出机调整好后,挤出机出胶量应不变。在这次35 kV交联电缆生产线设计中,我们根据110 kV和220 kV交联生产线设备的技术资料,采用了相同的结构和布局,增设了挤出机的小车移动机构,解决了设备在加热、冷却过程中的热胀冷缩问题。挤出机的电控部分采用了数字化的6RA27驱动控制器,保证了挤出机传动的稳定和整机的同步。
牵引机是控制整个生产线速度的主要设备。在上、下牵引的结构和布局上,选用了110 kV交联生产线的变速结构,提高了生产线速度,并增加了上下牵引装置的牵引力,同时去掉了两台辅助牵引,使整个生产线同步控制更为方便、简洁。
2.3 悬链线和气、水供应系统的设计
目前国内外虽有关于悬链线设计的资料和介绍,但与实际操作之间尚有一定的差距,如靠试车调整改进,将会造成很大的浪费。由于我们设计的35kV交联生产线安装在110 kV交联生产线平行的一侧,利用原来的厂房改造而成,设计人员根据原引进的110 kV交联生产线原始技术资料,采用类比法确定出35 kV交联生产线的悬点处倾角、悬链线形式,以及各加热段管径的尺寸等关键技术数据。
在供气系统中,氮气既是用于加热区的交联介质,又是用于冷却区的冷却媒质,这就要求供气系统具备以下条件:(1)确保氮气供应保持定额的压力;(2)供气系统如突然漏气时,应有快速充气装置,以补充氮气的压力;(3)正常开车时要保障氮气的供气循环,以及将生产过程中所产生副产品的及时地排出;(4)停车时,为了不使电缆发生过烧现象,避免废品的产生,供气系统应能对电缆和加热段有效地进行冷却;(5)停车时系统能及时地泄压和排气;(6)系统应具有安全装置(如安全阀)以及温度、流量流速等测量装置,以利于工艺的控制。另外,考虑到氮气导热性差,冷却效果不高,生产效率低,在生产35kV交联电缆时同时使用水冷却,但要求水面保持平稳,以免绝缘线芯进入加热段时会造成质量事故。设计人员在参照引进的110 kV交联生产线供气、供水系统原理的基础上,能很快完成了设计任务。
2.4 电气控制系统的设计
上下牵引必须保证和维持电缆绝缘线芯具有相同的线速度,否则绝缘线芯将会拉损或拖管(与管壁摩擦);挤出机出胶量必须与线速度保持同步,以保证电缆绝缘线芯的外径或各层(内外半导电层和绝缘层)的均匀。挤出机电机、上下牵引电机和收放线电机需保持同步,还应具有悬垂控制器的反馈,形成了交联生产线的联动的同步控制系统。
在设计中,设计人员查阅了原引进的110 kV交联生产线和220 kV交联生产线及连续硫化生产线的有关技术资料和图纸。其中,挤出机驱动部分选用了数字化驱动器6RA27系列产品,与进口件相比,它具有性能价格比高和配件齐全的优点;生产线同步控制综合了引进生产线的特点,采用小型PLC机控制,保证了整条生产线的同步精度,节约了大量资金;参照220 kV交联生产线计算机控制部分资料和图纸,采用计算机监控生产线的运行故障,并通过计算机来控制和给定挤出机各区温度和硫化管各区温度,保证了生产线生产的连续性和维修工作的方便;参照了110 kV交联生产线悬垂控制资料和图纸,利用它的电缆位置测量的信号发生器和信号控制器,以及增加了信号处理模板,使处理后的信号能有效地控制下牵引,避免了电缆运行速度的不稳定,提高了产品质量;收放线控制系统参照了220kV交联生产线资料和图纸,选用国产的6RA27驱动器和PWM驱动器;提升、夹紧部分也参照引进线设计思路进行设计。
由于设备的技术档案保存完整、借阅方便,大大提高了35 kV交联生产线的设计速度和质量,同时减轻了设计人员的劳动强度,并取得了较好的经济效益。
3 结束语
综上所述,技术档案是技术管理工作中的一个主要组成部分,设备技术档案的全面、完整和及时分类归档,对设备安装、使用、维护和修理提供了可靠的保证,也为设备改造和技术的进步提供了依据及参考。通过这些资料,我们可更好地消化、吸收国外引进的先进技术,逐步实现“洋为中用”和生产设备的国产化,使我们获得更大的经济效益和社会效益。
来源：
北极星投稿热线：陈女士 13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#换成@）
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