Ispravno električno vitlo za kontinuirano polaganje kabela definirano je njegovim kapacitet povlačenja prvog sloja pri 1,5 puta većoj od maksimalne napetosti kabela i an S3 ocjena radnog ciklusa od najmanje 40% . Motor od 3,7 kW koji pokreće planetarni mjenjač kroz sigurnu elektromagnetsku kočnicu namotat će 500 metara oklopnog kabela promjera 35 mm konstantnom brzinom od 8 metara u minuti bez pregrijavanja namota, pod uvjetom da je promjer jezgre bubnja najmanje 20 puta veći od promjera kabela.
Vuča prvog sloja i kako se ona razlikuje od vitla za podizanje
An vitlo za električni kabel ocjenjuje se potezom prvog sloja užeta na bubnju, a ne visećim teretom. Polaganje kabela uključuje veliki vodoravni otpor, osobito kada se oklopni podmorski kabeli povlače preko valjaka. Vitlo s povlačenjem prvog sloja 5.000 kg na jezgri od 300 mm može podnijeti napetost kabela od 3.300 kg nakon namotavanja četvrtog sloja, zbog povećanog efektivnog promjera bubnja koji smanjuje mehaničku prednost.
Za razliku od vitla za podizanje koje vršno opterećenje vidi samo pri podizanju, vitlo za užad mora satima izdržati vučnu silu. To zahtijeva motor s radnim faktorom od 1.25 . Motor nazivne snage 7,5 kW sa SF od 1,25 može isporučiti 9,4 kW kontinuirano, pokrivajući toplinsku rezervu potrebnu kada kabel trenutno zapne za morsko dno.
Promjer jezgre bubnja i zaštita radijusa savijanja kabela
Jezgra bubnja je primarni faktor koji sprječava oštećenje kabela. Minimalni radijus savijanja kabela za napajanje ili upravljanja obično je 10 do 15 puta veći od vanjskog promjera . Bubanj vitla stoga mora imati promjer jezgre ne manji od 20 puta veći od promjera kabela za dinamičko navijanje pod naponom. Za kabel od 40 mm, jezgra mora biti najmanje 800 mm.
Korištenje manje jezgre dovodi do drobljenja unutarnjeg sloja. U dokumentiranom slučaju koji uključuje vučni kabel za napajanje za povratni stroj za slaganje, bubanj od 600 mm opetovano je kvario kabel od 38 mm unutar 1200 ciklusa navijanja . Nadogradnja na jezgru od 900 mm u potpunosti je eliminirala neuspjeh pri gnječenju tijekom sljedećeg 4500 ciklusa .
Radni ciklus motora i sprječavanje toplinskog preopterećenja
Motori za vitla za užad rade pod klasifikacijom povremenog rada S3. Tipična etiketa glasi S3-40%, 10 minuta , što znači da motor može raditi pod punim opterećenjem 4 minute unutar bilo kojeg 10-minutnog ciklusa bez prekoračenja granice porasta temperature u klasi izolacije. Odabir motora s a 60% radnog ciklusa za vitlo koje se koristi u ponavljajućem kopanju kabela sprječava neželjeno okidanje releja toplinskog preopterećenja.
Donja tablica odgovara snazi motora i vučnoj sili i brzini linije za uobičajene operacije namotavanja kabela, uz pretpostavku S3-40% ocjene i servisni faktor od 1,0 za mjenjač.
| Snaga motora (kW) | Povlačenje prvog sloja (kg) | Brzina linije pri punom opterećenju (m/min) | Tipični OD raspon kabela (mm) |
|---|---|---|---|
| 1.5 | 500 | 6 | 10 do 15 |
| 3.7 | 1500 | 8 | 18 do 28 |
| 7.5 | 3.200 | 10 | 30 do 42 |
| 15.0 | 6500 | 12 | 45 do 65 |
Kočni sustavi i zahtjevi za statičko držanje
Vitlo za električni kabel mora držati puni kolut kabela nepomičan kada je isključeno napajanje, čak i na nagibu. Standard je a opružna, električno otpuštena istosmjerna kočnica montiran izravno na krajnje zvono motora. Statički moment držanja mora biti najmanje 1,5 puta veći od maksimalnog okretnog momenta bubnja koju stvara gornji sloj kabela pri punom povlačenju.
Tračna kočnica na prirubnici bubnja služi kao sekundarni sustav za hitne slučajeve. Tijekom testa prihvaćanja vučnog vitla od 10 tona, samo je istosmjerna kočnica izdržala 105% nazivnog opterećenja 30 minuta bez rotacije bubnja. Kad se tračna kočnica aktivirala nakon simuliranog nestanka struje, kombinirani kočioni sustav držao je statičko opterećenje od 15 tona prije nego što je kabelsko sidro skliznulo.
Zupčanik za namatanje i mehanizmi za izravnavanje vjetra
Nasumično namotavanje uzrokuje preklapanje kabela koje se urezuje u plašt tijekom zategnute isplate. Pogonski mehanizam ravnog vjetra koji prelazi bubanj sinkroniziranom brzinom neophodan je za ravne kabele ili kada se namotavaju na glatke bubnjeve. Ravni nagib vjetra mora odgovarati promjeru kabela plus razmak od 1 mm do 2 mm kako bi se spriječilo štipanje.
Za okrugli kabel od 32 mm, ravni namotaj s korakom vodećeg vijka od 33 mm a dvosmjerna matica uklanja praznine. Terenski podaci s teglenice za polaganje kabela pokazali su da je sinkronizirani ravni vjetar smanjio fenomen skoka isplate od 3 pojavljivanja po kilometru na nulu, sprječavajući oštre skokove napetosti koji su prethodno oštetili izolacijski otpor kabela.
Električna kontrola i integracija promjenjive brzine
Izravno pokretanje velikog motora vitla šalje mehanički udar kroz zupčanik. Pogon varijabilne frekvencije omogućuje rampu mekog pokretanja od 3 sekunde i zaustavna rampa od 2 sekunde , smanjujući vršnu udarnu struju od 6 puta struja punog opterećenja do 1,5 puta . To štiti kabel od naglog trzaja koji može odvojiti vodič od izolacije.
Upravljački privjesak mora sadržavati tipku za hitno zaustavljanje s kontaktorom za izravno prekidanje. Kada se pritisne e-stop, kočnica se uključuje i VFD pokreće ciklus kočenja s ubrizgavanjem istosmjerne struje koji zaustavlja bubanj unutar 0,5 sekundi . Senzor nulte brzine na bubnju potvrđuje zaustavljanje prije nego što kočnica otpusti svoj moment zadržavanja.
Load Sensing i Tension Cut-Out
Povlačenje kabela s prekomjernom napetosti trajno izdužuje bakrene vodiče, povećavajući otpor i vruća mjesta. Zatik za opterećenje instaliran na osi kotura mjeri napetost u stvarnom vremenu i aktivira isključivanje kada sila prijeđe unaprijed postavljeno ograničenje. Za tipični 3-žilni kabel od 35 mm, maksimalna napetost povlačenja ne bi smjela prijeći 3.000 kg , što odgovara naprezanju vodiča od 0,2% .
Merna ćelija spojena na PLC također će zabilježiti zapisnik napetosti tijekom cijele operacije navijanja. Ovi se podaci koriste za provjeru da kabel nije bio prenapregnut tijekom instalacije, što je zahtjev koji se sve više navodi u uvjetima jamstva za podmorske energetske kabele s projektiranim vijekom trajanja od 25 godina .
Točke dnevne inspekcije prije starta
10-minutna vizualna i funkcionalna provjera prije svake smjene otkriva kvarove koji dovode do prekida kabela. Kontrolni popis u nastavku pokriva komponente visokog rizika.
- Provjerite je li zračni raspor kočnice postavljen na 0,3 mm . Zračni raspor veći od 0,6 mm smanjuje snagu stezanja opruge i može uzrokovati puzanje bubnja pod opterećenjem.
- Provjerite razinu ulja u planetarnom mjenjaču. Kap od 15 mm ispod kontrolnog stakla ukazuje na curenje brtve koje će uzrokovati zareze zupčanika unutar jedne smjene.
- Provjerite ima li oštrih rubova na ulazu kabela na prirubnici bubnja. Čičak malen kao 0,5 mm može prerezati vanjski omotač kabela tijekom isplate.
- Testirajte zaustavljanje u nuždi i promatrajte zaustavni put bubnja. Svako povećanje preko 200 mm linearnog hoda kabela zahtijeva zamjenu kočione pločice.
- Potvrdite da vodoravni lanci ili vodeći vijak ne pokazuju vidljivu labavost. Istrošeni lanac s ugibom 10 mm uvodi fazni zaostatak koji uzrokuje navijanje križanja.
