كابلات مبرد بالماء أفران القوس الكهربي
كابلات مبرد بالماء أفران القوس الكهربي
يستخدم كابل مبرد بالماء الخاص بافران القوس الكهربي لنقل الطاقة الكهربائية من مصدر الطاقة الكهربائي إلى أقطاب الفرن المستخدم. تنتقل هذه الطاقة عن طريق النواقل داخل الكابل و يتم التخلص من الحرارة العالية التي تنتج بسبب مرور التيار الكهربائي عن طريق جريان الماء من داخل قناة الكابل. على عكس افران الحث الكهربي التي تمتلك منتجين عديدين حول العالم، فلأن انتاج أفران القوس الكهربائي محدود فإن الكابلات مبرد بالماء لا تشمل على تنوع كبير في التصاميم. في الشكل التالي شرح لأقسام الكابل مبرد بالماء المستخدم في أفران الحث.
رأس الكابل
رؤوس الكابلات المستخدمة في كابلات مبرد بالماء لأفران القوس الكهربي تحضّر من خلال طريقتين:
- إما بشكل مشابه لكابلات أفران الحث يتم تصنيعها من كشوف نحاسية ممتلئة. يتم استخدام هذه الطريقة عادة في الكابلات ذات قطر لايفوق ال4 اينش.
- او من خلال صب النحاس المذاب في قوالب مناسبة و من ثم القيام بعمليات الصقل النهائي.
لا يوصى ابدا و ليس محبذ بأي شكل من الأشكال استخدام طريقة اللحام و ما يماثلها لصناعة رؤوس الكابلات لأفران القوس الكهربي
يجب التنويه إلى أن درجة النحاس المستخدم في صناعة رؤوس الكابلات هو من نوع ETP بمعايير ASTM-C11000. يتم اعطاء أهمية خاصة لكثافة عبور التيار الكهربائي في الكابل و الذي يكون من المحبذ ان يصل إلى 0.7 امبير بالميليمتر مربع لسطح تماس رأس الكابل.
ان هذا النوع من الكابلات يصنع مع رأس متحرك و آخر ثابت حتى لا يتم تحميل ضغط كبير على الرؤوس اذا لم يتوازى السطحان المتصلان بالكابل و اذا لم يكن رأسي الكابل على استقامة واحدة .
تولى صناعة رؤوس الكابلات المتحركة لكابلات مبرد بالماء المستخدمة في أفران القوس الكهربي أهمية كبيرة و ذلك لانها مضادة للمياه و بسبب الجودة التي تتمتع بها الوصلات المتحركة.
براغي وصل رؤوس الكابلات
يحبّذ ان تكون براغي وصل رؤوس الكابل بمصدر الطاقة او التغذية الكهربائي و وصلات اقطاب الفرن مصنوعة من الصلب المضاد للصدأ من الدرجة 304 (A2) و ان تكون مغطسة بالشحم (الشحم الناقل) عند تغليفها. من الملاحظات التي يجب ذكرها ان البراغي و الوصلات المتعلقة يجب ان تضبط من خلال جهاز متر عزم الفتل و ان تكون متماثلة. بما أن القياسات الرئيسية المستخدمة هي 16، 20 و 22 فإن الجدول التالي يحتوي على توصيات تتعلق بالتغليف و عزم الفتل في الحالتين الجافة و المغطسة بالشحم:
|
| ||
في الحالة الجافة | مطلية بالشحم | ||
M16 | 180 | 135 | |
M20 | 352 | 264 | |
M22 | 480 | 360 | |
نظام اتصال رؤوس الكابلات بالاسلاك المفتولة
ان شركة ارازترانس تستخدم طريقة الضغط العالي لوصل رؤوس الكابلات بالاسلاك المفتولة. تقوم هذه الطريقة بإزالة الفراغات الموجودة بين رأس الكابل و الأسلاك الداخلية و تخرجه بشكل قطعة واحدة. لا تنصح الشركة أبدا باستخدام طرق اللحام للقيام بوصل رؤوس الكابلات و ذلك بسبب عبور تيار كهربائي عالي التوتر.
الاسلاك المفتولة داخل الكابل
للحصول على معلومات بما يخص الاسلاك المفتولة المستخدمة في هيكل كابل ال مبرد بالماء ، راجع قسم الكابلات (الاسلاك المفتولة) النحاسية
الأنبوب
للحصول على معلومات مفصلة بما يتعلق بالأنابيب المستخدمة في صناعة كابلات مبرد بالماء قم بمراجعة قسم انبوب فريكرين (انابيب الماء و الكهرباء)
طرق حماية الكابل
على عكس الكابلات المستخدمة في أفران الحث الكهربي و التي تتم حمايتها من خلال حزام مفتول مضاد للحرق حول الأنبوب (عند الحاجة)، فإن كابلات مبرد بالماء الخاصة بأفران القوس الكهربي، تحتاج إلى حماية أكبر بهدف الإرتقاء بالأمان. ان حالات و طرق حماية هذا النوع من الكابلات أي ال مبرد بالماء تشمل على مايلي:
- حماية انبوب الكابل من الحريق – للحفاظ على الانبوب الخاص بكابل مبرد بالماء لفرن القوس الكهربي بمنأى عن الاحتراق عند تبعثر الذرات المذابة حين دخول و خروج الأقطاب لداخل الفرن، فإن استخدام النظام التقليدي المتمثل بشريط مفتول مضاد للحريق بدون انبوب كما في افران الحث الكهربي لا يمكن ان يكون كافيا، لذلك فإن شركة ارازترانس و للحفاظ على الكابل من هذه الظاهرة تستخدم طبقة من ال Pyroblanket. تقوم هذه الطبقة التي تغطي الأنبوب المصنوع من الالياف الزجاجية اي الفيبركلاس و اللاصق السيليكوني بالحفاظ عليه من الحرارة الدائمة حتى 260 درجة سانتيكراد و الحرارة المؤقتة حتى 1700 درجة مئوية. بالاضافة لذلك فإنه من السهل تثبيتها و تبديلها بدون الحاجة إلى فصل الكابل عن الفرن. يتم فك و تركيب هذه الطبقة من خلال لاصق و حلقة شريط..
- حماية الكابل من الخدوش و الصدمات – بما ان كابلات مبرد بالماء الخاصة بأفران القوس الكهربي تخضع لاصابات دائمة بسبب حركة الأقطاب الدائمة ، تتم حمايتها من الصدمات و الخدش من خلال ماص الصدمات. ماص الصدمات الذي يصنع من المطاط كاوجو و يتم استخدامه بشكل متحرك و ثابت. ماص الصدمات الثابت الذي يتم وضعه في مكان معين من سطح الأنبوب الخاص بالكابل يتم تثبيته عم طريق حلقات معدنية. لكن ماص الصدمات المتحرك و الذي يطلق عليه اسم ماص الصدمات الحر ايضا يتم تثبيته بشكل حر حول الكابل، و يمكن تحريكه بشكل يدوي، نشير إلى انه عند استخدام ماص الصدمات المتحرك فمن الممكن ان يتحرك عند تعرض الكابل للحركة و الاهتزاز.
- حماية الكابل من الإلتواء – من أهم المسائل التي يجب الانتباه لها عند استخدام كابلات مبرد بالماء لأفران القوس الكهربي، هي كمية الشد و الإنحناء التي يتعرض لها الكابل بسبب الاستخدام المتكرر. حيث انه عندما يتم وصل رأس الكابل بمصدر الطاقة و يتم وصل الرأس الآخر بأقطاب الفرن فإن الرأس الأخير عند تحركه يؤدي إلى تحرك الرأس الآخر مما يؤدي الى تطبيق ضغط و شد و التواء على كل الكابل. و مما يؤدي أيضا إلى تعرض الأسلاك الداخلية المفتولة لقوى ضغط و شد و على الخصوص عند نقاط الاتصال برؤوش الكابلات و يؤدي الى تمزق العديد من الأسلاك. طبق معايير استخدام كابلات مبرد بالماء فإن شعاع الإلتواء في القسم المعلق للكابل يبلغ 5 اضعاف قطر رأس الكابل و طول القسم المثبت للكابل عند رأس الكابل يبلغ 6 اضعاف قطر رأس الكابل.
المقاومة الكهربائية للكابل8
ان المقاومة الكهربائية لكابلات مبرد بالماء تتعلق بشكل مباشر بمقدار الهدر في الطاقة داخل الكابل. و لهذه المسألة أهمية خاصة بسبب أن التيار الذي يمر في كابلات أفران القوس الكهربي هي تيارات كهربائية قوية. من ناحية أخرى فعند استخدام الكابلات لفترات طويلة فإن الأسلاك المفتولة داخل الكابل يتم استهلاكها تدريجيا و يمكن ان تتعرض للتمزق بسبب التآكل الكيميائي و الصدمات الفيزيائية و بذلك يصبح الكابل غير قابل للاستخدام
ان جريان الماء يدخل للكابل من محطات في رأس الكابل الثابت و بعد الوصول الى رأس الكابل المتحرك فهي تتابع جريانها من خلال مسيرين متوازيين. احد هذه الطرق يقع في مركز الكابل و يمتد على طول محوره و الأخر محدود بالسطح الداخلي لأنبوب الكابل.
لعبور الماء خلال المسير المركزي للكابل فيتم استخدام قناة. تمتد القناة على طول محور الكابل و تمنع تعقّد الأسلاك المفتولة الداخلية او ايجاد خلل خلال عبور الماء. القنوات المستخدمة في كابلات مبرد بالماء الخاصة بافران القوس الكهربي و على عكس تلك المستخدمة في افران الحث الكهربي لا تحتوي على نوابض عادية. ان القنوات الخاصة بهذا النوع من الكابلات تقسم الى نوعين
اما بشكل كشف بلاستيكي منتج من مواد الكاوجو بشكل نجمة و يتم منع تداخلها و تعقدها من خلال وضع الأسلاك المفتولة بين زوايا النجمة.
او على شكل انبوب من النوع المذكور و على شكل اسطوانة تتصل برأس الكابل النحاسي من خلال مثبت مصنوع من خليط الزنك .
بالاضافة للقناة المركزية لرأس الكابل المستخدم في كابلات مبرد بالماء لأفران القوس الكهربي، فإن رأس الكابل يشمل أيضا على ثقوب جانبية لعبور الماء و ذلك لتبريد السطح الخارجي للأسلاك المفتولة
مثبتات الوصل
للحصول على معلومات اكثر بما يتعلق بمثبتات الوصل المستخدمة في صناعة الكابلات مبرد بالماء قم بمراجعة قسم مثبتات الوصل
6- Tightening Torque
7- Bumpers
8- Electric Resistance
9- Micro Ohm Meter
1- Water Cooled Cable (W.C.C)
2- Strands
3- Terminal
4- Electric Tough Pitch Copper
5- Electric Current Density
