Winch kabel listrik yang benar untuk pemasangan kabel kontinu ditentukan olehnya kapasitas tarikan lapisan pertama sebesar 1,5 kali tegangan kabel maksimum dan sebuah Peringkat siklus tugas S3 minimal 40% . Motor berkekuatan 3,7 kW yang menggerakkan gearbox planetary melalui rem elektromagnetik yang tidak aman akan menggulung kabel lapis baja berdiameter 35 mm sepanjang 500 meter dengan kecepatan konstan 8 meter per menit tanpa membuat belitan terlalu panas, asalkan diameter inti drum setidaknya 20 kali diameter kabel.
Tarikan Lapisan Pertama dan Perbedaannya dengan Derek Pengangkat
Sebuah winch kabel listrik dinilai dengan tarikan pada lapisan pertama tali pada drum, bukan dengan beban yang ditangguhkan. Peletakan kabel melibatkan tarikan horizontal yang tinggi, terutama saat menarik kabel bawah laut lapis baja melintasi roller. Sebuah winch dengan tarikan lapisan pertama 5.000kg pada inti 300 mm dapat menangani tegangan kabel sebesar 3.300kg setelah lapisan keempat dililitkan, karena peningkatan diameter drum efektif yang mengurangi keuntungan mekanis.
Berbeda dengan winch pengangkat yang hanya melihat beban puncak saat lepas landas, winch kabel harus menopang gaya tarik selama berjam-jam. Untuk itu diperlukan motor dengan faktor servis sebesar 1.25 . Motor dengan daya 7,5 kW dengan SF 1,25 dapat menghasilkan 9,4kW terus menerus, menutupi cadangan panas yang diperlukan ketika kabel tersangkut sesaat di dasar laut.
Diameter Inti Drum dan Perlindungan Radius Tikungan Kabel
Inti drum merupakan faktor utama yang mencegah kerusakan pada kabel. Biasanya, radius tekukan minimum kabel daya atau kabel kontrol adalah 10 hingga 15 kali diameter luarnya . Oleh karena itu, drum winch harus memiliki diameter inti tidak lebih kecil dari 20 kali diameter kabel untuk spooling dinamis di bawah tekanan. Untuk kabel 40 mm, inti harus minimal 800 mm.
Menggunakan inti yang lebih kecil menyebabkan hancurnya lapisan dalam. Dalam kasus yang terdokumentasi yang melibatkan kabel daya tambahan untuk stacker reclaimer, drum 600 mm berulang kali menyebabkan kegagalan kabel 38 mm di dalamnya 1.200 siklus spooling . Peningkatan ke inti 900 mm menghilangkan kegagalan penghancuran seluruhnya pada tahap berikutnya 4.500 siklus .
Siklus Tugas Motor dan Pencegahan Kelebihan Beban Termal
Motor winch kabel beroperasi berdasarkan klasifikasi tugas berkala intermiten S3. Label yang khas berbunyi S3-40%, 10 menit , artinya motor dapat berjalan pada beban penuh selama 4 menit dalam siklus 10 menit apa pun tanpa melebihi batas kenaikan suhu kelas insulasinya. Memilih motor dengan a siklus kerja 60%. untuk winch yang digunakan dalam pembuatan parit kabel berulang-ulang mencegah gangguan tersandung pada relai kelebihan beban termal.
Tabel di bawah mencocokkan daya motor dengan gaya tarik dan kecepatan saluran untuk operasi spooling kabel umum, dengan asumsi rating S3-40% dan faktor servis 1,0 untuk gearbox.
| Tenaga Motor (kW) | Tarikan Lapisan Pertama (kg) | Kecepatan Jalur pada Beban Penuh (m/mnt) | Kisaran OD Kabel Khas (mm) |
|---|---|---|---|
| 1.5 | 500 | 6 | 10 hingga 15 |
| 3.7 | 1.500 | 8 | 18 hingga 28 |
| 7.5 | 3.200 | 10 | 30 hingga 42 |
| 15.0 | 6.500 | 12 | 45 hingga 65 |
Sistem Rem dan Persyaratan Penahan Statis
Sebuah electrical cable winch must hold the full reel of cable stationary when power is removed, even on an incline. The standard is a rem DC yang diaktifkan pegas dan dilepaskan secara elektrik dipasang langsung pada bel ujung motor. Torsi penahan statis harus minimal 1,5 kali torsi drum maksimum dihasilkan oleh lapisan atas kabel dengan tarikan penuh.
Rem pita pada flensa tromol berfungsi sebagai sistem sekunder darurat. Selama uji penerimaan winch tarik seberat 10 ton, rem DC saja yang bertahan 105% dari beban terukur selama 30 menit dengan putaran drum nol. Ketika rem pita diterapkan setelah simulasi kegagalan daya, sistem rem gabungan menahan beban statis sebesar 15 ton sebelum jangkar kabel tergelincir.
Spooling Gear dan Mekanisme Level-Angin
Gulungan acak menyebabkan kabel tumpang tindih yang memotong jaket selama pembayaran yang dikencangkan. Mekanisme angin datar yang digerakkan yang melintasi drum dengan kecepatan tersinkronisasi sangat penting untuk kabel datar atau saat digulung ke drum halus. Ketinggian angin harus sesuai dengan diameter kabel ditambah jarak bebas 1 mm hingga 2 mm untuk mencegah terjepit.
Untuk kabel bundar 32 mm, angin rata dengan jarak sekrup utama 33mm dan mur dua arah menghilangkan celah. Data lapangan dari tongkang peletakan kabel menunjukkan bahwa tingkat angin yang tersinkronisasi mengurangi fenomena lonjakan pembayaran 3 kejadian per kilometer ke nol, mencegah lonjakan tegangan tajam yang sebelumnya merusak resistansi isolasi kabel.
Kontrol Listrik dan Integrasi Kecepatan Variabel
Pengasutan langsung motor winch besar mengirimkan kejutan mekanis melalui rangkaian roda gigi. Konverter frekuensi memungkinkan jalan soft-start 3 detik dan jalan berhenti 2 detik , mengurangi arus masuk puncak dari 6 kali arus beban penuh menjadi 1,5 kali . Ini melindungi kabel dari sentakan tiba-tiba yang dapat memisahkan konduktor dari insulasi.
Liontin kontrol harus dilengkapi tombol berhenti darurat dengan kontaktor pemutus langsung. Ketika e-stop ditekan, rem akan aktif dan VFD memulai siklus pengereman injeksi DC yang menghentikan drum di dalam 0,5 detik . Sensor kecepatan nol pada drum memastikan penghentian sebelum rem melepaskan torsi penahannya.
Sensor Beban dan Pemutus Ketegangan
Menarik kabel dengan tegangan berlebihan secara permanen akan memanjangkan konduktor tembaga, meningkatkan resistensi dan titik panas. Pin beban yang dipasang pada sumbu katrol mengukur tegangan secara real-time dan memicu pemutusan ketika gaya melebihi batas yang telah ditetapkan. Untuk kabel 3-inti 35 mm pada umumnya, tegangan tarikan maksimum tidak boleh melebihi 3.000kg , yang sesuai dengan regangan konduktor 0,2% .
Sel beban yang terhubung ke PLC juga akan mencatat log tegangan selama seluruh operasi spooling. Data ini digunakan untuk memverifikasi bahwa kabel tidak mengalami tekanan berlebih selama pemasangan, suatu persyaratan yang semakin ditentukan dalam ketentuan garansi untuk kabel listrik bawah laut dengan umur desain 25 tahun .
Titik Inspeksi Pra-Mulai Harian
Pemeriksaan visual dan fungsional selama 10 menit sebelum setiap shift menemukan kegagalan yang menyebabkan kehabisan kabel. Daftar periksa di bawah ini mencakup komponen berisiko tinggi.
- Pastikan celah udara rem disetel ke 0,3 mm . Celah udara di atas 0,6 mm mengurangi gaya penjepitan pegas dan dapat menyebabkan drum merayap di bawah beban.
- Periksa level oli di gearbox planetary. Setetes 15mm di bawah kaca penglihatan menunjukkan adanya kebocoran segel yang akan menyebabkan roda gigi tergores dalam satu perpindahan gigi.
- Periksa titik masuk kabel pada flensa drum apakah ada ujung yang tajam. Duri sekecil 0,5 mm dapat mengiris selubung luar kabel saat pembayaran.
- Uji penghentian darurat dan amati jarak penghentian drum. Peningkatan apa pun di luar itu Perjalanan kabel linier 200 mm memerlukan penggantian bantalan rem.
- Pastikan rantai angin datar atau sekrup timah tidak terlihat kendur. Rantai usang dengan melorot 10mm memperkenalkan jeda fase yang menyebabkan belitan saling silang.
