案例：某公司岸橋采用的是10kV高壓供電，通過(guò)磁滯式電纜卷筒上機(jī)，隨著設(shè)備大車(chē)左右運(yùn)行，收、放電纜給機(jī)上提供動(dòng)力。然而，設(shè)備在運(yùn)行后不久，出現(xiàn)了供電電纜扭曲，現(xiàn)象如麻花狀，扭曲長(zhǎng)度 60m左右。造成電纜張緊保護(hù)裝置頻繁動(dòng)作，給生產(chǎn)帶來(lái)困擾，同時(shí)電纜變形存在著嚴(yán)重的用電安全隱患，如不能有效根本的解決， 將會(huì)給公司造成較大的損失。

1、原因分析
  首先了解一下磁滯式電纜卷筒，其驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、磁滯式聯(lián)軸器、行星減速箱、主減速箱、集電器和電纜卷盤(pán)組成。利用磁力耦合原理保證了電纜卷盤(pán)收放電纜的速度始終與移動(dòng)式電氣設(shè)備同步。電纜卷筒工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)始終向收纜方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)移動(dòng)電氣設(shè)備朝供電電源點(diǎn)遠(yuǎn)離方向行走時(shí)，通過(guò)對(duì)電纜拖拽克服磁滯聯(lián)軸器上磁場(chǎng)扭矩，使磁滯聯(lián)軸器內(nèi)部水久磁鋼與感應(yīng)盤(pán)之間磁場(chǎng)產(chǎn)生滑差，將卷盤(pán)上的電纜放下，由于磁力耦合的作用，保證了放纜過(guò)程中電纜始終處于張緊狀態(tài)；當(dāng)移動(dòng)設(shè)備朝供電電源點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，電纜卷筒朝設(shè)定的卷取方向旋轉(zhuǎn)而收纜。
   在最初出現(xiàn)電纜扭曲時(shí)，認(rèn)為可能引起的原因?yàn)椋?/span>
（1）電纜卷筒磁滯力矩力太大，設(shè)備上匹配的3個(gè)磁滯頭出力不均。
（2）安裝電纜時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按規(guī)范操作，使電纜內(nèi)部已產(chǎn)生扭曲力。
  采取以下解決方案，首先對(duì)電纜做了一次安全測(cè)試，實(shí)測(cè)導(dǎo)線電阻分別為：紅芯0.758Ω/km；藍(lán)芯0.759Q/km；白芯0.759Q/km，絕緣電阻在30s內(nèi)通過(guò)5000V播表為無(wú)窮大，三相平衡，數(shù)據(jù)均在出廠安全范圍內(nèi)，此電纜安全可繼續(xù)使用。接著將扭曲電纜部分切除30m重新做高壓頭繼續(xù)使用，并將電纜從電纜卷盤(pán)上匯出，釋放安裝過(guò)程中的扭力。同時(shí)調(diào)整3個(gè)磁滯頭力矩，使其達(dá)到平衡出力。然而在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)此扭曲現(xiàn)象沒(méi)有改善，還在繼續(xù)發(fā)展。
   通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的跟蹤觀察，電纜在放電纜過(guò)程中，電纜從導(dǎo)纜架到電纜槽的接觸點(diǎn)有7m長(zhǎng)，繃得很直受力大：在收電纜時(shí)電纜從導(dǎo)纜架到電纜槽的接觸點(diǎn)只有3m長(zhǎng)，電纜成弧線型。
   此時(shí)調(diào)小力矩，卷盤(pán)在收電纜過(guò)半時(shí)就無(wú)法繼續(xù)，放電纜時(shí)， 同樣出現(xiàn)電纜繃直的情況，可見(jiàn)并不是磁滯力矩導(dǎo)致的此問(wèn)題。如此大的力是哪里產(chǎn)生的呢？在導(dǎo)纜架處用手向下扯電纜，3個(gè)人用力勉強(qiáng)扯動(dòng)：換到卷筒處直接搬動(dòng)電纜盤(pán)放電纜，2個(gè)人都相對(duì)輕松，可見(jiàn)問(wèn)題出在電纜的出線方式上。此時(shí)電纜在過(guò)渡架與電纜卷盤(pán)采用反向盤(pán)繞方式進(jìn)出。
   這樣的盤(pán)繞方式，大大增加了電纜的摩擦阻力和不必要的彎曲次數(shù)。同時(shí)，由于電纜扭曲已將卷盤(pán)間隙進(jìn)一步撐大，電纜在盤(pán) 繞時(shí)互相擠壓，造成電纜之間，電纜和卷盤(pán)之間相互產(chǎn)生大的摩擦力。因此，我認(rèn)為電纜的彎曲摩擦力、電纜與卷盤(pán)的摩擦力以及要克服的磁滯力這幾種力的綜合作用，是導(dǎo)致電纜在收、放過(guò)程時(shí)受力過(guò)大的原因。
   分析裁下的扭曲電纜斷面，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部3根25mm2導(dǎo)線已偏向16mm2導(dǎo)線，絕緣層出現(xiàn)厚度不均的情況，很明顯是受力所致。因此，此電纜規(guī)格3×25mm2+1×16mm2的高壓電纜是不適用于磁滯式電纜卷筒的。
2、解決指施
 通過(guò)以上原因分析，提出整體解決電纜扭曲的方案。
   方案1：采用交流變頻電纜卷筒，可以實(shí)現(xiàn)恒張力控制，它是用增量型編碼器實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)，以達(dá)到最佳的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制，電機(jī)的力矩是根據(jù)設(shè)備相對(duì)高壓電纜接線坑的位置距離、大車(chē)的行走速 度、方向，通過(guò)控制系統(tǒng)計(jì)算而給定的，可以隨設(shè)備正反方向和行進(jìn)速度的變化而收纜或放纜，始終保持電纜張緊不松弛。因它的放纜是電機(jī)反轉(zhuǎn)來(lái)完成，不需要通過(guò)電纜的拖拽，電纜不會(huì)受到大的拉力，無(wú)疑是較好的解決方案。但改動(dòng)大，硬件上幾乎要全部更換，軟件上還要在PLC程序中做控制程序，需變頻器控制柜，整體價(jià)格高，更換周期長(zhǎng)。

方案2：在原有的磁滯電纜卷筒的基礎(chǔ)上實(shí)施。
（1）更換扭曲電纜，采用規(guī)格為3×25mm2+3×8mm2的高壓電纜，使電纜在受力時(shí)受力面均衡。
（2）更換變形的電纜卷盤(pán)，根據(jù)電纜外徑，開(kāi)檔留出5~10mm 左右間隙。
（3）改變磁滯電機(jī)的單向軸承方向，變更電纜纏繞方式；降低過(guò)渡架高度，改變電纜受力方向，并保證與電纜盤(pán)的對(duì)中度。

3、實(shí)施
  最后，經(jīng)過(guò)多方分析，考慮到價(jià)格因素和生產(chǎn)安排的停機(jī)時(shí)間，決定按方案2進(jìn)行實(shí)施。同時(shí)調(diào)整導(dǎo)纜架中心確保與碼頭電纜槽中心對(duì)正，調(diào)整電纜防風(fēng)管上下出口處的導(dǎo)向輪與導(dǎo)纜架、過(guò)渡架的中心，充分保證了電纜在收放過(guò)程中不與機(jī)構(gòu)摩擦。

4、結(jié)語(yǔ)
（1）電纜扭曲的主要原因?yàn)殡娎|選型錯(cuò)誤，3×25mm2+1×16mm2 這種結(jié)構(gòu)形式電纜不適用于磁滯式電纜卷筒；
（2）電纜盤(pán)繞方式不當(dāng)造成電纜受力大是電纜扭曲的直接原因；
（3）自改造運(yùn)行以來(lái)，再無(wú)出現(xiàn)電纜扭曲現(xiàn)象，取得了非常好的效果。