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宜兴市星辰冶金设备有限公司

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水冷电缆标准

发表时间: 2019-09-27 14:59:39

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本标准规定了额定电压为3000v(含3000v)、电流频率从直流至10kHz、标称截面积为25mm2——7000mm2的工业电热设备用大电流水冷电缆(以下简称“水冷电缆” )的各项要求,包括型号、规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。

1.范围

本标准规定了额定电压为3000v(含3000v)、电流频率从直流至10kHz、标称截面积为25mm2——7000mm2的工业电热设备用大电流水冷电缆(以下简称“水冷电缆” )的各项要求,包括型号、规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。
本标准适用于交流和直流炼钢电弧炉、钢包精炼炉、埋弧炉、电渣炉、电阻炉、矿热炉用水电缆与感应炉用水冷电缆
2.规范性引用文件
本标准引用下列文件中的条款成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件,其新版本适用于本标准。
GB/T2900.10-1984  电工术语  电缆(idt IEC 60050(461);1984)
GB/T2900.23—1995  电工术语  工业电热设备(neq IEC 60050-841:1983)
GB/T3048.4—1994   电线电缆电性能试验方法  导体直流电阻试验(neq IEC 60885-2)
GB/T4239-1991  不锈钢和耐热钢冷轧钢带
GB/T5231-1985  加工铜-化学成分和产品形状(neq TOCT 859:1978)
GB/T5577-1985  合成橡胶牌号规定
GB/T5959.2-1998 电热设备的安全  第二部分:对电弧炉设备的特殊要求(idt IEC60519-4:1995)
GB/T5959.3-1988 电热设备安全  第三部分:对感应和导电加热设备以及感应熔炼设备的特殊要求(eqv IEC 60519-3:1985)
GB/T10066.1-1988 电热设备的试验方法  通用部分(eqv IEC 60398:1972)
GB/T10066.2-1988电热设备的试验方法  有心感应炉(eqv IEC60396:1987)
GB/T10066.3-1988 电热设备的试验方法  无心感应炉(eqv IEC60646:1986)
GB/T10067.1-1988 电热设备基本技术条件  通用部分
GB/T10067.2-1988 电热设备基本技术条件  炼钢电弧炉
GB12970.2-1991  电工软铜绞线  第二部分:软铜绞线
HG/T 2184-1991  输水、通用橡胶软管(neq ISO 1403:1986)
JB/T 9691-1999  电热设备  产品型号编制方法
YB/T11-1983  弹簧用不绣钢丝
3.术语和定义
GB/T2900.10-1984、GB/T2900.23-1995中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
水冷电缆:工业电热设备用水冷大截面挠性电流载体,它主要由外套管、软体导线、芯管、差速弹簧、卡箍、端接头、防护环等部件选配组合而成。
外套管:具有加强夹布层、能承受运行时冷却水压力和机械应力的合成橡胶管。
软体导线:用线径Φ0.51mm的漆包线分层编织或多股绞制合成。
芯管:由于大标称截面积的水冷电缆中,支撑和定位软体导线并承受水冷电缆连接部分拉力和挠性管状制品或其他结构。
差速弹簧:用于连接芯管和端接头,起平缓和减少水冷电缆运行时所受弯曲应力作用的非磁性不锈钢件。
卡箍:用于固定外套管和/或防护环,并带有锁定装置的由非磁性不锈钢制成的卡子和紫铜材质的卡箍。
端接头:即电极,俗称电缆头,用黄铜、紫铜或无氧铜根据用户要求加工而成,表面钝化或镀锡处理。
防护环:间隔套在水冷电缆外层,起减轻水冷电缆外部磨损和缓冲振荡作用的合成橡胶环。
热防护:用耐高温石棉带缠绕在水冷电缆外部的热防护层。
几何平均半径:水冷电缆截面中的软体导线层的平均半径。
小曲率半径:水冷电缆受外力弯曲时所允许的极限曲率半径。
无芯管式:仅靠多股导体自身旋转,而不用芯管支撑和定位的水冷电缆结构。
集束式:用多股软体导线或带有间隔绝缘的多股软体导线,以一定的螺旋角度自身旋扭或单层缠绕在芯管外的水冷电缆结构。
同心式:多股软体导线以一定的螺旋角度多层缠绕在芯管上的水冷电缆结构。
阻燃型:外表层具有热防护层的水冷电缆结构。
4.产品分类
4.1产品规格
水冷电缆按结构型式和标称截面积大小分为四个品种和多个规格,具体的品种规格和主要技术参数见表1,表2。如有特殊要求时,由供需双方协商确定。
 
1                感应炉用水冷电缆
型号
截面积mm2
载流量A
冷却水流量m3/h
备注
SLD25
25
200
0.20
1.截面积指软体导线截面。
2.电极结构及型位尺寸和进、出水口的位置由供需双方商定。
SLDG60
60
480
0.20
SLDG80
80
640
0.20
SLDG100
100
800
0.20
SLDG120
120
960
0.24
SLDG160
160
1080
0.32
SLDG180
180
1440
0.36
SLDG200
200
1600
0.40
SLDG250
250
2000
0.50
SLDG300
300
2400
0.60
SLDG350
350
2800
0.70
SLDG400
400
3200
0.80
SLDG500
500
4000
1.00
SLDG800
800
4800
1.60
SLDG1000
1000
8000
2.00
注1:型号标注SLDG软体导线截面(单位:mm2)×水冷电缆每根总长度(单位:m)。如SLDG100×5.0,100指软体导线截面为100mm2,5.0指水冷电缆每根总长度为5.0m。
注2:表中水流量系指长度5m、温升12K、电流密度8A/mm2
2     电弧炉、钢包炉、埋弧炉、电渣炉和矿热炉用水冷电缆
型号
截面积mm2
GMR
 mm
小弯曲半径 mm
载流量
A
冷却水流量m3/h
电极
SLD1000
1000
20
350
4500
0.40
1(M、S)
SLD1200
1200
20
380
5400
0.48
1(M、S)
SLD1600
1600
25
400
7200
0.64
1(M、S)
SLD2000
2000
32
415
9000
0.80
2(M、S)
SLD2400
2400
34
430
10800
0.96
2(M、S)
SLD2800
2800
35
480
12600
1.12
2(M、S)
SLD3000
3000
40
570
13500
1.20
3(M、S)
SLD3200
3200
44
525
14400
1.28
4(M、S)
SLD3600
3600
50
580
16200
1.44
4(M、S)
SLD4000
4000
56
650
18000
1.60
5(M、S)
SLD4500
4500
60
760
20250
1.80
5(M、S)
SLD5000
5000
65
825
22500
2.00
6(M、S)
SLD5500
5500
71
890
24750
2.20
7(M、S)
SLD6000
6000
75
900
27000
2.40
8(M、S)
SLD6500
6500
78
1042
29250
2.60
8(M、S)
SLD7000
7000
83
1100
31500
2.80
9(M、S)
注1:表中载流量系指工频而言。当为直流供电时,电流密度可按6.5A/mm2来选择截面积。
注2:表中水流量系指工频而言,其确定条件长度10m、温升12K、电流密度4.5A/mm2
 
4.2型号标注
SLD软体导线截面(单位:mm2)×水冷电缆每根总长度(单位:m)。如:SLD100×5.0,100指软体导线截面为100mm2,5.0指水冷电缆每根总长度为5.0m。
4.3水冷电缆的主要参数:
软体导线截面积,单位为mm2
载流量,单位为A
额定电压,单位为V
冷却水流量,单位为m3/h
小弯曲半径,单位为mm
几何平均半径GMR,单位为mm
工作水压,单位为Mpa
长度,单位为m
重量,单位为kg
5.技术要求
5.1 一般要求
5.1.1 水冷电缆的工作环境、冷却水质、水压和进、出水温度应符合GB/T10067.1-1988中5.1.2、5.1.3的相应规定。
5.1.2 当水冷电缆长期处于高温辐射、火星喷溅的环境中时,采用阻燃型防护处理,水冷电缆外护套胶管表面用耐高温石棉带胶接缠绕,在水冷电缆外部做热防护层。
5.2 设计和制造要求
5.2.1 外套管和大截面的芯管采用加布橡胶软管,其性能、尺寸和质量符合HG/T2184-1991的规定。
5.2.2 软体导线用圆铜漆包线编织或绞制,其截面根据用户需要制作(注:洛阳正奇机械有限公司制造)。
5.2.3软体导线在装配时紧贴芯管,沿长度方向呈螺旋状缠绕,螺距为1000mm,并用绝缘绳捆扎。缠绕后的弯率半径应符合表2要求,当水冷电缆弯曲到小弯率半径时,弯曲部位不能松散。
5.2.4 差速弹簧采用非磁性不锈钢材料制成,选用YB/T11-1983中规定的不锈钢丝。减小水冷电缆运行时软体导线上所受的机械应力,缓冲电动力和保证良好的冷却水循环。
5.2.5 电极材质使用黄铜、紫铜或无氧铜。电极表面光滑平整,无裂纹、无气孔、无毛刺、无尖角,导电平面的表面粗糙度Ra不低于3.2um,,表面接触面积不小于60%。表面钝化或镀锡处理。SLD系列电极结构的形位尺寸和进、出水口的位置按图1和表3规定。
 
表3                    电极开孔数量和尺寸
电极号
a
mm
b
mm
c
mm
d
mm
e
mm
f
mm
g
mm
h
mm
k
in
n×Φd mm
1(M、S)
170
70
30
260
35
50
45
60
Rc 1/2
6×Φd
2(M、S)
200
85
30
330
50
50
45
75
Rc 1/2
6×Φd
3(M、S)
200
85
40
330
50
50
45
75
Rc 1/2
6×Φd
4(M、S)
265
100
50
395
55
50
65
30
Rc 1
8×Φd
5(M、S)
305
115
50
435
50
65
75
30
Rc 1
8×Φd
6(M、S)
305
130
50
435
50
65
75
30
Rc 1
8×Φd
7(M、S)
318
140
50
483
63
65
75
30
Rc 1
8×Φd
8(M、S)
330
150
60
495
70
65
75
30
Rc 1
8×Φd
9(M、S)
375
170
60
495
50
65
75
30
Rc 1
10×Φd
注1:进出口的管接头位置通常在电极的端面,当在电极的表平面开孔的中间时用M表示;在电极的侧面时用S表示。
注2:n×Φd栏中的“n”表示开孔数量。
5.2.6 卡箍用非磁性材料:内径Φ63mm(含Φ63mm)以下外护套胶管用紫铜卡箍(表面钝化处理)在专用设备上挤压紧固;内径Φ63mm以上外护套胶管用1Cr18Ni9Ti材质的不锈钢带,用专用工具紧固。
5.2.7 防护环选用合成橡胶材料制成。选用GB/T5577-1985中有牌号的合成橡胶。防护环的间距保证水冷电缆避免磨损和冲击振荡。
5.2.8 水冷电缆的长度由供需双方商定。
5.3 性能
5.3.1水冷电缆外护套胶管耐击穿电压V≦2300V。
5.3.2 水冷电缆外护套胶管耐工作水压P≧0.6Mpa。
5.3.3外护套胶管与电极接口处冷却水无渗漏。
5.3.4软体导线与电极在专用设备上冷挤压紧固。
5.3.5为保证足够的机械强度和可靠的电接触,200mm2标称截面积的试验拉力为15KN,在此基础上,水冷电缆标称截面积每增加100mm2,试验拉力值相应增加5KN。
5.3.6 水冷电缆的大表面温升(包括连接处)不大于40K。
5.4 安全要求
除下列要求外,水冷电缆的安全要求应符合GB5959.2-1998和GB5959.3-1988的有关规定。
5.4.1 水冷电缆的外护套管有良好的绝缘性能。在正常工作状态下,耐工作电压V≦2300V。
5.4.2 在相对湿度90%及室温20℃±5℃时,电极和软体导线对外护套管外表面的绝缘电阻应不小于1MΩ。
5.4.3用户应定期测量水冷电缆的直流电阻值。当所测电阻值大于原电阻值的50%时,应予更换。
5.4.4 水冷电缆应能在0.6Mpa的水压下正常运行,外护套管胶管应无鼓泡及局部外径增大等异常现象。
6.出厂检验
水冷电缆出厂检验按下述各项要求全检。检验中若有不合格项目时,返修后复检,直到完全合格,方可出厂。
6.1 绝缘电阻测量
按GB/T10066.1-1988中7.1.4.1规定测量,但测量在软体导线与附加电极间进行,附加电极指水槽、石墨涂层、包绕的金属箔或其他在外护套管外表面形成等电位的装置或措施。
对采用水槽作为附加电极进行测量时,水冷电缆两端伸出水面的长度300mm。
6.2 绝缘耐压试验
按GB/T10066.1-1988中7.1.4.2规定试验,但试验在软体导线与附加电极间进行,附加电极指水槽、石墨涂层、包绕的金属箔或其他在外护套管外表面形成等电位的装置或措施。
对采用水槽作为附加电极进行测量时,水冷电缆两端伸出水面的长度300mm。
6.3直流电阻的测量
按GB/T3048.4-1994规定。
6.4 水压试验
将水冷电缆置于专用试验台上,堵塞其一端电极的通水孔,然后在另一端接入水管,加压0.6Mpa,保持15分钟应无泄漏,外护套管胶管应无鼓泡及局部外径增大等异常现象。
6.5 抗拉力试验
电极与软体导线压接好后,安装在拉力机上,起动拉力机达本标准5.3.5规定的试验拉力时,连接处应无松动和脱落现象。
6.6 温升测量
 按GB/T10067.2-1988中6.13、GB/T10066.2-1988中5.1或GB/T10066.3-1988中5.10的规定。
6.7 水流量的测定
将水冷电缆连接到试验台上,按GB/T10066.1-1988中7.2.2.1规定测量,当长度与表1、表2规定值不同时,对规定的水流量作相应的折算。
6.8 外观检验
一般检查(包括外观检查、形位尺寸、材质、小弯曲半径、电极平面度);
6.9技术文件完整性检查(包括产品合格证、使用维护说明书、备件目录等
6.10标志检验
水冷电缆的标志按GBJT 10067.1一i988中8.1.3、8.1.5规定。水冷电缆在电极的适当位置标出下列各项:水冷电缆型号;截面积,单位为mm2;制造日期;产品出厂编号;洛阳正奇机械有限公司和正奇牌商标。
6.11 包装检验
水冷电缆包装前:倒尽内部积水,用压缩空气吹干;外护套胶管用尼龙刷和清水清洗干净;电极表面用丙酮溶剂擦洗干净。根据电缆体积大小,采用彩条布或木箱进行包装。水冷电缆装箱包装时,其弯曲半径不得小于表2相应的小弯曲半径,装箱必须符合防雨要求,并放置装箱清单及检验合格证。
7.运输和贮存
大体积水冷电缆在起吊、搬运过程中所采用的机具应保证水冷电缆不受损伤。水冷电缆应平直放置,不得悬空。应贮存在无油污、无腐蚀性气体的场所。环境温度应在-10℃~55℃范围内。


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