滑環(huán)又稱為匯流環(huán)、集流環(huán)、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)等,用于實現(xiàn)相對旋轉(zhuǎn)部件間的液、電、信號的傳輸,特別是適用于無限制的連續(xù)旋轉(zhuǎn),同時又需要從固定位置到旋轉(zhuǎn)位置傳送功率或數(shù)據(jù)的場所。目前國內(nèi),滑環(huán)已廣泛應(yīng)用于安防、工業(yè)設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電、醫(yī)療、測試設(shè)備、自動化設(shè)備及軍事等領(lǐng)域。按傳輸介質(zhì)不同,滑環(huán)可分為電滑環(huán)、液滑環(huán)和光滑環(huán)等。
我公司研制的國內(nèi)首套大型輸電滑環(huán)服務(wù)于海上核動力單點系泊平臺。該套輸電滑環(huán)用于將繞單點固定樁自由旋轉(zhuǎn)的無動力浮船上發(fā)送的電能傳輸至海底固定電纜。
滑環(huán)傳輸三相電流,額定電壓功率達(dá)到35kV/36MW。滑環(huán)采用內(nèi)部浸油形式,外環(huán)為轉(zhuǎn)子、內(nèi)環(huán)為定子的結(jié)構(gòu)。
三相電分別由三個環(huán)路單獨傳輸,每一相電流先通過對應(yīng)的入端匯流排傳輸?shù)酵馊ψ香~匯流環(huán)上,每個紫銅匯流環(huán)將電流分配到一圈12組共60個觸點模塊上,觸點模塊再將電流傳輸至內(nèi)圈黃銅匯流環(huán),最后經(jīng)過出端匯流排實現(xiàn)電流對外輸出。
其中每5個觸點模塊為1組,一圈共12組,每個觸點模塊相隔的角度為4°,組與組之間相隔14°。
本文根據(jù)電滑環(huán)在不同轉(zhuǎn)角下觸點電流的分配值計算出內(nèi)外匯流環(huán)和觸點總電阻的比值關(guān)系。通過改變導(dǎo)線長度并重新測量電流分配值,得出觸點總電阻和導(dǎo)線電阻的比值關(guān)系。計算結(jié)果與實際測量結(jié)果一致。
在此基礎(chǔ)上,本文給出各觸點導(dǎo)線的理論長度,使滑環(huán)在轉(zhuǎn)至一特定角度時各觸點上傳遞的電流相等。