鑿井絞車集控裝置的設計與應用

李迎，宋子榮，楊國強

（萊鋼集團礦山建設有限公司，山東萊蕪 271100）

經驗交流

鑿井絞車集控裝置的設計與應用

李迎，宋子榮，楊國強

（萊鋼集團礦山建設有限公司，山東萊蕪 271100）

結合工程應用實例，介紹了鑿井絞車集控裝置的系統(tǒng)構成，對絞車起動箱、集控電源柜進行了裝置設計。通過應用，裝置實現了集中控制、同步運行、安全聯(lián)鎖、緊急停車等功能。

鑿井絞車；集中控制；絞車起動箱；集控電源柜

鑿井絞車集中控制是現代立井井筒施工中普遍采用的控制方式。建井行業(yè)特殊的施工條件和鑿井絞車的實際運行環(huán)境，要求集控裝置的設計與操作在確保運行同步的前提下，還要具備齊全的保護功能，在操作、維護、安裝與調試方面力求簡單便捷?，F以萊鋼集團礦山建設有限公司設計并施工的印度蘇達銅礦主豎井井筒掘砌工程為例，詳細介紹了絞車集控裝置的設計與應用。

1 集控裝置

施工用鑿井絞車共16臺，懸吊同一種設施的鑿井絞車作為1個集控組，共5個集控組，見表1。

表1 集控組統(tǒng)計

1.1 集控開關

裝置采用HK1型380 V、15 A三相閘刀開關作為集控開關，具有通斷狀態(tài)指示明確、標注清晰、操作簡單、便于維護等優(yōu)點，能夠同時實現多功能控制。每一個集控開關對應1臺鑿井絞車，可利用集控開關A相的通斷狀態(tài)任意選擇同一個集控組中所控制絞車的臺數；利用集控開關C相的通斷狀態(tài)來控制絞車安全閘的開閉。以吊盤集控組中1#穩(wěn)繩絞車為例，集控開關1SA的A、C相1SAa和1SAc，分別接入正反轉執(zhí)行回路和安全閘。集控操作臺就是通過多個執(zhí)行回路來完成對各絞車的集中控制的，有多少臺絞車就有多少個執(zhí)行回路與之相對應；利用集控開關B相的通斷狀態(tài)來實現絞車集控組之間的閉鎖保護功能。

1.2 集控組之間的閉鎖控制

同一個集控組中的任何1只或幾只集控開關合閘，都會使相應的集控組繼電器吸合，各集控組繼電器之間是互鎖關系，只能有1只吸合，以達到絞車集控組之間閉鎖控制的目的。

1.3 正反轉繼電器回路

正反轉繼電器1KA和2KA的常開觸點直接控制正反轉執(zhí)行回路。絞車臺數多，單個繼電器觸點不夠用，采用多只繼電器線圈并聯(lián)的方式來增加觸點數量。正反轉按鈕1SB1和1SB2均為點動接線方式，以便井筒懸吊設施的微動調整。

1.4 操作面板

因提升機與鑿井絞車不同時使用，提升機的提升信號和通訊裝置就兼做鑿井絞車的提升信號和通訊，故將集控操作臺和井口信號臺合二為一，這樣便于使用者在實際操作中及時、全面地掌握井口鋼絲繩運行狀態(tài)，集控裝置的操作與指示，提升信號及通訊等情況。集控裝置和信號裝置的部分元器件在同一個面板上分區(qū)分組布置，集控開關、電流表、指示燈等根據集控組別的不同在傾角為45°的斜面上分組布置，操作按鈕布置在平面上，各元器件的名稱、功能及組別均用文字明確標注。

2 絞車起動箱

每臺絞車都裝配1臺獨立的頻敏變阻器起動箱作為絞車的起動裝置，隨絞車就近安裝，可通過轉換開關在集中控制和就地控制兩者之間轉換。為適應絞車起動頻繁的特點，絞車主電機選用YZR型冶金起重電機，選配BP1-416/2040型重復短時工作制頻敏變阻器。

2.1 集中控制

將轉換開關SA1旋轉到集中控制位置，當集控開關1SA合閘后，1SAc接通安全閘接觸器2KM1線圈回路，液力推動器頂起墜砣，敞開安全閘，并將連鎖開關1XK頂起至閉合狀態(tài)，正反轉接觸器2KM2和2KM3線圈回路中的2KM1和1XK閉合。同時，1SAa和集控組繼電器3KA1也接通了正反轉執(zhí)行回路。以提升操作為例，按下集控臺面板上的正轉按鈕1SB1，1KA1閉合，接通正轉接觸器2KM2線圈回路，主電機和工作閘接觸器2KM5同時得電，工作閘敞開，主電機進入正轉起動狀態(tài)，經時間繼電器KT延時，2KM4吸合，主電機全速運行。

2.2 安全保護

FR1、FR2、FR3分別為主電機、安全閘和工作閘的熱繼電器常開觸點。當電機發(fā)生過載和缺相故障時，其常開觸點閉合，安全繼電器4KA1線圈得電吸合，斷開2KM2和2KM3線圈回路，主電機斷電停車。裝置還具有安全閘敞閘狀態(tài)聯(lián)鎖、棘爪開閘狀態(tài)聯(lián)鎖、安全閘與主電機聯(lián)鎖等保護功能。

3 集控電源柜

集控電源柜為所有絞車的總電源柜，安裝在井口信號室內，對所有絞車電源實行集中控制，保護由井口信號室至每臺絞車的輸電線路。

3.1 主回路

考慮到集控設備的通用性，裝置按東、西、南、北四個方向絞車群集中控制設計，以適應不同工程施工的需要。開關一律選用剩余電流動作塑殼斷路器，以確保各絞車群的供配電安全。電源接觸器1KM具有電源速斷功能。

3.2 電源速斷保護

1）同一集控組內絞車之間的閉鎖控制。同一集控組的絞車，有1臺或幾臺發(fā)生故障停車時，其他運行正常的絞車也必須立即停車，以確保同一組絞車運行同步。電源接觸器1KM線圈回路中分別串聯(lián)了東、西、南、北絞車群速斷保護接線端子，各方向絞車群中每臺絞車的安全繼電器常閉觸點串聯(lián)后，再與該方向的速斷保護接線端子相連接，任何1臺絞車的安全繼電器動作，其常閉觸點都會斷開1KM線圈回路。

2）井下吊盤人員速斷控制。接線端子9-10與井下吊盤配電箱內的速斷開關相連，速斷開關平時處于斷開狀態(tài)，使用鑿井絞車時由吊盤人員合閘，操作完畢再由吊盤人員斷開。絞車提落過程中井下出現緊急情況時，吊盤人員可直接斷開速斷開關，實施緊急停車。

3）井口信號人員速斷控制。井口信號人員在操作過程中，遇緊急情況可立即按下急停按鈕1SB3。每臺絞車的電源相序必須一致。同一集控組的絞車，滾筒纏繩量、鋼絲繩規(guī)格、絞車型號、電動機轉速必須相同；制動器的閘瓦間隙調節(jié)要保持一致。閑置不用的集控開關，用透明膠帶將其操作手柄固定在斷開位置，并用文字注明。

4 結語

實踐證明，裝置解決了使用中的運行不同步問題，保護功能齊全，安全可靠；元器件選型與布置合理，標注清晰直觀，操作、維護、安裝與調試簡單便捷，適用于各類豎井工程的施工需要。

TD534

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2014-06-30

李迎，男，1972年生，1992年畢業(yè)于吉林電氣化高等?？茖W校工企供電專業(yè)?，F為萊鋼集團礦山建設有限公司電氣工程師，從事金屬礦山電氣技術工作。