李勤超
(西雙版納州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測中心,云南 西雙版納 666100)
橋架型起重機(jī)包括門式、橋式起重機(jī),二者在實(shí)際使用中存在著一定共同之處,也可以說門式起重機(jī)就是橋式起重機(jī)的一種變形,也就是“龍門吊”。通過對門式、橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析可知,其主體大約占據(jù)整個(gè)起重機(jī)工作系統(tǒng)中的60%以上,在實(shí)際運(yùn)行過程中可以搬運(yùn)大量的重物,極大的節(jié)省了人力勞力。但是由于門式、橋式起重機(jī)在使用環(huán)境較為惡劣,部分生產(chǎn)單位全天24小時(shí)工作,這就增加了起重機(jī)的故障頻率,特別是在電氣系統(tǒng)方面。門式、橋式起重機(jī)的電氣保護(hù)系統(tǒng)尤為重要,也是確保生產(chǎn)安全的重要一環(huán)。這就需要對起重機(jī)的電氣保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn),降低整個(gè)電氣保護(hù)系統(tǒng)的安全隱患。
門式、橋式起重機(jī)是一種橋架類型的起重機(jī),在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中,需要將貨物裝置懸掛在橋梁上的起重小車、葫蘆、臂架上,由機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)起重、搬運(yùn)作用。其中橋式起重機(jī)通常要橫架在車間、倉庫等區(qū)域,并在空中展開貨物吊運(yùn),通常包括橋架、小車、其中機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、司機(jī)室、導(dǎo)電裝置、軌道等部件組成;門式起重機(jī)與橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)類似,更多是在工地等露天場地使用,特別是在港口碼頭領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛,相比橋式起重機(jī)多了支腿部件。
在門式、橋式起重機(jī)當(dāng)中,電氣保護(hù)系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分,主要是確保設(shè)備運(yùn)行以及工作人員安全。大體上來看,門式、橋式起重機(jī)二者的電氣保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本一致,主要差異是工作環(huán)境不同,所以可以將二者的電氣保護(hù)系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行研究。電氣保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中主要包含了電動(dòng)機(jī)保護(hù)、電動(dòng)機(jī)定子異常保護(hù)、線路保護(hù)、零位保護(hù)、絕緣電阻保護(hù)、超速保護(hù)、起升高度保護(hù)、正反向接觸器保護(hù)等。這些保護(hù)裝置都在電氣控制系統(tǒng)的控制范圍,通過系統(tǒng)自動(dòng)協(xié)調(diào)確保設(shè)備、工作人員的安全,避免在起重機(jī)運(yùn)行當(dāng)中產(chǎn)生各種電氣事故。此外,電氣保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)整體,如果一個(gè)保護(hù)裝置產(chǎn)生了故障問題,很有可能造成整個(gè)電氣保護(hù)系統(tǒng)損壞,導(dǎo)致起重機(jī)無法運(yùn)行,這就需要全面做好門式、橋式起重機(jī)電氣保護(hù)系統(tǒng)檢驗(yàn)工作,提高起重機(jī)的運(yùn)行效能。
在電氣保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中,主隔離開關(guān)主要是用作斷開供電網(wǎng)以及起重機(jī)設(shè)備電路連接,并切斷起重機(jī)運(yùn)行的總電源。在展開電氣保護(hù)系統(tǒng)檢驗(yàn)工作時(shí),通常需要將主隔離開關(guān)斷開。在主隔離開關(guān)斷開之后,需要保證用電部位、無電部位的有效斷開距離,并具有非常明顯的斷開點(diǎn),在斷開點(diǎn)部位要做好絕緣工作,避免意外通電。斷開距離需要工作人員能夠直接觀察到二者之間的距離,確定主電源已經(jīng)被斷開。在檢驗(yàn)過程中需要注意一點(diǎn),空氣開關(guān)以及鐵殼開關(guān)通常都是作用于負(fù)載開關(guān),不能當(dāng)做起重機(jī)主隔離開關(guān)使用??諝忾_關(guān)、鐵殼開關(guān)偶爾在斷開位置時(shí),并且切斷總電源和起重機(jī)電電氣系統(tǒng)電源,或者二者之間沒有明顯的間隙,這就會(huì)提高電氣保護(hù)系統(tǒng)的檢驗(yàn)安全隱患。
電氣保護(hù)系統(tǒng)中的零位保護(hù)主要的作用是避免起重機(jī)操作臺(tái)手柄在非零位置上突然斷電的情況,如果此時(shí)操作員離開了工作臺(tái),沒有將操作手柄歸到零位上,則在起重機(jī)恢復(fù)電力時(shí),可能造成起重機(jī)自行啟動(dòng)的事故。而零位保護(hù)就是在起重機(jī)發(fā)生了突然斷電之后,即使手柄沒有處于零位也不會(huì)意外啟動(dòng)。作為工作人員安全的保護(hù)設(shè)備,在實(shí)際使用中有著很重要的地位。門式、橋式起重機(jī)如果采用了不能自動(dòng)復(fù)位的控制器控制結(jié)構(gòu)電機(jī)時(shí),必須要設(shè)置零位保護(hù);采用了自動(dòng)復(fù)位的控制器控制機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)時(shí),則可以不設(shè)置零位保護(hù)。
在零位保護(hù)檢驗(yàn)當(dāng)中,通常都是采用通電試驗(yàn)方法。機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)采用凸輪控制器直接控制檢驗(yàn)法關(guān)閉總電源,并將一個(gè)控制手柄歸于零位,再接通總電源進(jìn)行操作,此時(shí)總電源應(yīng)該不能接通。將所有的控制器手柄歸到零位上,再接通總電源,此時(shí)總電源可以接通。機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)所采用的主令控制器、接觸器控制檢驗(yàn)方法切斷總電源,之后再把控制器手柄桂魚零位,并安置在運(yùn)行位置,之后再接通總電源,此時(shí)結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)不能同時(shí)啟動(dòng)。
如果門式、橋式起重機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了絕緣損壞、碰撞、相間短路等問題時(shí),總電源電路保護(hù)系統(tǒng)可以第一時(shí)間切斷故障電源。總電源短路保護(hù)設(shè)備主要包括斷路器和熔斷器。總電源失壓保護(hù)是在供電電源中斷之后,可以自動(dòng)將總電源回路斷開,如果恢復(fù)正常供電,需要進(jìn)行人工操作才能夠讓總電源回路接通。通常情況下,可以將自動(dòng)復(fù)位按鈕要串入到總電源接觸器線圈回路或者自動(dòng)斷路器的失壓脫扣線圈當(dāng)中,這樣即可在總電源出現(xiàn)失壓之后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)。
在總電源短路保護(hù)檢驗(yàn)當(dāng)中,最為重要的就是檢驗(yàn)總電源回路系統(tǒng)是否符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如果存在問題需要第一時(shí)間解決。通常要計(jì)算出總電源回路當(dāng)中的熔斷器額定電流、自動(dòng)斷路器瞬時(shí)動(dòng)作過電流脫扣整定電流值,還與總電源回路當(dāng)中的熔斷器額定電流、自動(dòng)斷路器瞬時(shí)動(dòng)作電流脫扣器整定電流進(jìn)行對比,二者數(shù)值應(yīng)該相符。在失壓保護(hù)檢測當(dāng)中,多數(shù)都是采用通電試驗(yàn)檢測方法。也就是在檢測過程中打開緊急事故開關(guān),此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)中的保護(hù)裝置聯(lián)鎖接觸點(diǎn)都應(yīng)該是閉合狀態(tài),將地面上的總電源開關(guān)、起重機(jī)主隔離開關(guān)合上,此時(shí)起重機(jī)總電源接觸器無法同時(shí)動(dòng)作。在自動(dòng)斷路器操縱柄動(dòng)作過程中,總電源接觸器、斷路器動(dòng)作,并且總電源能夠接通。在空載狀態(tài)下,拉下地面總電源開關(guān)或主隔離開關(guān),總電源接觸器與斷路器會(huì)同時(shí)動(dòng)作,并且總電源回路會(huì)斷開。在檢驗(yàn)過程中,需要詳細(xì)記錄起重機(jī)各個(gè)零部件額定電流、電動(dòng)機(jī)型式,并按照《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)條款計(jì)算尖峰電流。還需要計(jì)算總電源回路當(dāng)中設(shè)置適合的熔斷器額定電流和斷路器瞬間動(dòng)作整定電流,確保能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
如果電動(dòng)機(jī)負(fù)載突然增加,證明內(nèi)部運(yùn)行電流也有所增加,待到增加到一定程度之后就會(huì)造成線圈燒毀,過載保護(hù)就是在電流超過了設(shè)定閾值自動(dòng)切斷電路的裝置,保護(hù)線圈的安全。超速保護(hù)作為限制開關(guān),通過分析內(nèi)部電流特點(diǎn)可知,轉(zhuǎn)速和磁場二者成反比,如果磁場低于設(shè)定的閾值,則電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)超過允許值。通常超速開關(guān)都安裝在直流電動(dòng)機(jī)軸頭位置,超速開關(guān)的運(yùn)行主要依賴內(nèi)部離心軸,通過接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。
電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)方法較多,通常都是采用電流繼電器、帶熱脫扣器斷路器。繞線電動(dòng)機(jī)通常是采用過電流繼電器保護(hù)過載電流。鼠籠型電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)通常是采用帶熱脫扣器電路器。對于起升機(jī)構(gòu)、非平衡變幅結(jié)構(gòu)等負(fù)載超閾值可能造成危險(xiǎn)的部位需要安裝超速保護(hù),通常情況下超速保護(hù)裝置整定值下降額度要控制在1.25~1.4倍之間,繼電器設(shè)定的動(dòng)作電流需要是額定電流的2.5倍。例如在吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)(橋式)當(dāng)中,要求起升機(jī)構(gòu)上必須要設(shè)置超速保護(hù)裝置。起重機(jī)當(dāng)中的每個(gè)電動(dòng)機(jī)都要設(shè)置單獨(dú)的裝置進(jìn)行過流保護(hù),如果異步電動(dòng)機(jī)是三相繞線型,則需要對其中兩項(xiàng)進(jìn)行過流保護(hù)即可,直流電動(dòng)機(jī)通常設(shè)置一個(gè)保護(hù)裝置即可。對于電動(dòng)機(jī)第三相需要采用總過流保護(hù)裝置,如果產(chǎn)生了過流情況,可切斷總電源停止起重機(jī)運(yùn)行。檢測人員需要結(jié)合以上多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和原則進(jìn)行過流繼電器展開檢測,判定所選擇的繼電器是否滿足標(biāo)準(zhǔn),整定值是否精準(zhǔn)無誤。
在展開門式、橋式起重機(jī)操作過程中,可能會(huì)遇到一些突發(fā)狀況。此時(shí)操作人員需要快速斷開總電源(緊急斷開開關(guān)通常設(shè)置在司機(jī)室內(nèi)部)。斷電之后需要人工復(fù)位。對于門式、橋式起重機(jī)來說,緊急斷電開關(guān)通常要具備以下幾點(diǎn)特性。
(1)需要將接觸器設(shè)置在總電源回路上,在總電源基礎(chǔ)器周圍全部引入動(dòng)作結(jié)構(gòu)電源。
(2)在展開結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中,緊急斷電開關(guān)需要有人工復(fù)位結(jié)構(gòu)。
(3)如果門式、橋式起重機(jī)設(shè)置了無需操作人員離開的位置,在總電源接觸前可以快速斷開電源,所以此情況不需要再設(shè)置緊急斷電開關(guān)。
在緊急斷電開關(guān)檢驗(yàn)當(dāng)中,需要遵循的順序有如下幾點(diǎn)。
(1)對于門式、橋式起重機(jī)總電源設(shè)置接觸器的情況,需要對接觸器進(jìn)行核實(shí)和檢查。
(2)展開通電試驗(yàn)工作,斷開緊急斷電開關(guān),此時(shí)主電源上的接觸器可以快速將回路切斷,此時(shí)全部的結(jié)構(gòu)都能夠停止運(yùn)行,起重機(jī)處于停止運(yùn)行的狀態(tài)。
(3)門式、橋式起重機(jī)當(dāng)中的緊急斷電開關(guān)達(dá)到了以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),即可判定該裝置設(shè)置符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述,為了能夠保障門式、橋式起重機(jī)運(yùn)行安全,必須要全面加強(qiáng)電氣保護(hù)系統(tǒng)的檢驗(yàn)工作,針對電氣保護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)問題,抓住每個(gè)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的要點(diǎn),這樣才能夠有效提高檢驗(yàn)質(zhì)量,確保整個(gè)電氣系統(tǒng)的安全性,充分發(fā)揮起重機(jī)的運(yùn)行效能。