關(guān)于門(mén)式與橋式起重機(jī)電氣保護(hù)系統(tǒng)的檢驗(yàn)技術(shù)分析

劉汝超

（廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院順德檢測(cè)院，廣東 順德 528300）

因橋式起重機(jī)與門(mén)式起重機(jī)這兩種機(jī)械設(shè)備本質(zhì)是共通的，可以將其統(tǒng)稱(chēng)為橋架型起重機(jī)。橋架型起重機(jī)在我國(guó)起重機(jī)設(shè)備中所占的比例較高，近年來(lái)，橋架型起重機(jī)安全事故頻發(fā)，其中以電氣系統(tǒng)安全事故為主，對(duì)工作人員的人身安全及財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大的威脅。因此，筆者建議應(yīng)加強(qiáng)起重機(jī)的電氣系統(tǒng)檢驗(yàn)，使起重機(jī)的電氣系統(tǒng)符合國(guó)家安全技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求，才能保證起重機(jī)安全、可靠運(yùn)行；才能保障作業(yè)人員的人身安全；才能降低安全事故發(fā)生的機(jī)率。

1 橋架型起重機(jī)電氣保護(hù)系統(tǒng)概述

橋架型起重機(jī)電氣系統(tǒng)都要設(shè)置必要的電氣保護(hù)系統(tǒng)。一般有切斷總動(dòng)力電源回路的斷開(kāi)裝置；總電源的短路保護(hù)和失壓保護(hù)；電動(dòng)機(jī)的零位保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)及超速保護(hù)；緊急切斷總動(dòng)力電源的開(kāi)關(guān)保護(hù)；限制運(yùn)動(dòng)行程和工作位置的安全裝置；起重量限制器；斷相保護(hù)和錯(cuò)相保護(hù)；絕緣保護(hù)；接地保護(hù)和安全距離，導(dǎo)電裸滑線(xiàn)的安全防護(hù)及其他保護(hù)。電氣保護(hù)系統(tǒng)一般不是以單個(gè)電路的形式出現(xiàn)，而是根據(jù)工作要求及保護(hù)對(duì)象的不同設(shè)計(jì)于起重機(jī)主回路、控制回路、以及照明回路等各種電路中。起重機(jī)電氣保護(hù)系統(tǒng)在起重機(jī)電氣系統(tǒng)中的作用十分顯著，其可以用于保障電氣設(shè)備正常運(yùn)行與作業(yè)人員的人身安全。前文便提到門(mén)式起重機(jī)和橋式起重機(jī)的本質(zhì)、基本結(jié)構(gòu)都是大同小異的，而這兩種設(shè)備的主要差別在于它們的使用環(huán)境，相對(duì)于橋式起重機(jī)而言，門(mén)式起重機(jī)的使用環(huán)境較為惡劣，在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)電氣保護(hù)系統(tǒng)相應(yīng)增加，如防風(fēng)防滑裝置、報(bào)警裝置、軌道清掃器等。

2 起重機(jī)電氣保護(hù)系統(tǒng)的檢驗(yàn)技術(shù)

起重機(jī)電氣保護(hù)系統(tǒng)的檢驗(yàn)，主要是檢驗(yàn)人員根據(jù)特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范TSG Q7016-2016《起重機(jī)械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗(yàn)》及TSG Q7015-2016《起重機(jī)定期檢驗(yàn)規(guī)則》中對(duì)電氣保護(hù)系統(tǒng)的要求，檢驗(yàn)電氣保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)置是否完善，功能是否有效可靠。要做好起重機(jī)電氣保護(hù)系統(tǒng)的檢驗(yàn)工作，檢驗(yàn)人員必須要全面熟練掌握電氣知識(shí)，在審查起重機(jī)電氣原理圖時(shí)才能作出正確的判斷，才能避免在檢驗(yàn)工作中潛在各種各樣的電氣隱患。筆者結(jié)合檢驗(yàn)工作中的一點(diǎn)體會(huì)，對(duì)橋架型起重機(jī)電氣保護(hù)系統(tǒng)中部分裝置進(jìn)行如下分析。

2.1 電源滑觸線(xiàn)及其防護(hù)檢驗(yàn)

電源滑觸線(xiàn)通常采用型鋼、銅質(zhì)剛性滑觸線(xiàn)或安全滑觸線(xiàn)，滑觸線(xiàn)應(yīng)根據(jù)起重機(jī)的容量及使用環(huán)境進(jìn)行選擇。提供起重機(jī)供電的電源滑觸線(xiàn)必須是三相四線(xiàn)制（3φ+PE）。為保證供電可靠，避免起重機(jī)在運(yùn)行過(guò)程由于集電器與滑觸線(xiàn)接觸不良，造成起重機(jī)瞬間失電引起電氣系統(tǒng)故障，安裝電源滑觸線(xiàn)時(shí)應(yīng)配置通過(guò)自身重量或彈簧加壓的雙集電器。電源滑觸線(xiàn)應(yīng)布置合理，與周?chē)O(shè)備應(yīng)有足夠的安全距離，或采取安全防護(hù)措施，當(dāng)人靠近時(shí)不會(huì)意外觸及。在檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意，當(dāng)橋架型起重機(jī)的司機(jī)室位于大車(chē)滑觸線(xiàn)側(cè)時(shí)，在有觸電危險(xiǎn)的區(qū)域，通向起重機(jī)的梯子和走臺(tái)與滑觸線(xiàn)間應(yīng)設(shè)置防護(hù)板；為防止小車(chē)在端部極限位置時(shí)因吊具或鋼絲繩晃動(dòng)與滑觸線(xiàn)意外接觸，橋架型起重機(jī)大車(chē)滑觸線(xiàn)側(cè)的端梁下應(yīng)設(shè)置防護(hù)板。但當(dāng)滑觸線(xiàn)是采用安全滑觸線(xiàn)，且安裝在端梁上時(shí)，由于吊具或鋼絲繩晃動(dòng)都無(wú)法接觸滑觸線(xiàn)，筆者認(rèn)為就無(wú)需要安裝防護(hù)板了；當(dāng)橋架型起重機(jī)作多層布置時(shí)，下層起重機(jī)的滑觸線(xiàn)必須全長(zhǎng)設(shè)置防護(hù)板或采用電纜或安全滑觸線(xiàn)供電；對(duì)其他使用滑觸線(xiàn)的起重機(jī)，對(duì)易發(fā)生觸電的部位也要設(shè)防護(hù)裝置。

2.2 主隔離開(kāi)關(guān)檢驗(yàn)

維修人員在對(duì)橋架型起重機(jī)的電氣保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)，一般都需要在起重機(jī)斷電的情況下進(jìn)行。為確保供電電源處于斷電狀態(tài)，保障維修人員的人身安全，需要在總電源和起重機(jī)電氣設(shè)備二者間，設(shè)置一個(gè)隔離開(kāi)關(guān)以便于切斷起重機(jī)的電源。在斷開(kāi)主隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，必須保持有效斷開(kāi)距離與明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)點(diǎn)，這是為了確保檢修工作人員在檢修時(shí)的人身安全，以及方便其能盡快地了解起重機(jī)的電源狀態(tài)，從而加快檢修工作的進(jìn)程。當(dāng)空氣開(kāi)關(guān)與鐵殼開(kāi)關(guān)作為主隔離開(kāi)關(guān)使用時(shí)，雖然皆呈現(xiàn)斷開(kāi)狀態(tài)，但是這也并不完全意味著起重機(jī)的電源便是真正斷開(kāi)的，這是由于此種裝置斷開(kāi)點(diǎn)過(guò)于隱蔽，難以被維修人員在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)，因而筆者并不建議將其作為橋架型起重機(jī)的主隔離開(kāi)關(guān)使用。

2.3 緊急斷電開(kāi)關(guān)檢驗(yàn)

工作人員在操作橋架型起重機(jī)或維修人員在檢修起重機(jī)的電氣保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，若遇到突發(fā)情況，可通過(guò)斷開(kāi)緊急斷電開(kāi)關(guān)切斷橋架型起重機(jī)總電源。常規(guī)情況下，進(jìn)行緊急斷電需要滿(mǎn)足下列要求：起重機(jī)的總電源上安裝有接觸器，同時(shí)需在總電源接觸器開(kāi)端部分，對(duì)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)電源進(jìn)行控制作業(yè)，緊急斷電開(kāi)關(guān)還需要通過(guò)復(fù)位結(jié)構(gòu)。因此，在實(shí)際的檢驗(yàn)中，檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)橋架型起重機(jī)的總電源與接觸器，同時(shí)進(jìn)行考察和系統(tǒng)地分析，步驟如下：首先要切斷緊急斷電開(kāi)關(guān)，并觀察切斷后的緊急斷電開(kāi)關(guān)是否可以自動(dòng)復(fù)位，通過(guò)總電源的接觸器，來(lái)切斷橋架型起重機(jī)的主回路線(xiàn)路，便可將起重機(jī)維持于停運(yùn)狀態(tài)，檢驗(yàn)人員才能有效判定起重機(jī)緊急斷電開(kāi)關(guān)是否符合檢驗(yàn)規(guī)范的相關(guān)要求。另外，當(dāng)起重機(jī)設(shè)置有多個(gè)操作裝置或控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)在每個(gè)操作裝置或控制點(diǎn)便于工作人員操作的地方設(shè)置緊急斷電開(kāi)關(guān)。

2.4 絕緣電阻保護(hù)檢驗(yàn)

為防止人體直接或間接觸及帶電體，造成觸電事故的發(fā)生。起重機(jī)一般采取電氣絕緣防護(hù)作為直接接觸防護(hù)。但電氣的絕緣性在使用過(guò)程中會(huì)受到環(huán)境、機(jī)械、化學(xué)、電氣及熱的影響，使電氣的絕緣性降低，從而容易造成觸電事故的發(fā)生。加強(qiáng)絕緣電阻保護(hù)檢驗(yàn)，能夠提高橋架型起重機(jī)作業(yè)的安全指數(shù)，同時(shí)亦是起重機(jī)設(shè)備正常運(yùn)行的一個(gè)不可或缺的條件。對(duì)于不相同電壓數(shù)值的用電裝置來(lái)說(shuō)，檢驗(yàn)人員可以采用不同的方法對(duì)裝置進(jìn)行檢查，但是在通常情況下，用電裝置的額定電壓多數(shù)是500V 左右，因而便可以采用絕緣電阻測(cè)量的方法對(duì)其進(jìn)行檢查。在檢查橋架型起重機(jī)絕緣電阻之前，檢驗(yàn)人員首先斷開(kāi)起重機(jī)供電地面上的總電源開(kāi)關(guān)，并在開(kāi)關(guān)處掛上安全警示標(biāo)志，必要時(shí)設(shè)專(zhuān)人守護(hù)。人為將橋架型起重機(jī)上的全部電源開(kāi)關(guān)都進(jìn)行關(guān)閉，其次再將電氣線(xiàn)路聯(lián)通起來(lái)，控制器及接觸器人為處于接通狀態(tài)。然后用500V 的兆歐表進(jìn)行測(cè)量。需要注意的是，在絕緣電阻測(cè)試前，檢驗(yàn)人員尤其要注意短接易于被擊破的電子元器件，如此可以大大降低電子元器件損壞的概率。測(cè)量時(shí)，兆歐表的L 端口需要連接在橋架型起重機(jī)的線(xiàn)路中，而E 端的端口則連接在橋架型起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)或接地極中，所選擇的測(cè)量點(diǎn)應(yīng)選擇魚(yú)嘴夾容易夾住的部位，用銼刀除掉鐵銹、油漆、露出金屬光澤以保證接觸良好。待電阻數(shù)值完全穩(wěn)定下來(lái)后，檢驗(yàn)人員再讀取相對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確電阻值。在常規(guī)狀態(tài)下，其電阻值應(yīng)不低于1 兆歐。

2.5 過(guò)載保護(hù)檢驗(yàn)

通常情況下，額定功率大于2kW 的電動(dòng)機(jī)應(yīng)配備電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)可以用過(guò)載保護(hù)器、溫度傳感器、電流限制器等器件來(lái)完成。在橋架型起重機(jī)中使用頻率最高的方法是電流保護(hù)，其是指把電流繼電器線(xiàn)圈串聯(lián)起來(lái)，并將其放置在被保護(hù)的電流回路上，從而確?？傠娫?、安裝連鎖回路以及聯(lián)鎖觸點(diǎn)連為一體。在檢驗(yàn)的過(guò)程中，檢驗(yàn)人員必須知道電動(dòng)機(jī)是否需要設(shè)置過(guò)載保護(hù)，過(guò)載保護(hù)的整定值是否滿(mǎn)足電動(dòng)機(jī)的工作要求；在斷開(kāi)起重機(jī)總電源的情況下，人為試驗(yàn)檢查電流繼電器觸點(diǎn)是否處于粘死狀態(tài)，有無(wú)人為短接電流繼電器觸點(diǎn)。需要注意的是：橋架型起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)需要單獨(dú)設(shè)置過(guò)載保護(hù)，當(dāng)機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，不允許兩個(gè)電動(dòng)機(jī)共用一組過(guò)載保護(hù)，這是為了實(shí)現(xiàn)每個(gè)電動(dòng)機(jī)的過(guò)流保護(hù)作業(yè)。當(dāng)然，瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流繼電器做電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)時(shí)，三相繞線(xiàn)異步類(lèi)型的起重機(jī)的任何兩相，均可以設(shè)置過(guò)載電流保護(hù)，以便進(jìn)行過(guò)流保護(hù)作業(yè)；所有電動(dòng)機(jī)的第三相，則必須設(shè)置總過(guò)流保護(hù)裝置，以此來(lái)提高起重機(jī)作業(yè)的穩(wěn)定性；但所有三相繞線(xiàn)異步類(lèi)型的起重機(jī)的第三相已安裝了過(guò)電流保護(hù)時(shí)，則所有電動(dòng)機(jī)的第三相不需要安裝總過(guò)流保護(hù)裝置。

3 結(jié)語(yǔ)

門(mén)式和橋式起重機(jī)的電氣保護(hù)系統(tǒng)，是設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素，其可以有效提高起重機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量與安全。因此，在實(shí)際的檢驗(yàn)中，必須加強(qiáng)對(duì)電氣保護(hù)系統(tǒng)檢驗(yàn)工作的力度，對(duì)起重機(jī)的電氣保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析，通過(guò)科學(xué)的測(cè)量方法對(duì)起重機(jī)的電氣保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，極大地減少橋架型起重機(jī)電氣保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障的次數(shù)，為起重機(jī)的良好運(yùn)行奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。