起重機(jī)地控加遙控聯(lián)鎖轉(zhuǎn)換開關(guān)檢驗及缺陷改進(jìn)

戴建芯 麥曉俊

廣東省特種設(shè)備檢測研究院佛山檢測院 佛山 52800

隨著遙控技術(shù)的發(fā)展，在線控手動開關(guān)加裝遙控裝置2種控制方式的起重機(jī)越來越普遍。特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范TSG Q7015－2016《起重機(jī)械定期檢驗規(guī)則》和TSG Q7016－2016《起重機(jī)械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》中對2處或多處操作的起重機(jī)規(guī)定為應(yīng)符合GB/T6067.1－2010《起重機(jī)械安全規(guī)程第 1 部分：總則》（以下簡稱GB/T6067.1）的第9.5條聯(lián)鎖保護(hù)的要求[1，2]。GB/T6067.1第9.5.3條要求多種控制方式間應(yīng)具有聯(lián)鎖保護(hù)，只允許在一處操作起重機(jī)，防止多處同時能操作[3]。

然而，在對起重機(jī)的監(jiān)督檢驗和定期檢驗中發(fā)現(xiàn)2種控制方式之間的聯(lián)鎖保護(hù)會失效，與安全技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求不符，存在人員誤操作的安全隱患。當(dāng)2處操作人員存在視野盲區(qū)時，在一處操作員不知情的情況下，另一處操作員控制起重機(jī)運(yùn)行，容易使起重機(jī)和所吊運(yùn)重物意外移動，發(fā)生人員從高空墜落、起重機(jī)或重物撞擊、擠壓等事故。經(jīng)現(xiàn)場咨詢和實物分析，聯(lián)鎖保護(hù)失效主要是由于安裝或維修人員對地控和遙控的啟動電氣回路認(rèn)識不清造成。

為此，本文將對2個典型的聯(lián)鎖保護(hù)失效案例進(jìn)行深入剖析，提出改進(jìn)方法和檢驗建議，確保起重機(jī)電氣安全，為相關(guān)從業(yè)人員提供參考。

1 轉(zhuǎn)換開關(guān)缺少觸點造成控制聯(lián)鎖保護(hù)失效

起重機(jī)采用2對觸點轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)地控和遙控2種控制方式之間聯(lián)鎖時，轉(zhuǎn)換開關(guān)只有1對常開和1對常閉觸點，電氣原理圖如圖1所示。在圖1中，遙控器接收器電源和手動開關(guān)之間的聯(lián)鎖由旋轉(zhuǎn)開關(guān)ABS完成。其中K00為總電源接觸器，ABS為轉(zhuǎn)換開關(guān)，S10為手動開關(guān)急停按鈕，S11為手動開關(guān)停止按鈕，S12為手動開關(guān)啟動按鈕，0A為遙控器啟動按鈕。ABS由遙控轉(zhuǎn)為地控時，ABS（11、12）閉合，ABS（13、14）斷開。遙控器接收器1線端子與變壓器次級電源的2線端子不相通，遙控控制無效；手動開關(guān)電源的1線端子與變壓器次級電源的2線端子相通，手動開關(guān)控制有效，2種控制方式之間聯(lián)鎖有效。

圖1 2對觸點轉(zhuǎn)換開關(guān)電氣原理圖

當(dāng)ABS由地控轉(zhuǎn)為遙控時，ABS（11、12）斷開，ABS（13、14）閉合。遙控器接收器1線端子與變壓器次級電源的2線端子相通，遙控控制有效。遙控器啟動后，0A觸點閉合，總接觸器K00線圈通電，輔助觸點K00閉合，變壓器次級電源的1線通過轉(zhuǎn)換開關(guān)常閉觸點ABS（13、14）、遙控器啟動按鈕0A、手動開關(guān)啟動自鎖回路與變壓器次級電源的2線相通，如圖2所示。此時，手動開關(guān)控制同時有效，起重機(jī)的地控和遙控可同時操作起重機(jī)運(yùn)行，2處控制之間聯(lián)鎖失效。

圖2 2對觸點轉(zhuǎn)換開關(guān)聯(lián)鎖保護(hù)失效電氣示意圖

在該案例中，聯(lián)鎖失效的主要原因是設(shè)計和安裝人員只注重利用轉(zhuǎn)換開關(guān)切斷地控或遙控的控制電源，而未能注意到地控手動開關(guān)的啟動自鎖線路與遙控的啟動線路形成新的回路。因此，起重機(jī)利用轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)控制聯(lián)鎖時應(yīng)至少有3對觸點，在保證切斷控制電源的同時也能切斷控制啟動線路之間形成新的回路。在檢驗聯(lián)鎖保護(hù)時，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點數(shù)和進(jìn)行功能性試驗。

2 轉(zhuǎn)換開關(guān)接線錯誤造成控制聯(lián)鎖保護(hù)失效

在前述案例的缺陷改進(jìn)中，常會在轉(zhuǎn)換開關(guān)上增加1對觸點進(jìn)行完善，而實際上轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為遙控時，按住手動開關(guān)啟動按鈕后可同時操控起重機(jī)，且此時手動開關(guān)的急停和停止按鈕失效，與GB/T 6067.1要求的聯(lián)鎖保護(hù)不符。由電氣接線分析可知，這種失效是起重機(jī)地控和遙控聯(lián)鎖開關(guān)的1對常開觸點接線錯誤造成的。如圖3所示，遙控器接收器電源和手動開關(guān)之間的聯(lián)鎖由旋轉(zhuǎn)開關(guān)ABS完成。其中K00為總電源接觸器，ABS為轉(zhuǎn)換開關(guān)，S10為手動開關(guān)急停按鈕，S11為手動開關(guān)停止按鈕，S12為手動開關(guān)啟動按鈕，0A為遙控器啟動按鈕。ABS由地控轉(zhuǎn)為遙控時，ABS（1、3）、ABS（9、11）斷開，ABS（1、05）閉合。遙控器接收器1線端子與變壓器次級電源的2線端子相通，遙控控制有效；手動開關(guān)電源的1線端子與變壓器次級電源的2線端子不相通，手動開關(guān)控制無效。

圖3 轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點接線錯誤電氣原理圖

當(dāng)遙控器啟動后，0A觸點閉合，總接觸器K00線圈通電，輔助觸點K00閉合。此時如長按手動開關(guān)啟動按鈕S12，保持S12（2、11）閉合，即可同時使用手動開關(guān)操作起重機(jī)運(yùn)行，地控和遙控之間不能形成有效的互鎖。如圖4所示，變壓器次級電源的01線通過轉(zhuǎn)換開關(guān)常閉觸點ABS（1、05）、遙控器啟動按鈕0A、手動開關(guān)啟動按鈕S12、總接觸器輔助觸點K00與變壓器次級電源的2線相通，手動開關(guān)控制同時有效。在此情況下，起重機(jī)的地控和遙控可同時操作起重機(jī)的同一機(jī)構(gòu)，2處控制之間存在聯(lián)鎖失效的情況。

圖4 轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點接線錯誤聯(lián)鎖開關(guān)失效電氣圖

在該案例中，聯(lián)鎖失效的主要是設(shè)計和安裝人員錯誤接線，未能切斷地控手動開關(guān)的啟動線路與遙控的啟動線路形成新的回路導(dǎo)致。在檢驗聯(lián)鎖保護(hù)時，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)的接線情況和按住手動開關(guān)啟動按鍵進(jìn)行功能性試驗。

3 缺陷改進(jìn)方法

以上2種案例是檢驗中最常見和最典型的失效模式，通過上述分析，保證聯(lián)鎖保護(hù)有效的關(guān)鍵在于切斷地控啟動回路、啟動自鎖回路與遙控啟動回路的連接。在不增加轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點的基礎(chǔ)上，本文就案例2提出了一種改進(jìn)的方法，將1對常開觸點連接到手動開關(guān)啟動和自鎖線路之后、遙控啟動線路連接點以前的公共線上。如圖5所示，當(dāng)ABS由地控轉(zhuǎn)為遙控時，ABS（1、3）、ABS（9、11）斷開，ABS（1、05）閉合。遙控器接收器1線端子與變壓器次級電源的2線端子相通，遙控控制有效；手動開關(guān)電源的1線端子與變壓器次級電源的2線端子不相通，手動開關(guān)控制無效。此時，長按手動開關(guān)啟動按鈕S12，保持S12（2、11）閉合，也不能同時使用手動開關(guān)操作起重機(jī)運(yùn)行，地控和遙控之間形成了有效互鎖，2處控制間聯(lián)鎖保護(hù)有效。

圖5 轉(zhuǎn)換開關(guān)聯(lián)鎖開關(guān)改進(jìn)電氣示意圖

4 結(jié)語

在多處操作起重機(jī)廣泛應(yīng)用的同時，也帶來了諸多的問題。由于施工人員在電氣設(shè)計或安裝上的認(rèn)識不足，造成控制間的聯(lián)鎖保護(hù)失效，存在一定的安全隱患。本文在分析2個典型案例的基礎(chǔ)上，提出了一種可行的改進(jìn)方法，旨在讓施工人員厘清轉(zhuǎn)換開關(guān)的電氣邏輯關(guān)系，確保起重機(jī)電氣本質(zhì)安全，也為檢驗人員的法定檢驗提供參考和借鑒。