某電廠滑線及受電器故障檢查與處理

黃世超，劉 凱，羅 勇

(雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司，成都 615000)

0 引言

滑線和配套的受電器是橋式起重機(jī)普遍采用的總電源取電裝置，兩者配合實(shí)現(xiàn)電能從靜止設(shè)備(滑線)輸送至活動(dòng)設(shè)備(受電器)[1]。一般橋式起重機(jī)的總電源都是采用電力電纜從上一級(jí)電源開(kāi)關(guān)處將電能輸送至滑線上，再通過(guò)連接有電力電纜的受電器與滑線接觸后將電能輸送至起重機(jī)本體總電源開(kāi)關(guān)進(jìn)線側(cè)[2]。

某大型水力發(fā)電廠橋機(jī)由太原重工生產(chǎn)、安裝，采用安全滑線和配套受電器作為總電源供電方式。安全滑線安裝于廠房墻上，單根滑線長(zhǎng)度約6 m。受電器采用從下往上的形式倒插在滑線內(nèi)，可在滑線內(nèi)自由滑動(dòng)。單臺(tái)橋機(jī)A、B、C相受電器均為2套，零序受電器為1套，一套受電器包含1個(gè)支架和2個(gè)電刷。

1 異?，F(xiàn)象

機(jī)組檢修期間，該電廠橋機(jī)在行走過(guò)程中突發(fā)上級(jí)開(kāi)關(guān)動(dòng)作跳閘，設(shè)備自動(dòng)斷電，檢查開(kāi)關(guān)的故障記錄為速斷保護(hù)動(dòng)作。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)B、C相各有一套受電器彈出滑線槽與金屬部位短接在了一起，而B(niǎo)、C相另一套受電器正?？ㄔ趯?duì)應(yīng)相的滑線槽內(nèi)，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)相間短路故障，開(kāi)關(guān)跳閘。受電器重新裝回滑線槽內(nèi)后，橋機(jī)試運(yùn)行未見(jiàn)異常。

機(jī)組檢修期間，該電廠橋機(jī)在行走過(guò)程中，工作人員發(fā)現(xiàn)滑線上有物品掉落，隨后滑線出現(xiàn)電火花，但是設(shè)備未斷電，橋機(jī)短暫行走也未見(jiàn)異常。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)零序受電器已卡入C相滑線槽，臨近的C相受電器被擠出滑線槽并處于懸空狀態(tài)。由于零序受電器僅一套，因此在卡入C相滑線槽時(shí)瞬間出現(xiàn)電火花而未造成開(kāi)關(guān)跳閘。將受電器重新裝回滑線槽內(nèi)后，試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)橋機(jī)運(yùn)行過(guò)程中受電器有明顯被擠壓的現(xiàn)象，被擠出滑線槽的幾率較高[3]。

2 異常原因分析及查找

上述兩次故障的共同點(diǎn)為受電器彈出滑線槽且彈出位置相似，均為滑線接頭位置。說(shuō)明滑線槽和受電器均存在問(wèn)題，需統(tǒng)一檢查、處理。

2．1 結(jié)構(gòu)分析

受電器結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 受電器結(jié)構(gòu)圖

由圖可知，一套受電器包含1個(gè)支架和2個(gè)電刷，兩個(gè)電刷均衡分布在支架兩側(cè)。支架由若干構(gòu)件組裝而成，一個(gè)平行四邊形內(nèi)一組對(duì)角點(diǎn)內(nèi)置一根強(qiáng)力彈簧，依靠彈簧的拉力，使電刷受到向上的拉力后牢牢固定在滑線槽內(nèi)。電刷與本體支架間裝有彈簧，用于電刷在滑動(dòng)中出現(xiàn)抖動(dòng)時(shí)能及時(shí)復(fù)位。

2．2 異常原因查找

為保障橋機(jī)可靠運(yùn)行，對(duì)滑線全程開(kāi)展了專項(xiàng)排查，檢查發(fā)現(xiàn)滑線存在三方面問(wèn)題。一是接頭護(hù)罩盒下沉，超出了滑線安全罩下邊沿；二是接頭兩端的滑線水平高程不一致，偏差較大且出現(xiàn)臺(tái)階狀；部分接頭護(hù)罩盒存在不同程度的破損和裂紋。上述兩個(gè)問(wèn)題均容易導(dǎo)致受電器在通過(guò)該處時(shí)受力，造成受電器被擠壓出滑線槽的后果。

對(duì)故障受電器本體進(jìn)行解體檢查并與非故障受電器開(kāi)展對(duì)比分析后發(fā)現(xiàn)：故障受電器的電刷磨損量相對(duì)較大且受電器整體支架與滑線槽不平行，有歪斜現(xiàn)象；故障受電器支架內(nèi)的彈簧拉力相對(duì)較弱，連接兩個(gè)電刷的支架螺桿已彎曲變形；非故障受電器的電刷磨損量相對(duì)較小，且整體支架完整并與滑線槽基本平行。

進(jìn)一步分析可知：滑線安裝期間無(wú)法完全確保設(shè)備高程分毫不差，允許存在一定的微小高程偏差。同時(shí)廠房在設(shè)備運(yùn)行期間也可能存在部分區(qū)域微弱變形，客觀上導(dǎo)致接頭處的臺(tái)階形狀無(wú)法避免。在接頭處臺(tái)階的高程差較小的情況下，受電器正常通過(guò)接頭時(shí)會(huì)出現(xiàn)小幅度的向下抖動(dòng)，隨后就能在支架彈簧向上拉力的作用下恢復(fù)正常狀態(tài)。此類現(xiàn)象在非故障受電器運(yùn)行過(guò)程中得到證實(shí)。但當(dāng)高程差偏大超過(guò)限值時(shí)，受電器會(huì)因?yàn)樽枇^(guò)大且過(guò)于集中而出現(xiàn)大范圍翹曲變形，存在彈出滑線的風(fēng)險(xiǎn)。特別是受電器與滑線不平行時(shí)，彈出滑線槽幾乎是必然事件。受電器的支架彈簧保障受電器整體出現(xiàn)下沉后及時(shí)抬升至原位置。如果彈簧拉力足夠，即使受電器因臺(tái)階形狀出現(xiàn)抖動(dòng)，只要沒(méi)有整體脫離滑線槽，依然能被彈簧強(qiáng)行拽回滑線槽內(nèi)，而如果彈簧拉力不足，就容易導(dǎo)致受電器出現(xiàn)下沉后不能及時(shí)卡入滑線槽，增大了彈出滑線槽的可能性。另外，故障受電器由于支架螺桿彎曲，導(dǎo)致該受電器正?；瑒?dòng)過(guò)程中難以保持兩端平衡，存在傾斜現(xiàn)象，從而加劇了彈出風(fēng)險(xiǎn)。

3 現(xiàn)場(chǎng)處理

解決受電器彈出滑線槽的根本性措施在于消除滑線槽本身接口處的臺(tái)階，確?；€整體始終處于同一高程且呈標(biāo)準(zhǔn)直線狀態(tài)。由于客觀條件難以實(shí)現(xiàn)且耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，因此針對(duì)發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象的設(shè)備采取了一些改良措施進(jìn)行臨時(shí)性修復(fù)，以保障設(shè)備能正常運(yùn)行。

(1) 檢查發(fā)現(xiàn)下沉的接頭護(hù)罩已損壞，兩端的支撐盒已脫落，因此將損壞的接頭護(hù)罩更換為同型號(hào)備品并采用完好的支撐盒進(jìn)行固定，確保接頭護(hù)罩不會(huì)再次下沉?？紤]到備品較少的現(xiàn)狀，僅對(duì)損壞較為嚴(yán)重的接頭護(hù)罩盒進(jìn)行了更換，避免短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)同類情況。

(2) 對(duì)滑線導(dǎo)電部分臺(tái)階過(guò)高的位置，使用工具進(jìn)行小范圍的打磨，將形狀有近90°的臺(tái)階改為斜坡過(guò)渡，削弱接頭處的阻力。

(3) 重新更換受電器彎曲變形的支架螺桿安裝完畢后檢查受電器兩端，確?；酒胶猓恢匦抡{(diào)整受電器支架位置至電刷與滑線平行，排除電刷過(guò)度歪斜出現(xiàn)擠出滑線槽的可能性。使用扎帶將故障受電器支架與其它受電器支架固定在一起，通過(guò)受電器間的相互制約保障故障受電器能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定運(yùn)行。

4 后續(xù)改進(jìn)措施

后續(xù)在橋機(jī)允許被長(zhǎng)時(shí)間停用后，可對(duì)滑線進(jìn)行全面檢查及高程調(diào)整，同時(shí)定期進(jìn)行復(fù)核，確保接頭處高程差滿足相關(guān)要求。

定期檢查受電器的電刷磨損量，及時(shí)更換磨損量較大的電刷，避免出現(xiàn)受電器因電刷磨損較多造成支架上移后彈簧拉力不足的情況。

隨時(shí)觀察受電器位置及變形情況，發(fā)現(xiàn)支架歪斜時(shí)應(yīng)及時(shí)處理、更換，保持受電器與滑線始終保持平行。

5 結(jié)論

針對(duì)安全滑線和受電器的檢查維護(hù)，應(yīng)當(dāng)著重檢查滑線接頭的高程差、接頭盒的完好情況，分析滑線接頭護(hù)罩的下沉可能性并及時(shí)防范。重點(diǎn)關(guān)注受電器電刷的磨損量和支架內(nèi)彈簧的拉力，對(duì)不滿足要求的要及時(shí)更換[4]。

滑線及受電器是橋機(jī)重要的取電裝置。由于故障率較低，工作中易被忽略。但是一旦故障，將導(dǎo)致橋機(jī)整體停運(yùn)，特別是在吊裝任務(wù)繁重期間停運(yùn)將帶來(lái)停工的惡劣后果，應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。本文針對(duì)受電器彈出滑線槽的故障現(xiàn)象進(jìn)行了分析、處理，為同類設(shè)備故障的排查、處理提供了參考方向。