电气保护系统检验技术在门式与桥式起重机中的应用

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付海滨

内蒙古自治区特种设备检验研究院满洲里分院 内蒙古自治区满洲里 021400

摘要

作为日常生产生活中关键的一种电气应用设备,利用门式与桥式起重机能够有效提高生产效率,并保证安全生产事故,为此必须充分开展电气保护系统检验工作,以此来保障起重机的工作安全。为此本次研究重点围绕电气保护系统检验技术在门式与桥式起重机中的应用进行探讨分析,意在通过可行的检验技术来实现起重机的稳定运行。


关键词

电气保护系统检验技术;门式起重机;桥式起重机

正文


门式与桥式起重机在日常生产中发挥着十分重要的作用,但其内部结构较为复杂,因此为了在降低安全事故出现的同时,提高安全生产的稳定性,应进一步实现针对性的电气保护装置优化设计,从而发挥出关键的保护作用,特别是在此过程中还要实现针对性的系统性检查,最终保证起重机的运行安全。

一、门式与桥式起重机

(一)门式起重机

起重机通常由门架、大车运行机构、小车运行机构和起升机构构成,其有轨道式和轮胎式等类型,广泛应用于港口、码头、货场等地,并且起重量范围大,可适应不同货物的吊运需求,例如在大型港口,门式起重机能够高效地搬运集装箱,从而提高货物装卸效率。

(二)桥式起重机

桥式起重机一般情况下由桥架、大车运行机构、小车运行机构和起升机构组成,桥架沿铺设在车间、仓库上空的轨道纵向运行,小车在桥架轨道上横向运行,起升机构实现重物的升降操作,其在工业生产领域应用普遍,如在钢铁厂用于吊运钢坯、在机械加工厂吊运大型零部件等。

二、电气保护系统的主要类型及原理

电气保护系统的主要构成包括主电路、控制电路等方式,如下图图一所示

 

图一 电气保护系统的原理

(一)过载保护

首先,过载保护基于电流检测原理得以运行,当电动机工作电流超过其额定电流一定比例且持续一定时间后,会作出相应的保护动作[1]例如热继电器是利用电流的热效应,电流过大时双金属片受热弯曲,触发保护动作;电子过载保护器则通过对电流信号进行实时采集、分析和比较,当检测到过载时迅速切断电路。其次,过载保护在起重机的起升机构和运行机构中广泛应用特别是起升机构在起吊接近或超过额定重量的货物时,极其容易出现过载情况又或是在运行机构遇到轨道阻力增大等情况时,也可能导致电机过载,过载保护装置能确保电机安全。

(二)短路保护

在电路发生短路瞬间,短路保护装置能够快速切断电路熔断器是靠熔体在短路电流作用下迅速熔断来切断电路;另外的断路器则是通过内部的电磁脱扣机构或电子脱扣器在短路电流达到设定值时,迅速使触头断开。在起重机的主电路和控制电路中都需要设置短路保护主电路短路可能造成严重的电气设备损坏和安全事故,控制电路短路也会导致起重机无法正常操作,因此短路保护至关重要。

(三)欠压保护

欠压保护的原理为:电磁式电压继电器在电压降低时,其电磁吸力减小,使常闭触点闭合,触发控制电路断电;具有欠压保护功能的接触器在电压低于释放电压时,会自动释放,切断电动机控制电路。此种保护方式,一般应用于起重机的电动机控制电路如果存在电网电压波动或供电故障导致电压过低时,欠压保护能防止电动机在欠压状态下运行,这能够最大程度上避免因电磁转矩不足而出现堵转、过热等问题[2]

三、电气保护系统的检验技术

(一)绝缘电阻检验

首先,在检验过程中需要使用兆欧表测量电气设备的绝缘电阻测量时需要将兆欧表的“L”端连接到电气设备的带电部分,“E”端连接到设备的接地部分,通过这种方式以规定的转速(如120r/min)摇动兆欧表手柄,进一步有效读取测量值例如对起重机的电动机绕组进行绝缘电阻测量时,必须首先断开电动机的电源和外部连线,通过这种方式确保测量的准确性。另外,不同的电气设备有不同的绝缘电阻合格标准一般来说电动机绕组在冷态下绝缘电阻值不应低于 0.5MΩ,并且控制线路绝缘电阻值不应低于1MΩ若绝缘电阻值过低说明电气设备可能存在绝缘损坏、受潮等问题。

(二)接地电阻检验

在检验环节中,需要采用接地电阻测试仪进行测量通过将测试仪的C2、P2端连接到接地装置,并且C1、P1端连接到远离接地装置的辅助接地极,通过这种方式按照测试仪的操作说明进行测量操作例如在测量门式起重机金属结构的接地电阻表辅助接地极应与起重机接地装置保持一定距离,这些距离一般为20m以上另外根据相关标准,起重机的接地电阻一般要求不超过如果实际状况下存在接地电阻过大的问题那么在电气故障发生时,可能导致无法将电流迅速导入大地,存在触电风险。

(三)过载保护检验

首先,可采用逐步增加电动机负载电流的方法来对热电器进行校验在此过程中可以使用调压器或负载电阻箱逐渐增大电动机的输入电流,以此来观察热继电器在达到其动作电流时是否能够准确动作特别是对于电子过载保护器来说,可通过专用的测试仪器模拟过载信号输入,其在设定的过载参数下是否能正确动作进行针对性检查其次,此环节的判断标准为,过载保护装置应能在电动机过载达到规定值(通常为1.05-1.2倍额定电流)时,在规定时间内(根据不同保护装置的特性而定)可靠动作,针对性地切断电动机控制电路。

(四)短路保护检验

在实践检验工作中,针对熔断器的检验可在电路中模拟短路故障(如采用短接部分电路的方法),观察熔断器是否能在规定的短路电流下迅速熔断对于断路器,可通过操作试验按钮或采用专用的短路试验设备模拟短路电流,通过这种方式检查断路器的脱扣机构是否能迅速动作,并在此过程中切断电路。在规定的短路电流下,熔断器能够在规定时间内熔断;而相应的断路器应在短路电流达到其瞬时脱扣电流设定值时立即动作,通过这种方式确保电路断开,以此来防止短路故障扩大。

结束语:

综合来看,针对电气保护系统检验技术而言,其在门式与桥式起重机中的应用对于保障起重机的安全运行和人员安全至关重要,特别是随着技术的不断发展,未来在多项创新技术的帮助下,检验技术将朝着智能化、集成化和标准化方向发展,以此来进一步提升起重机的电气安全水平。

参考文献

[1]李勤超.门式与桥式起重机电气保护系统的检验技术[J].中国设备工程,2019,(03):100-101.

[2]张彬,张通,牛鹏程.门式与桥式起重机电气保护系统检验技术[J].设备管理与维修,2018,(14):164-166.

 


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