对起重机械电路系统几种常见问题的分析
​李成 杨波 王建刚
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​李成 杨波 王建刚,. 对起重机械电路系统几种常见问题的分析[J]. 电路系统研究,2021.5. DOI:10.12721/ccn.2021.157045.
摘要: 电路动力系统是起升机构的组成部分,但经我国起升机构试验专家发现,起升机构的控制系统问题是起升机构检测过程中最严重的问题。本文简要分析了实际测试工作中遇到的系统问题,对机械电路的改造和操作上得到启发。
关键词: 便携式;接地保护;漏电保护
DOI:10.12721/ccn.2021.157045
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一、起重机机械电路系统常见故障分析

1.1老式按钮盘存在安全隐患

旧的电动单梁便携式键盘的电路控制设计不能满足起重机定期检查程序的要求。电气系统无失压保护功能。以单梁桥吊运行工况为例,正常情况下,主接触器控制线圈通电吸合。打开主接触器的主触点,电源通过主电流连接至各工作电流接触器的输入,按下便携式地面操作的按钮,各功能接触器线圈通电吸合,电动葫芦开始向上移动。

一般情况下,搬运机械不工作时,现场人员应在检查时关闭操作手柄。但实际情况发现,大多数现场操作人员在突然停电的情况下,在设备正常运行期间无法满足这一要求。此时如果电路接通,总电源接触器上使用的线圈会将整个回路导通,此时主触点也会进行关闭,在接触器上的各个进线端此时也全都可以直接提供电力,那在此时的按钮盘上如果出现触点无法分离抑或是负责控制的按键持续导通,处于没有任何人工管制的情况下运行中发生重大安全事故时,其他安全防护装置可能存在缺陷,存在重大安全隐患,不能满足机械定期检查程序的要求。因此,如果在检查过程中使用了该结构的便携式地面操作按钮控制面板,则可以使用新的便携式按钮面板或便携式遥控面板。

新式按钮盘以起升运行状态为例,简要介绍了一种新型便携式落地键盘的工作原理和步骤。使用前手动设置急停按钮,然后将启动键的按钮按下后自动复位。这样,主电源接触器的控制线圈返回,主电源接触器的主触点和辅助停止按钮闭合。连接另一个向主电源供电的电路,并通过闭合切断按钮向主电源控制线圈供电。主接触器的辅助触点提供起动控制电路的锁定功能。然后在操作上方运行命令键并自动重置。即可开始启动和操作。

在日常按照正常流程使用设备的时候,突然停电时,如果现场工作人员不能满足转角要求,接电时启动按钮的触点与主接触器的辅助触点分离,主接触器线圈的控制电路断开,紧急停止按钮的触点保持断开状态。主接触器主保险丝断了。各操作机构的交流接触器输入带不通电。即使控制按钮触控卡在手柄控制按钮上或异物使控制按钮通电,提升装置也不会自动工作。为避免发生安全事故,回路控制系统本身就具有失压后自动保护功能,符合起重机需要的定期检查规程。

1.2保护方式混用

起重机在同一低压电源系统里.一些电气装置通过保护装置接地.另一方面,一些电气装置混合使用另一款保护方式。导致电路控制系统耗电元件的金属外壳容易发生短路时,电路的绝对安全性没有保证。

二、三级漏电防护器和采用供电系统为三相三线制连接(无单相电气设备)

一些设备用户,尤其是私人用户,使用三相三线制电源系统来降低电气设备的成本。由于用户对电气设备缺乏了解或某些电气技术能力较低,甚至也会选择三极散射屏进行连接。并认为只要电路中有漏电保护就可以,电气设备就没有其他接地保护方式。如果线路绝缘层损坏,漏电保护装置将主动切断电源系统,在此时将起作用,以此保证确保设备的安全运行。

安全误差分析:根据基尔霍夫电流定律,零序电流变换器磁铁在正常运行中因泄漏而产生的所有电流矢量之和为零,感应电流在磁环中的非零磁线圈上产生,剩余电流保护的主触点闭合。该电源能为电气设备持续供电,保证电气设备的正常运行。

如果双线容器的绝缘层损坏,则将其连接到设备的金属外壳上。电气设备的金属外壳有剩余电流。尽管金属外壳的接地相电压断开,但由于漏电保护,剩余电流不会改变零序电流传感器磁铁的电流关系。此时,基尔菲夫零序电流感应器磁环中的所有电流均符合电流定律,漏电保护不起作用。电力系统不会自动关闭。即漏电保护无效。

为了使漏电保护起到过电压保护的作用,必须安装电气设备的接地保护装置,以便自动断电。当相线与电气设备的金属外壳连接时,剩余电流通过电源的接地配置和接地端形成一套体系完整的故障电路回路。此时互感器磁环与漏电保护之间的的电流关系发生变化,所有电流正常。用于漏电保护的零序电流变换器不符合基尔霍夫电流定律,用于漏电保护的零序电流传感器的磁铁产生磁通,二次绕组产生感应电流、感应电压和开关动作。断开漏电保护主接线,切断电气设备电源电路。带电保护起到漏电维护的作用,通过此种方法保证了电气设备的电流安全。

三、三级漏电防护器和采用供电系统为三相四线制连接(有单相电气设备)

安全故障分析:如果电路系统中有二相电气设备,当漏电保护器正常工作时,接地保护线的PEN线为工作零线,PEN线为工作电流。通过漏电保护器,产生在互感器磁环上的所有电流均符合Kirchhoff电流设定值。当绝缘损坏时,将电线连接到电气设备的金属外壳上。电气设备金属外壳有故障电流。故障电流将通过整个故障电路的保护归零。但此时形成的完整故障电路不会通过漏电保护器改变零序电流互感器磁铁的电流关系。此时,通过漏电保护器,零序电流互感器的所有电流都保持在Kirchhoff电流定律范围内,漏电保护器无法工作,无法切断电气设备的电源。

四、结束语

起重机械的电路控制在它所处的位置中扮演着十分重要的角色,通俗来讲,甚至可以比喻成人类的神经系统。本文详细分析了在对起重机械进行现场检查时发现的起重机械电路系统中的几个常见问题。通过分析对相关机械电路安全隐患做出防范和解决,希望对起重机机械电路的提升和改善有所助益,若有错漏之处请查证审改。

参考文献:

[1]王龙腾.基于并联交错的起重机械节能装置设计研究[J].机电工程技术,2019,48(12):223-226.

[2]付俊.浅谈起重机械电气检验问题及检验方式[J].特种设备安全技术,2020(01):49-50.

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