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)

李勤超

（西雙版納州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測(cè)中心，云南 西雙版納 666100）

橋架型起重機(jī)包括門(mén)式、橋式起重機(jī)，二者在實(shí)際使用中存在著一定共同之處，也可以說(shuō)門(mén)式起重機(jī)就是橋式起重機(jī)的一種變形，也就是“龍門(mén)吊”。通過(guò)對(duì)門(mén)式、橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析可知，其主體大約占據(jù)整個(gè)起重機(jī)工作系統(tǒng)中的60%以上，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中可以搬運(yùn)大量的重物，極大的節(jié)省了人力勞力。但是由于門(mén)式、橋式起重機(jī)在使用環(huán)境較為惡劣，部分生產(chǎn)單位全天24小時(shí)工作，這就增加了起重機(jī)的故障頻率，特別是在電氣系統(tǒng)方面。門(mén)式、橋式起重機(jī)的電氣保護(hù)系統(tǒng)尤為重要，也是確保生產(chǎn)安全的重要一環(huán)。這就需要對(duì)起重機(jī)的電氣保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，降低整個(gè)電氣保護(hù)系統(tǒng)的安全隱患。

1 門(mén)式、橋式起重機(jī)相關(guān)闡述

門(mén)式、橋式起重機(jī)是一種橋架類(lèi)型的起重機(jī)，在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，需要將貨物裝置懸掛在橋梁上的起重小車(chē)、葫蘆、臂架上，由機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)起重、搬運(yùn)作用。其中橋式起重機(jī)通常要橫架在車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)等區(qū)域，并在空中展開(kāi)貨物吊運(yùn)，通常包括橋架、小車(chē)、其中機(jī)構(gòu)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、司機(jī)室、導(dǎo)電裝置、軌道等部件組成；門(mén)式起重機(jī)與橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，更多是在工地等露天場(chǎng)地使用，特別是在港口碼頭領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛，相比橋式起重機(jī)多了支腿部件。

2 門(mén)式、橋式起重機(jī)的電氣保護(hù)系統(tǒng)

在門(mén)式、橋式起重機(jī)當(dāng)中，電氣保護(hù)系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分，主要是確保設(shè)備運(yùn)行以及工作人員安全。大體上來(lái)看，門(mén)式、橋式起重機(jī)二者的電氣保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本一致，主要差異是工作環(huán)境不同，所以可以將二者的電氣保護(hù)系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行研究。電氣保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中主要包含了電動(dòng)機(jī)保護(hù)、電動(dòng)機(jī)定子異常保護(hù)、線路保護(hù)、零位保護(hù)、絕緣電阻保護(hù)、超速保護(hù)、起升高度保護(hù)、正反向接觸器保護(hù)等。這些保護(hù)裝置都在電氣控制系統(tǒng)的控制范圍，通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)協(xié)調(diào)確保設(shè)備、工作人員的安全，避免在起重機(jī)運(yùn)行當(dāng)中產(chǎn)生各種電氣事故。此外，電氣保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)整體，如果一個(gè)保護(hù)裝置產(chǎn)生了故障問(wèn)題，很有可能造成整個(gè)電氣保護(hù)系統(tǒng)損壞，導(dǎo)致起重機(jī)無(wú)法運(yùn)行，這就需要全面做好門(mén)式、橋式起重機(jī)電氣保護(hù)系統(tǒng)檢驗(yàn)工作，提高起重機(jī)的運(yùn)行效能。

3 門(mén)式、橋式起重機(jī)電氣保護(hù)系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)

在電氣保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中，主隔離開(kāi)關(guān)主要是用作斷開(kāi)供電網(wǎng)以及起重機(jī)設(shè)備電路連接，并切斷起重機(jī)運(yùn)行的總電源。在展開(kāi)電氣保護(hù)系統(tǒng)檢驗(yàn)工作時(shí)，通常需要將主隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。在主隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)之后，需要保證用電部位、無(wú)電部位的有效斷開(kāi)距離，并具有非常明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，在斷開(kāi)點(diǎn)部位要做好絕緣工作，避免意外通電。斷開(kāi)距離需要工作人員能夠直接觀察到二者之間的距離，確定主電源已經(jīng)被斷開(kāi)。在檢驗(yàn)過(guò)程中需要注意一點(diǎn)，空氣開(kāi)關(guān)以及鐵殼開(kāi)關(guān)通常都是作用于負(fù)載開(kāi)關(guān)，不能當(dāng)做起重機(jī)主隔離開(kāi)關(guān)使用。空氣開(kāi)關(guān)、鐵殼開(kāi)關(guān)偶爾在斷開(kāi)位置時(shí)，并且切斷總電源和起重機(jī)電電氣系統(tǒng)電源，或者二者之間沒(méi)有明顯的間隙，這就會(huì)提高電氣保護(hù)系統(tǒng)的檢驗(yàn)安全隱患。

3.1 零位保護(hù)檢驗(yàn)

電氣保護(hù)系統(tǒng)中的零位保護(hù)主要的作用是避免起重機(jī)操作臺(tái)手柄在非零位置上突然斷電的情況，如果此時(shí)操作員離開(kāi)了工作臺(tái)，沒(méi)有將操作手柄歸到零位上，則在起重機(jī)恢復(fù)電力時(shí)，可能造成起重機(jī)自行啟動(dòng)的事故。而零位保護(hù)就是在起重機(jī)發(fā)生了突然斷電之后，即使手柄沒(méi)有處于零位也不會(huì)意外啟動(dòng)。作為工作人員安全的保護(hù)設(shè)備，在實(shí)際使用中有著很重要的地位。門(mén)式、橋式起重機(jī)如果采用了不能自動(dòng)復(fù)位的控制器控制結(jié)構(gòu)電機(jī)時(shí)，必須要設(shè)置零位保護(hù)；采用了自動(dòng)復(fù)位的控制器控制機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)時(shí)，則可以不設(shè)置零位保護(hù)。

在零位保護(hù)檢驗(yàn)當(dāng)中，通常都是采用通電試驗(yàn)方法。機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)采用凸輪控制器直接控制檢驗(yàn)法關(guān)閉總電源，并將一個(gè)控制手柄歸于零位，再接通總電源進(jìn)行操作，此時(shí)總電源應(yīng)該不能接通。將所有的控制器手柄歸到零位上，再接通總電源，此時(shí)總電源可以接通。機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)所采用的主令控制器、接觸器控制檢驗(yàn)方法切斷總電源，之后再把控制器手柄桂魚(yú)零位，并安置在運(yùn)行位置，之后再接通總電源，此時(shí)結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)不能同時(shí)啟動(dòng)。

3.2 總電源短路保護(hù)和失壓保護(hù)檢驗(yàn)

如果門(mén)式、橋式起重機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了絕緣損壞、碰撞、相間短路等問(wèn)題時(shí)，總電源電路保護(hù)系統(tǒng)可以第一時(shí)間切斷故障電源。總電源短路保護(hù)設(shè)備主要包括斷路器和熔斷器。總電源失壓保護(hù)是在供電電源中斷之后，可以自動(dòng)將總電源回路斷開(kāi)，如果恢復(fù)正常供電，需要進(jìn)行人工操作才能夠讓總電源回路接通。通常情況下，可以將自動(dòng)復(fù)位按鈕要串入到總電源接觸器線圈回路或者自動(dòng)斷路器的失壓脫扣線圈當(dāng)中，這樣即可在總電源出現(xiàn)失壓之后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)。

在總電源短路保護(hù)檢驗(yàn)當(dāng)中，最為重要的就是檢驗(yàn)總電源回路系統(tǒng)是否符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如果存在問(wèn)題需要第一時(shí)間解決。通常要計(jì)算出總電源回路當(dāng)中的熔斷器額定電流、自動(dòng)斷路器瞬時(shí)動(dòng)作過(guò)電流脫扣整定電流值，還與總電源回路當(dāng)中的熔斷器額定電流、自動(dòng)斷路器瞬時(shí)動(dòng)作電流脫扣器整定電流進(jìn)行對(duì)比，二者數(shù)值應(yīng)該相符。在失壓保護(hù)檢測(cè)當(dāng)中，多數(shù)都是采用通電試驗(yàn)檢測(cè)方法。也就是在檢測(cè)過(guò)程中打開(kāi)緊急事故開(kāi)關(guān)，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)中的保護(hù)裝置聯(lián)鎖接觸點(diǎn)都應(yīng)該是閉合狀態(tài)，將地面上的總電源開(kāi)關(guān)、起重機(jī)主隔離開(kāi)關(guān)合上，此時(shí)起重機(jī)總電源接觸器無(wú)法同時(shí)動(dòng)作。在自動(dòng)斷路器操縱柄動(dòng)作過(guò)程中，總電源接觸器、斷路器動(dòng)作，并且總電源能夠接通。在空載狀態(tài)下，拉下地面總電源開(kāi)關(guān)或主隔離開(kāi)關(guān)，總電源接觸器與斷路器會(huì)同時(shí)動(dòng)作，并且總電源回路會(huì)斷開(kāi)。在檢驗(yàn)過(guò)程中，需要詳細(xì)記錄起重機(jī)各個(gè)零部件額定電流、電動(dòng)機(jī)型式，并按照《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)條款計(jì)算尖峰電流。還需要計(jì)算總電源回路當(dāng)中設(shè)置適合的熔斷器額定電流和斷路器瞬間動(dòng)作整定電流，確保能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)和超速保護(hù)檢驗(yàn)

如果電動(dòng)機(jī)負(fù)載突然增加，證明內(nèi)部運(yùn)行電流也有所增加，待到增加到一定程度之后就會(huì)造成線圈燒毀，過(guò)載保護(hù)就是在電流超過(guò)了設(shè)定閾值自動(dòng)切斷電路的裝置，保護(hù)線圈的安全。超速保護(hù)作為限制開(kāi)關(guān)，通過(guò)分析內(nèi)部電流特點(diǎn)可知，轉(zhuǎn)速和磁場(chǎng)二者成反比，如果磁場(chǎng)低于設(shè)定的閾值，則電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)超過(guò)允許值。通常超速開(kāi)關(guān)都安裝在直流電動(dòng)機(jī)軸頭位置，超速開(kāi)關(guān)的運(yùn)行主要依賴(lài)內(nèi)部離心軸，通過(guò)接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。

電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)方法較多，通常都是采用電流繼電器、帶熱脫扣器斷路器。繞線電動(dòng)機(jī)通常是采用過(guò)電流繼電器保護(hù)過(guò)載電流。鼠籠型電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)通常是采用帶熱脫扣器電路器。對(duì)于起升機(jī)構(gòu)、非平衡變幅結(jié)構(gòu)等負(fù)載超閾值可能造成危險(xiǎn)的部位需要安裝超速保護(hù)，通常情況下超速保護(hù)裝置整定值下降額度要控制在1.25～1.4倍之間，繼電器設(shè)定的動(dòng)作電流需要是額定電流的2.5倍。例如在吊運(yùn)熔融金屬起重機(jī)（橋式）當(dāng)中，要求起升機(jī)構(gòu)上必須要設(shè)置超速保護(hù)裝置。起重機(jī)當(dāng)中的每個(gè)電動(dòng)機(jī)都要設(shè)置單獨(dú)的裝置進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，如果異步電動(dòng)機(jī)是三相繞線型，則需要對(duì)其中兩項(xiàng)進(jìn)行過(guò)流保護(hù)即可，直流電動(dòng)機(jī)通常設(shè)置一個(gè)保護(hù)裝置即可。對(duì)于電動(dòng)機(jī)第三相需要采用總過(guò)流保護(hù)裝置，如果產(chǎn)生了過(guò)流情況，可切斷總電源停止起重機(jī)運(yùn)行。檢測(cè)人員需要結(jié)合以上多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和原則進(jìn)行過(guò)流繼電器展開(kāi)檢測(cè)，判定所選擇的繼電器是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，整定值是否精準(zhǔn)無(wú)誤。

3.4 斷電開(kāi)關(guān)檢驗(yàn)

在展開(kāi)門(mén)式、橋式起重機(jī)操作過(guò)程中，可能會(huì)遇到一些突發(fā)狀況。此時(shí)操作人員需要快速斷開(kāi)總電源（緊急斷開(kāi)開(kāi)關(guān)通常設(shè)置在司機(jī)室內(nèi)部）。斷電之后需要人工復(fù)位。對(duì)于門(mén)式、橋式起重機(jī)來(lái)說(shuō)，緊急斷電開(kāi)關(guān)通常要具備以下幾點(diǎn)特性。

（1）需要將接觸器設(shè)置在總電源回路上，在總電源基礎(chǔ)器周?chē)恳雱?dòng)作結(jié)構(gòu)電源。

（2）在展開(kāi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，緊急斷電開(kāi)關(guān)需要有人工復(fù)位結(jié)構(gòu)。

（3）如果門(mén)式、橋式起重機(jī)設(shè)置了無(wú)需操作人員離開(kāi)的位置，在總電源接觸前可以快速斷開(kāi)電源，所以此情況不需要再設(shè)置緊急斷電開(kāi)關(guān)。

在緊急斷電開(kāi)關(guān)檢驗(yàn)當(dāng)中，需要遵循的順序有如下幾點(diǎn)。

（1）對(duì)于門(mén)式、橋式起重機(jī)總電源設(shè)置接觸器的情況，需要對(duì)接觸器進(jìn)行核實(shí)和檢查。

（2）展開(kāi)通電試驗(yàn)工作，斷開(kāi)緊急斷電開(kāi)關(guān)，此時(shí)主電源上的接觸器可以快速將回路切斷，此時(shí)全部的結(jié)構(gòu)都能夠停止運(yùn)行，起重機(jī)處于停止運(yùn)行的狀態(tài)。

（3）門(mén)式、橋式起重機(jī)當(dāng)中的緊急斷電開(kāi)關(guān)達(dá)到了以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，即可判定該裝置設(shè)置符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了能夠保障門(mén)式、橋式起重機(jī)運(yùn)行安全，必須要全面加強(qiáng)電氣保護(hù)系統(tǒng)的檢驗(yàn)工作，針對(duì)電氣保護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題，抓住每個(gè)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的要點(diǎn)，這樣才能夠有效提高檢驗(yàn)質(zhì)量，確保整個(gè)電氣系統(tǒng)的安全性，充分發(fā)揮起重機(jī)的運(yùn)行效能。