Thiết bị bảo hộ cần trục

Điều kiện chung để bảo vệ thiết bị điện của cần trục khỏi các tình huống khẩn cấp

Theo mục đích, chi tiết cụ thể của công việc và tính năng thiết kế, cần cẩu được phân loại là thiết bị có mức độ nguy hiểm gia tăng, điều này được giải thích bởi chính quá trình hoạt động của các cơ chế này tại các địa điểm và trong cơ sở nơi con người và các thiết bị có giá trị được đặt ở cùng một nơi . thời gian.

Các yêu cầu chung về an toàn của cần trục và thiết bị điện của cần trục được xây dựng theo "Quy tắc xây dựng và vận hành an toàn cần trục" và "Quy tắc xây dựng lắp đặt điện".

Tất cả các thiết bị điện đặt trong cabin điều khiển cần trục phải được cung cấp vỏ bọc bằng kim loại nối đất hoặc phải được bao bọc hoàn toàn để tránh khả năng chạm vào các bộ phận mang điện. Tủ điều khiển cũng phải chứa một thiết bị cung cấp khả năng tắt trực tiếp hoặc từ xa tất cả các dây cáp nguồn được định tuyến qua vòi, ngoại trừ các thiết bị đầu vào.

Lối ra bệ cần cẩu nơi đặt thiết bị điện không được bảo vệ bằng vỏ bọc, dây hoặc xe đẩy hiện tại xe đẩy, chỉ có thể được thực hiện thông qua các cửa và cửa hầm có khóa cắt đứt nguồn cung cấp tất cả các nguồn năng lượng điện cho cần trục.

Phần của bogies chính, pantograph chính và nguồn điện vẫn hoạt động khi tắt toàn bộ phân phối vòi. phải có biện pháp bảo vệ đáng tin cậy chống lại sự tiếp xúc ngẫu nhiên với chúng. Bảo vệ này phải có khóa với chìa khóa riêng.

Việc sửa chữa và kiểm tra dây điện chỉ có thể được thực hiện khi nguồn điện cung cấp cho các xe đẩy chính hoặc thiết bị đầu vào chung nằm bên ngoài cần trục đã bị tắt. Chuỗi của một số cần cẩu được cung cấp năng lượng bởi xe đẩy của cửa hàng thông thường, sau đó khu vực sửa chữa được cung cấp nơi có thể tắt xe đẩy mà không làm gián đoạn nguồn điện cho các cần cẩu khác.

Cầu trục là bộ phận chuyển động, chịu rung lắc trong quá trình di chuyển nên khả năng hư hỏng cáp, dây cẩu là tương đối cao hơn so với khi đứng yên. Ngoài ra, trên một số cần trục, việc truyền dòng điện đến các bộ phận chuyển động được thực hiện bằng cáp ống mềm, không thể loại trừ hoàn toàn hư hỏng của chúng. Với suy nghĩ này, nhiệm vụ đầu tiên của bảo vệ là bảo vệ các thiết bị điện của cần trục khỏi dòng điện ngắn mạch.

Dòng điện k. H. trong các mạch riêng lẻ bên trong vòi sẽ nhỏ hơn, mặt cắt ngang của dây lắp của các mạch này nhỏ hơn và kích thước của các đầu nối dòng điện và đầu nối dòng điện khác nhau cũng nhỏ hơn. Dòng ngắn mạch tối đa trong mạch điều khiển có tiết diện dây 2,5 mm2 là 1200-2500 A.Đồng thời, để bảo vệ mạch, có thể sử dụng cầu chì dòng PR cho dòng điện 6-20 A hoặc bất kỳ loại công tắc tự động nào AP 50, AK 63, v.v. z., A, trong mạch động cơ điện, đại khái, có thể được xác định theo công thức

trong đó Azkzyuf — dòng ngắn mạch trong pha cung cấp, dòng sau 0,04 s; сn là tiết diện của dây trong mạch đang xét, mm2.

Kể từ hiện tại k. F. không nên phá hủy thiết bị chuyển mạch trong mạch này cho đến khi nó tắt, sau đó khi chọn thiết bị và tiết diện dây, cần tuân thủ các tỷ lệ nhất định đảm bảo khả năng chịu nhiệt của thiết bị. Nếu chúng ta giả định rằng điện trở nhiệt của hầu hết các thiết bị được sử dụng trong truyền động cần cẩu điện là 10Azn trong 1 giây, thì tỷ lệ giữa tiết diện dây tối đa cho phép, mm2 và dòng điện định mức của thiết bị phải như sau:

trong đó Azn - dòng điện danh định của thiết bị, A.

Kết nối cuối cùng cho thấy dòng điện ngắn mạch có thể xảy ra. trên một bộ nạp có hơn 8000 A, việc lắp đặt các thiết bị cho 25 A là không thể chấp nhận được do khả năng chịu nhiệt. Chỉ có thể sử dụng thiết bị cho dòng điện 63 A với tiết diện cáp không lớn hơn 6 mm2 và thiết bị cho dòng điện 100 A có tiết diện cáp không lớn hơn 16 mm2.

Với dòng điện ngắn mạch có thể. Thiết bị 12.000 A (giới hạn đối với vòi) cho dòng điện 63 A chỉ có thể được sử dụng với tiết diện cáp không quá 4 mm2, tức là. ở dòng điện định mức lên đến 30 A. Có thể sử dụng thiết bị cho dòng điện 100 A với tiết diện cáp không quá 10 mm2, nghĩa là ở dòng điện định mức lên đến 60 A.Do đó, đối với các cần trục được điều khiển bằng nguồn điện công suất cao, cần phải lắp đặt các thiết bị có dòng điện không thấp hơn 100-160 A hoặc hạn chế tiết diện dây cho các thiết bị này để giảm dòng điện có thể xuống tới h.

Bảo vệ mạng cáp của cần trục khỏi dòng điện ngắn mạch. được thực hiện bằng cách sử dụng rơle quá dòng tức thời và, nếu cần, có thể được thực hiện bằng cách cài đặt các thiết bị tự động.

Bảo vệ dây dẫn khỏi dòng điện ngắn mạch. phức tạp bởi phạm vi công suất lớn của động cơ điện của cơ chế trong cùng một cần trục. Theo các quy tắc lắp đặt điện, các thiết bị bảo vệ phải được thiết kế cho dòng điện cắt không vượt quá 450% dòng điện liên tục của mạch được bảo vệ. Các quy tắc tương tự đối với dây và cáp hoạt động với tải không liên tục, dòng điện gia nhiệt cho phép được xác định theo biểu thức

Trong đó Azpv và Azn - dòng cáp danh nghĩa trong chế độ hoạt động gián đoạn và dài hạn.

Ở chu kỳ nhiệm vụ = 40% Azpv = 1,4 x Azn. Do đó, bội số của cài đặt bảo vệ đối với dòng điện cho phép của dây (cáp) không được vượt quá 450 / 1,4 = 320% dòng điện trong chu kỳ làm việc 40%. Tải trọng cho phép của dây và cáp trong vòi ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 45 ° C được đưa ra trong các bảng tham khảo.

Truyền động cầu trục điện có các loại thiết bị bảo vệ chính sau:

• bảo vệ tối đa để ngắt kết nối biến tần khỏi mạng trong trường hợp dòng điện không cho phép trong mạch được bảo vệ;

• Bảo vệ bằng không để ngắt truyền động điện trong trường hợp mất điện hoặc gián đoạn nguồn điện từ nguồn điện.Một loại bảo vệ điểm không là chặn điểm không, ngăn không cho động cơ tự khởi động khi có điện trở lại trên đường dây cung cấp nếu bộ điều khiển ở vị trí vận hành

• bảo vệ tối đa để ngăn chặn các kết cấu chuyển động di chuyển vượt quá giới hạn cho phép nhất định.

Nhiệm vụ quan trọng của hệ thống bảo vệ là ngăn chặn tình trạng quá tải không thể chấp nhận được đối với tất cả các loại truyền động điện của cơ cấu cần trục liên quan đến sự cố mạch điều khiển, kẹt cơ cấu, hở mạch phanh, v.v. Đây là điểm khác biệt giữa các yêu cầu bảo vệ quá tải của cần trục bộ truyền động bảo vệ quá tải điện cho bộ truyền động điện hoạt động liên tục...

Do sự không chắc chắn của tải trọng trên các cơ cấu của cần trục, tốc độ gia nhiệt của động cơ thay đổi, hoạt động của chúng trong điều kiện khởi động và phanh thường xuyên, thậm chí không thể đặt nhiệm vụ bảo vệ các ổ điện khỏi quá tải nhiệt. Điều kiện duy nhất để ngăn ngừa quá tải nhiệt của thiết bị điện cần trục là lựa chọn chính xác, có tính đến tất cả các chế độ vận hành được tính toán trước có thể có trong quá trình vận hành.

Bằng cách này, bảo vệ quá tải được giảm xuống để theo dõi dòng điện khởi động trong quá trình khởi động theo từng bước và bảo vệ chống chết máy của động cơ lồng sóc hoặc truyền động điện khi ngắt dòng điện. Khi khởi động ổ điện được tổ chức hợp lý với gia tốc từng bước, dòng điện khởi động không được vượt quá 220-240% dòng điện tương ứng với giá trị tính toán.

Có tính đến biên độ cần thiết để phân bổ cả dòng khởi động và cài đặt rơle tối đa, thiết bị sau phải được thiết kế để hoạt động ở mức khoảng 250% định mức, có thể bằng hoặc nhỏ hơn dòng điện của động cơ trong chu kỳ làm việc = 40%.

Theo như trên, rơle quá dòng trong hệ thống truyền động của cần trục được gán hai chức năng:

1. bảo vệ chống dòng điện ngắn mạch. dây (cáp) ở mỗi cực đối với dòng điện một chiều và ở mỗi pha đối với dòng điện xoay chiều,

2. bảo vệ quá tải, đủ để kết nối rơle với một trong các cực hoặc một trong các pha.

Theo quy định, ổ điện cầu trục phải có không chặn, nghĩa là, trong trường hợp mất điện, phải tắt bộ truyền động điện và chỉ có thể khởi động lại nó sau khi phần tử điều khiển trở về vị trí 0 của nó. Yêu cầu này không áp dụng cho nút sàn có nút tự điều chỉnh.

Sự hiện diện của tính năng chặn bằng 0 loại trừ khả năng tự khởi động của các bộ truyền động cần trục điện và cũng loại trừ việc bật nhiều lần khi các biện pháp bảo vệ khác nhau được kích hoạt.

Bảo vệ mất pha không áp dụng cho van. Việc phân tích các hậu quả có thể xảy ra do mất pha bên ngoài vòi và hệ thống bảo vệ mất pha có thể chấp nhận được cho thấy, một mặt, hiện tại không có giải pháp kỹ thuật thỏa đáng nào cho việc sử dụng thiết bị điều khiển điện áp pha đơn giản, rẻ và đáng tin cậy, và mặt khác, sự cố pha trong và ngoài vòi khó xảy ra do thực tế là việc sử dụng cầu chì trong mạch chính hiện không được thực hiện.

Hệ thống phanh động mới, thay thế hệ thống phanh đối lập, giảm thiểu nguy cơ rơi tải trong trường hợp mất pha.

Rơle quá tải trong truyền động cầu trục

Để bảo vệ các mạch của thiết bị điện của cần trục khỏi quá tải, người ta sử dụng rơle tức thời điện từ loại REO 401. Các rơle này có thể được sử dụng trong cả mạch AC và DC. Rơle có hai thiết kế. Trong bộ lễ phục. Hình 1 hiển thị tổng quan về rơle REO 401.

Rơle bao gồm hai khối chính: nam châm điện 2 và tiếp điểm phụ mở 1. Cuộn dây điện từ 3 nằm trên ống 4, trong đó phần ứng di chuyển tự do 5. Vị trí của phần ứng trong ống có thể điều chỉnh độ cao và xác định giá trị của dòng kích hoạt trên rơle. Khi dòng điện trong cuộn dây tăng cao hơn dòng điện hoạt động, phần ứng tăng lên và mở các tiếp điểm thông qua bộ đẩy của khối tiếp điểm.

Trong phiên bản thứ hai, các nam châm điện chuyển tiếp với số lượng từ hai đến bốn phần được gắn trên một đế chung, đế này cũng có một giá đỡ chung để truyền lực của từng phần ứng điện từ riêng lẻ sang một tiếp điểm phụ được lắp trên đế. Do đó, trong thiết kế này, một số nam châm điện hoạt động trên một tiếp điểm phụ.

Sau khi tắt dòng điện, phần ứng trở lại dưới trọng lượng của chính nó. Rơle có một tiếp điểm phụ NC. Tiếp điểm phụ được thiết kế để chuyển đổi AC lên đến 10 A ở 380 V và hoặc để chuyển đổi DC 1 A ở 220 V và L / R = 0,05

Cơm. 1. Tổng quan về rơ le REO 401

Cuộn dây rơle cho dòng điện trên 40 A được làm bằng đồng trần. Các đầu cuối của các cuộn dây này được đặt trên một tấm cách điện đặc biệt. Cuộn dây cho dòng điện lên đến 40 A được cách điện. Khi chọn một rơ le để lắp đặt trongtổng thể các thiết bị phải được hướng dẫn bởi tải cuộn dây cho phép trong chu kỳ nhiệm vụ = 40% và phạm vi hoạt động, có tính đến các cài đặt chuyến đi cần thiết.

Rơle REO 401 có thể thực hiện các chức năng của chúng trong điều kiện dòng điện khởi động của ổ điện nhỏ hơn dòng điện của động cơ điện bị chặn khi bật ở điện áp định mức, tức là bảo vệ động cơ điện ngắn mạch và ổ điện bị gián đoạn dòng điện dùng rơ le REO 401 không được. Việc bảo vệ các động cơ điện như vậy phải được thực hiện với chế độ nhiệt rơle nhiệt độ-dòng điện dòng TRT.

Rơle TPT có năm kích thước trong phạm vi dòng điện từ 1,75 đến 550 A. Rơle các loại được bọc trong vỏ nhựa và khác nhau về hình dạng của phần tử nhiệt phản ứng, sự hiện diện của bộ gia nhiệt bổ sung và kích thước của các thiết bị đầu cuối. Rơle chiều thứ năm được gắn trên máy biến dòng. Là một yếu tố nhiệt phản ứng của rơle, lưỡng kim xâm lấn được sử dụng, hợp lý hóa bằng dòng điện và được làm nóng thêm bằng lò sưởi. Rơle có một tiếp điểm NC được thiết kế để chuyển đổi AC 10 A, 380 V ở Cos φ = 0,4 và DC 0,5 A, 220 V ở L / R = 0,05.

Dữ liệu kỹ thuật của rơle TPT được đưa ra trong sách tham khảo. Các đặc tính thời gian của rơle sê-ri TRT được thể hiện trong Hình. 2. Rơle không hoạt động ở 110% dòng điện định mức khi hoạt động liên tục. Ở mức hiện tại là 135% danh nghĩa, rơle sẽ hoạt động sau 5–20 phút. Ở mức 600% dòng điện định mức, rơle sẽ khởi động trong 3 đến 15 giây. Bộ điều chỉnh rơle cho phép bạn điều chỉnh dòng cài đặt danh định trong khoảng ± 15%. Sự trở lại của các tiếp điểm rơle về trạng thái bật xảy ra sau 1-3 phút sau khi tắt nguồn.

Khi chọn rơle, bạn nên được hướng dẫn bởi các điều kiện:

1) dòng điện trung bình của mạch được bảo vệ không được vượt quá dòng định mức của bộ gia nhiệt;

2) với ba lần khởi động liên tiếp, rơle không hoạt động;

3) thời gian phản ứng ở dòng điện khởi động không được cao hơn thời gian chờ cho phép của động cơ điện ở dòng điện ở chế độ này.

Khi sử dụng đặc tính thời gian hoạt động của rơle TPT, cần lưu ý rằng độ lệch thực tế có thể có của dòng điện hoạt động là khoảng ± 20% của dòng điện cài đặt.

Tấm bảo vệ

Theo các yêu cầu, mỗi cần cẩu phải được trang bị một thiết bị được thiết kế để cấp nguồn cho các bộ truyền động điện của các cơ chế và tắt nó, ngoài ra, bao gồm, tức là. việc cung cấp năng lượng có thể được thực hiện sau khi mở khóa thiết bị chuyển mạch bằng khóa thương hiệu riêng.

Cơm. 2. Đặc tính thời gian của rơle sê-ri TRT.

Đổi lại, không thể xóa phím mà không thực hiện thao tác tắt máy. Việc ngăn chặn này giúp đảm bảo rằng cần trục chỉ được đưa vào vận hành bởi người được ủy quyền vận hành cần trục.

Dấu chìa khóa riêng được sử dụng trên tất cả các loại cần trục có truyền động điện, ngoại trừ cần trục tháp xây dựng bảng bảo vệ… Đối với cần trục tháp xây dựng, chìa khóa được chỉ định được sử dụng để khóa công tắc chính (hoặc máy) trong tủ nguồn của cần trục tháp mà cáp nguồn linh hoạt được kết nối.

Cơm. 3.Sơ đồ mạch điều khiển bảng bảo vệ: a — khi điều khiển bộ điều khiển cam; b — khi quản lý bộ điều khiển từ tính; 1P—ZP—cầu chì; KB — nút "quay lại"; KL — tiếp điểm nở; AB — công tắc khẩn cấp; L — công tắc tơ tuyến tính: MP1, MP2 — tiếp điểm rơle tối đa; KVV, KVN — công tắc giới hạn; PP — công tắc kiểm tra; K12 — không có địa chỉ liên lạc của bộ điều khiển.