塔機(jī)電控系統(tǒng)的安全保護(hù)措施指的是對電氣系統(tǒng)本身的保護(hù),包括對電機(jī)、對電氣元件的保護(hù)和避免人體觸電等。塔式起重機(jī)是大型設(shè)備,人就在金屬結(jié)構(gòu)件上工作,電氣系統(tǒng)的保護(hù)就顯得特別重要,稍有忽略,就會埋下重大的事故隱患。
1.主電路的保護(hù)設(shè)施
塔式起重機(jī)的主電路,通常要求設(shè)置有鐵殼開關(guān)、空氣開關(guān)、錯斷相保護(hù)器和總接觸器。鐵殼開關(guān)常裝在塔機(jī)底節(jié),作為電源引入用??諝忾_關(guān)是電控柜內(nèi)或者是駕駛室內(nèi)的手動開關(guān),但它帶有自動脫扣器,可以起到過流自動脫扣或失壓自動脫扣的作用,從而保護(hù)整個電路不會有過流或者失壓的危險。錯斷相保護(hù)主要是防止主電路換相或缺相給后邊帶來的影響。比如本來接的起升、下降、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、向外、向內(nèi),如果主電路換相,就會引起誤操作,有了錯斷相保護(hù),就會先把相序改過來再操作。總接觸器是由駕駛員通過按鈕控制主電路的接通和斷開。通常的急停就是斷開總接觸器。總接觸器的接通是受很多條件限制,比如起升、回轉(zhuǎn)、牽引機(jī)構(gòu)的操作手柄一定在中位,不能由于操作未準(zhǔn)備好或停電后忘記復(fù)位,一按起動按鈕塔機(jī)就開始動作。對電機(jī)的熱繼電器保護(hù),其常閉觸頭也在總接觸器回路,當(dāng)電機(jī)長時間過載或局部短路而發(fā)熱嚴(yán)重,熱繼電器動作,常閉觸頭跳開,也會切斷主電源。有了上面幾道保護(hù),主電源的安全送電也就有了保障。一般主電源的開關(guān)是不要隨便動的,動作次數(shù)越多,損耗越大,只有在應(yīng)急時才動它。
2.對電機(jī)的保護(hù)
對電機(jī)的保護(hù)主要目標(biāo)是防止短路和過熱。這有三種裝置:
(1)短路保護(hù)
一般熔斷器和過流自動脫扣開關(guān)就是短路保裝置。三相異步電動機(jī)發(fā)生短路故障或接線錯誤短路時將產(chǎn)很大的短路電流,如不及時切斷電源,將會使電動機(jī)燒毀,甚至引發(fā)更重大的事故。加裝短路保護(hù)裝置后,短路電流就會使裝在熔斷器中的熔體或熔斷絲立即熔斷,從而切斷電源,保護(hù)了電機(jī)及其它電氣設(shè)備。
為了不使故障范圍擴(kuò)大,熔斷器應(yīng)逐級安裝,使之只切斷電路里的故障部分。但熔斷器應(yīng)裝在開關(guān)的負(fù)載側(cè),以保證更換熔斷絲時,只要拉開開關(guān),就可在不帶電的情況下操作。常用的熔斷器有RC型(插入型)、RI型(螺旋型)、RTO型(管式)和RS型(快速式)。
(2)過載保護(hù)
熱繼電器就是電動機(jī)的過載保護(hù)裝置。電動機(jī)因某種原因發(fā)生短時過載運行并不會馬上燒壞電機(jī)。但長時間過載運行就會嚴(yán)重過熱而燒壞鐵芯繞組,或者損壞絕緣而降低使用壽命。因此,在電動機(jī)電路中需要裝熱繼電器加以保護(hù)。在電動機(jī)通過額定電流時,熱繼電器并不動作,當(dāng)電流超過額定值20%以上連續(xù)運行時,熱繼電器應(yīng)在20分鐘內(nèi)動作,切斷控制電路并通過連鎖裝置斷開電源。一般熱繼電器的動作電流,定為電動機(jī)額定電流的1.2倍。
需要指出:由于塔式起重機(jī)每個工作循環(huán)周期較短,大約在10分鐘以內(nèi),因而靠熱繼電器動作來保護(hù)電機(jī)作用并不大,因為熱繼電器的熱元件是靠電流值在起作用,要發(fā)生作用需要時間較長,但塔機(jī)電機(jī)發(fā)熱主要在低速運行,低速散熱條件差,電流未必大多少,可繞組發(fā)熱嚴(yán)重,溫度很高,特別是帶渦流制動器的繞線電機(jī),如果沒有強(qiáng)制通風(fēng)散熱,低速運行是燒壞電機(jī)的主要原因,這種情況下一是最好加強(qiáng)制通風(fēng),再一個辦法是繞組內(nèi)預(yù)埋熱敏電阻。當(dāng)繞組溫度升到一定值,就讓切斷控制回路,讓該電機(jī)斷電,這是一種較好的保護(hù)電機(jī)的辦法。然而熱敏電阻的動作要校準(zhǔn),而用戶卻常常忽視這種校準(zhǔn)工作,而且一看到用熱敏電阻容易斷電就不愿意用它,這實際是一種違背科學(xué)的作法,是損耗性的操作。
(3)失壓保護(hù)
電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是與電壓的平方成正比的,也即N=V2/R。若電源電壓過低,而外加負(fù)載仍然是額定負(fù)荷,那就將使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速下降,依靠加大轉(zhuǎn)差率來獲得所需要的電磁轉(zhuǎn)矩。這時轉(zhuǎn)子內(nèi)感應(yīng)電流大大增加,跟隨著定子電流也增加。電動機(jī)長時間地在低速大電流下運行,發(fā)熱嚴(yán)重。N=I2?R。這將使電機(jī)容易燒壞。所以在電壓過低時,應(yīng)及時切斷電動機(jī)的電源。這就要求有失壓保護(hù)。塔式起重機(jī)要求電源電壓不得低于額定工作電壓的10%。但實際上很多工地作不到,這時只能靠失壓保護(hù)裝置來控制。失壓保護(hù)裝置一般設(shè)在自動脫扣的空氣開關(guān)內(nèi),還有自藕降壓補償器,也設(shè)有失壓脫扣裝置。在接觸器的電磁線圈控制回路中,對電壓也有要求,電壓過低線圈磁力保不住,也會跳開。如果工地老發(fā)生這種現(xiàn)象,就應(yīng)調(diào)整電源電壓。必要時就要加大變壓器的容量。