Zariadenia na ochranu žeriavov

Všeobecné podmienky ochrany elektrických zariadení žeriavov pred havarijnými situáciami

Podľa účelu, špecifík práce a konštrukčných prvkov sú žeriavy klasifikované ako zariadenia so zvýšeným nebezpečenstvom, čo sa vysvetľuje samotným procesom prevádzky týchto mechanizmov na miestach a v priestoroch, kde sa ľudia a cenné vybavenie nachádzajú na rovnakom mieste. . čas.

Všeobecné požiadavky na bezpečnosť žeriavov a elektrických zariadení žeriavov sú formulované v súlade s „Pravidlami pre stavbu a bezpečnú prevádzku žeriavov“ a „Pravidlami pre stavbu elektrických inštalácií“.

Všetky elektrické zariadenia umiestnené v kabínach ovládania žeriavov musia byť vybavené uzemnenými kovovými krytmi alebo musia byť úplne uzavreté, aby sa nemohli dotknúť živých častí. Riadiaca skriňa musí obsahovať aj zariadenie, ktoré umožňuje priame alebo diaľkové vypnutie všetkých káblov napájacích vedení vedených cez vodovodnú batériu, s výnimkou vstupných zariadení.

výstup na žeriavové plošiny, kde sa nachádza elektrické zariadenie, ktoré nie je chránené krytmi, prúdové vodiče alebo troleje vozíky, možno vykonávať len cez dvere a poklopy, ktoré majú zámok, ktorý preruší prívod všetkých zdrojov elektrickej energie do žeriavu.

Úsek hlavných podvozkov, hlavných zberačov a rozvodov, ktoré zostávajú pod napätím, keď je vypnutý celý vodovodný rozvod. musí existovať spoľahlivá ochrana pred náhodným kontaktom s nimi. Tento strážca musí mať zámok s individuálnym kľúčom.

Opravu a kontrolu vodičov pod napätím je možné vykonať len vtedy, keď je vypnuté napájanie hlavných vozíkov alebo spoločného vstupného zariadenia umiestneného mimo žeriavu. Reťaze niekoľkých žeriavov sú poháňané bežnými dielenskými vozíkmi, potom je k dispozícii opravárenský priestor, kde je možné vozíky vypnúť bez prerušenia napájania ostatných žeriavov.

Žeriavy sú pohyblivé jednotky a počas pohybu sú vystavené vibráciám a otrasom, preto je možnosť poškodenia káblov a drôtov žeriavov relatívne vyššia, ako keď stoja. Na mnohých žeriavoch sa navyše prenos prúdu na pohyblivé časti uskutočňuje pomocou flexibilných hadicových káblov, ktorých poškodenie nemožno úplne vylúčiť. S ohľadom na to je prvou úlohou ochrany chrániť elektrické zariadenia žeriavov pred skratovými prúdmi.

Prúdy k. H. v jednotlivých obvodoch v rámci odbočky bude menší, menší je prierez montážnych vodičov týchto obvodov a menšie sú veľkosti rôznych prúdových pripojení a prúdových konektorov. Maximálne skratové prúdy v riadiacich obvodoch s prierezom vodiča 2,5 mm2 sú 1200-2500 A.Zároveň na ochranu obvodov je možné použiť poistky radu PR pre prúdy 6-20 A alebo akékoľvek typy automatických spínačov AP 50, AK 63 atď. z., A, v obvodoch elektromotora, zhruba, možno určiť podľa vzorca

kde Azkzyuf — skratový prúd vo fáze napájania, vedenie po 0,04 s; сn je prierez vodiča v uvažovanom obvode, mm2.

Keďže súčasný k. F. by nemal ničiť spínacie zariadenie v tomto obvode, kým nie je vypnuté, potom pri výbere zariadení a prierezov vodičov je potrebné dodržať určité pomery, ktoré zabezpečujú tepelnú odolnosť zariadenia. Ak predpokladáme, že tepelný odpor väčšiny zariadení používaných v pohone elektrického žeriavu je 10 Azn po dobu 1 s, potom by mal byť pomer medzi maximálnym prípustným prierezom drôtu mm2 a menovitým prúdom zariadenia nasledovný:

kde Azn - menovitý prúd zariadenia, A.

Posledné zapojenie ukazuje, že pri možných skratových prúdoch. na napájač s viac ako 8000 A je neprijateľné inštalovať zariadenia na 25 A z dôvodu tepelného odporu. Prístroje na prúd 63 A možno použiť len s prierezom kábla do 6 mm2 a prístroje na prúd 100 A s prierezom kábla do 16 mm2.

S možnými skratovými prúdmi. 12 000 A (obmedzenie pre odbočky) zariadenia pre prúdy 63 A je možné použiť len s prierezmi káblov najviac 4 mm2, t.j. pri menovitých prúdoch do 30 A. Zariadenia na prúd 100 A možno použiť s prierezom káblov nie väčším ako 10 mm2, to znamená pri menovitých prúdoch do 60 A.Pre žeriavy poháňané vysokovýkonnými zdrojmi je teda potrebné buď inštalovať zariadenia na prúdy nie nižšie ako 100-160 A, alebo obmedziť prierezy vodičov na tieto zariadenia, aby sa znížili možné prúdy až na h.

Ochrana káblovej siete žeriavu pred skratovými prúdmi. sa vykonáva pomocou okamžitého nadprúdového relé a v prípade potreby sa môže vykonať nastavením automatických zariadení.

Ochrana vodičov pred skratovými prúdmi. komplikované veľkým rozsahom výkonu elektromotorov mechanizmov v rámci toho istého žeriavu. V súlade s pravidlami pre elektrické inštalácie musia byť ochranné zariadenia navrhnuté na vypínací prúd, ktorý nepresahuje 450% trvalého prúdu chráneného obvodu. Rovnaké pravidlá pre drôty a káble pracujúce s prerušovaným zaťažením, prípustný vykurovací prúd je určený výrazom

Kde Azpv a Azn — nominálne káblové prúdy v prerušovaných a dlhodobých režimoch prevádzky.

Pri pracovnom cykle = 40 % Azpv = 1,4 x Azn. Násobok ochranného nastavenia k prípustnému prúdu vodiča (kábla) by teda nemal presiahnuť 450 / 1,4 = 320 % prúdu pri 40 % pracovnom cykle. Prípustné zaťaženia drôtov a káblov v kohútiku pri teplote okolia 45 ° C sú uvedené v referenčných tabuľkách.

Elektrické pohony žeriavov majú tieto hlavné typy ochranných zariadení:

• maximálna ochrana pre odpojenie pohonu od siete v prípade neprípustných prúdov v chránenom obvode;

• nulová ochrana na vypnutie elektrického pohonu v prípade prerušenia alebo prerušenia napájania z napájacieho zdroja.Jedným typom nulovej ochrany je blokovanie nuly, ktoré zabraňuje samovoľnému spusteniu motora po obnovení napájania na napájacom vedení, ak je ovládanie v prevádzkovej polohe.

• maximálna ochrana na zabránenie pohybu pohyblivých konštrukcií za určité prípustné limity.

Dôležitou úlohou ochranného systému je zabrániť neprípustnému preťaženiu pre všetky typy elektrických pohonov žeriavových mechanizmov spojenému s nefunkčnosťou riadiacich obvodov, zablokovaním mechanizmov, otvoreným okruhom brzdy a pod. To je rozdiel medzi požiadavkami na ochranu proti preťaženiu žeriavov. elektrické pohony s ochranou proti preťaženiu pre elektrické pohony s nepretržitou prevádzkou...

Vzhľadom na neistotu zaťaženia žeriavových mechanizmov, meniace sa rýchlosti ohrevu motorov, ich prevádzku v podmienkach častých štartov a bŕzd nie je možné ani stanoviť úlohu ochrany elektrických pohonov pred tepelným preťažením. Jedinou podmienkou na zabránenie tepelného preťaženia elektrického zariadenia žeriavu je jeho správny výber, berúc do úvahy všetky vopred vypočítané prevádzkové režimy, ktoré sú možné počas prevádzky.

Týmto spôsobom je ochrana proti preťaženiu redukovaná na monitorovanie nábehového prúdu pri skokovom rozbehu a ochranu proti zastaveniu motorov s kotvou nakrátko alebo elektrických pohonov s prerušením prúdu. Pri správne organizovanom štarte elektrického pohonu s postupným zrýchlením by štartovací prúd nemal prekročiť 220-240% prúdu zodpovedajúceho vypočítanej hodnote.

Berúc do úvahy potrebnú rezervu na rozloženie spínacieho prúdu aj maximálneho nastavenia relé, toto by malo byť navrhnuté tak, aby fungovalo pri prúde približne 250 % menovitého prúdu, ktorý môže byť rovnaký alebo menší ako prúd motora v pracovnom cykle. = 40 %.

Podľa vyššie uvedeného má nadprúdové relé v systéme pohonu žeriavu dve funkcie:

1. ochrana proti skratovým prúdom. drôty (káble) v každom póle pre jednosmerný prúd a v každej fáze pre striedavý prúd,

2. ochrana proti preťaženiu, pre ktorú stačí pripojiť relé na jeden z pólov alebo na jednu z fáz.

V súlade s pravidlami musia mať elektrické pohony žeriavov nulové blokovanie, to znamená, že pri výpadku prúdu musí byť servomotor vypnutý a jeho opätovné spustenie je možné až po návrate ovládacieho prvku do nulovej polohy. Táto požiadavka sa nevzťahuje na podlahové tlačidlá so samonastavovacími tlačidlami.

Prítomnosť blokovania nuly vylučuje samočinné spustenie pohonov elektrických žeriavov a tiež vylučuje viacnásobné zapnutie pri spustení rôznych ochrán.

Ochrana proti strate fázy sa nevzťahuje na ventily. Analýza možných dôsledkov výpadku fázy mimo odbočky a prijateľný systém ochrany pred stratou fázy ukázal, že na jednej strane v súčasnosti neexistuje uspokojivé technické riešenie pre použitie spoľahlivého, lacného a jednoduchého zariadenia na riadenie fázového napätia, a na druhej strane, výpadok fázy v kohútiku a mimo neho je nepravdepodobný kvôli skutočnosti, že použitie poistiek v hlavnom okruhu sa v súčasnosti nevyužíva.

Nové dynamické brzdové systémy, ktoré nahrádzajú protichodné brzdové systémy, minimalizujú riziko pádu nákladu v prípade straty fázy.

Relé preťaženia v pohone žeriavu

Na ochranu obvodov elektrického zariadenia žeriavu pred preťažením slúži elektromagnetické okamžité relé typu REO 401. Tieto relé je možné použiť v striedavých aj jednosmerných obvodoch. Relé má dve konštrukcie. Na obr. 1 znázorňuje celkový pohľad na relé REO 401.

Relé pozostáva z dvoch hlavných blokov: elektromagnetu 2 a otváracieho pomocného kontaktu 1. Cievka elektromagnetu 3 je umiestnená na rúrke 4, v ktorej sa kotva voľne pohybuje 5. Poloha kotvy v rúrke je výškovo nastaviteľná a určuje hodnotu aktivačného prúdu na relé. Keď prúd v cievke stúpne nad prevádzkový prúd, kotva stúpa a otvára kontakty cez posúvač kontaktného bloku.

V druhej verzii sú reléové elektromagnety v počte dvoch až štyroch častí namontované na spoločnej základni, ktorá má tiež spoločnú konzolu, ktorá prenáša sily každej jednotlivej elektromagnetickej kotvy na pomocný kontakt inštalovaný na základni. V tomto prevedení teda na jeden pomocný kontakt pôsobí niekoľko elektromagnetov.

Po vypnutí prúdu sa kotva vracia vlastnou hmotnosťou. Relé má jeden pomocný NC kontakt. Pomocný kontakt je určený pre striedavé spínanie do 10 A pri 380 V a alebo pre jednosmerné spínanie 1 A pri 220 V a L / R = 0,05

Ryža. 1. Celkový pohľad na relé REO 401

Cievky relé pre prúdy nad 40 A sú vyrobené z holej medi. Vývody týchto cievok sú umiestnené na špeciálnom izolačnom paneli. Cievky pre prúdy do 40 A sú izolované. Pri výbere relé na inštaláciu docelkové zariadenia by sa mali riadiť prípustným zaťažením cievky v pracovnom cykle = 40 % a prevádzkovým rozsahom, berúc do úvahy potrebné nastavenia vypnutia.

Relé REO 401 môžu vykonávať svoju funkciu za podmienky, že rozbehový prúd elektropohonu je menší ako prúd zablokovaného elektromotora pri zapnutí pri menovitom napätí, t.j. ochrana skratovaných elektromotorov a elektropohonov s prerušením prúdu použitie relé REO 401 nie je možné. Ochrana takýchto elektromotorov sa musí vykonávať v tepelnom režime teplotno-prúdové relé Séria TRT.

Relé TPT majú päť rozmerov v prúdovom rozsahu od 1,75 do 550 A. Relé všetkých typov sú uzavreté v plastovom puzdre a líšia sa tvarom reagujúceho tepelného článku, prítomnosťou prídavného ohrievača a rozmermi svoriek. Relé piatej dimenzie je namontované na prúdovom transformátore. Ako reaktívny tepelný prvok relé sa používa bimetal invastal, racionalizovaný prúdom a dodatočne ohrievaný ohrievačom. Relé má jeden NC kontakt určený na spínanie AC 10 A, 380 V pri Cos φ = 0,4 a DC 0,5 A, 220 V pri L / R = 0,05.

Technické údaje relé TPT sú uvedené v referenčných knihách. Časové charakteristiky relé série TRT sú znázornené na obr. 2. Relé nepracuje pri 110 % menovitého prúdu v nepretržitej prevádzke. Pri prúde 135% nominálnej hodnoty relé zopne za 5–20 minút. Pri 600 % menovitého prúdu relé zoberie za 3 až 15 s. Reléový regulátor vám umožňuje upraviť menovitý prúd nastavenia v rozmedzí ± 15 %. Návrat kontaktov relé do zapnutého stavu nastane 1-3 minúty po vypnutí napájania.

Pri výbere relé by ste sa mali riadiť podmienkami:

1) priemerný prúd chráneného obvodu nesmie prekročiť menovitý prúd ohrievača;

2) pri troch štartoch za sebou by relé nemalo fungovať;

3) reakčný čas pri štartovacom prúde nesmie byť vyšší ako povolená pohotovostná doba elektromotora pri prúde v tomto režime.

Pri použití charakteristiky prevádzkového času relé TPT je potrebné mať na pamäti, že možné skutočné odchýlky prevádzkového prúdu sú asi ± 20% nastavovacieho prúdu.

Ochranné panely

V súlade s požiadavkami musí byť každý žeriav vybavený zariadením určeným na napájanie elektrických pohonov mechanizmov a jeho vypnutie, okrem toho je potrebné zaradiť, t.j. napájanie je možné vykonať po odblokovaní spínacieho zariadenia pomocou individuálneho značkového kľúča.

Ryža. 2. Časové charakteristiky relé série TRT.

Na druhej strane kľúč nemožno vybrať bez vykonania operácie vypnutia. Toto blokovanie umožňuje zabezpečiť uvedenie žeriavu do prevádzky len osobou, ktorá má oprávnenie na obsluhu žeriavu.

Na všetkých typoch žeriavov s elektrickým pohonom, okrem stavebných vežových žeriavov, sa používa individuálne označenie kľúča ochranný panel… Pre stavebné vežové žeriavy sa špecifikovaný kľúč používa na zablokovanie hlavného vypínača (alebo stroja) v rozvodnej skrini vežového žeriavu, ku ktorej je pripojený flexibilný napájací kábel.

Ryža. 3.Schéma zapojenia pre ovládanie ochranných panelov: a — pri ovládaní vačkových ovládačov; b — pri riadení magnetických ovládačov; 1P — ZP — poistky; KB — tlačidlo „návrat“; KL — poklopový kontakt; AB - núdzový spínač; L — lineárny stýkač: MP1, MP2 — maximálne reléové kontakty; KVV, KVN — koncové spínače; PP — kontrolný spínač; K12 — nulové kontakty ovládačov.