Оборудване за защита на кранове
Общи условия за защита на електрическо оборудване на кранове от аварийни ситуации
Според предназначението, спецификата на работата и конструктивните характеристики, крановете се класифицират като оборудване с повишена опасност, което се обяснява със самия процес на работа на тези механизми на обекти и в помещения, където хора и ценно оборудване се намират на едно и също място. време.
Общите изисквания за безопасност на кранове и краново електрическо оборудване са формулирани в съответствие с „Правилата за изграждане и безопасна експлоатация на кранове“ и „Правила за изграждане на електрически инсталации“.
Цялото електрическо оборудване, разположено в кабините за управление на крана, се доставя със заземени метални обвивки или трябва да бъде напълно затворено от възможността за докосване на части под напрежение. Кабината за управление също трябва да съдържа устройство, което осигурява директно или дистанционно изключване на всички трасета на захранващия кабел, прокарани по крана, с изключение на входните устройства.
Изход към платформите на крана, където е разположено електрическо оборудване, незащитено от заграждения, текущи проводници или колички колички, могат да се извършват само през врати и люкове, които имат ключалка, която прекъсва захранването на всички източници на електрическа енергия към крана.
Секцията на основните колички, основните токоприемници и токопроводите, които остават под напрежение, когато цялото разпределение на крана е изключено. трябва да има надеждна защита срещу случаен контакт с тях. Този предпазител трябва да има ключалка с индивидуален ключ.
Ремонтът и проверката на токовите проводници могат да се извършват само когато е изключено захранването на основните колички или общото входно устройство, разположено извън крана. Веригите на няколко крана се захранват от обикновени магазинни колички, след това се осигурява зона за ремонт, където количките могат да бъдат изключени, без да се прекъсва захранването на останалите кранове.
Крановете са движещи се единици и са подложени на вибрации и удари по време на движение, поради което възможността за повреда на кабелите и проводниците на крановете е относително по -висока, отколкото когато те са неподвижни. В допълнение, на редица кранове, прехвърлянето на ток към движещи се части се извършва с помощта на гъвкави кабели за маркучи, чиито повреди не могат да бъдат напълно изключени. Като се има предвид това, първата задача на защита е да защити електрическото оборудване на кранове от токове на късо съединение.
Течения к. З. в отделни вериги в рамките на крана ще бъде по-малък, по-малък е напречното сечение на монтажните проводници на тези вериги и по-малки са размерите на различните токови връзки и токови съединители. Максимални токове на късо съединение в управляващите вериги с напречно сечение на проводника 2,5 mm2 са 1200-2500 A. В същото време, за да се защитят веригите, е възможно да се използват предпазители от серията PR за токове 6-20 A или всякакви видове автоматични превключватели AP 50, AK 63 и др. z., A, във веригите на електродвигатели, грубо, може да се определи по формулата
където Азkzyuf — ток на късо съединение във фазата на захранване, линията след 0,04 s; сn е напречното сечение на проводника в разглежданата верига, mm2.
Тъй като сегашната к. Е. не трябва да разрушава превключващото устройство в тази верига, докато не бъде изключено, тогава при избора на устройства и напречни сечения на проводниците е необходимо да се спазват определени съотношения, които осигуряват термичното съпротивление на устройството. Ако приемем, че термичното съпротивление на повечето устройства, използвани в електрическо задвижване на кран, е 10Азn за 1 s, тогава съотношението между максимално допустимото напречно сечение на проводника, mm2, и номиналния ток на устройството трябва да бъде както следва:
където Азn — номинален ток на устройството, A.
Последната връзка показва, че при възможни токове на късо съединение. на захранващо устройство с повече от 8000 А е неприемливо да се монтират устройства за 25 А поради термично съпротивление. Устройства за токове 63 A могат да се използват само с напречно сечение на кабела не по-голямо от 6 mm2, и устройства за ток 100 A-с напречно сечение на кабела не по-голямо от 16 mm2.
С възможни токове на късо съединение. 12 000 A (ограничение за кранове) устройства за токове от 63 A могат да се използват само с напречни сечения на кабела не повече от 4 mm2, т.е. при номинални токове до 30 A. Устройства за ток от 100 A могат да се използват с кабел напречни сечения не повече от 10 mm2, тоест при номинални токове до 60 A. По този начин, за кранове, задвижвани от захранващи устройства с висока мощност, е необходимо или да се монтират устройства за токове не по-ниски от 100-160 A, или да се ограничат напречните сечения на проводниците до тези устройства, за да се намалят възможните токове до h.
Защита на кабелната мрежа на крана от токове на късо съединение. се извършва с помощта на мигновено реле за свръхток и, ако е необходимо, може да се извърши чрез настройка на автоматични устройства.
Защита на проводниците от токове на късо съединение. усложнено от големия диапазон на мощност на електродвигателите на механизмите в рамките на един и същи кран. В съответствие с правилата за електрически инсталации защитните устройства трябва да бъдат проектирани за изключващ ток, който не надвишава 450% от непрекъснатия ток на защитената верига. Същите правила за проводници и кабели, работещи с прекъсващо натоварване, допустимият ток на нагряване се определя от израза
Където Азpv и Азn — номинални кабелни токове в периодични и дългосрочни режими на работа.
При работен цикъл = 40% Азpv = 1,4 x Азн. По този начин множеството на защитната настройка до допустимия ток на проводника (кабела) не трябва да надвишава 450 / 1,4 = 320% от тока в 40% работен цикъл. Допустимите натоварвания на проводници и кабели в крана при температура на околната среда 45 ° C са дадени в справочните таблици.
Електрическите задвижвания на кранове имат следните основни видове защитни устройства:
• максимална защита за изключване на задвижването от мрежата в случай на недопустими токове в защитената верига;
• нулева защита за изключване на електрическото задвижване в случай на прекъсване или прекъсване на захранването от източника на захранване. Един вид нулева защита е нулевото блокиране, което изключва самостоятелното стартиране на електродвигателя при възстановяване на захранването по захранващата линия, ако контролът е в работно положение
• максимална защита, за да се предотврати преместването на движещи се конструкции извън определени допустими граници.
Важна задача на защитната система е да предотврати недопустими претоварвания за всички видове електрически задвижвания на кранови механизми, свързани с неправилно функциониращи вериги за управление, засядане на механизми, отворена верига на спирачката и пр. Това е разликата между изискванията за защита от претоварване на кранови електрически задвижвания от защита от претоварване за електрически задвижвания с непрекъсната работа …
Поради несигурността на натоварването на крановите механизми, променящите се скорости на нагряване на двигателите, тяхната работа при условия на чести пускания и спирачки, дори не е възможно да се постави задачата за защита на електрическите задвижвания от термични претоварвания. Единственото условие за предотвратяване на термични претоварвания на крановото електрическо оборудване е правилният му избор, като се вземат предвид всички предварително изчислени режими на работа, които са възможни при работа.
По този начин защитата от претоварване се свежда до наблюдение на пусковия ток по време на стъпково стартиране и защита срещу блокиране на двигатели с катеричка или електрически задвижвания с прекъсване на тока. При правилно организирано стартиране на електрическото задвижване с поетапно ускорение пусковият ток не трябва да надвишава 220-240% от тока, съответстващ на изчислената стойност.
Като се вземе предвид необходимата граница за разпространение както на пусковия ток, така и на настройката на максималното реле, последното трябва да бъде проектирано да работи при ток от около 250% от изчисленото, което може да бъде равно или по -малко от ток на двигателя в работния цикъл = 40%.
Съгласно горното, на релето за свръхток в системата за задвижване на крана са възложени две функции:
1. защита срещу токове на късо съединение. проводници (кабели) във всеки полюс за постоянен ток и във всяка фаза за променлив ток,
2. защита от претоварване, за която е достатъчно да се свърже релето към един от полюсите или една от фазите.
В съответствие с правилата, крановите електрически задвижвания трябва да имат нулево блокиране, тоест при прекъсване на захранването, електрическият задвижващ механизъм трябва да бъде изключен, а рестартирането му е възможно само след като управляващият елемент се върне в нулевото си положение. Това изискване не се прилага за подови бутони със саморегулиращи се бутони.
Наличието на нулево блокиране изключва самостоятелно стартиране на електрически задвижвания на кранове, а също така изключва многократно включване при задействане на различни защити.
Защитата от загуба на фаза не се прилага към клапаните. Анализът на възможните последици от загуба на фаза извън крана и приемлива система за защита от загуба на фаза показа, че от една страна, понастоящем няма задоволително техническо решение за използването на надеждно, евтино и просто устройство за управление на напрежението на фазите, и от друга страна, фазов срив във и извън крана е малко вероятно поради факта, че използването на предпазители в главната верига в момента не се практикува.
Новите динамични спирачни системи, заместващи противоположните спирачни системи, свеждат до минимум риска от падане на товар в случай на загуба на фаза.
Реле за претоварване в задвижване на кран
За да се защитят веригите на електрическото оборудване на крана от претоварване, се използва електромагнитно мигновено реле от тип REO 401. Тези релета могат да се използват както във вериги с променлив, така и в постоянен ток. Релето има два дизайна. На фиг. 1 показва общ изглед на релето REO 401.
Релето се състои от два основни блока: електромагнит 2 и отварящ се спомагателен контакт 1. Соленоидната бобина 3 е разположена върху тръбата 4, в която котвата се движи свободно 5. Положението на котвата в тръбата се регулира на височина и определя стойността на тока на задействане на релето. Когато токът в бобината се повиши над работния ток, котвата се издига и отваря контактите чрез тласкача на контактния блок.
Във втората версия релейните електромагнити в количество от две до четири части са монтирани на обща основа, която също има обща скоба, която прехвърля силите на всяка отделна електромагнитна арматура към спомагателен контакт, инсталиран на основата. По този начин в този дизайн няколко електромагнита действат върху един спомагателен контакт.
След изключване на тока, котвата се връща под собственото си тегло. Релето има един спомагателен контакт NC. Спомагателният контакт е предназначен за AC превключване до 10 A при 380 V и или за DC превключване 1 A при 220 V и L / R = 0,05
Ориз. 1. Общ изглед на релето REO 401
Релейните бобини за токове над 40 А са изработени от гола мед. Изводите на тези намотки са разположени на специален изолационен панел. Намотките за токове до 40 A са изолирани. При избора на реле за монтаж в. цялостните устройства трябва да се ръководят от допустимото натоварване на бобината в работния цикъл = 40% и работния диапазон, като се вземат предвид необходимите настройки за изключване.
Релетата REO 401 могат да изпълняват своите функции при условие, че пусковият ток на електрическото задвижване е по -малък от тока на блокирания електродвигател, когато е включен при номинално напрежение, т.е.защитата на късо съединени електродвигатели и електрически задвижвания с прекъсване на тока с помощта на реле REO 401 не е възможна. Защитата на такива електродвигатели трябва да се извършва с термичен режим температурно-токови релета серия TRT.
Релетата TPT имат пет измерения в диапазона на токове от 1,75 до 550 А. Релетата от всички видове са затворени в пластмасов корпус и се различават по формата на реагиращия термичен елемент, наличието на допълнителен нагревател и размерите на клемите. Релето от пето измерение е монтирано на токовия трансформатор. Като реактивен термичен елемент на релето се използва инвастален биметал, рационализиран от ток и допълнително загряван от нагревател. Релето има един NC контакт, предназначен за превключване на AC 10 A, 380 V at Cos φ = 0, 4 и DC 0.5 A, 220 V при L / R = 0,05.
Техническите данни на релето TPT са дадени в справочниците. Характеристиките на времето на релето от серията TRT са показани на фиг. 2. Релето не работи при 110% от номиналния ток в непрекъсната работа. При ток от 135% от номиналното, релето се вдига за 5–20 минути. При 600% от номиналния ток релето се вдига за 3 до 15 s. Регулатор на релето ви позволява да регулирате номиналния ток на настройка в рамките на ± 15%. Връщането на контактите на релето в състояние на включване се случва 1-3 минути след изключване на тока.
Когато избирате реле, трябва да се ръководите от условията:
1) средносрочният ток на защитената верига не трябва да надвишава номиналния ток на нагревателя;
2) с три старта подред, релето не трябва да работи;
3) времето за реакция при пусковия ток не трябва да е по -високо от допустимото време на готовност на електродвигателя при ток в този режим.
Когато се използва характеристиката на времето за работа на релето TPT, трябва да се има предвид, че възможните действителни отклонения на работния ток са около ± 20% от настройващия ток.
Защитни панели
В съответствие с изискванията всеки кран трябва да бъде оборудван с устройство, предназначено да захранва електрическите задвижвания на механизмите и да го изключва, освен това включването, т.е. захранването, може да се извърши след отключване на превключващото устройство с помощта индивидуална марка ключ.
Ориз. 2. Характеристики на времето на релето от серията TRT.
На свой ред ключът не може да бъде изваден без извършване на операцията за изключване. Това блокиране дава възможност да се гарантира, че кранът е въведен в експлоатация само от лице, което има право да управлява крана.
На всички видове кранове с електрическо задвижване, с изключение на строителни кулокранове, се използва индивидуална ключова маркировка защитен панел… За строителни кулокранове, посоченият ключ се използва за блокиране на главния превключвател (или машина) в захранващия шкаф на кулокрана, към който е свързан гъвкавият захранващ кабел.
Ориз. 3. Схема на вериги за управление на защитни панели: а — при управление на гърбични контролери; б — при управление на магнитни контролери; 1P — ЗП — предпазители; KB — бутон «връщане»; КЛ — контакт на люка; AB — авариен превключвател; L — линеен контактор: MP1, MP2 — максимални релейни контакти; KVV, KVN — крайни превключватели; PP — превключвател за проверка; K12 — нулеви контакти на контролерите.