Zařízení na ochranu jeřábů

Všeobecné podmínky ochrany elektrického zařízení jeřábů před havarijními situacemi

Podle účelu, specifik práce a konstrukčních prvků jsou jeřáby klasifikovány jako zařízení se zvýšeným nebezpečím, což je vysvětleno samotným procesem provozu těchto mechanismů na místech a v prostorách, kde se lidé a cenné vybavení nacházejí na stejném místě. . čas.

Obecné požadavky na bezpečnost jeřábů a elektrických zařízení jeřábů jsou formulovány v souladu s „Pravidly pro stavbu a bezpečný provoz jeřábů“ a „Pravidly pro stavbu elektrických instalací“.

Všechna elektrická zařízení umístěná v ovládacích kabinách jeřábu musí být dodána s uzemněnými kovovými kryty nebo musí být zcela uzavřena proti možnosti dotyku částí pod napětím. Rozvaděč musí také obsahovat zařízení, které zajišťuje přímé nebo dálkové vypnutí všech napájecích kabelů vedených kohoutkem, s výjimkou vstupních zařízení.

výstup na jeřábové plošiny, kde je umístěno elektrické zařízení nechráněné kryty, proudové dráty nebo troleje vozíky, lze provádět pouze dveřmi a poklopy, které mají zámek, který přeruší přívod všech zdrojů elektrické energie do jeřábu.

Úsek hlavních podvozků, hlavních pantografů a vedení, které zůstávají pod napětím, když je celý odbočný rozvod vypnutý. musí existovat spolehlivá ochrana proti náhodnému kontaktu s nimi. Tento strážný musí mít zámek s individuálním klíčem.

Opravu a kontrolu živých vodičů lze provádět pouze při vypnutém napájení hlavních trolejí nebo společného vstupního zařízení umístěného mimo jeřáb. Řetězy několika jeřábů jsou poháněny běžnými dílenskými vozíky, poté je k dispozici opravárenský prostor, kde lze vozíky vypnout bez přerušení napájení ostatních jeřábů.

Jeřáby jsou pohyblivé jednotky a během pohybu jsou vystaveny vibracím a otřesům, proto je možnost poškození kabelů a drátů jeřábu relativně vyšší, než když stojí. U řady jeřábů se navíc přenos proudu na pohyblivé části provádí pomocí ohebných hadicových kabelů, jejichž poškození nelze zcela vyloučit. S ohledem na to je prvním úkolem ochrany chránit elektrická zařízení jeřábů před zkratovými proudy.

Proudy k. H. v jednotlivých obvodech v rámci odbočky bude menší, menší je průřez montážních vodičů těchto obvodů a menší jsou velikosti různých proudových spojů a proudových konektorů. Maximální zkratové proudy v řídicích obvodech s průřezem vodiče 2,5 mm2 jsou 1200-2500 A.Zároveň je možné k ochraně obvodů použít pojistky řady PR pro proudy 6-20 A nebo libovolné typy automatických spínačů AP 50, AK 63 atd. z., A, v obvodech elektromotoru, lze zhruba určit podle vzorce

kde Azkzyuf — zkratový proud v napájecí fázi, vedení po 0,04 s; сn je průřez vodiče v uvažovaném obvodu, mm2.

Od současné k. F. by neměl zničit spínací zařízení v tomto obvodu, dokud není vypnuto, pak při výběru zařízení a průřezů vodičů je nutné dodržet určité poměry, které zajistí tepelný odpor zařízení. Pokud předpokládáme, že tepelný odpor většiny zařízení používaných v pohonu elektrického jeřábu je 10Azn po dobu 1 s, pak by poměr mezi maximálním přípustným průřezem vodiče mm2 a jmenovitým proudem zařízení měl být následující:

kde Azn — jmenovitý proud zařízení, A.

Poslední zapojení ukazuje, že při možných zkratových proudech. na napáječ s více než 8000 A je nepřípustné instalovat zařízení pro 25 A z důvodu tepelného odporu. Přístroje pro proudy 63 A lze použít pouze s průřezem kabelu do 6 mm2 a přístroje pro proud 100 A s průřezem kabelu do 16 mm2.

S možnými zkratovými proudy. 12 000 A (omezení pro odbočky) přístroje pro proudy 63 A lze použít pouze s průřezy kabelů do 4 mm2, tzn. při jmenovitých proudech do 30 A. Zařízení pro proud 100 A lze použít s průřezy kabelů do 10 mm2, to znamená do jmenovitých proudů do 60 A.U jeřábů poháněných vysokovýkonovými zdroji je tedy nutné buď instalovat zařízení pro proudy ne nižší než 100-160 A, nebo omezit průřezy vodičů na tato zařízení, aby se snížily možné proudy až na h.

Ochrana kabelové sítě jeřábu před zkratovými proudy. se provádí pomocí mžikového nadproudového relé a v případě potřeby lze provést nastavením automatických zařízení.

Ochrana vodičů před zkratovými proudy. komplikované velkým rozsahem výkonu elektromotorů mechanismů ve stejném jeřábu. V souladu s pravidly pro elektrické instalace musí být ochranná zařízení navržena na vybavovací proud, který nepřesahuje 450 % trvalého proudu chráněného obvodu. Stejná pravidla pro vodiče a kabely pracující s přerušovaným zatížením, přípustný topný proud je určen výrazem

Kde Azpv a Azn — jmenovité proudy kabelů v přerušovaných a dlouhodobých režimech provozu.

Při pracovním cyklu = 40 % Azpv = 1,4 x Azn. Násobek ochranného nastavení k dovolenému proudu vodiče (kabelu) by tedy neměl překročit 450 / 1,4 = 320 % proudu při 40% pracovním cyklu. Povolená zatížení vodičů a kabelů v kohoutku při okolní teplotě 45 °C jsou uvedena v referenčních tabulkách.

Elektrické jeřábové pohony mají následující hlavní typy ochranných zařízení:

• maximální ochrana pro odpojení měniče od sítě v případě nepřípustných proudů v chráněném obvodu;

• nulová ochrana pro vypnutí elektrického pohonu v případě přerušení nebo přerušení napájení ze zdroje.Jedním typem ochrany proti nule je blokování nuly, které zabraňuje samovolnému spuštění motoru po obnovení napájení na napájecím vedení, pokud je ovládání v provozní poloze

• maximální ochrana zabraňující pohybu pohyblivých konstrukcí za určité povolené limity.

Důležitým úkolem ochranného systému je zabránit nepřípustnému přetížení všech typů elektrických pohonů jeřábových mechanismů spojenému s nefunkčností ovládacích obvodů, zablokováním mechanismů, přerušeným okruhem brzdy apod. To je rozdíl mezi požadavky na ochranu proti přetížení jeřábu elektrické pohony s ochranou proti přetížení pro elektropohony s nepřetržitým provozem...

Vzhledem k nejistotě zatížení jeřábových mechanismů, měnícím se rychlostem ohřevu motorů, jejich provozu v podmínkách častých startů a brzd, není ani možné stanovit úlohu ochrany elektrických pohonů před tepelným přetížením. Jedinou podmínkou pro zamezení tepelného přetížení elektrického zařízení jeřábu je jeho správný výběr s přihlédnutím ke všem předem vypočítaným provozním režimům, které jsou během provozu možné.

Tímto způsobem je ochrana proti přetížení redukována na hlídání zapínacího proudu při skokovém rozběhu a ochranu proti zastavení motorů s kotvou nakrátko nebo elektrických pohonů s přerušením proudu. Při správně organizovaném startu elektropohonu s postupným zrychlováním by startovací proud neměl překročit 220-240% proudu odpovídající vypočtené hodnotě.

Vezmeme-li v úvahu nezbytnou rezervu pro rozložení jak zapínacího proudu, tak maximálního nastavení relé, mělo by být relé navrženo tak, aby fungovalo při proudu asi 250 % jmenovitého proudu, který může být stejný nebo nižší než proud motoru v pracovním cyklu. = 40 %.

Podle výše uvedeného má nadproudové relé v systému pohonu jeřábu dvě funkce:

1. ochrana proti zkratovým proudům. dráty (kabely) v každém pólu pro stejnosměrný proud a v každé fázi pro střídavý proud,

2. ochrana proti přetížení, pro kterou stačí relé připojit k jednomu z pólů nebo k jedné z fází.

V souladu s pravidly musí mít elektrické pohony jeřábu nulové blokování, to znamená, že při výpadku proudu musí být servomotor vypnutý a jeho opětovné spuštění je možné až po návratu ovládacího prvku do nulové polohy. Tento požadavek se nevztahuje na podlahová tlačítka se samonastavitelnými tlačítky.

Přítomnost blokování nuly vylučuje samospouštění pohonů elektrických jeřábů a také vylučuje vícenásobné zapnutí při spuštění různých ochran.

Ochrana proti ztrátě fáze se nevztahuje na ventily. Analýza možných důsledků výpadku fáze mimo odbočku a přijatelný systém ochrany před ztrátou fáze ukázaly, že na jedné straně v současné době neexistuje uspokojivé technické řešení pro použití spolehlivého, levného a jednoduchého zařízení pro řízení fázového napětí, a na druhé straně je výpadek fáze v a z kohoutku nepravděpodobný kvůli skutečnosti, že použití pojistek v hlavním obvodu není v současné době praktikováno.

Nové dynamické brzdové systémy nahrazující protilehlé brzdové systémy minimalizují riziko pádu zátěže v případě ztráty fáze.

Přetěžovací relé v pohonu jeřábu

K ochraně obvodů elektrického zařízení jeřábu před přetížením je použito elektromagnetické mžikové relé typu REO 401. Tato relé je možné použít ve střídavých i stejnosměrných obvodech. Relé má dvě provedení. Na Obr. 1 ukazuje celkový pohled na relé REO 401.

Relé se skládá ze dvou hlavních bloků: elektromagnetu 2 a rozpínacího pomocného kontaktu 1. Cívka elektromagnetu 3 je umístěna na trubce 4, ve které se kotva volně pohybuje 5. Poloha kotvy v trubici je nastavitelná výškově a určuje hodnotu spouštěcího proudu na relé. Když proud v cívce stoupne nad provozní proud, kotva se zvedne a otevře kontakty přes tlačník kontaktního bloku.

Ve druhé verzi jsou reléové elektromagnety v počtu dvou až čtyř částí namontovány na společné základně, která má také společnou konzolu, která přenáší síly každé jednotlivé elektromagnetické kotvy na pomocný kontakt instalovaný na základně. V tomto provedení tedy na jeden pomocný kontakt působí několik elektromagnetů.

Po vypnutí proudu se kotva vlastní vahou vrací zpět. Relé má jeden rozpínací pomocný kontakt. Pomocný kontakt je určen pro AC spínání do 10 A při 380 V a nebo pro DC spínání 1 A při 220 V a L / R = 0,05

Rýže. 1. Celkový pohled na relé REO 401

Cívky relé pro proudy nad 40 A jsou vyrobeny z holé mědi. Vývody těchto cívek jsou umístěny na speciálním izolačním panelu. Cívky pro proudy do 40 A jsou izolovány. Při výběru relé pro instalaci docelková zařízení by se měla řídit přípustným zatížením cívky v pracovním cyklu = 40 % a provozním rozsahem s přihlédnutím k nezbytným nastavením vypnutí.

Relé REO 401 mohou plnit svou funkci za podmínky, že rozběhový proud elektropohonu je menší než proud zablokovaného elektromotoru při zapnutí na jmenovité napětí, tedy ochrana zkratovaných elektromotorů a elektropohonů s přerušením proudu použití relé REO 401 není možné. Ochrana takových elektromotorů musí být provedena v tepelném režimu teplotně-proudové relé série TRT.

Relé TPT mají pět rozměrů v proudovém rozsahu od 1,75 do 550 A. Relé všech typů jsou uzavřena v plastovém pouzdře a liší se tvarem reagujícího tepelného článku, přítomností přídavného topného tělesa a rozměry svorek. Relé páté dimenze je namontováno na proudovém transformátoru. Jako reaktivní tepelný prvek relé je použit bimetal invastal, racionalizovaný proudem a navíc ohřívaný topným tělesem. Relé má jeden rozpínací kontakt určený pro spínání AC 10 A, 380 V při Cos φ = 0,4 a DC 0,5 A, 220 V při L / R = 0,05.

Technické údaje relé TPT jsou uvedeny v referenčních knihách. Časové charakteristiky relé řady TRT jsou uvedeny na Obr. 2. Relé nepracuje při 110 % jmenovitého proudu v trvalém provozu. Při proudu 135 % jmenovitého se relé sepne za 5–20 minut. Při 600 % jmenovitého proudu relé sepne za 3 až 15 s. Reléový regulátor umožňuje upravit jmenovitý proud nastavení v rozmezí ± 15 %. K návratu kontaktů relé do zapnutého stavu dojde 1-3 minuty po vypnutí napájení.

Při výběru relé byste se měli řídit podmínkami:

1) průměrný proud chráněného obvodu nesmí překročit jmenovitý proud ohřívače;

2) při třech startech v řadě by relé nemělo fungovat;

3) reakční doba při rozběhovém proudu nesmí být v tomto režimu vyšší než přípustná pohotovostní doba elektromotoru při proudu.

Při použití charakteristiky doby vypínání relé TPT je třeba mít na paměti, že možné skutečné odchylky vypínacího proudu jsou asi ± 20 % nastavovacího proudu.

Ochranné panely

V souladu s požadavky musí být každý jeřáb vybaven zařízením určeným k napájení elektrických pohonů mechanismů a jeho vypínání, navíc zařazení, tzn. napájení lze provést po odblokování spínacího zařízení pomocí individuálního značkového klíče.

Rýže. 2. Časové charakteristiky relé řady TRT.

Na druhé straně nelze klíč vyjmout bez provedení operace vypnutí. Toto blokování umožňuje zajistit uvedení jeřábu do provozu pouze osobou oprávněnou k obsluze jeřábu.

Na všech typech jeřábů s elektrickým pohonem se kromě stavebních věžových jeřábů používá individuální označení klíče ochranný panel… U stavebních věžových jeřábů se specifikovaný klíč používá k uzamčení hlavního vypínače (nebo stroje) v rozvodné skříni věžového jeřábu, ke které je připojen flexibilní napájecí kabel.

Rýže. 3.Schéma zapojení pro ovládání ochranných panelů: a — při ovládání vačkových ovladačů; b — při řízení magnetických ovladačů; 1P — ZP — pojistky; KB — tlačítko "návrat"; KL — poklopový kontakt; AB — nouzový spínač; L — lineární stykač: MP1, MP2 — maximální reléové kontakty; KVV, KVN — koncové spínače; PP — kontrolní spínač; K12 — nulové kontakty regulátorů.