鑿井絞車集控裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李迎，宋子榮，楊國強(qiáng)

（萊鋼集團(tuán)礦山建設(shè)有限公司，山東萊蕪 271100）

經(jīng)驗(yàn)交流

鑿井絞車集控裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李迎，宋子榮，楊國強(qiáng)

（萊鋼集團(tuán)礦山建設(shè)有限公司，山東萊蕪 271100）

結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例，介紹了鑿井絞車集控裝置的系統(tǒng)構(gòu)成，對絞車起動(dòng)箱、集控電源柜進(jìn)行了裝置設(shè)計(jì)。通過應(yīng)用，裝置實(shí)現(xiàn)了集中控制、同步運(yùn)行、安全聯(lián)鎖、緊急停車等功能。

鑿井絞車；集中控制；絞車起動(dòng)箱；集控電源柜

鑿井絞車集中控制是現(xiàn)代立井井筒施工中普遍采用的控制方式。建井行業(yè)特殊的施工條件和鑿井絞車的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，要求集控裝置的設(shè)計(jì)與操作在確保運(yùn)行同步的前提下，還要具備齊全的保護(hù)功能，在操作、維護(hù)、安裝與調(diào)試方面力求簡單便捷?，F(xiàn)以萊鋼集團(tuán)礦山建設(shè)有限公司設(shè)計(jì)并施工的印度蘇達(dá)銅礦主豎井井筒掘砌工程為例，詳細(xì)介紹了絞車集控裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

1 集控裝置

施工用鑿井絞車共16臺(tái)，懸吊同一種設(shè)施的鑿井絞車作為1個(gè)集控組，共5個(gè)集控組，見表1。

表1 集控組統(tǒng)計(jì)

1.1 集控開關(guān)

裝置采用HK1型380 V、15 A三相閘刀開關(guān)作為集控開關(guān)，具有通斷狀態(tài)指示明確、標(biāo)注清晰、操作簡單、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)多功能控制。每一個(gè)集控開關(guān)對應(yīng)1臺(tái)鑿井絞車，可利用集控開關(guān)A相的通斷狀態(tài)任意選擇同一個(gè)集控組中所控制絞車的臺(tái)數(shù)；利用集控開關(guān)C相的通斷狀態(tài)來控制絞車安全閘的開閉。以吊盤集控組中1#穩(wěn)繩絞車為例，集控開關(guān)1SA的A、C相1SAa和1SAc，分別接入正反轉(zhuǎn)執(zhí)行回路和安全閘。集控操作臺(tái)就是通過多個(gè)執(zhí)行回路來完成對各絞車的集中控制的，有多少臺(tái)絞車就有多少個(gè)執(zhí)行回路與之相對應(yīng)；利用集控開關(guān)B相的通斷狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)絞車集控組之間的閉鎖保護(hù)功能。

1.2 集控組之間的閉鎖控制

同一個(gè)集控組中的任何1只或幾只集控開關(guān)合閘，都會(huì)使相應(yīng)的集控組繼電器吸合，各集控組繼電器之間是互鎖關(guān)系，只能有1只吸合，以達(dá)到絞車集控組之間閉鎖控制的目的。

1.3 正反轉(zhuǎn)繼電器回路

正反轉(zhuǎn)繼電器1KA和2KA的常開觸點(diǎn)直接控制正反轉(zhuǎn)執(zhí)行回路。絞車臺(tái)數(shù)多，單個(gè)繼電器觸點(diǎn)不夠用，采用多只繼電器線圈并聯(lián)的方式來增加觸點(diǎn)數(shù)量。正反轉(zhuǎn)按鈕1SB1和1SB2均為點(diǎn)動(dòng)接線方式，以便井筒懸吊設(shè)施的微動(dòng)調(diào)整。

1.4 操作面板

因提升機(jī)與鑿井絞車不同時(shí)使用，提升機(jī)的提升信號(hào)和通訊裝置就兼做鑿井絞車的提升信號(hào)和通訊，故將集控操作臺(tái)和井口信號(hào)臺(tái)合二為一，這樣便于使用者在實(shí)際操作中及時(shí)、全面地掌握井口鋼絲繩運(yùn)行狀態(tài)，集控裝置的操作與指示，提升信號(hào)及通訊等情況。集控裝置和信號(hào)裝置的部分元器件在同一個(gè)面板上分區(qū)分組布置，集控開關(guān)、電流表、指示燈等根據(jù)集控組別的不同在傾角為45°的斜面上分組布置，操作按鈕布置在平面上，各元器件的名稱、功能及組別均用文字明確標(biāo)注。

2 絞車起動(dòng)箱

每臺(tái)絞車都裝配1臺(tái)獨(dú)立的頻敏變阻器起動(dòng)箱作為絞車的起動(dòng)裝置，隨絞車就近安裝，可通過轉(zhuǎn)換開關(guān)在集中控制和就地控制兩者之間轉(zhuǎn)換。為適應(yīng)絞車起動(dòng)頻繁的特點(diǎn)，絞車主電機(jī)選用YZR型冶金起重電機(jī)，選配BP1-416/2040型重復(fù)短時(shí)工作制頻敏變阻器。

2.1 集中控制

將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1旋轉(zhuǎn)到集中控制位置，當(dāng)集控開關(guān)1SA合閘后，1SAc接通安全閘接觸器2KM1線圈回路，液力推動(dòng)器頂起墜砣，敞開安全閘，并將連鎖開關(guān)1XK頂起至閉合狀態(tài)，正反轉(zhuǎn)接觸器2KM2和2KM3線圈回路中的2KM1和1XK閉合。同時(shí)，1SAa和集控組繼電器3KA1也接通了正反轉(zhuǎn)執(zhí)行回路。以提升操作為例，按下集控臺(tái)面板上的正轉(zhuǎn)按鈕1SB1，1KA1閉合，接通正轉(zhuǎn)接觸器2KM2線圈回路，主電機(jī)和工作閘接觸器2KM5同時(shí)得電，工作閘敞開，主電機(jī)進(jìn)入正轉(zhuǎn)起動(dòng)狀態(tài)，經(jīng)時(shí)間繼電器KT延時(shí)，2KM4吸合，主電機(jī)全速運(yùn)行。

2.2 安全保護(hù)

FR1、FR2、FR3分別為主電機(jī)、安全閘和工作閘的熱繼電器常開觸點(diǎn)。當(dāng)電機(jī)發(fā)生過載和缺相故障時(shí)，其常開觸點(diǎn)閉合，安全繼電器4KA1線圈得電吸合，斷開2KM2和2KM3線圈回路，主電機(jī)斷電停車。裝置還具有安全閘敞閘狀態(tài)聯(lián)鎖、棘爪開閘狀態(tài)聯(lián)鎖、安全閘與主電機(jī)聯(lián)鎖等保護(hù)功能。

3 集控電源柜

集控電源柜為所有絞車的總電源柜，安裝在井口信號(hào)室內(nèi)，對所有絞車電源實(shí)行集中控制，保護(hù)由井口信號(hào)室至每臺(tái)絞車的輸電線路。

3.1 主回路

考慮到集控設(shè)備的通用性，裝置按東、西、南、北四個(gè)方向絞車群集中控制設(shè)計(jì)，以適應(yīng)不同工程施工的需要。開關(guān)一律選用剩余電流動(dòng)作塑殼斷路器，以確保各絞車群的供配電安全。電源接觸器1KM具有電源速斷功能。

3.2 電源速斷保護(hù)

1）同一集控組內(nèi)絞車之間的閉鎖控制。同一集控組的絞車，有1臺(tái)或幾臺(tái)發(fā)生故障停車時(shí)，其他運(yùn)行正常的絞車也必須立即停車，以確保同一組絞車運(yùn)行同步。電源接觸器1KM線圈回路中分別串聯(lián)了東、西、南、北絞車群速斷保護(hù)接線端子，各方向絞車群中每臺(tái)絞車的安全繼電器常閉觸點(diǎn)串聯(lián)后，再與該方向的速斷保護(hù)接線端子相連接，任何1臺(tái)絞車的安全繼電器動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)都會(huì)斷開1KM線圈回路。

2）井下吊盤人員速斷控制。接線端子9-10與井下吊盤配電箱內(nèi)的速斷開關(guān)相連，速斷開關(guān)平時(shí)處于斷開狀態(tài)，使用鑿井絞車時(shí)由吊盤人員合閘，操作完畢再由吊盤人員斷開。絞車提落過程中井下出現(xiàn)緊急情況時(shí)，吊盤人員可直接斷開速斷開關(guān)，實(shí)施緊急停車。

3）井口信號(hào)人員速斷控制。井口信號(hào)人員在操作過程中，遇緊急情況可立即按下急停按鈕1SB3。每臺(tái)絞車的電源相序必須一致。同一集控組的絞車，滾筒纏繩量、鋼絲繩規(guī)格、絞車型號(hào)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速必須相同；制動(dòng)器的閘瓦間隙調(diào)節(jié)要保持一致。閑置不用的集控開關(guān)，用透明膠帶將其操作手柄固定在斷開位置，并用文字注明。

4 結(jié)語

實(shí)踐證明，裝置解決了使用中的運(yùn)行不同步問題，保護(hù)功能齊全，安全可靠；元器件選型與布置合理，標(biāo)注清晰直觀，操作、維護(hù)、安裝與調(diào)試簡單便捷，適用于各類豎井工程的施工需要。

TD534

B

1004-4620（2015）03-0079-02

2014-06-30

李迎，男，1972年生，1992年畢業(yè)于吉林電氣化高等?？茖W(xué)校工企供電專業(yè)?，F(xiàn)為萊鋼集團(tuán)礦山建設(shè)有限公司電氣工程師，從事金屬礦山電氣技術(shù)工作。