起重機電動機定子異常失電保護檢驗

梁有明

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院無錫分院，江蘇 無錫 214174）

起重機電動機定子異常失電保護檢驗

梁有明

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院無錫分院，江蘇 無錫 214174）

為防止起重機起升機構(gòu)因電動機失電而制動器仍然通電導(dǎo)致重物墜落，特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范規(guī)定：對于吊運熔融金屬或者發(fā)生事故后可能造成重大危險或者損失的起重機械起升機構(gòu)應(yīng)設(shè)置電動機定子異常失電保護。本文對電動機定子異常失電保護的相關(guān)條款進行梳理和解讀，探討電動機定子異常失電保護的檢驗方法。

起重機；電動機；定子異常失電保護；檢驗

2007年遼寧鐵嶺清河特鋼事故的發(fā)生，給起重機從業(yè)人員敲響了警鐘。經(jīng)調(diào)查認定，引起該事故的主要原因是起升機構(gòu)正反向接觸器出現(xiàn)故障，造成起升電動機失電而制動器仍得電松閘。為此，國家質(zhì)檢總局先后出臺了一系列文件和規(guī)范，加大對冶金起重機的監(jiān)管力度，要求冶金起重機等發(fā)生事故后可能造成重大危險或者損失的起重機應(yīng)設(shè)置正反向接觸器故障保護或者電動機定子異常失電保護。

涉及起重機正反向接觸器故障保護或者電動機定子異常失電保護的法規(guī)、標準包括：質(zhì)檢辦特〔2007〕375號《關(guān)于冶金起重機械整治工作有關(guān)意見的通知》、GB/T 3811-2008《起重機設(shè)計規(guī)范》、TSG Q0002-2008《起重機械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程－橋式起重機》、GB 6067.1-2010《起重機械安全規(guī)程 第1部分：總則》、TSG Q7016-2016《起重機械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》和TSG Q7015-2016《起重機械定期檢驗規(guī)則》。本文將對上述法規(guī)和標準中的相關(guān)條款進行解讀。

1 相關(guān)術(shù)語和條款解讀

375號文、TSG Q0002-2008、GB 6067.1-2010、TSG Q7016-2016和TSG Q7015-2016要求設(shè)置正反向接觸器故障保護或者電動機定子異常失電保護的對象是起升機構(gòu)，而GB/T 3811將這一要求延伸至各起重機構(gòu)，包括起升機構(gòu)和有重力負載的變幅機構(gòu)（如臂架變幅結(jié)構(gòu)）。值得注意的是，部分門座起重機的變幅機構(gòu)在變幅時有類似鐵嶺事故中制動器接觸器自鎖的設(shè)計，是不符合電動機定子異常失電保護要求的。

正反向接觸器（也稱可逆接觸器），是指采用接觸器的主觸點接通或斷開電動機的定子電源。正反向接觸器主觸點能夠改變定子電源的相序，使電動機能正反兩個方向運行。當(dāng)正反向接觸器出現(xiàn)“故障”（如線圈斷路、銜鐵卡住、觸頭粘連或因為銹蝕永久斷開），導(dǎo)致電動機斷電或不能得電而制動器仍處于通電松閘狀態(tài)時，就會引發(fā)重物墜落事故。

GB 6067.1-2010和TSG Q7015-2016中的“調(diào)速裝置”，包括連接在起升機構(gòu)電動機動力電源回路的所有調(diào)速裝置，如變頻器、可控硅定子調(diào)速調(diào)壓裝置等。

不僅僅是正反向接觸器，主觸頭接在起升機構(gòu)電動機定子回路中的所有接觸器，如調(diào)速接觸器（能耗制動、渦流制動等）、變頻器和晶閘管定子調(diào)速調(diào)壓裝置的旁路接觸器、只起接通作用的接通接觸器等，上述接觸器失電而制動器處于得電松閘狀態(tài)時，也會引發(fā)重物墜落事故。

正反向接觸器故障保護與電動機異常失電保護是對同一問題的兩種表述，其目的都是防止電動機失電和制動器仍然通電。

2 是否需要電動機異常失電保護的判斷方法

檢驗時需要判斷起重機是否需要設(shè)置電動機定子異常失電保護，判斷要點如下。

（1）盡管TSG Q7016-2016和TSG Q7015-2016中定子異常失電保護的對象是起升機構(gòu)電動機，但建議參照GB/T 3811-2008延伸至各起重機構(gòu)。

（2）正反向接觸器故障保護要求不應(yīng)局限于冶金起重機。當(dāng)且僅當(dāng)起升機構(gòu)電氣控制系統(tǒng)中同時具有方向接觸器（上升、下降，包括其他涉及起升機構(gòu)動力電源的接觸器）回路和制動器接觸器回路，應(yīng)具有正反向接觸器故障保護功能。

（3）以電動葫蘆作為起升機構(gòu)，以及起升制動器的供電電源直接與起升電動機供電電源定子繞組輸入端連接的起重機，不需要設(shè)置電動機定子異常失電保護。原因：前者電氣控制系統(tǒng)中雖然有正反向（上升、下降）方向接觸器回路，但是并沒有制動器接觸器回路；后者能保證電動機失電時制動器同時上閘。

圖1 凸輪控制器控制通用橋式起重機電氣原理圖

（4）由凸輪控制器控制的額定起重量較小（小于20噸）的通用橋式起重機，無需設(shè)置電動機定子異常失電保護。原因：起升電動機及制動器動力電源由凸輪控制器直接通斷，而凸輪控制器觸點被認為是可靠觸點，無方向接觸器和制動器回路（圖1）。

（5）通常情況下，額定起重量大于20噸的通用橋式起重機、冶金起重機的起升機構(gòu)是采用“主令控制器—接觸器”或其他方式間接控制，其電氣控制系統(tǒng)中一般同時具有方向接觸器回路和制動器接觸器回路，因此應(yīng)設(shè)有電動機異常失電保護功能。

3 電動機異常失電保護檢驗方法

檢驗中，首先是查閱電氣原理圖，確認用于吊運熔融金屬、港口或造船用大型起重機械等起升機構(gòu)是否設(shè)置了電動機定子異常失電保護功能。然后按照以下方法進行動作試驗。

（1）起升機構(gòu)電動機運行采用正反向接觸器控制方式：起升機構(gòu)空載上升/下降，在運行過程中人為斷開上升/下降接觸器線圈回路（可在接觸器線圈回路中串接一個與其工作電流相適用的試驗開關(guān)來安全斷開；當(dāng)起升機構(gòu)由多臺電動機驅(qū)動且分別由獨立正反向接觸器控制的，試驗時應(yīng)同時斷開每臺電動機的上升/下降接觸器線圈回路）使起升機構(gòu)電動機（一臺或多臺）失電，此時所有起升制動器應(yīng)能可靠上閘，起升機構(gòu)能有效停止運行。

（2）起升機構(gòu)電動機運行采用變頻調(diào)速控制方式：起升機構(gòu)以空載作上升/下降運行，在運行過程中人為斷開起升機構(gòu)變頻器控制端的上升/下降控制信號回路（可在控制信號回路中串接一個與其工作電流相適用的試驗開關(guān)來安全斷開；當(dāng)起升機構(gòu)由多臺電動機驅(qū)動且分別由獨立變頻器控制的，試驗時應(yīng)同時斷開每臺電動機的變頻器控制信號回路）使起升機構(gòu)電動機（一臺或多臺）失電，此時所有起升制動器應(yīng)能可靠上閘，起升機構(gòu)能有效停止運行。

（3）當(dāng)起升機構(gòu)電動機采用其他控制方式時，可按照上述類似方法進行檢驗。

動作試驗時，若發(fā)現(xiàn)起升制動器未及時上閘，則應(yīng)立即切斷起重機總電源或起升機構(gòu)獨立電源，以防止事故發(fā)生。

4 結(jié)語

以上對起重機電動機定子異常失電保護的有關(guān)要求進行了匯總，對部分條款及電動機定子異常失電保護的檢驗給出了自己的理解。

[1] GB/T 3811-2008起重機設(shè)計規(guī)范[S]. 中華人民共和國國家標準， 2008.

[2] TSG Q0002-2008起重機械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程－橋式起重機[S]. 特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范，2008.

[3] GB 6067.1-2010起重機械安全規(guī)程 第1部分：總則[S]. 中華人民共和國國家標準， 2010.

[4] TSG Q7016-2016起重機械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則[S]. 特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范，2016.

[5] TSG Q7015-2016起重機械定期檢驗規(guī)則[S]. 特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范， 2016.

[6] 楊斌. 起重機保護接地檢驗檢測分析[J]. 科技資訊， 2010(15).

[7] 王松雷，盧錫駿. 起重機金屬結(jié)構(gòu)的接地檢驗[J]. 現(xiàn)代機械，2009(05).

TH215

A

1671-0711（2016）12（下）-0047-02