門式與橋式起重機電氣保護系統的檢驗技術

李勤超

（西雙版納州質量技術監督綜合檢測中心，云南 西雙版納 666100）

橋架型起重機包括門式、橋式起重機，二者在實際使用中存在著一定共同之處，也可以說門式起重機就是橋式起重機的一種變形，也就是“龍門吊”。通過對門式、橋式起重機結構分析可知，其主體大約占據整個起重機工作系統中的60%以上，在實際運行過程中可以搬運大量的重物，極大的節省了人力勞力。但是由于門式、橋式起重機在使用環境較為惡劣，部分生產單位全天24小時工作，這就增加了起重機的故障頻率，特別是在電氣系統方面。門式、橋式起重機的電氣保護系統尤為重要，也是確保生產安全的重要一環。這就需要對起重機的電氣保護系統進行檢驗，降低整個電氣保護系統的安全隱患。

1 門式、橋式起重機相關闡述

門式、橋式起重機是一種橋架類型的起重機，在實際運行當中，需要將貨物裝置懸掛在橋梁上的起重小車、葫蘆、臂架上，由機械結構運行實現起重、搬運作用。其中橋式起重機通常要橫架在車間、倉庫等區域，并在空中展開貨物吊運，通常包括橋架、小車、其中機構、小車運行機構、橋架運行機構、司機室、導電裝置、軌道等部件組成；門式起重機與橋式起重機的結構類似，更多是在工地等露天場地使用，特別是在港口碼頭領域中的應用十分廣泛，相比橋式起重機多了支腿部件。

2 門式、橋式起重機的電氣保護系統

在門式、橋式起重機當中，電氣保護系統不可或缺的重要組成部分，主要是確保設備運行以及工作人員安全。大體上來看，門式、橋式起重機二者的電氣保護系統結構基本一致，主要差異是工作環境不同，所以可以將二者的電氣保護系統同時進行研究。電氣保護系統當中主要包含了電動機保護、電動機定子異常保護、線路保護、零位保護、絕緣電阻保護、超速保護、起升高度保護、正反向接觸器保護等。這些保護裝置都在電氣控制系統的控制范圍，通過系統自動協調確保設備、工作人員的安全，避免在起重機運行當中產生各種電氣事故。此外，電氣保護系統是一個整體，如果一個保護裝置產生了故障問題，很有可能造成整個電氣保護系統損壞，導致起重機無法運行，這就需要全面做好門式、橋式起重機電氣保護系統檢驗工作，提高起重機的運行效能。

3 門式、橋式起重機電氣保護系統檢測技術

在電氣保護系統當中，主隔離開關主要是用作斷開供電網以及起重機設備電路連接，并切斷起重機運行的總電源。在展開電氣保護系統檢驗工作時，通常需要將主隔離開關斷開。在主隔離開關斷開之后，需要保證用電部位、無電部位的有效斷開距離，并具有非常明顯的斷開點，在斷開點部位要做好絕緣工作，避免意外通電。斷開距離需要工作人員能夠直接觀察到二者之間的距離，確定主電源已經被斷開。在檢驗過程中需要注意一點，空氣開關以及鐵殼開關通常都是作用于負載開關，不能當做起重機主隔離開關使用。空氣開關、鐵殼開關偶爾在斷開位置時，并且切斷總電源和起重機電電氣系統電源，或者二者之間沒有明顯的間隙，這就會提高電氣保護系統的檢驗安全隱患。

3.1 零位保護檢驗

電氣保護系統中的零位保護主要的作用是避免起重機操作臺手柄在非零位置上突然斷電的情況，如果此時操作員離開了工作臺，沒有將操作手柄歸到零位上，則在起重機恢復電力時，可能造成起重機自行啟動的事故。而零位保護就是在起重機發生了突然斷電之后，即使手柄沒有處于零位也不會意外啟動。作為工作人員安全的保護設備，在實際使用中有著很重要的地位。門式、橋式起重機如果采用了不能自動復位的控制器控制結構電機時，必須要設置零位保護；采用了自動復位的控制器控制機構電動機時，則可以不設置零位保護。

在零位保護檢驗當中，通常都是采用通電試驗方法。機構電動機采用凸輪控制器直接控制檢驗法關閉總電源，并將一個控制手柄歸于零位，再接通總電源進行操作，此時總電源應該不能接通。將所有的控制器手柄歸到零位上，再接通總電源，此時總電源可以接通。機構電動機所采用的主令控制器、接觸器控制檢驗方法切斷總電源，之后再把控制器手柄桂魚零位，并安置在運行位置，之后再接通總電源，此時結構電動機不能同時啟動。

3.2 總電源短路保護和失壓保護檢驗

如果門式、橋式起重機在運行過程中出現了絕緣損壞、碰撞、相間短路等問題時，總電源電路保護系統可以第一時間切斷故障電源。總電源短路保護設備主要包括斷路器和熔斷器。總電源失壓保護是在供電電源中斷之后，可以自動將總電源回路斷開，如果恢復正常供電，需要進行人工操作才能夠讓總電源回路接通。通常情況下，可以將自動復位按鈕要串入到總電源接觸器線圈回路或者自動斷路器的失壓脫扣線圈當中，這樣即可在總電源出現失壓之后實現自動保護。

在總電源短路保護檢驗當中，最為重要的就是檢驗總電源回路系統是否符合行業標準，如果存在問題需要第一時間解決。通常要計算出總電源回路當中的熔斷器額定電流、自動斷路器瞬時動作過電流脫扣整定電流值，還與總電源回路當中的熔斷器額定電流、自動斷路器瞬時動作電流脫扣器整定電流進行對比，二者數值應該相符。在失壓保護檢測當中，多數都是采用通電試驗檢測方法。也就是在檢測過程中打開緊急事故開關，此時整個系統中的保護裝置聯鎖接觸點都應該是閉合狀態，將地面上的總電源開關、起重機主隔離開關合上，此時起重機總電源接觸器無法同時動作。在自動斷路器操縱柄動作過程中，總電源接觸器、斷路器動作，并且總電源能夠接通。在空載狀態下，拉下地面總電源開關或主隔離開關，總電源接觸器與斷路器會同時動作，并且總電源回路會斷開。在檢驗過程中，需要詳細記錄起重機各個零部件額定電流、電動機型式，并按照《起重機設計規范》相關條款計算尖峰電流。還需要計算總電源回路當中設置適合的熔斷器額定電流和斷路器瞬間動作整定電流，確保能夠達到標準。

3.3 電動機過載保護和超速保護檢驗

如果電動機負載突然增加，證明內部運行電流也有所增加，待到增加到一定程度之后就會造成線圈燒毀，過載保護就是在電流超過了設定閾值自動切斷電路的裝置，保護線圈的安全。超速保護作為限制開關，通過分析內部電流特點可知，轉速和磁場二者成反比，如果磁場低于設定的閾值，則電機轉速會超過允許值。通常超速開關都安裝在直流電動機軸頭位置，超速開關的運行主要依賴內部離心軸，通過接點實現動作。

電動機過載保護方法較多，通常都是采用電流繼電器、帶熱脫扣器斷路器。繞線電動機通常是采用過電流繼電器保護過載電流。鼠籠型電動機過載保護通常是采用帶熱脫扣器電路器。對于起升機構、非平衡變幅結構等負載超閾值可能造成危險的部位需要安裝超速保護，通常情況下超速保護裝置整定值下降額度要控制在1.25～1.4倍之間，繼電器設定的動作電流需要是額定電流的2.5倍。例如在吊運熔融金屬起重機（橋式）當中，要求起升機構上必須要設置超速保護裝置。起重機當中的每個電動機都要設置單獨的裝置進行過流保護，如果異步電動機是三相繞線型，則需要對其中兩項進行過流保護即可，直流電動機通常設置一個保護裝置即可。對于電動機第三相需要采用總過流保護裝置，如果產生了過流情況，可切斷總電源停止起重機運行。檢測人員需要結合以上多個標準和原則進行過流繼電器展開檢測，判定所選擇的繼電器是否滿足標準，整定值是否精準無誤。

3.4 斷電開關檢驗

在展開門式、橋式起重機操作過程中，可能會遇到一些突發狀況。此時操作人員需要快速斷開總電源（緊急斷開開關通常設置在司機室內部）。斷電之后需要人工復位。對于門式、橋式起重機來說，緊急斷電開關通常要具備以下幾點特性。

（1）需要將接觸器設置在總電源回路上，在總電源基礎器周圍全部引入動作結構電源。

（2）在展開結構設計當中，緊急斷電開關需要有人工復位結構。

（3）如果門式、橋式起重機設置了無需操作人員離開的位置，在總電源接觸前可以快速斷開電源，所以此情況不需要再設置緊急斷電開關。

在緊急斷電開關檢驗當中，需要遵循的順序有如下幾點。

（1）對于門式、橋式起重機總電源設置接觸器的情況，需要對接觸器進行核實和檢查。

（2）展開通電試驗工作，斷開緊急斷電開關，此時主電源上的接觸器可以快速將回路切斷，此時全部的結構都能夠停止運行，起重機處于停止運行的狀態。

（3）門式、橋式起重機當中的緊急斷電開關達到了以上兩個標準，即可判定該裝置設置符合行業標準。

4 結語

綜上所述，為了能夠保障門式、橋式起重機運行安全，必須要全面加強電氣保護系統的檢驗工作，針對電氣保護系統的相關問題，抓住每個檢驗環節的要點，這樣才能夠有效提高檢驗質量，確保整個電氣系統的安全性，充分發揮起重機的運行效能。