關于門式與橋式起重機電氣保護系統的檢驗技術分析

劉汝超

（廣東省特種設備檢測研究院順德檢測院，廣東 順德 528300）

因橋式起重機與門式起重機這兩種機械設備本質是共通的，可以將其統稱為橋架型起重機。橋架型起重機在我國起重機設備中所占的比例較高，近年來，橋架型起重機安全事故頻發，其中以電氣系統安全事故為主，對工作人員的人身安全及財產安全造成了巨大的威脅。因此，筆者建議應加強起重機的電氣系統檢驗，使起重機的電氣系統符合國家安全技術規范的相關要求，才能保證起重機安全、可靠運行；才能保障作業人員的人身安全；才能降低安全事故發生的機率。

1 橋架型起重機電氣保護系統概述

橋架型起重機電氣系統都要設置必要的電氣保護系統。一般有切斷總動力電源回路的斷開裝置；總電源的短路保護和失壓保護；電動機的零位保護、過熱保護及超速保護；緊急切斷總動力電源的開關保護；限制運動行程和工作位置的安全裝置；起重量限制器；斷相保護和錯相保護；絕緣保護；接地保護和安全距離，導電裸滑線的安全防護及其他保護。電氣保護系統一般不是以單個電路的形式出現，而是根據工作要求及保護對象的不同設計于起重機主回路、控制回路、以及照明回路等各種電路中。起重機電氣保護系統在起重機電氣系統中的作用十分顯著，其可以用于保障電氣設備正常運行與作業人員的人身安全。前文便提到門式起重機和橋式起重機的本質、基本結構都是大同小異的，而這兩種設備的主要差別在于它們的使用環境，相對于橋式起重機而言，門式起重機的使用環境較為惡劣，在電氣系統設計時電氣保護系統相應增加，如防風防滑裝置、報警裝置、軌道清掃器等。

2 起重機電氣保護系統的檢驗技術

起重機電氣保護系統的檢驗，主要是檢驗人員根據特種設備安全技術規范TSG Q7016-2016《起重機械安裝改造重大修理監督檢驗》及TSG Q7015-2016《起重機定期檢驗規則》中對電氣保護系統的要求，檢驗電氣保護系統的設置是否完善，功能是否有效可靠。要做好起重機電氣保護系統的檢驗工作，檢驗人員必須要全面熟練掌握電氣知識，在審查起重機電氣原理圖時才能作出正確的判斷，才能避免在檢驗工作中潛在各種各樣的電氣隱患。筆者結合檢驗工作中的一點體會，對橋架型起重機電氣保護系統中部分裝置進行如下分析。

2.1 電源滑觸線及其防護檢驗

電源滑觸線通常采用型鋼、銅質剛性滑觸線或安全滑觸線，滑觸線應根據起重機的容量及使用環境進行選擇。提供起重機供電的電源滑觸線必須是三相四線制（3φ+PE）。為保證供電可靠，避免起重機在運行過程由于集電器與滑觸線接觸不良，造成起重機瞬間失電引起電氣系統故障，安裝電源滑觸線時應配置通過自身重量或彈簧加壓的雙集電器。電源滑觸線應布置合理，與周圍設備應有足夠的安全距離，或采取安全防護措施，當人靠近時不會意外觸及。在檢驗過程中應注意，當橋架型起重機的司機室位于大車滑觸線側時，在有觸電危險的區域，通向起重機的梯子和走臺與滑觸線間應設置防護板；為防止小車在端部極限位置時因吊具或鋼絲繩晃動與滑觸線意外接觸，橋架型起重機大車滑觸線側的端梁下應設置防護板。但當滑觸線是采用安全滑觸線，且安裝在端梁上時，由于吊具或鋼絲繩晃動都無法接觸滑觸線，筆者認為就無需要安裝防護板了；當橋架型起重機作多層布置時，下層起重機的滑觸線必須全長設置防護板或采用電纜或安全滑觸線供電；對其他使用滑觸線的起重機，對易發生觸電的部位也要設防護裝置。

2.2 主隔離開關檢驗

維修人員在對橋架型起重機的電氣保護系統進行檢修時，一般都需要在起重機斷電的情況下進行。為確保供電電源處于斷電狀態，保障維修人員的人身安全，需要在總電源和起重機電氣設備二者間，設置一個隔離開關以便于切斷起重機的電源。在斷開主隔離開關時，必須保持有效斷開距離與明顯可見的斷開點，這是為了確保檢修工作人員在檢修時的人身安全，以及方便其能盡快地了解起重機的電源狀態，從而加快檢修工作的進程。當空氣開關與鐵殼開關作為主隔離開關使用時，雖然皆呈現斷開狀態，但是這也并不完全意味著起重機的電源便是真正斷開的，這是由于此種裝置斷開點過于隱蔽，難以被維修人員在第一時間內發現，因而筆者并不建議將其作為橋架型起重機的主隔離開關使用。

2.3 緊急斷電開關檢驗

工作人員在操作橋架型起重機或維修人員在檢修起重機的電氣保護系統時，若遇到突發情況，可通過斷開緊急斷電開關切斷橋架型起重機總電源。常規情況下，進行緊急斷電需要滿足下列要求：起重機的總電源上安裝有接觸器，同時需在總電源接觸器開端部分，對運動結構電源進行控制作業，緊急斷電開關還需要通過復位結構。因此，在實際的檢驗中，檢驗人員應當對橋架型起重機的總電源與接觸器，同時進行考察和系統地分析，步驟如下：首先要切斷緊急斷電開關，并觀察切斷后的緊急斷電開關是否可以自動復位，通過總電源的接觸器，來切斷橋架型起重機的主回路線路，便可將起重機維持于停運狀態，檢驗人員才能有效判定起重機緊急斷電開關是否符合檢驗規范的相關要求。另外，當起重機設置有多個操作裝置或控制點時，應在每個操作裝置或控制點便于工作人員操作的地方設置緊急斷電開關。

2.4 絕緣電阻保護檢驗

為防止人體直接或間接觸及帶電體，造成觸電事故的發生。起重機一般采取電氣絕緣防護作為直接接觸防護。但電氣的絕緣性在使用過程中會受到環境、機械、化學、電氣及熱的影響，使電氣的絕緣性降低，從而容易造成觸電事故的發生。加強絕緣電阻保護檢驗，能夠提高橋架型起重機作業的安全指數，同時亦是起重機設備正常運行的一個不可或缺的條件。對于不相同電壓數值的用電裝置來說，檢驗人員可以采用不同的方法對裝置進行檢查，但是在通常情況下，用電裝置的額定電壓多數是500V 左右，因而便可以采用絕緣電阻測量的方法對其進行檢查。在檢查橋架型起重機絕緣電阻之前，檢驗人員首先斷開起重機供電地面上的總電源開關，并在開關處掛上安全警示標志，必要時設專人守護。人為將橋架型起重機上的全部電源開關都進行關閉，其次再將電氣線路聯通起來，控制器及接觸器人為處于接通狀態。然后用500V 的兆歐表進行測量。需要注意的是，在絕緣電阻測試前，檢驗人員尤其要注意短接易于被擊破的電子元器件，如此可以大大降低電子元器件損壞的概率。測量時，兆歐表的L 端口需要連接在橋架型起重機的線路中，而E 端的端口則連接在橋架型起重機的金屬結構或接地極中，所選擇的測量點應選擇魚嘴夾容易夾住的部位，用銼刀除掉鐵銹、油漆、露出金屬光澤以保證接觸良好。待電阻數值完全穩定下來后，檢驗人員再讀取相對應的準確電阻值。在常規狀態下，其電阻值應不低于1 兆歐。

2.5 過載保護檢驗

通常情況下，額定功率大于2kW 的電動機應配備電動機的過載保護。電動機的過載保護可以用過載保護器、溫度傳感器、電流限制器等器件來完成。在橋架型起重機中使用頻率最高的方法是電流保護，其是指把電流繼電器線圈串聯起來，并將其放置在被保護的電流回路上，從而確?？傠娫?、安裝連鎖回路以及聯鎖觸點連為一體。在檢驗的過程中，檢驗人員必須知道電動機是否需要設置過載保護，過載保護的整定值是否滿足電動機的工作要求；在斷開起重機總電源的情況下，人為試驗檢查電流繼電器觸點是否處于粘死狀態，有無人為短接電流繼電器觸點。需要注意的是：橋架型起重機的電動機需要單獨設置過載保護，當機構采用兩個電動機驅動時，不允許兩個電動機共用一組過載保護，這是為了實現每個電動機的過流保護作業。當然，瞬時動作的過電流繼電器做電動機過載保護時，三相繞線異步類型的起重機的任何兩相，均可以設置過載電流保護，以便進行過流保護作業；所有電動機的第三相，則必須設置總過流保護裝置，以此來提高起重機作業的穩定性；但所有三相繞線異步類型的起重機的第三相已安裝了過電流保護時，則所有電動機的第三相不需要安裝總過流保護裝置。

3 結語

門式和橋式起重機的電氣保護系統，是設備能夠穩定運行的關鍵因素，其可以有效提高起重機的運行質量與安全。因此，在實際的檢驗中，必須加強對電氣保護系統檢驗工作的力度，對起重機的電氣保護系統進行綜合分析，通過科學的測量方法對起重機的電氣保護系統進行安全評價，極大地減少橋架型起重機電氣保護系統發生故障的次數，為起重機的良好運行奠定扎實的基礎。