Kranskyddsutrustning

Allmänna villkor för skydd av elektrisk utrustning av kranar från nödsituationer

Enligt syftet, detaljerna för arbetet och designegenskaperna klassificeras kranar som utrustning med ökad fara, vilket förklaras av själva processen för driften av dessa mekanismer på platser och i lokaler där människor och värdefull utrustning finns på samma plats . tid.

De allmänna kraven för säkerheten för kranar och kranelektrisk utrustning är formulerade i enlighet med "Regler för konstruktion och säker drift av kranar" och "Regler för konstruktion av elektriska installationer".

All elektrisk utrustning placerad i kranstyrhytter ska förses med jordade metallkapslingar eller ska vara helt inneslutna från möjligheten att vidröra spänningsförande delar. Styrskåpet ska även innehålla en anordning som ger direkt eller fjärravstängning av alla strömkabeldragningar som dras genom kranen, exklusive inmatningsenheter.

Utgång till kranplattformar där elektrisk utrustning som inte är skyddad av inneslutningar är placerad, strömkablar eller vagnar vagnar, kan endast utföras genom dörrar och luckor som har ett lås som stänger av tillförseln av alla elektriska energikällor till kranen.

Den del av huvudboggier, huvudströmavtagare och elnät som förblir spänningssatta när hela kranfördelningen är avstängd. det måste finnas tillförlitligt skydd mot oavsiktlig kontakt med dem. Denna vakt måste ha ett lås med en individuell nyckel.

Reparation och inspektion av de strömförande ledningarna kan endast utföras när strömförsörjningen till huvudvagnarna eller den gemensamma inmatningsanordningen utanför kranen är avstängd. Kedjor av flera kranar drivs av vanliga verkstadsvagnar, sedan tillhandahålls ett reparationsområde där vagnarna kan stängas av utan att strömförsörjningen till övriga kranar avbryts.

Kranar är rörliga enheter och utsätts för vibrationer och stötar under rörelse, därför är risken för skador på krankablar och vajrar relativt sett högre än när de står stilla. Dessutom, på ett antal kranar, utförs överföringen av ström till rörliga delar med hjälp av flexibla slangkablar, vars skada inte helt kan uteslutas. Med detta i åtanke är skyddets första uppgift att skydda den elektriska utrustningen på kranar från kortslutningsströmmar.

Strömmar k. H. i individuella kretsar inom kranen kommer att vara mindre, mindre är tvärsnittet av monteringstrådarna för dessa kretsar, och mindre är storlekarna på de olika strömanslutningarna och strömanslutningarna. Maximala kortslutningsströmmar i styrkretsar med ett ledningstvärsnitt på 2,5 mm2 är 1200-2500 A.Samtidigt, för att skydda kretsarna, är det möjligt att använda säkringar av PR-serien för strömmar 6-20 A eller alla typer av automatiska omkopplare AP 50, AK 63, etc. z., A, i elektriska motorkretsar, grovt sett, kan bestämmas med formeln

där Azkzyuf — kortslutningsström i matningsfasen, linjen efter 0,04 s; сn är tvärsnittet av tråden i den aktuella kretsen, mm2.

Eftersom nuvarande k. F. bör inte förstöra omkopplingsanordningen i denna krets förrän den är avstängd, då när du väljer enheter och trådtvärsnitt är det nödvändigt att observera vissa förhållanden som säkerställer enhetens termiska motstånd. Om vi ​​antar att den termiska resistansen för de flesta enheter som används i en elektrisk krandrift är 10Azn i 1 s, bör förhållandet mellan det maximala tillåtna trådtvärsnittet, mm2, och enhetens märkström vara som följer:

där Azn — enhetens nominella ström, A.

Den sista anslutningen visar att vid eventuella kortslutningsströmmar. på en matare med mer än 8000 A är det oacceptabelt att installera enheter för 25 A på grund av termiskt motstånd. Apparater för ström 63 A kan endast användas med en kabelarea som inte är större än 6 mm2 och anordningar för ström 100 A med en kabelarea som inte är större än 16 mm2.

Med möjliga kortslutningsströmmar. 12 000 A (begränsning för kranar) apparater för strömmar på 63 A kan endast användas med kabeltvärsnitt på högst 4 mm2, d.v.s. vid märkströmmar upp till 30 A. Enheter för en ström på 100 A kan användas med kabeltvärsnitt på högst 10 mm2, det vill säga vid märkströmmar upp till 60 A.För kranar som drivs av kraftaggregat med hög effekt är det således nödvändigt att antingen installera enheter för strömmar som inte är lägre än 100-160 A, eller att begränsa tvärsnitten av ledningar till dessa enheter för att minska de möjliga strömmarna upp till h.

Skydd av kranens kabelnät från kortslutningsströmmar. utförs med hjälp av ett momentant överströmsrelä och kan vid behov utföras genom att ställa in automatiska enheter.

Skydd av ledningar från kortslutningsströmmar. komplicerat av det stora effektområdet hos mekanismernas elmotorer inom samma kran. I enlighet med reglerna för elektriska installationer ska skyddsanordningar utformas för en utlösningsström som inte överstiger 450 % av den skyddade kretsens kontinuerliga ström. Samma regler för ledningar och kablar som arbetar med en intermittent belastning, den tillåtna värmeströmmen bestäms av uttrycket

Där Azpv och Azn — nominella kabelströmmar i intermittenta och långvariga driftsätt.

Vid arbetscykel = 40 % Azpv = 1,4 x Azn. Således bör multipeln av skyddsinställningen till den tillåtna strömmen i tråden (kabeln) inte överstiga 450 / 1,4 = 320 % av strömmen i en 40 % arbetscykel. De tillåtna belastningarna av ledningar och kablar i kranen vid en omgivningstemperatur på 45 ° C anges i referenstabellerna.

Elektriska krandrifter har följande huvudtyper av skyddsanordningar:

• maximalt skydd för att koppla bort frekvensomriktaren från nätverket i händelse av otillåtna strömmar i den skyddade kretsen;

• nollskydd för att stänga av den elektriska drivenheten i händelse av avbrott eller avbrott i strömmen från strömkällan.En typ av nollskydd är nollblockering, som förhindrar att motorn startar av sig själv när strömmen återställs på matningsledningen om reglaget är i driftläge

• maximalt skydd för att förhindra att rörliga strukturer rör sig över vissa tillåtna gränser.

En viktig uppgift för skyddssystemet är att förhindra otillåtna överbelastningar för alla typer av elektriska drivningar av kranmekanismer förknippade med felaktiga styrkretsar, blockering av mekanismer, öppen krets av bromsen, etc. Detta är skillnaden mellan överbelastningsskyddskraven för kranen elektriska överbelastningsskyddsenheter för elektriska enheter med kontinuerlig drift...

På grund av osäkerheten i belastningen på kranmekanismerna, motorernas växlande uppvärmningshastigheter, deras drift under förhållanden med frekventa starter och bromsar, är det inte ens möjligt att ställa in uppgiften att skydda elektriska enheter från termiska överbelastningar. Det enda villkoret för att förhindra termisk överbelastning av kranens elektriska utrustning är dess korrekta val, med hänsyn till alla förberäknade driftlägen som är möjliga under drift.

På så sätt reduceras överbelastningsskyddet till att övervaka inkopplingsströmmen vid stegstart och skydd mot stopp av squirrel-cage-motorer eller elektriska drivningar med strömavbrott. Med en korrekt organiserad start av den elektriska drivningen med stegvis acceleration bör startströmmen inte överstiga 220-240% av strömmen som motsvarar det beräknade värdet.

Med hänsyn till den nödvändiga marginalen för att sprida både startströmmen och den maximala reläinställningen, bör den senare konstrueras för att arbeta med en ström på cirka 250 % av märkströmmen, vilket kan vara lika med eller mindre än motorströmmen i arbetscykeln = 40 %.

Enligt ovanstående är överströmsreläet i kranens drivsystem tilldelat två funktioner:

1. skydd mot kortslutningsströmmar. ledningar (kablar) i varje pol för likström och i varje fas för växelström,

2. överbelastningsskydd, för vilket det räcker att ansluta reläet till en av polerna eller en av faserna.

I enlighet med reglerna måste kran elektriska drivningar ha noll blockering, det vill säga i händelse av ett strömavbrott, måste det elektriska ställdonet stängas av, och dess återstart är möjlig först efter att kontrollelementet återgår till sitt nollläge. Detta krav gäller inte golvknappar med självjusterande knappar.

Närvaron av nollblockering utesluter självstart av elektriska krandrifter och utesluter även multipel påslag när olika skydd utlöses.

Fasförlustskydd gäller inte ventiler. Analysen av de möjliga konsekvenserna av ett fasbortfall utanför kranen och ett acceptabelt fasförlustskyddssystem visade att det å ena sidan inte finns någon tillfredsställande teknisk lösning för användning av en pålitlig, billig och enkel fasspänningsstyrning. och å andra sidan är det osannolikt att fasfel in och ut ur kranen beror på att användningen av säkringar i huvudkretsen för närvarande inte praktiseras.

Nya dynamiska bromssystem, som ersätter motsatta bromssystem, minimerar risken för att lasten faller vid fasbortfall.

Överbelastningsrelä i krandrift

För att skydda kretsarna i kranens elektriska utrustning från överbelastning används ett elektromagnetiskt ögonblicksrelä av typen REO 401. Dessa reläer kan användas i både AC- och DC-kretsar. Reläet har två utföranden. I fig. 1 visar en allmän vy av REO 401-reläet.

Reläet består av två huvudblock: en elektromagnet 2 och en öppningshjälpkontakt 1. Magnetspolen 3 är placerad på röret 4, i vilket ankaret rör sig fritt 5. Ankarets läge i röret är justerbart i höjdled och bestämmer värdet på aktiveringsströmmen på reläet. När strömmen i spolen stiger över driftströmmen stiger ankaret och öppnar kontakterna genom kontaktblockets tryckare.

I den andra versionen är reläelektromagneter i en mängd av två till fyra delar monterade på en gemensam bas, som också har en gemensam konsol som överför krafterna från varje enskild elektromagnetisk armatur till en hjälpkontakt installerad på basen. I denna konstruktion verkar således flera elektromagneter på en hjälpkontakt.

Efter avstängning av strömmen återgår ankaret under sin egen vikt. Reläet har en NC-hjälpkontakt. Hjälpkontakten är konstruerad för AC-omkoppling upp till 10 A vid 380 V och eller för DC-omkoppling 1 A vid 220 V och L/R = 0,05

Ris. 1. Allmän bild av REO 401-reläet

Reläspolar för strömmar över 40 A är gjorda av ren koppar. Terminalerna på dessa spolar är placerade på en speciell isoleringspanel. Spolar för strömmar upp till 40 A är isolerade. Vid val av relä för installation iövergripande enheter bör styras av den tillåtna spolbelastningen i arbetscykeln = 40 % och driftområdet, med hänsyn tagen till nödvändiga utlösningsinställningar.

REO 401 reläer kan utföra sina funktioner under förutsättning att startströmmen för den elektriska drivenheten är mindre än strömmen för den blockerade elmotorn när den slås på med märkspänning, det vill säga skyddet av kortslutna elmotorer och elektriska enheter med strömavbrott att använda relä REO 401 är inte möjligt. Skyddet av sådana elmotorer måste utföras med termiskt läge temperatur-ström reläer TRT-serien.

TPT-reläer har fem dimensioner i strömintervallet från 1,75 till 550 A. Reläer av alla typer är inneslutna i ett plasthölje och skiljer sig i formen på det reagerande termiska elementet, närvaron av en extra värmare och dimensionerna på terminalerna. Det femte dimensionsreläet är monterat på strömtransformatorn. Som ett reaktivt termiskt element i reläet används invasal bimetall, rationaliserad av ström och uppvärmd dessutom av en värmare. Reläet har en NC-kontakt utformad för att koppla AC 10 A, 380 V vid Cos φ = 0,4 och DC 0,5 A, 220 V vid L/R = 0,05.

TPT-reläets tekniska data finns i referensböckerna. Tidsegenskaperna för TRT-seriens relä visas i fig. 2. Reläet arbetar inte med 110 % av märkströmmen vid kontinuerlig drift. Vid en ström på 135 % av nominellt tar reläet upp på 5–20 minuter. Vid 600 % av märkströmmen tar reläet upp på 3 till 15 s. En reläregulator låter dig justera den nominella inställningsströmmen inom ± 15 %. Återgången av reläkontakterna till påslaget sker 1-3 minuter efter att strömmen stängts av.

När du väljer ett relä bör du vägledas av villkoren:

1) medelströmmen för den skyddade kretsen får inte överstiga värmarens märkström;

2) med tre starter i rad ska reläet inte fungera;

3) reaktionstiden vid startströmmen får inte vara högre än den tillåtna standbytiden för elmotorn vid ström i detta läge.

Vid användning av TPT-reläets driftstidskarakteristik bör man komma ihåg att de möjliga faktiska avvikelserna för driftströmmen är ca ± 20 % av inställningsströmmen.

Skyddspaneler

I enlighet med kraven måste varje kran vara utrustad med en anordning utformad för att driva mekanismernas elektriska drivningar och stänga av den, dessutom, inkluderingen, d.v.s. strömförsörjningen kan göras efter upplåsning av kopplingsanordningen med en individuell märkesnyckel.

Ris. 2. Tidsegenskaper för TRT-seriens relä.

Nyckeln kan i sin tur inte tas ut utan att utföra avstängningsoperationen. Denna blockering gör det möjligt att säkerställa att kranen endast tas i drift av en person som är behörig att köra kranen.

En individuell nyckelmärkning används på alla typer av kranar med eldrift, förutom byggtornkranar skyddspanel… För byggtornkranar används den angivna nyckeln för att spärra huvudströmbrytaren (eller maskinen) i tornkranens kraftskåp som den flexibla strömkabeln är ansluten till.

Ris. 3.Kretsschema för styrning av skyddspaneler: a — vid styrning av kamstyrenheter; b — vid hantering av magnetiska styrenheter; 1P — ZP — säkringar; KB — "retur"-knapp; KL — luckkontakt; AB — nödströmbrytare; L — linjär kontaktor: MP1, MP2 — maximala reläkontakter; KVV, KVN — gränslägesbrytare; PP — kontrollbrytare; K12 — nollkontakter för styrenheterna.