Kraan beschermingsmiddelen

Algemene voorwaarden voor de bescherming van elektrische uitrusting van kranen tegen noodsituaties

Volgens het doel, de specifieke kenmerken van het werk en de ontwerpkenmerken, worden kranen geclassificeerd als apparatuur met verhoogd gevaar, wat wordt verklaard door het hele proces van de werking van deze mechanismen op locaties en in gebouwen waar mensen en waardevolle apparatuur zich op dezelfde plaats bevinden . tijd.

De algemene eisen voor de veiligheid van kranen en kraanelektrisch materieel zijn opgesteld volgens de "Regels voor het bouwen en veilig bedienen van kranen" en "Regels voor het bouwen van elektrische installaties".

Alle elektrische apparatuur die zich in kraanbesturingscabines bevindt, moet worden geleverd met geaarde metalen behuizingen of moet volledig zijn afgeschermd van de mogelijkheid om delen onder spanning aan te raken. De schakelkast moet ook een apparaat bevatten dat zorgt voor directe of externe uitschakeling van alle stroomkabels die door de kraan lopen, met uitzondering van invoerapparaten.

Uitgang naar kraanplatforms waar zich niet door omhulsels beschermde elektrische apparatuur bevindt, huidige draden of trolleys trolleys, kan alleen worden uitgevoerd door deuren en luiken die zijn voorzien van een slot dat de toevoer van alle elektrische energiebronnen naar de kraan afsnijdt.

Het gedeelte van hoofddraaistellen, hoofdstroomafnemers en hoofdleidingen dat onder spanning blijft staan ​​als de gehele kraandistributie is uitgeschakeld. er moet een betrouwbare bescherming zijn tegen onbedoeld contact ermee. Deze bewaker moet een slot hebben met een individuele sleutel.

Reparatie en inspectie van de stroomdraden kan alleen worden uitgevoerd als de stroomtoevoer naar de hoofdtrolleys of het gemeenschappelijke invoerapparaat buiten de kraan is uitgeschakeld. Kettingen van meerdere kranen worden aangedreven door gewone winkelwagens, daarna is er een reparatieruimte voorzien waar de wagens kunnen worden uitgeschakeld zonder de stroomtoevoer naar de andere kranen te onderbreken.

Kranen zijn bewegende eenheden en zijn onderhevig aan trillingen en schokken tijdens beweging, daarom is de kans op schade aan kraankabels en -draden relatief groter dan wanneer ze stilstaan. Daarnaast wordt bij een aantal kranen de stroomoverdracht naar bewegende delen uitgevoerd met flexibele slangkabels, waarvan schade niet geheel kan worden uitgesloten. Met dit in gedachten is de eerste taak van beveiliging het beschermen van de elektrische uitrusting van kranen tegen kortsluitstromen.

Stromen k. H. in individuele circuits binnen de kraan zal kleiner zijn, kleiner is de doorsnede van de montagedraden van deze circuits, en kleiner zijn de maten van de verschillende stroomaansluitingen en stroomconnectoren. Maximale kortsluitstromen in stuurcircuits met een draaddoorsnede van 2,5 mm2 zijn 1200-2500 A.Tegelijkertijd is het, om de circuits te beschermen, mogelijk om zekeringen van de PR-serie te gebruiken voor stromen van 6-20 A of elk type automatische schakelaar AP 50, AK 63, enz. z., A, in elektrische motorcircuits, kan grofweg worden bepaald door de formule

waar Azkzyuf — kortsluitstroom in de voedingsfase, de lijn na 0,04 s; сn is de doorsnede van de draad in het beschouwde circuit, mm2.

Sinds de huidige k. F. mag het schakelapparaat in dit circuit niet vernietigen totdat het is uitgeschakeld. Bij het kiezen van apparaten en draaddoorsneden is het noodzakelijk om bepaalde verhoudingen in acht te nemen die de thermische weerstand van het apparaat garanderen. Als we aannemen dat de thermische weerstand van de meeste apparaten die worden gebruikt in een elektrische kraanaandrijving 10Azn is voor 1 s, dan zou de verhouding tussen de maximaal toegestane draaddoorsnede, mm2, en de nominale stroom van het apparaat als volgt moeten zijn:

waarbij Azn — nominale stroom van het apparaat, A.

De laatste aansluiting laat zien dat bij mogelijke kortsluitstromen. op een feeder met meer dan 8000 A is het onaanvaardbaar om apparaten voor 25 A te installeren vanwege thermische weerstand. Apparaten voor stromen 63 A kunnen alleen worden gebruikt met een kabeldoorsnede niet groter dan 6 mm2 en apparaten voor stroom 100 A met een kabeldoorsnede niet groter dan 16 mm2.

Met mogelijke kortsluitstromen. 12.000 A (beperking voor aftakkingen) apparaten voor stromen van 63 A kunnen alleen worden gebruikt met kabeldoorsneden van maximaal 4 mm2, d.w.z. bij nominale stromen tot 30 A. Apparaten voor een stroom van 100 A kunnen worden gebruikt met kabeldoorsneden van maximaal 10 mm2, dus bij nominale stromen tot 60 A.Voor kranen die worden aangedreven door krachtige voedingen, is het dus noodzakelijk om apparaten te installeren voor stromen die niet lager zijn dan 100-160 A, of om de dwarsdoorsneden van draden naar deze apparaten te beperken om de mogelijke stromen tot H.

Bescherming van het kabelnetwerk van de kraan tegen kortsluitstromen. wordt uitgevoerd met behulp van een onmiddellijk overstroomrelais en kan, indien nodig, worden uitgevoerd door automatische apparaten in te stellen.

Bescherming van draden tegen kortsluitstromen. gecompliceerd door het grote vermogensbereik van de elektromotoren van de mechanismen binnen dezelfde kraan. In overeenstemming met de regels voor elektrische installaties moeten beveiligingsinrichtingen zijn ontworpen voor een uitschakelstroom die niet hoger is dan 450% van de continue stroom van het beveiligde circuit. Dezelfde regels voor draden en kabels die werken met een intermitterende belasting, de toegestane verwarmingsstroom wordt bepaald door de uitdrukking

Waar Azpv en Azn — nominale kabelstromen in intermitterende en langdurige werkingsmodi.

Bij inschakelduur = 40% Azpv = 1,4 x Azn. Het veelvoud van de beveiligingsinstelling tot de toegestane stroom van de draad (kabel) mag dus niet hoger zijn dan 450 / 1,4 = 320% van de stroom in een inschakelduur van 40%. De toelaatbare belastingen van draden en kabels in de kraan bij een omgevingstemperatuur van 45°C staan ​​vermeld in de referentietabellen.

Elektrische kraanaandrijvingen hebben de volgende hoofdtypen beveiligingsinrichtingen:

• maximale beveiliging voor het loskoppelen van de omvormer van het netwerk in geval van ontoelaatbare stromen in het beveiligde circuit;

• nulbeveiliging om de elektrische aandrijving uit te schakelen in geval van onderbreking of stroomonderbreking van de stroombron.Een type nulbeveiliging is nulblokkering, die voorkomt dat de motor vanzelf start wanneer de voeding op de toevoerleiding is hersteld als de besturing in de bedrijfsstand staat

• maximale bescherming om te voorkomen dat bewegende constructies bepaalde toegestane limieten overschrijden.

Een belangrijke taak van het beveiligingssysteem is het voorkomen van ontoelaatbare overbelastingen voor alle soorten elektrische aandrijvingen van kraanmechanismen die verband houden met defecte regelcircuits, vastlopen van mechanismen, open circuit van de rem, enz. Dit is het verschil tussen de overbelastingsbeveiligingseisen van kraan elektrische overbelastingsbeveiligingsaandrijvingen voor elektrische aandrijvingen met continubedrijf...

Vanwege de onzekerheid van de belasting van de kraanmechanismen, de veranderende verwarmingssnelheden van de motoren, hun werking onder omstandigheden van veelvuldig starten en remmen, is het niet eens mogelijk om de taak te stellen om elektrische aandrijvingen te beschermen tegen thermische overbelasting. De enige voorwaarde om thermische overbelasting van elektrische kraanapparatuur te voorkomen, is de juiste selectie, rekening houdend met alle vooraf berekende bedrijfsmodi die tijdens bedrijf mogelijk zijn.

Zo wordt de overbelastingsbeveiliging gereduceerd tot het bewaken van de inschakelstroom bij stapsgewijs starten en beveiliging tegen afslaan van kooiankermotoren of elektrische aandrijvingen met stroomonderbreking. Bij een goed georganiseerde start van de elektrische aandrijving met stapsgewijze versnelling mag de startstroom niet hoger zijn dan 220-240% van de stroom die overeenkomt met de berekende waarde.

Rekening houdend met de noodzakelijke marge voor het spreiden van zowel de inschakelstroom als de maximale relaisinstelling, moet de laatste worden ontworpen om te werken bij een stroom van ongeveer 250% van de nominale waarde, die gelijk kan zijn aan of lager dan de motorstroom in duty cycle = 40%.

Volgens het bovenstaande krijgt het overstroomrelais in het kraanaandrijfsysteem twee functies toegewezen:

1. bescherming tegen kortsluitstromen. draden (kabels) in elke pool voor gelijkstroom en in elke fase voor wisselstroom,

2. overbelastingsbeveiliging, waarvoor het voldoende is om het relais aan te sluiten op een van de polen of een van de fasen.

Volgens de regels moeten kraan elektrische aandrijvingen hebben nul blokkering, dat wil zeggen, in het geval van een stroomstoring, moet de elektrische actuator worden uitgeschakeld en herstarten is alleen mogelijk nadat het bedieningselement terugkeert naar de nulpositie. Deze eis geldt niet voor vloerknoppen met zelfinstellende knoppen.

De aanwezigheid van nulblokkering sluit zelfstart van elektrische kraanaandrijvingen uit, en sluit ook meervoudig inschakelen uit wanneer verschillende beveiligingen worden geactiveerd.

Faseverliesbeveiliging is niet van toepassing op kleppen. Uit de analyse van de mogelijke gevolgen van een faseverlies buiten de kraan en een acceptabel faseverliesbeveiligingssysteem bleek enerzijds dat er op dit moment geen bevredigende technische oplossing is voor het gebruik van een betrouwbaar, goedkoop en eenvoudig fasespanningsregelapparaat, en aan de andere kant is fase-uitval in en uit de kraan onwaarschijnlijk vanwege het feit dat het gebruik van zekeringen in het hoofdcircuit momenteel niet wordt toegepast.

Nieuwe dynamische remsystemen, die tegengestelde remsystemen vervangen, minimaliseren het risico dat de belasting valt in geval van faseverlies.

Overbelastingsrelais in kraanaandrijving

Om de circuits van de elektrische uitrusting van de kraan te beschermen tegen overbelasting, wordt een elektromagnetisch momentane relais van het type REO 401 gebruikt.Deze relais kunnen zowel in AC- als DC-circuits worden gebruikt. Het relais heeft twee ontwerpen. In afb. 1 toont een algemeen beeld van het relais REO 401.

Het relais bestaat uit twee hoofdblokken: een elektromagneet 2 en een openend hulpcontact 1. Op de buis 4 bevindt zich de magneetspoel 3, waarin het anker vrij beweegt 5. De stand van het anker in de buis is in hoogte en bepaalt de waarde van de activeringsstroom op het relais. Wanneer de stroom in de spoel boven de bedrijfsstroom stijgt, stijgt het anker en opent de contacten door de duwer van het contactblok.

In de tweede versie worden relais-elektromagneten in een hoeveelheid van twee tot vier delen op een gemeenschappelijke basis gemonteerd, die ook een gemeenschappelijke beugel heeft die de krachten van elk individueel elektromagnetisch anker overbrengt op een hulpcontact dat op de basis is geïnstalleerd. In dit ontwerp werken dus meerdere elektromagneten op één hulpcontact.

Na het uitschakelen van de stroom keert het anker onder zijn eigen gewicht terug. Het relais heeft één NC-hulpcontact. Het hulpcontact is ontworpen voor AC-schakeling tot 10 A bij 380 V en of voor DC-schakeling 1 A bij 220 V en L/R = 0,05

Rijst. 1. Algemeen beeld van het REO 401 relais

Relaisspoelen voor stromen boven 40 A zijn gemaakt van blank koper. De aansluitingen van deze spoelen bevinden zich op een speciaal isolatiepaneel. Spoelen voor stromen tot 40 A zijn geïsoleerd. Bij het kiezen van een relais voor installatie inalgehele apparaten moeten worden geleid door de toegestane spoelbelasting in de duty cycle = 40% en het werkbereik, rekening houdend met de noodzakelijke tripinstellingen.

REO 401-relais kunnen hun functies uitvoeren onder de voorwaarde dat de startstroom van de elektrische aandrijving lager is dan de stroom van de geblokkeerde elektromotor bij inschakelen op nominale spanning, d.w.z. de bescherming van kortgesloten elektromotoren en elektrische aandrijvingen met stroomonderbreking het gebruik van relais REO 401 is niet mogelijk. De beveiliging van dergelijke elektromotoren moet worden uitgevoerd met thermische modus temperatuur-stroom relais TRT-serie.

TPT-relais hebben vijf dimensies in het huidige bereik van 1,75 tot 550 A. Alle soorten relais zijn ingesloten in een plastic behuizing en verschillen in de vorm van het reagerende thermische element, de aanwezigheid van een extra verwarming en de afmetingen van de klemmen. Het vijfde dimensie relais is gemonteerd op de stroomtransformator. Als reactief thermisch element van het relais wordt invastal bimetaal gebruikt, gerationaliseerd door stroom en bovendien verwarmd door een verwarming. Het relais heeft één NC-contact dat is ontworpen om AC 10 A, 380 V bij Cos φ = 0,4 en DC 0,5 A, 220 V bij L / R = 0,05 te schakelen.

De technische gegevens van het TPT-relais vindt u in de naslagwerken. De timingkarakteristieken van het relais van de TRT-serie worden getoond in Fig. 2. Het relais werkt niet op 110% van de nominale stroom bij continu gebruik. Bij een stroom van 135% van de nominale waarde trekt het relais binnen 5-20 minuten aan. Bij 600% van de nominale stroom trekt het relais aan in 3 tot 15 s. Met een relaisregelaar kunt u de nominale instelstroom binnen ± 15% aanpassen. De terugkeer van de relaiscontacten naar de aan-status vindt plaats 1-3 minuten nadat de stroom is uitgeschakeld.

Bij het kiezen van een relais moet u zich laten leiden door de voorwaarden:

1) de gemiddelde stroom van het beveiligde circuit mag de nominale stroom van de verwarmer niet overschrijden;

2) bij drie starts op rij zou het relais niet moeten werken;

3) de reactietijd bij de startstroom mag in deze modus niet hoger zijn dan de toegestane standby-tijd van de elektromotor bij stroom.

Bij gebruik van de bedrijfstijdkarakteristiek van het TPT-relais moet er rekening mee worden gehouden dat de mogelijke werkelijke afwijkingen van de bedrijfsstroom ongeveer ± 20% van de instelstroom bedragen.

Beschermende panelen

In overeenstemming met de vereisten moet elke kraan zijn uitgerust met een apparaat dat is ontworpen om de elektrische aandrijvingen van de mechanismen aan te drijven en uit te schakelen, bovendien de opname, d.w.z. de voeding kan worden gedaan na het ontgrendelen van het schakelapparaat met behulp van een individuele merksleutel.

Rijst. 2. Timingkarakteristieken van het relais van de TRT-serie.

De sleutel kan op zijn beurt niet worden verwijderd zonder de uitschakelbewerking uit te voeren. Door deze blokkering kan worden gewaarborgd dat de kraan alleen in bedrijf wordt gesteld door een persoon die bevoegd is om de kraan te bedienen.

Op alle typen kranen met elektrische aandrijving wordt een individuele sleutelmarkering toegepast, met uitzondering van bouwtorenkranen beschermend paneel… Bij bouwtorenkranen wordt de opgegeven sleutel gebruikt voor het vergrendelen van de hoofdschakelaar (of machine) in de torenkraanvoedingskast waarop de flexibele voedingskabel is aangesloten.

Rijst. 3.Schakelschema voor de besturing van beveiligingspanelen: a — bij het besturen van nokcontrollers; b — bij het beheer van magnetische controllers; 1P — ZP — zekeringen; KB - "terug"-knop; KL — luikcontact; AB — noodschakelaar; L - lineaire schakelaar: MP1, MP2 - maximale relaiscontacten; KVV, KVN - eindschakelaars; PP - schakelaar controleren; K12 — nulcontacten van de controllers.