塔機電控系統(tǒng)的安全保護措施指的是對電氣系統(tǒng)本身的保護,包括對電機、對電氣元件的保護和避免人體觸電等。塔式起重機是大型設備,人就在金屬結構件上工作,電氣系統(tǒng)的保護就顯得特別重要,稍有忽略,就會埋下重大的事故隱患。
1.主電路的保護設施
塔式起重機的主電路,通常要求設置有鐵殼開關、空氣開關、錯斷相保護器和總接觸器。鐵殼開關常裝在塔機底節(jié),作為電源引入用??諝忾_關是電控柜內(nèi)或者是駕駛室內(nèi)的手動開關,但它帶有自動脫扣器,可以起到過流自動脫扣或失壓自動脫扣的作用,從而保護整個電路不會有過流或者失壓的危險。錯斷相保護主要是防止主電路換相或缺相給后邊帶來的影響。比如本來接的起升、下降、左轉、右轉、向外、向內(nèi),如果主電路換相,就會引起誤操作,有了錯斷相保護,就會先把相序改過來再操作??偨佑|器是由駕駛員通過按鈕控制主電路的接通和斷開。通常的急停就是斷開總接觸器??偨佑|器的接通是受很多條件限制,比如起升、回轉、牽引機構的操作手柄一定在中位,不能由于操作未準備好或停電后忘記復位,一按起動按鈕塔機就開始動作。對電機的熱繼電器保護,其常閉觸頭也在總接觸器回路,當電機長時間過載或局部短路而發(fā)熱嚴重,熱繼電器動作,常閉觸頭跳開,也會切斷主電源。有了上面幾道保護,主電源的安全送電也就有了保障。一般主電源的開關是不要隨便動的,動作次數(shù)越多,損耗越大,只有在應急時才動它。
2.對電機的保護
對電機的保護主要目標是防止短路和過熱。這有三種裝置:
(1)短路保護
一般熔斷器和過流自動脫扣開關就是短路保裝置。三相異步電動機發(fā)生短路故障或接線錯誤短路時將產(chǎn)很大的短路電流,如不及時切斷電源,將會使電動機燒毀,甚至引發(fā)更重大的事故。加裝短路保護裝置后,短路電流就會使裝在熔斷器中的熔體或熔斷絲立即熔斷,從而切斷電源,保護了電機及其它電氣設備。
為了不使故障范圍擴大,熔斷器應逐級安裝,使之只切斷電路里的故障部分。但熔斷器應裝在開關的負載側,以保證更換熔斷絲時,只要拉開開關,就可在不帶電的情況下操作。常用的熔斷器有RC型(插入型)、RI型(螺旋型)、RTO型(管式)和RS型(快速式)。
(2)過載保護
熱繼電器就是電動機的過載保護裝置。電動機因某種原因發(fā)生短時過載運行并不會馬上燒壞電機。但長時間過載運行就會嚴重過熱而燒壞鐵芯繞組,或者損壞絕緣而降低使用壽命。因此,在電動機電路中需要裝熱繼電器加以保護。在電動機通過額定電流時,熱繼電器并不動作,當電流超過額定值20%以上連續(xù)運行時,熱繼電器應在20分鐘內(nèi)動作,切斷控制電路并通過連鎖裝置斷開電源。一般熱繼電器的動作電流,定為電動機額定電流的1.2倍。
需要指出:由于塔式起重機每個工作循環(huán)周期較短,大約在10分鐘以內(nèi),因而靠熱繼電器動作來保護電機作用并不大,因為熱繼電器的熱元件是靠電流值在起作用,要發(fā)生作用需要時間較長,但塔機電機發(fā)熱主要在低速運行,低速散熱條件差,電流未必大多少,可繞組發(fā)熱嚴重,溫度很高,特別是帶渦流制動器的繞線電機,如果沒有強制通風散熱,低速運行是燒壞電機的主要原因,這種情況下一是最好加強制通風,再一個辦法是繞組內(nèi)預埋熱敏電阻。當繞組溫度升到一定值,就讓切斷控制回路,讓該電機斷電,這是一種較好的保護電機的辦法。然而熱敏電阻的動作要校準,而用戶卻常常忽視這種校準工作,而且一看到用熱敏電阻容易斷電就不愿意用它,這實際是一種違背科學的作法,是損耗性的操作。
(3)失壓保護
電動機的電磁轉矩是與電壓的平方成正比的,也即N=V2/R。若電源電壓過低,而外加負載仍然是額定負荷,那就將使電動機的轉速下降,依靠加大轉差率來獲得所需要的電磁轉矩。這時轉子內(nèi)感應電流大大增加,跟隨著定子電流也增加。電動機長時間地在低速大電流下運行,發(fā)熱嚴重。N=I2?R。這將使電機容易燒壞。所以在電壓過低時,應及時切斷電動機的電源。這就要求有失壓保護。塔式起重機要求電源電壓不得低于額定工作電壓的10%。但實際上很多工地作不到,這時只能靠失壓保護裝置來控制。失壓保護裝置一般設在自動脫扣的空氣開關內(nèi),還有自藕降壓補償器,也設有失壓脫扣裝置。在接觸器的電磁線圈控制回路中,對電壓也有要求,電壓過低線圈磁力保不住,也會跳開。如果工地老發(fā)生這種現(xiàn)象,就應調(diào)整電源電壓。必要時就要加大變壓器的容量。