门座起重机电气设备危害因素的影响及应对措施

引言

门座起重机的运动机构由起升机构、变幅机构、回转机构及大车行走机构组成,负载机构工作类型基本都是重复短时工作制。装备在散货码头上的门座起重机露天作业环境十分特殊,长年受到散货粉尘、冲击振动、暴雨、暴晒、海边盐雾等影响。以下从起重机使用期间作业振动、散热不良、密封不良、防潮不良及人为因素影响等五个方面进行电气危害因素分析,并提出应对措施。

1电气设备危害因素的影响

1.1振动危害的影响

门座起重机工作机构启、制动频繁,载荷及速度变化会造成较大的冲击振动,对设备及电气元件的紧固、磨损造成较大影响。常见振动危害有:电动机接线端子松动造成缺相过流甚至烧毁绕组:接触器及继电器接线端子接触不良造成相应动作功能失效:电动机由于转子动平衡不良、轴承损坏、安装技术的不足等原因引起异常振动,导致碳刷快速磨损及滑环烧蚀、旋转编码器发生误脉冲以及定子、转子间相互摩擦出现扫膛现象并最终烧毁绕组:安全限位开关误动作引起整机断电保护等。

1.2散热不良危害的影响

在设备通电运行过程中,自身会产生相应热量,再加上受高温天气的影响,若不能有效进行通风散热,将导致设备寿命缩短甚至出现故障。变频器各部件中,例如电解电容,在高温重载的使用条件下,寿命会显著缩短。变频器中的功率电子器件,受发热严重等影响,也成为变频器运行中损坏率较高的器件。电动机轴承装配不当、轴承润滑不良、轴弯曲等原因引起定子与转子轴向错位导致扫膛,很容易使电动机发热甚至烧毁。另外,缺相、绕组或绝缘层损坏、电源电压过高及长时间过载等电气故障,也是导致电动机绕组过热烧坏的原因。门座起重机起升、变幅及回转机构的频繁快速制动过程中通过制动电阻放电产生大量热能,加上电动机运行导致电机房室内温度过高,对电动机本身及室内电器均会造成不良影响,同时对检修人员也会造成较大身体负担。

1.3密封不良危害的影响

户外安装的电气设备、电箱及电器均应具备防水、防尘、防盐雾功能,并满足一定的防护等级。但是,由于恶劣天气、货料粉尘、海边盐雾、电器质量及安装技术的综合影响,户外设备及电器的密封情况往往不理想。受天气及环境影响,电气设备及电箱外壳易受腐蚀,电气接头易氧化,造成接触不良:受货料粘附结块的影响,行程开关会因货料粘附导致顶杆卡滞,无法复位:受安装技术不过关的影响,如户外电器因未安装防水接头会导致防尘防水功能下降,户外步道灯穿管布线密封不好以及安装角度的影响可能导致进水积水,引起灯具短路烧坏等情况。

1.4防潮不良危害的影响

湿度过大对电气设备的影响主要体现在绝缘程度降低,严重时会造成绝缘击穿。另外,很多电气开关设备都是依靠空

气间隙进行绝缘的,空气湿度过高很容易引起设备局部放电甚至短路。华南地区每年冬春之交返潮现象出现时空气湿度接近饱和,元器件及电路板表面凝结水珠,易导致误触发或产生短路故障,因此要重视电气房内的湿度控制,避免电气设备出现冷凝水。

1.5人为因素危害的影响

设备维护过程中,安全保护装置出现故障后短时间内无法解决,维修人员为了维修的便利性,会临时通过短接等方式关闭保护报警功能,主要包括力矩限制器的起重量和幅度报警,风速报警,以及起升、变幅及行走机构的减速、停止、极限等限位保护功能。例如关闭力矩限制器的起重量和幅度报警功能后,司机可能野蛮操作致使设备超载运行,长此以往,会加速电动机绝缘老化,影响电动机的使用寿命,同时对设备钢结构及钢丝绳均产生不利影响。

2应对措施

2.1振动应对措施

(1)定期对门座起重机控制柜内的空气开关、接触器、继电器等电气接线端子进行紧固,同时注意电阻器电阻片的发热情况,电阻片夹紧螺丝应拧紧,以减小片间接触电阻。

(2)接近开关紧固不良往往会导致功能失常,例如起升制动器的接近开关松动会产生误动作并反馈错误信号进入PLC控制系统,导致装卸作业时控制回路频繁断开。因此,接近开关的锁紧螺母应当定期检查、紧固。

(3)检查滑环是否存在异常烧蚀情况,注意碳刷弹簧压力,碳刷与滑环接触面积是否符合要求,碳刷磨损情况是否达到更换标准。

(4)电动机运行时异常振动或存在异响,要及时停机检修,不可带病运行。

2.2散热不良应对措施

(1)电机房内应当设置空调24h运行,以保持恒温环境。如果作业环境及天气允许,设备工作时电机房应当打开门窗,以便空气自然流通。同时,电机房内应当有强制通风设备,当检测温度达到设定值时可以自启动。

(2)防止电动机过热。保证电动机散热风扇的正常运行,日常巡检时使用测温仪器或用手触摸电机外壳判断其温度是否正常。电机过载时电机外壳明显发热异常,热继电器动作后切忌强制复位运行,应当查明线路缺相、短路或轴承损坏等引起电机异常发热的具体原因并及时排除故障,否则将影响电机寿命甚至烧毁电机绕组。

(3)变频器定期维护保养时检查电解电容是否变色、鼓包及产生异味,发现异常及时更换。

2.3密封不良应对措施

(1)户外安装的限位、灯具等电器,更换选型时应选用防护等级不低于1P66的器件。

(2)电器进线要安装防水接头,进线口应做好密封措施。此外,要将所有室外与室内相通的电缆保护管的管口严密封堵,改善安装方法,避免雨水沿着保护管流进电气设备区。

(3)户外控制箱应采用防护等级不低于1P66的耐盐雾、耐腐蚀的不锈钢材料制造,箱盖防水密封条应完整无损,箱体内部应定期检查并进行除尘。

(4)要定期清洁限位及制动器推杆等电器动作机构上粘附的货料,并对其活动关节进行润滑保养,否则时间一长,容易导致电器动作卡阻甚至损坏。

(5)变频器定期维护保养时检查并清理冷却风扇、印刷板及功率元件等表面吸附的灰尘。

2.4防潮不良应对措施

(1)电气房空调应以除湿模式24h运行,为设备提供适宜的工作环境。

(2)电气柜体内加装防潮加热器,防止凝露。

(3)雨季要加强对电气设备区的巡查,及时发现并处理进水、积水的问题。

2.5人为因素危害应对措施

(1)保障安全保护装置的正常运行,有利于杜绝司机违规操作现象的出现,防止起重机械事故的发生。临时关闭安全保护装置功能一般都是通过软件程序中故障点的强制或硬件上的短接等方式实现,特殊处理时应做好相关记录,后续应尽快恢复其功能。同时,技术人员对设备进行定期检查时要注意软件程序中故障点的强制情况,及时组织修复,认真进行修理验收。

(2)起重机操作人员应持证上岗,同时不断加强操作培训,要求操作人员熟悉安全操作规程,并掌握安全的操作技能,以消除操作不当对设备造成的危害。

3结语

港口的高效作业离不开安全可靠的装卸设备,门座起重机频繁的电气故障会对装卸效率造成不利影响。因此,定期对其进行电气保养,一方面是实现"以养代修、防患未然"的目的,避免隐患扩大化,同时降低了修理人员临时抢修的工作强度:另一方面能提高设备完好率,保障设备安全,为生产创造更多效益。门座起重机维护保养是一项细致的长期工作,而电气故障成因复杂多样,对其进行分类分析并制定相应控制措施,是不断完善保养管理工作的基本方法。