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起重机械电气检验技术讲座 2008年8月28日至29日起重机械电气检验技术讲座参考资料赵 国200882829 广东15起重机械安全技术监察规程-桥式起重机（TSG Q0002-2008）第六章 电气与控制第五十一条 吊运熔融金属的起重机（不含起升机构为电动葫芦的），应当采用冶金起重专用电动机，在环境温度超过40的场合，应当选用H级绝缘电动机。 制定根据：375号文和JB/T7688.1-95冶金起重机技术条件通用条件。GB/T 3811-2007第8.6.2.条规定,起重机电气设备应能保证在起重机运行场所的环境温度范围内正常工作。当所选电气设备不能满足工作环境温度时，应对工作环境采取冷却或加温措施。JB/T7688.1-95冶金起重机技术条件通用条件3.8.2.4规定：当环境温度超过40的场合，应选用H级绝缘的电动机或采取相应的必要措施。根据这一条规定，当环境温度超过40的场合，选用电动机有两个同时可行的措施：1）更换或选用H级绝缘的电动机，条件允许，安装位置允许；2）可以选用低于H级绝缘的电动机（如F级绝缘），但必须采取相应的必要措施；F级绝缘的电动机更换为H级绝缘的电动机，是方便的，不用动脑子的，但是，安装位置，尺寸，都不能满足要求。此时，JB/T7688.1-95冶金起重机技术条件通用条件3.8.2.4规定，是允许“采取相应的必要措施”的。这些允许“采取相应的必要措施”有： 把电动机所处的工作位置的平均温度降低到40以下。可以继续使用，不必更换。“相应的必要措施”包括：隔热措施；降温措施；隔热和降温措施并用；这里的环境温度是指环境的平均温度，这里的“场合”是指电动机所处的工作位置，温度是指平均温度。降低实际使用的电动机“温度限值”。标准环境温度为40，当实际环境温度为60时， “温升限值”减低20K。低于H级绝缘的电动机可以降容使用。根据实际使用地点的海拔和使用环境温度修正电动机输出功率。见GB/T 3811-2007第8.7.2.4条规定。低于H级绝缘的电动机，不更换成H级绝缘的电动机，应允许“采取相应的必要措施。第五十二条 吊运熔融金属的起重机，起升机构应当具有正反向接触器故障保护功能，防止电动机失电而制动器仍然在通电，导致电动机失速造成重物坠落。1.制定根据：375号文、418事故。这一条规定是“起升机构电动机驱动接触器和制动器接触器两者之间的开闸和下闸的控制关系”。不是“正反向接触器”之间的“故障保护”的控制关系。正确的控制关系是：电动机驱动接触器得电，制动器接触器同时得电，制动器“开闸”；电动机驱动接触器失电，制动器接触器同时失电，制动器“下闸”。不正确的控制关系是：驱动接触器失电，制动器接触器不能同时失电，制动器不“下闸”。铁岭市“418”事故起重机“起升控制屏的制动器接触器自锁”导致驱动接触器失电，制动器接触器不能同时失电，制动器不能“下闸”。这一规定可以表述为：起升机构电动机定子电源所有驱动接触器全部失电时，制动器必须自动制动。也可以表述为：“起升机构电动机动力电源失电时，制动器应能自动制动；起升机构电动机控制电源失电时，制动器应能自动制动” 这一条规定适用普通电动起重机。3、实现方法删除“起升机构的制动器接触器自锁”。保留“两个接触器转换档运行时，瞬间抢闸的控制环节”。保留“起升机构的制动器接触器自锁”（两个接触器转换档运行时，瞬间抢闸的控制环节），添加强迫制动控制环节。保留“起升机构的制动器接触器自锁”（两个接触器转换档运行时，瞬间抢闸的控制环节），添加紧急解除“起升机构的制动器接触器自锁”的控制环节。第五十三条 起重机所有电气设备的防护等级应当满足相关标准的要求。电路导体与起重机结构之间的绝缘保护应当符合有关安全技术规范的要求。电气设备的外壳防护等级，铸造起重机主要是防尘和防触电两个方面。防尘要满足IP5X的要求；防触电要满足IP2X和IPXXB的要求；现行标准满足不了IP54防触电和防尘要求，GB/T3811-2007起重机设计规范可以满足。 GB4028-1993外壳防护等级（IP代码）简介 目的： 防止人体接近壳内危险部件； 防止固体异物进入壳内设备，包括防尘； 防止水进入壳内对设备造成有害影响。 IP代码代码字母第一位字母：0防止固体异物进入：无防护；防止接近危险部件：无防护；1防止固体异物进入：50mm；防止接近危险部件：手背；2防止固体异物进入：12.5mm；防止接近危险部件：手指；3防止固体异物进入：2.5mm；防止接近危险部件：工具；4防止固体异物进入：1.0mm；防止接近危险部件：金属线；5防止固体异物进入：防尘；防止接近危险部件：金属线；6防止固体异物进入：尘密；防止接近危险部件：金属线；第二位字母： 防止进水造成有害影响。0无防护； 1垂直滴水；2150滴水；3淋水；4溅水；5喷水；6猛烈喷水；7短时间侵水；8连续侵水；附加字母防止接近危险部件：A手背；B手指；C工具； D金属线；補充字母 ：H高压设备； M防水试验试样运行；S防水试验试样静止； W气候条件；X不要求，用X代替；举例：IPXXB中的B表示防止手指接近壳内危险部件；IP2X中的2表示防止手指接近壳内危险部件；防止不小于12. 5 mm的固体异物进入外壳内.IP44中的 第一字母4防止固体异物进入：1.0mm，防止接近危险部件：金属线；第二字母4防护溅水。现行标准规定的外壳防护等级 GB14405、GB14406-93第4.8.3.2条规定,安装在电气室内的电气设备，其外壳防护等级可以为IP00，但应有适当的防护措施，如栏杆、防护网等。第4.8.3.5条规定,室内使用的起重机，安装在桥架上的电气设备应无裸露的带电部分，最低防护等级为IP10。室外使用的起重机，其电气设备如安装在无遮护的场所时，其外壳防护等级不应低于为IP33。在有遮护的场所时，其外壳防护等级可以适当降低。 JB/T7688.1-95与GB14405-93、GB14406-93相同。JB/T7688.1-95规定,多尘环境，控制屏放在隔热防尘的电气室内。这些标准规定总结为：、控制屏集中放在电气室内，外壳防护等级不得低于IP00，还要采用适当的防护措施；、 室内使用的起重机，安装在桥架上的电气设备应无裸露的带电部分，最低防护等级为IP10。、室外使用的起重机，其电气设备如安装在无遮护的场所时，其外壳防护等级不应低于为IP33。、JB/T7688.1-95 多尘环境，控制屏放在封闭的电气室内。、新标准的规定 电动机外壳防护等级GB/T 3811-8.7.2.2规定:电动机外壳防护等级应符合GB/T4942.1-2006的规定:a) 户内使用时,在正常条件下,至少符合IP23；多尘环境下须符合IP54。b) 户外使用时,至少符合IP54，在可能有凝水的情况下，要确保冷凝水出水孔畅通。 GB/T 3811-8.9.6.2规定:如果回转电动机安装在起重机钢结构上,则至少应符合钢结构件上其他电动机的防护等级。如果回转电动机安装在起重属具上, 户内作业时, 电动机外壳防护等级至少应符合IP44；户外作业时,电动机外壳防护等级至少应符合IP54。 GB/T 3811-8.9.5.2条抓斗规定:户外使用时,电动机和电气设备的防护等级应不低于IP54；水下作业时，防护等级应不低于IP57。控制屏GB/T 3811-8.5.2规定:开关装置、配电装置和装有电气设备的控制屏可按如下方法封闭：在专门的封闭空间内；在起重机的主梁结构内。户外型起重机控制屏（柜、箱）应采用防护式结构。在无遮蔽的场所安装使用时，外壳防护等级应不低于IP54，在有遮蔽的场所安装使用时，外壳防护等级可适当降低。安装在电气室内的电气设备，按GB14405、GB14406-93第4.8.3.2规定要求:其外壳防护等级可以为IP00，但应有适当的防护措施，如栏杆、防护网等。 GB/T 3811-8.5.1.3.6规定:电阻器应加防护罩,户内使用时其防护等级不小于GB4208-1993中IP10，户外使用时不小于IP13。 GB/T 3811-8.5.4.2规定: 地面有线控制装置外壳防护等级等应符合GB4208-1993的规定,户内作业时至少应是IP43, 户外作业时至少应是IP54。 GB/T 3811-规8.5.4.3定:遥控器的外壳防护等级等应符合GB4208-1993的规定,户内作业时至少应是IP43, 户外作业时至少应是IP54。 GB/T 3811-8.2.2.2.3规定:电缆卷筒的每个滑环至少一对电刷,电刷的防护等级应满足环境要求, 户外使用应不低于IP54。 不能放在电气室、司机室、控制屏内的控制电器元件，如限位开关、传感器等控制电器，防护等级按GB/T38118.5.2标准的规定IP54的要求。不能满足要求时，必须采取补充密闭措施，如外壳、引线口必须采取局部浇封等密封措施。对照GB4028的规定，GB/T 3811-规定的电气设备的外壳防护等级，能满足防触电和防尘要求，能够满足“375号文”和冶金起重机的防尘要求。第五十四条 电气设备之间及其与起重机结构之间，应当有良好的绝缘性能，绝缘电阻应当符合以下要求：起重机结构指零电位点，电气设备指带电导体。 “不同电位的带电导体之间，包括不接地的带电导体对“地”（金属外壳等零电位体）之间的应当有良好的绝缘性能(一)主回路、控制电路、所有电气设备的相间绝缘电阻和对地绝缘电阻不得小于1.0M，有防爆要求时不小于1.5M；(二)绝缘起重机，有三道绝缘(吊钩与滑轮、起升机构与小车架、小车架与大车)，其每道绝缘在常温状态（20-25，相对湿度小于或者等于85%）下用1000V的兆欧表测得的电阻值，不小于1.0M；(三)铝电解多功能机组从吊具和机头到大车至少设两道绝缘，其绝缘总电阻必须大于1.0 M，每个结点电阻值必须大于2.0 M。第五十五条 起重机的电气设备必须保证传动性能和控制性能准确可靠，在紧急情况下能够切断电源安全停车。在安装、维修、维护保养调整和使用过程中不得任意改变电路，以免安全装置失效。切断电源依靠的断路装置：总电源的断路装置：地面总电源开关，总断路器；总动力电源接触器；机构电源的断路装置：机构断路器（设置时）；机构动力电源接触器（特殊情况下设置时）；电动机驱动（方向）接触器；凸轮控制器。切断电源安全停车，分自动和手动。自动指：接触到起重机上的电气控制设备中，可能触及的带电裸露部分；断错相；短路保护；失压；电动机的过载（过热）；电动机的超速；越过运动行程和工作位置；失磁；电气控制设备外壳出现危险接触电压之前自动切除供电的防护（TN、TT、IT系统的防护）；“自动”的紧急情况由“预先设定的信号装置”来认定。“自动”由信号装置、断路装置自动完成。“手动的“紧急情况”由人来认定。“手动操作”有直接操作和远程操作。手动直接操作“切断电源依靠的断路装置”。远程操作指“地面总电源开关、断路器的电动脱扣器”，总动力电源接触器的紧急断电开关的远程操作。机构电源的断路装置手动直接操作：控制器。这一条的“紧急情况”下只能认定为手动。安全停车：制动器下闸，运行速度为零。“紧急断电开关”的操作应只能采用硬导线连接的机电元件，不应依赖电子逻辑（硬件或软件），或通过通信网络或链接进行的指令传输。如“紧急断电开关”的操作不得输入PLC的输入端,经PLC到输出端,再去切断动力电源。在司机操作位置上设置“紧急断电开关”的同时，在其他位置上也可以根据需要设置紧急切断总动力电源的开关。第五十六条 起重机应当由专用馈电线供电。起重机专用馈电线进线端应当设置总断路器，总断路器的出线端不应当与起重机无关的其他设备连接。指地面总电源开关，塔机可以代替起重机上的总断路器。有隔离功能时可代替起重机上的主隔离开关。第五十七条 起重机应当设置短路及过流（过载）保护、过压及失压保护、零位保护、供电电源断错相保护等电气保护装置。过压指由于雷电和开关浪涌而引起的过电压保护措施。电气保护装置还应有: 切断总动力电源的装置（地面总动力电源开关，起重机上总动力电源断路器，隔离电器，总动力电源接触器）； 主隔离开关的隔离保护； 所有电气线路的短路保护； 总动力电源的失压保护； 紧急切断总动力电源的开关保护； 单个电动机的过载（过热）保护； 机构电动机的零位保护 联锁保护装置和措施； 电动机的超速保护； 限制运动行程和工作位置的安全装置；断错相保护；直流发电机-电动机组的零位防爬行保护；直流他激电动机的失磁保护；能耗制动、涡流制动、涡流制动器等的失磁保护；正反向接触器和其他同时闭合会引起短路的接触器之间的机械和电气联锁；由于雷电和开关浪涌而引起的过电压保护措施）起重机上的电气控制设备中，可能触及的带电裸露部分的直接接触电击防护(包括导电裸滑线的直接接触电击防护)；电气设备的间接接触电击防护的技术措施：防止出现危险接触电压的措施,在接触电压尚未产生危险前自动切除电源:.自动切除供电的防护（TN、TT、IT系统的防护）；防止产生危险接触电压的措施: .单一电路的电气隔离防护；C.特低电压（ELV）防护。第五十八条 起重机上应当设置总线路接触器，能够分断所有机构的动力回路或者控制回路。这一条“等效采用”GB6067-85。“或”应改为“和”字。 第五十九条 使用悬挂式控制装置时，起重机的控制回路电压应当不超过50V安全电压。所有操纵控制（紧急断电开关除外）都应当是自复位的，能够确保在无人操纵时，起重机处于停止状态。第六十条 起重机应当设置非自动复位的能切断起重机总控制电源的应急断电开关，其位置便于司机操作。这一条基本“等效采用”GB6067-85。总控制电源应为“总动力电源”。实施过程：应急断电开关接在起重机“总动力电源接触器”的控制电源回路中，“切断起重机总控制电源”，“总动力电源接触器”动作，切断起重机总动力电源。所有机构的动力电源全部从“总动力电源接触器”下端头引接。但有时起重机总动力电源接触器不能切断起重机总动力电源，而是“主”不是“总”起升机构动力电源从总（主）动力电源接触器主触点的上端头引接。形成了“断总控制电源”不断“总动力电源”的局面。还有高压供电，变压器在起重机上的情况。无总动力电源接触器。应急断电开关应能切断起重机全部各个分支动力电源。应急断电开关可以直接起重机总动力电源，手动拉下地面断路器、操作位置上断路器。第六十一条 起重机的金属结构以及所有电器设备的外壳、管槽、电缆金属外皮和变压器低压侧均应当具有可靠的接地。检修时也应当保持接地良好。“地”指电源的保护接地线PE和PEN。是指防电击的接地，不是防静电的接地，不是防雷接地，也不是逻辑接地，不是单纯的“大地”。变压器低压侧-普通变压器如何与电源的保护接地线PE和PEN连接，是个大问题。留给检验员、检验机构根据实际情况，制定不同的检验方案。第六十二条 控制器应当操作灵活，有合适的操作力，档位应当定位可靠、清晰，零位手感良好，工作可靠。在每个控制装置上，或者在其附近位置处，应当贴有文字标志或者符号以区别其功能，并且能够清晰地表明所操纵实现的起重机的运动方向。GB/T3811（1） 在控制台和控制动作的相对方位不变情况下，控制装置的运动方向应和惯用的控制动作逻辑相关。例如操纵杆式起升控制装置，操纵杆板向司机的动作相应于载荷向上动作。（2） 只要有可能，任何时候都应明显地选择控制器合适的操作方向；即：应使控制器的操作方向与其所控制的荷重、承载件和（或）起重机部件的运动相互协调一致或者是有合乎逻辑的关系。（3） 合适的操作方向是指起重机司机面向控制器时，操纵控制器时手的动作方向和所产生的效应要协调，如：起 升 控制器趋向人体下 降 控制器离开人体向前运行 控制器离开人体向后运行 控制器趋向人体关闭（抓斗、夹钳等） 控制器趋向人体打开 控制器离开人体顺时针方向旋转 控制器向右（荷重向右边运动）逆时针方向旋转 控制器向左臂架放下 控制器离开人体臂架提起 控制器趋向人体第六十三条 以电动葫芦作为起升机构吊运熔融金属的起重机应当采用遥控或者非跟随式等远离热源的操纵方式，并且保证操纵人员的操作视野，设置操纵人员安全通道。第六十四条 吊运熔融和炽热金属的起重机，在热辐射强烈的地方，对电气设备应当采取防护措施。这里指的是隔热降温措施。整机防护下翼板下设隔热材料；2 部分部位局部防护. GB/T 3811规范10.3.1.4条中8.4.7.1条规定:在户外或在没有暖气的室内操作的起重机(除气候条件较好的地区外),宜采用封闭的司机室。在高温、蒸汽、有尘、有毒或有害气体等环境下工作的起重机，应采用能提供清洁空气的密封性能良好的封闭司机室。在有暖气的室内工作、或仅作辅助性质工作较少使用的司机室，可以是敞开式结构，敞开式司机室应设高度不小于1m的护拦。. GB/T 3811规范10.3.1.4条中8.4.7.1条规定: 司机室所有支承结构 应使用不燃材料。司机室的隔板、陈设和连接件应使用不易燃材料或阻燃材料，侧板和顶板可选用防火材料，地板应用非金属的隔热材料覆盖。.GB/T 3811规范8.10.2.2条中规定: 在环境温度较高的场所,司机室外部或下方应装热反射板,防止或减少司机室受环境热源辐射热的影响。.GB/T 3811规范8.10.2.1条中规定:电气室的通风散热应满足以下要求:提供自然风或强制通风,以驱散辐射热及电气设备所产生的热能。当采用电子设备而工作条件又不能保证电子设备正常工作所需的环境温度时，要装设空调装置。个别元件的个别防护.电动机（高于400C）采用H级绝缘的；也可以设置遮挡等防护措施；.导线 标准未规定必须采用耐高温的，有辐射强烈的地方,可以采用耐高温的导线，也可以采取防护措施；.电缆小车电缆可以采用耐高温的电缆。导线可以采取防护措施：.采用云母等耐热管穿线；.金属管下垫耐热材料;.缠绕耐高温的或阻燃的材料。云母、石棉、珍珠岩等。有辐射强烈的地方的电器元件，如限位开关的结构件等要耐高温。第六十五条 防爆起重机电气设备和元件的选用应当符合相应防爆级别的要求。第六十六条 电磁起重机的起重电磁铁应当由专用电路供电。电磁起重机工作时因失电，其吊运的物品坠落可能造成危害时，必须能够保证电磁吸盘供电。“工作时因失电”指的是电磁起重机的“起重电磁铁”的电源，决不是总动力电源接触器控制的电源。总动力电源接触器失电不允许影响“起重电磁铁”的电源。必须能够保证电磁吸盘供电，指备用电源。第七章 安全保护装置第六十七条 起重机动力驱动的起升机构和运行机构应当设置制动器，人力驱动的起升机构应当设置制动器或者停止器。吊运熔融金属或发生事故后可能造成重大危险或者损失的起重机的起升机构（采用电动葫芦作为起升机构吊运熔融金属的起重机要求见本条下款），其每套驱动系统必须设置两套独立的工作制动器（又称支持制动器）。采用电动葫芦作为起升机构吊运熔融金属的起重机，其制动器的设置应当符合以下要求：(一)当额定起重量大于5t时，电动葫芦除设置一个工作制动器外，还必须设置一个安全制动器，安全制动器设置在电动葫芦的低速级上，当工作制动器失灵或传动部件破断时，能够可靠地支持住额定载荷；(二)当额定起重量小于或者等于5t时，电动葫芦除设置工作制动器外，也宜在低速级上设置安全制动器，否则电动葫芦应当按1.5倍额定起重量设计，或者使用单位选用的起重机的额定起重量是最大起重量的1.5倍，并且用起重量标志明确允许的最大起重量。第六十八条 制动器应当满足以下要求： (一)制动器的零部件不得有裂纹、过度磨损、塑性变形、缺件等缺陷，制动片磨损达到原厚度的50或者露出铆钉时必须报废；(二)制动器打开时，制动轮与摩擦片不得有摩擦现象，制动器闭合时，制动轮与摩擦片接触均匀，不能有影响制动性能的缺陷和油污；(三)制动器调整适宜，制动平稳可靠；(四)制动轮不得有裂纹（不包括制动轮表面淬硬层微裂纹），凹凸不平度不得大于1.5mm，不得有摩擦垫片固定铆钉引起的划痕； (五)液压制动器保持无漏油现象，制动器的推动器保持无漏油状态。第六十九条 起重机均必须设置起重量限制器，当载荷超过规定的设定值时应当能自动切断起升动力源。第七十条 起重机的起升机构均必须设置起升高度限位器，当取物装置上升到设定的极限位置时，能够自动切断起升动力源。有下极限限位要求时，应当设置下降深度限位器，当取物装置下降到极限位置时，能够自动切断下降动力源，此时，钢丝绳在卷筒上的缠绕，至少保留两圈（不计固定钢丝绳用的圈数）。吊运熔融金属的