Equipamento de proteção do guindaste
Condições gerais para proteção de equipamentos elétricos de guindastes de situações de emergência
De acordo com a finalidade, especificidades da obra e características do projeto, os guindastes são classificados como equipamentos com perigo aumentado, o que se explica pelo próprio processo de operação desses mecanismos em locais e instalações onde pessoas e equipamentos valiosos estão localizados no mesmo local . tempo.
Os requisitos gerais para a segurança de guindastes e equipamentos elétricos de guindastes são formulados de acordo com as "Regras para a construção e operação segura de guindastes" e "Regras para a construção de instalações elétricas".
Todos os equipamentos elétricos localizados nas cabines de controle do guindaste devem ser fornecidos com invólucros metálicos aterrados ou devem ser completamente fechados contra a possibilidade de tocar em partes vivas. O gabinete de controle também deve conter um dispositivo que forneça desligamento direto ou remoto de todos os cabos de energia roteados pela torneira, excluindo os dispositivos de entrada.
Saída para plataformas de guindastes onde estão localizados equipamentos elétricos não protegidos por invólucros, fios ou carrinhos de corrente carrinhos, só pode ser realizada através de portas e escotilhas que possuam trava que interrompa o fornecimento de todas as fontes de energia elétrica ao guindaste.
A seção de bogies principais, pantógrafos principais e rede elétrica que permanecem ativos quando toda a distribuição de torneiras é desligada. deve haver proteção confiável contra contato acidental com eles. Este resguardo deve possuir fechadura com chave individual.
O reparo e a inspeção dos fios sob tensão só podem ser realizados quando a alimentação dos carros principais ou do dispositivo de entrada comum localizado fora do guindaste estiver desligada. Correntes de vários guindastes são alimentadas por carros de oficina comuns, então é fornecida uma área de reparo onde os carros podem ser desligados sem interromper o fornecimento de energia para os outros guindastes.
Os guindastes são unidades móveis e estão sujeitos a vibrações e choques durante o movimento, portanto, a possibilidade de danos aos cabos e fios do guindaste é relativamente maior do que quando eles estão parados. Além disso, em vários guindastes, a transferência de corrente para as partes móveis é realizada por meio de cabos de mangueira flexíveis, cujos danos não podem ser completamente excluídos. Pensando nisso, a primeira tarefa da proteção é proteger os equipamentos elétricos dos guindastes contra correntes de curto-circuito.
Correntes k. H. em circuitos individuais dentro do tap será menor, menor é a seção transversal dos fios de montagem desses circuitos e menores são os tamanhos das várias conexões de corrente e conectores de corrente. As correntes máximas de curto-circuito em circuitos de controle com seção transversal de fio de 2,5 mm2 são 1200-2500 A.Ao mesmo tempo, para proteger os circuitos, é possível usar fusíveis da série PR para correntes 6-20 A ou quaisquer tipos de interruptores automáticos AP 50, AK 63, etc. z., A, em circuitos de motores elétricos, aproximadamente, pode ser determinado pela fórmula
onde Azkzyuf — corrente de curto-circuito na fase de alimentação, a linha após 0,04 s; сn é a seção transversal do fio no circuito considerado, mm2.
Desde o atual k. F. não deve destruir o dispositivo de comutação neste circuito até que seja desligado, então ao escolher dispositivos e seções transversais do fio, é necessário observar certas proporções que garantem a resistência térmica do dispositivo. Se assumirmos que a resistência térmica da maioria dos dispositivos usados no acionamento de um guindaste elétrico é de 10Azn por 1 s, a relação entre a seção transversal máxima permitida do fio, mm2, e a corrente nominal do dispositivo deve ser a seguinte:
onde Azn — corrente nominal do dispositivo, A.
A última conexão mostra isso em possíveis correntes de curto-circuito. em um alimentador com mais de 8000 A é inaceitável instalar dispositivos para 25 A devido à resistência térmica. Dispositivos para correntes de 63 A só podem ser usados com seção transversal de cabo não superior a 6 mm2 e dispositivos para corrente de 100 A com seção transversal de cabo não superior a 16 mm2.
Com possíveis correntes de curto-circuito. Dispositivos de 12.000 A (limitação para derivações) para correntes de 63 A só podem ser usados com seções transversais de cabo não superiores a 4 mm2, ou seja, em correntes nominais de até 30 A. Dispositivos para corrente de 100 A podem ser usados com seções transversais de cabo não superiores a 10 mm2, ou seja, em correntes nominais de até 60 A.Assim, para guindastes acionados por fontes de alimentação de alta potência, é necessário instalar dispositivos para correntes não inferiores a 100-160 A ou limitar as seções transversais dos fios a esses dispositivos para reduzir as correntes possíveis até h.
Proteção da rede de cabos do guindaste contra correntes de curto-circuito. é realizada através de um relé de sobrecorrente instantâneo e, se necessário, pode ser realizada através da configuração de dispositivos automáticos.
Proteção dos fios contra correntes de curto-circuito. complicado pela grande faixa de potência dos motores elétricos dos mecanismos dentro do mesmo guindaste. De acordo com as normas para instalações elétricas, os dispositivos de proteção devem ser projetados para uma corrente de disparo que não exceda 450% da corrente contínua do circuito protegido. As mesmas regras para fios e cabos operando com carga intermitente, a corrente de aquecimento permitida é determinada pela expressão
Onde Azpv e Azn - correntes nominais de cabo em modos de operação intermitentes e de longo prazo.
No ciclo de trabalho = 40% Azpv = 1,4 x Azn. Assim, o múltiplo da configuração de proteção para a corrente permitida do fio (cabo) não deve exceder 450 / 1,4 = 320% da corrente em um ciclo de trabalho de 40%. As cargas admissíveis de fios e cabos na torneira a uma temperatura ambiente de 45 ° C são fornecidas nas tabelas de referência.
Os acionamentos de guindastes elétricos possuem os seguintes tipos principais de dispositivos de proteção:
• proteção máxima para desconectar o drive da rede em caso de correntes inadmissíveis no circuito protegido;
• proteção zero para desligar o acionamento elétrico em caso de interrupção ou interrupção de energia da fonte de alimentação.Um tipo de proteção de zero é o bloqueio de zero, que impede a partida do motor por conta própria quando a energia é restaurada na linha de alimentação se o controle estiver na posição de operação
• proteção máxima para evitar que as estruturas móveis ultrapassem certos limites permitidos.
Uma tarefa importante do sistema de proteção é evitar sobrecargas inadmissíveis para todos os tipos de acionamentos elétricos de mecanismos de guindaste associados a circuitos de controle com defeito, bloqueio de mecanismos, circuito aberto do freio, etc. Essa é a diferença entre os requisitos de proteção contra sobrecarga do guindaste acionamentos de proteção contra sobrecarga elétrica para acionamentos elétricos com operação contínua...
Devido à incerteza da carga nos mecanismos do guindaste, às mudanças nas taxas de aquecimento dos motores, sua operação em condições de partidas e frenagens frequentes, nem mesmo é possível definir a tarefa de proteger os acionamentos elétricos contra sobrecargas térmicas. A única condição para evitar sobrecargas térmicas do equipamento elétrico do guindaste é sua seleção correta, levando em consideração todos os modos de operação pré-calculados possíveis durante a operação.
Desta forma, a proteção contra sobrecarga é reduzida ao monitoramento da corrente de irrupção durante a partida escalonada e proteção contra travamento de motores de gaiola ou acionamentos elétricos com interrupção de corrente. Com uma partida devidamente organizada do acionamento elétrico com aceleração gradual, a corrente de partida não deve exceder 220-240% da corrente correspondente ao valor calculado.
Levando em consideração a margem necessária para distribuir tanto a corrente de inrush quanto o ajuste máximo do relé, este último deve ser projetado para operar com uma corrente de cerca de 250% da nominal, que pode ser igual ou menor que a corrente do motor em ciclo de trabalho = 40%.
De acordo com o exposto acima, o relé de sobrecorrente no sistema de acionamento do guindaste recebe duas funções:
1. proteção contra correntes de curto-circuito. fios (cabos) em cada pólo para corrente contínua e em cada fase para corrente alternada,
2. proteção contra sobrecarga, para a qual basta conectar o relé a um dos pólos ou a uma das fases.
De acordo com as regras, os acionamentos elétricos do guindaste devem ter bloqueio zero, ou seja, em caso de falta de energia, o atuador elétrico deve ser desligado, sendo possível seu reinício somente após o elemento de controle retornar à sua posição zero. Este requisito não se aplica a botões de piso com botões de ajuste automático.
A presença de bloqueio zero exclui a partida automática dos acionamentos elétricos do guindaste e também exclui a ativação múltipla quando várias proteções são acionadas.
A proteção contra perda de fase não se aplica às válvulas. A análise das possíveis consequências de uma perda de fase fora do tap e um sistema de proteção de perda de fase aceitável mostrou que, por um lado, não há atualmente solução técnica satisfatória para o uso de um dispositivo de controle de tensão de fase confiável, barato e simples, e por outro lado, a falta de fase dentro e fora do tap é improvável devido ao fato de que o uso de fusíveis no circuito principal não é praticado atualmente.
Novos sistemas de frenagem dinâmica, substituindo sistemas de frenagem opostos, minimizam o risco de queda de carga em caso de perda de fase.
Relé de sobrecarga no acionamento do guindaste
Para proteger os circuitos do equipamento elétrico do guindaste de sobrecarga, é usado um relé instantâneo eletromagnético do tipo REO 401. Esses relés podem ser usados em circuitos CA e CC. O relé tem dois designs. Na fig. 1 mostra uma visão geral do relé REO 401.
O relé consiste em dois blocos principais: um eletroímã 2 e um contato auxiliar de abertura 1. A bobina solenóide 3 está localizada no tubo 4, no qual a armadura se move livremente 5. A posição da armadura no tubo é ajustável em altura e determina o valor da corrente de atuação no relé. Quando a corrente na bobina sobe acima da corrente operacional, a armadura sobe e abre os contatos através do empurrador do bloco de contato.
Na segunda versão, os eletroímãs do relé em uma quantidade de duas a quatro partes são montados em uma base comum, que também possui um suporte comum que transfere as forças de cada armadura eletromagnética individual para um contato auxiliar instalado na base. Assim, neste projeto, vários eletroímãs atuam em um contato auxiliar.
Depois de desligar a corrente, a armadura retorna sob seu próprio peso. O relé possui um contato auxiliar NF. O contato auxiliar é projetado para comutação AC até 10 A a 380 V e ou para comutação DC 1 A a 220 V e L / R = 0,05
Arroz. 1. Visão geral do relé REO 401
As bobinas do relé para correntes acima de 40 A são feitas de cobre nu. Os terminais dessas bobinas estão localizados em um painel isolante especial. Bobinas para correntes de até 40 A são isoladas. Ao escolher um relé para instalação emos dispositivos gerais devem ser guiados pela carga permitida da bobina no ciclo de trabalho = 40% e a faixa de operação, levando em consideração as configurações de desarme necessárias.
Os relés REO 401 podem desempenhar suas funções sob a condição de que a corrente de partida do acionamento elétrico seja menor que a corrente do motor elétrico bloqueado quando ligado na tensão nominal, ou seja, a proteção de motores elétricos em curto-circuito e acionamentos elétricos com interrupção de corrente usando o relé REO 401 não é possível. A proteção de tais motores elétricos deve ser realizada com modo térmico relés de temperatura-corrente Série TRT.
Os relés TPT têm cinco dimensões na faixa de corrente de 1,75 a 550 A. Relés de todos os tipos são colocados em um invólucro de plástico e diferem na forma do elemento térmico reativo, na presença de um aquecedor adicional e nas dimensões dos terminais. O relé de quinta dimensão é montado no transformador de corrente. Como elemento térmico reativo do relé, é utilizado o bimetal invasal, racionalizado pela corrente e adicionalmente aquecido por um aquecedor. O relé tem um contato NC projetado para alternar CA 10 A, 380 V em Cos φ = 0,4 e CC 0,5 A, 220 V em L / R = 0,05.
Os dados técnicos do relé TPT são fornecidos nos livros de referência. As características de temporização do relé da série TRT são mostradas na Fig. 2. O relé não opera a 110% da corrente nominal em operação contínua. A uma corrente de 135% da nominal, o relé inicia em 5 a 20 minutos. A 600% da corrente nominal, o relé dá partida em 3 a 15 s. Um regulador de relé permite que você ajuste a corrente nominal dentro de ± 15%. O retorno dos contatos do relé ao estado ligado ocorre 1-3 minutos após o desligamento da energia.
Ao escolher um relé, você deve se guiar pelas condições:
1) a corrente média do circuito protegido não deve exceder a corrente nominal do aquecedor;
2) com três partidas seguidas, o relé não deve funcionar;
3) o tempo de reação na corrente de partida não deve ser superior ao tempo de espera permitido do motor elétrico na corrente neste modo.
Ao usar a característica de tempo de operação do relé TPT, deve-se ter em mente que os possíveis desvios reais da corrente de operação são cerca de ± 20% da corrente de ajuste.
Painéis de proteção
De acordo com os requisitos, cada guindaste deve ser equipado com um dispositivo projetado para alimentar os acionamentos elétricos dos mecanismos e desligá-los, além da inclusão, ou seja, a fonte de alimentação pode ser feita depois de desbloquear o dispositivo de comutação usando uma chave de marca individual.
Arroz. 2. Características de temporização do relé da série TRT.
Por sua vez, a chave não pode ser removida sem realizar a operação de desligamento. Este bloqueio permite garantir que o guindaste seja colocado em operação apenas por uma pessoa autorizada a operar o guindaste.
Uma marcação de chave individual é usada em todos os tipos de guindastes com acionamento elétrico, exceto para guindastes de torre de construção painel de proteção… Para guindastes de torre de construção, a chave especificada é usada para bloquear o interruptor principal (ou máquina) no gabinete de energia do guindaste de torre ao qual o cabo de energia flexível está conectado.
Arroz. 3.Diagrama de circuito para controle de painéis de proteção: a — ao controlar controladores de came; b — ao gerenciar controladores magnéticos; 1P — ZP — fusíveis; KB — botão "voltar"; KL — contato de escotilha; AB — interruptor de emergência; L — contator linear: MP1, MP2 — contatos máximos do relé; KVV, KVN — interruptores de limite; PP — verifique a chave; K12 — contatos zero dos controladores.