Cum este proiectat sistemul electric al Palanului de construcție pentru a preveni suprasarcinile și scurtcircuitele?

1. Dispozitive de protecție la suprasarcină

Protecția la suprasarcină este o caracteristică critică pentru a se asigura că palanul funcționează în limita capacității sale nominale, prevenind potențialele deteriorări ale componentelor electrice și asigurând siguranța lucrătorilor. Dispozitivele de protecție la suprasarcină sunt integrate atât în ​​sistemele mecanice, cât și în cele electrice ale palanului, cu senzori și relee specifici proiectați să detecteze și să răspundă la solicitările legate de sarcină.

Senzori de suprasarcină și celule de sarcină: Un senzor de sarcină (sau celula de sarcină) este de obicei un dispozitiv de măsurare a tensiunii care măsoară greutatea sarcinii ridicate. Funcționează prin conversia efortului mecanic cauzat de sarcină într-un semnal electric care poate fi interpretat de sistemul de control al palanului. Acești senzori de sarcină oferă date în timp real despre greutatea încărcăturii. Dacă sarcina depășește un prag preprogramat (de exemplu, capacitatea nominală a palanului), sistemul declanșează automat o alarmă sau oprește mișcarea palanului. Acest lucru previne efortul suplimentar asupra motorului, cutiei de viteze și structurii palanului, asigurându-se că palanul nu se ridică dincolo de sarcina sa de lucru sigură (SWL), ceea ce ar putea cauza daune catastrofale palanului și ar putea crește riscul de accidente.

Relee electronice de suprasarcină: Aceste relee sunt proiectate pentru a detecta consumul anormal de curent de către motorul de ridicare. Condițiile de suprasarcină sunt adesea caracterizate de consum excesiv de curent, care poate apărea atunci când palanul încearcă să ridice o sarcină mai mare decât capacitatea sa nominală. Releul de suprasarcină detectează când curentul depășește un anumit prag, indicând faptul că motorul este supus efortului. La detectarea unei suprasarcini, releul se declanșează, întrerupând circuitul electric și împiedicând motorul să continue să funcționeze în condiții nesigure. Acest lucru este deosebit de important deoarece condițiile de suprasarcină susținută pot duce la arderea motorului, supraîncălzirea sau chiar pericole de incendiu.

Funcții de limitare a suprasarcinii: În unele sisteme avansate de ridicare, protecția la suprasarcină se extinde până la limitarea vitezei de funcționare atunci când este detectată o condiție de suprasarcină. Palanul poate încetini sau reduce automat viteza de ridicare pentru a preveni deteriorarea mecanismului de ridicare sau a motorului. Aceste sisteme se integrează de obicei cu variatorul de frecvență (VFD) al palanului, permițând ajustări ușoare ale parametrilor operaționali în funcție de condițiile de sarcină. Această reducere treptată a vitezei asigură o funcționare mai sigură și oferă operatorului timp pentru a corecta situația, prevenind efortul suplimentar asupra palanului.

2. Protecție la scurtcircuit

Scurtcircuitele sunt printre cele mai periculoase defecțiuni care pot apărea în orice sistem electric, iar palanele nu fac excepție. Un scurtcircuit are loc atunci când există o cale neintenționată de rezistență scăzută, provocând o creștere bruscă a curentului electric. Acest lucru poate duce la incendiu, deteriorarea echipamentului și chiar vătămări. Pentru a atenua riscul de scurtcircuite, palanele de construcție sunt proiectate cu mai multe straturi de protecție.

Întrerupătoare: un întrerupător este un întrerupător electric automat care este proiectat să declanșeze atunci când curentul din circuit depășește o limită prestabilită. Acest răspuns rapid împiedică cablarea, motorul și componentele de control ale palanului să fie deteriorate de un curent excesiv. Întreruptoarele de circuit sunt esențiale pentru protecția atât împotriva suprasarcinilor, cât și împotriva scurtcircuitelor. În cazul unui scurtcircuit, întrerupătorul întrerupe alimentarea cu curent, izolând circuitul defect și prevenind alte daune electrice. Întreruptoarele de circuit sunt adesea evaluate atât pentru declanșarea instantanee, cât și pentru declanșarea întârziată, pentru a se adapta diferitelor condiții de defecțiune, asigurând că palanul rămâne funcțional în condiții normale, dar se poate proteja în cazul unei defecțiuni.

Siguranțe: Siguranțele asigură un nivel suplimentar de protecție, deși spre deosebire de întrerupătoarele de circuit, acestea trebuie înlocuite odată ars. Siguranțele conțin un fir metalic sau un filament care se topește atunci când curentul depășește o limită de siguranță. Acest lucru deconectează efectiv circuitul defect de la sursa de alimentare, prevenind deteriorarea ulterioară a sistemului. Siguranțele sunt adesea folosite în componentele critice ale sistemului electric, cum ar fi motorul sau placa de control, și sunt proiectate pentru a deconecta rapid alimentarea în timpul unui eveniment de supracurent sau scurtcircuit. Avantajul lor principal este că sunt simple, fiabile și rentabile.

Dispozitive de curent rezidual (RCD): Dispozitivele de curent rezidual (RCD) sunt o altă caracteristică importantă de siguranță. Aceste dispozitive monitorizează fluxul de curent prin conductorii sub tensiune și neutru ai palanului. Dacă există vreun dezechilibru, cum ar fi curentul care curge prin pământ (care indică o scurgere sau un scurtcircuit), RCD se va declanșa și va deconecta sursa de alimentare. Acest lucru oferă o protecție suplimentară împotriva defecțiunilor care ar putea să nu fie detectate de întrerupătoarele convenționale sau siguranțe, în special în cazurile de izolație defectuoasă sau cablare deteriorată. RCD-urile sunt critice în mediile cu niveluri ridicate de umiditate, cum ar fi șantierele de construcții, unde riscul de șoc electric este ridicat.

3. Protecție la supratensiune

Surplusurile electrice pot fi cauzate de o varietate de factori, cum ar fi loviturile de trăsnet, comutarea circuitelor electrice sau fluctuațiile rețelei electrice. Aceste supratensiuni pot provoca daune semnificative componentelor electrice ale palanului, în special microprocesoarelor sensibile, panourilor de control și driverelor de motor. Pentru a proteja împotriva acestor riscuri, palanele de construcție sunt echipate cu sisteme de protecție la supratensiune.

Dispozitive de protecție la supratensiune (descărcătoare de supratensiune): Descărcătoarele de supratensiune sunt instalate în liniile de alimentare electrică pentru a proteja componentele electrice sensibile de vârfurile bruște de tensiune. Ele funcționează prin redirecționarea energiei în exces de la supratensiune la sol, neutralizând eficient amenințarea ca un vârf de înaltă tensiune să ajungă la sistemele de control sau motoarele palanului. Descărcătoarele de supratensiune au de obicei un prag de înaltă tensiune la care se activează și sunt proiectate pentru a gestiona cantități mari de energie, cum ar fi cea de la o lovitură de fulger sau o supratensiune de la echipamentele din apropiere.

Supresoare de tensiune tranzitorie (TVS): diodele TVS sunt folosite pentru a fixa vârfurile de tensiune tranzitorie, absorbind supratensiunile de înaltă tensiune înainte ca acestea să poată deteriora echipamentul. Aceste supresoare sunt deosebit de eficiente în protejarea componentelor electronice sensibile, cum ar fi controlerul logic programabil (PLC), senzorii și variatoarele de frecvență (VFD). Sunt proiectate să răspundă instantaneu, limitând supratensiunea la un nivel sigur. Dispozitivele TVS sunt adesea folosite împreună cu descărcătoarele de supratensiune pentru a oferi un nivel cuprinzător de protecție în sistemul electric al palanului.

4. Limitarea curentului și protecția motorului

Motorul este una dintre cele mai critice componente ale palan de construcție . Protejarea motorului de condițiile de supracurent și asigurarea faptului că funcționează în parametrii siguri este esențială pentru prevenirea deteriorării și menținerea performanței pe termen lung.

Soft Starter: Softstarterele sunt dispozitive care sunt utilizate pentru a controla curentul de pornire a motorului, reducând curentul de pornire asociat în mod obișnuit cu pornirea motorului. Acest lucru este deosebit de important pentru motoarele cu puteri nominale ridicate, deoarece curentul excesiv de pornire poate provoca stres electric și deteriorarea înfășurărilor motorului și a componentelor asociate. Un soft starter crește treptat tensiunea către motor, asigurând o pornire lină și reducând semnificativ solicitarea mecanică asupra sistemului de antrenare al palanului. Demaroarele soft ajută, de asemenea, la reducerea supratensiunilor în rețeaua electrică, contribuind la eficiența energetică generală a sistemului.

Relee de protecție a motorului: Aceste relee monitorizează continuu parametrii electrici ai motorului, inclusiv consumul de curent, tensiunea și temperatura. În cazul unor citiri anormale - cum ar fi consumul excesiv de curent, supraîncălzirea sau fluctuațiile de tensiune - releul de protecție a motorului va deconecta motorul de la sursa de alimentare. Acest lucru previne funcționarea motorului în condiții nesigure care ar putea duce la defecțiuni. Releele avansate de protecție a motorului încorporează și protecție termică la suprasarcină, care ia în considerare atât sarcina, cât și condițiile de funcționare în timp, prevenind supraîncălzirea în timpul funcționării prelungite.

Protecție la supratensiune și subtensiune: Protecția la supratensiune previne deteriorarea motorului atunci când tensiunea de alimentare depășește nivelurile de siguranță, în timp ce protecția la subtensiune asigură că motorul nu funcționează sub un anumit nivel de tensiune, ceea ce ar putea duce la un cuplu insuficient sau o funcționare ineficientă. Ambele protecții sunt critice deoarece funcționarea în afara limitelor specificate de tensiune poate cauza defecțiuni ale motorului, performanță redusă și uzură crescută a componentelor electrice. Aceste mecanisme de protecție sunt implementate prin relee de tensiune care opresc motorul dacă tensiunea de alimentare scade în limitele acceptabile, contribuind la păstrarea duratei de viață a motorului.

5. Împământare și împământare

Împământarea și împământarea corespunzătoare a sistemului electric sunt vitale pentru siguranță. Acestea asigură că defecțiunile electrice, cum ar fi scurtcircuitele sau curenții de scurgere, sunt redirecționate în siguranță către pământ, prevenind pericolele de șoc electric pentru operatori și evitând riscurile de incendiu din cauza defecțiunilor electrice.

Protecția împotriva defecțiunii la pământ: protecția împotriva defecțiunii la pământ este concepută pentru a detecta când curentul trece printr-o cale neintenționată către pământ, cum ar fi atunci când un fir electric atinge o suprafață conductoare sau când izolația se defectează. Sistemele de protecție împotriva defecțiunilor la pământ utilizează relee de scurgere la pământ (ELR) sau întrerupătoare de circuit de curent rezidual (RCCB) pentru a detecta astfel de defecțiuni și a deconecta imediat sursa de alimentare. Oferind o cale către pământ, aceste sisteme asigură că nu se acumulează curenți de defect în părțile sub tensiune ale palanului, prevenind astfel șocurile electrice pentru lucrători.

Împământarea echipamentului: Toate părțile metalice ale palanului, cum ar fi cadrul, șasiul și orice componente conductoare accesibile, sunt conectate la împământare. Acest lucru asigură că, dacă orice parte a sistemului electric al palanului devine sub tensiune din cauza unei defecțiuni, curentul electric va curge în siguranță în pământ și nu printr-un operator sau echipament. Împământarea adecvată este esențială pentru a vă asigura că lucrătorii care operează palanul nu intră în contact cu energie electrică potențial periculoasă.