Hvordan er det elektriske systemet til Construction Hoist utformet for å forhindre overbelastning og kortslutning?

1. Overbelastningsbeskyttelsesenheter

Overbelastningsbeskyttelse er en kritisk funksjon for å sikre at taljen fungerer innenfor den nominelle kapasiteten, forhindrer potensiell skade på elektriske komponenter og sikrer arbeidernes sikkerhet. Overbelastningsbeskyttelsesenheter er integrert i både de mekaniske og elektriske systemene til taljen, med spesifikke sensorer og releer designet for å oppdage og reagere på lastrelaterte påkjenninger.

Overbelastningssensorer og lastceller: En lastsensor (eller lastcelle) er vanligvis en strekkmåler som måler vekten av lasten som løftes. Den fungerer ved å konvertere den mekaniske belastningen forårsaket av belastningen til et elektrisk signal som kan tolkes av taljens kontrollsystem. Disse lastsensorene gir sanntidsdata om lastens vekt. Hvis lasten overskrider en forhåndsprogrammert terskel (f.eks. taljens nominelle kapasitet), utløser systemet automatisk en alarm eller stopper taljens bevegelse. Dette forhindrer ytterligere belastning på motoren, girkassen og taljens struktur, og sikrer at taljen ikke løfter seg utover den sikre arbeidsbelastningen (SWL), noe som kan forårsake katastrofale skader på taljen og øke risikoen for ulykker.

Elektroniske overbelastningsreleer: Disse reléene er utformet for å oppdage unormalt strømtrekk fra heisemotoren. Overbelastningsforhold er ofte preget av for stort strømtrekk, som kan oppstå når taljen forsøker å løfte en last som er tyngre enn dens nominelle kapasitet. Overbelastningsreléet registrerer når strømmen overskrider en viss terskel, noe som indikerer at motoren er under belastning. Ved detektering av en overbelastning utløses reléet, avbryter den elektriske kretsen og forhindrer motoren i å fortsette å gå under usikre forhold. Dette er spesielt viktig fordi vedvarende overbelastningsforhold kan føre til motorutbrenthet, overoppheting eller til og med brannfare.

Overbelastningsbegrensende funksjoner: I noen avanserte heisesystemer strekker overbelastningsbeskyttelsen seg til å begrense driftshastigheten når en overbelastningstilstand oppdages. Taljen kan automatisk bremse eller redusere løftehastigheten for å forhindre skade på løftemekanismen eller motoren. Disse systemene integreres vanligvis med taljens Variable Frequency Drive (VFD), noe som muliggjør jevn justering av driftsparametrene basert på belastningsforhold. Denne gradvise reduksjonen i hastighet sikrer en sikrere drift og gir operatøren tid til å rette opp situasjonen, og forhindrer ytterligere belastning på taljen.

2. Kortslutningsbeskyttelse

Kortslutninger er blant de farligste feilene som kan oppstå i ethvert elektrisk system, og taljer er intet unntak. En kortslutning oppstår når det er en utilsiktet bane med lav motstand, noe som forårsaker en plutselig bølge av elektrisk strøm. Dette kan føre til brann, utstyrsskade og til og med personskade. For å redusere risikoen for kortslutning er konstruksjonsløftere utformet med flere beskyttelseslag.

Strømbrytere: En strømbryter er en automatisk elektrisk bryter som er designet for å utløse når strømmen i kretsen overskrider en forhåndsinnstilt grense. Denne raske responsen forhindrer at taljens ledninger, motor og kontrollkomponenter blir skadet av overdreven strøm. Strømbrytere er avgjørende for å beskytte mot både overbelastning og kortslutning. I tilfelle en kortslutning, bryter bryteren av strømforsyningen, isolerer den defekte kretsen og forhindrer ytterligere elektrisk skade. Effektbrytere er ofte vurdert for både øyeblikkelig og forsinket utløsning for å imøtekomme ulike feiltilstander, noe som sikrer at taljen forblir operativ under normale forhold, men kan beskytte seg selv i tilfelle feil.

Sikringer: Sikringer gir et ekstra beskyttelsesnivå, men i motsetning til strømbrytere, må de skiftes ut når de har gått. Sikringer inneholder en metalltråd eller filament som smelter når strømmen overskrider en sikker grense. Dette kobler effektivt den defekte kretsen fra strømforsyningen, og forhindrer ytterligere skade på systemet. Sikringer brukes ofte i kritiske komponenter i det elektriske systemet, for eksempel motoren eller kontrollkortet, og er designet for å koble fra strømmen raskt under en overstrøm eller kortslutning. Deres primære fordel er at de er enkle, pålitelige og kostnadseffektive.

Residual Current Devices (RCDs): Residual Current Devices (RCDs) er en annen viktig sikkerhetsfunksjon. Disse enhetene overvåker strømmen av strøm gjennom de strømførende og nøytrale lederne til taljen. Hvis det er ubalanse, for eksempel strøm som flyter gjennom jorden (som indikerer en lekkasje eller kortslutning), vil jordfeilbryteren utløses og koble fra strømforsyningen. Dette gir en ekstra beskyttelse mot feil som kanskje ikke oppdages av konvensjonelle strømbrytere eller sikringer, spesielt i tilfeller med feil isolasjon eller skadet ledningsnett. RCDer er kritiske i miljøer med høye fuktighetsnivåer, som byggeplasser, hvor risikoen for elektrisk støt er forhøyet.

3. Overspenningsvern

Elektriske overspenninger kan være forårsaket av en rekke faktorer som lynnedslag, bytte av elektriske kretser eller svingninger i strømnettet. Disse overspenningene kan forårsake betydelig skade på taljens elektriske komponenter, spesielt sensitive mikroprosessorer, kontrollpaneler og motordrivere. For å beskytte mot disse risikoene er konstruksjonsheiser utstyrt med overspenningsvernsystemer.

Overspenningsbeskyttere (overspenningsavledere): Overspenningsavledere er installert i de elektriske forsyningsledningene for å beskytte sensitive elektriske komponenter mot plutselige spenningstopper. De fungerer ved å omdirigere overflødig energi fra bølgen til bakken, og effektivt nøytralisere trusselen om en høyspentspyd som når taljens kontrollsystemer eller motorer. Overspenningsavledere har vanligvis en høyspentterskel der de aktiveres, og de er designet for å håndtere store mengder energi, for eksempel fra et lynnedslag eller en strømstøt fra utstyr i nærheten.

Transient Voltage Suppressors (TVS): TVS-dioder brukes til å klemme transiente spenningsspiker, absorbere høyspenningsstøt før de kan skade utstyret. Disse undertrykkerne er spesielt effektive for å beskytte sensitive elektroniske komponenter som den programmerbare logiske kontrolleren (PLC), sensorer og frekvensomformere (VFD). De er designet for å reagere øyeblikkelig, og begrense overspenningen til et sikkert nivå. TVS-enheter brukes ofte sammen med overspenningsavledere for å gi et omfattende beskyttelsesnivå på tvers av taljens elektriske system.

4. Strømbegrensning og motorbeskyttelse

Motoren er en av de mest kritiske komponentene i konstruksjon talje . Å beskytte motoren mot overstrømsforhold og sikre at den fungerer innenfor sikre parametere er avgjørende for å forhindre skade og opprettholde langsiktig ytelse.

Mykstartere: Mykstartere er enheter som brukes til å kontrollere oppstartsstrømmen til motoren, noe som reduserer startstrømmen som vanligvis er forbundet med motoroppstart. Dette er spesielt viktig for motorer med høy effekt, da for høy innkoblingsstrøm kan forårsake elektrisk stress og skade på motorviklingene og tilhørende komponenter. En mykstarter øker gradvis spenningen til motoren, noe som sikrer en jevn start og reduserer den mekaniske belastningen på taljens drivsystem betydelig. Mykstartere bidrar også til å redusere strømstøt i det elektriske nettet, og bidrar til den totale energieffektiviteten til systemet.

Motorbeskyttelsesreleer: Disse reléene overvåker kontinuerlig motorens elektriske parametere, inkludert strømtrekk, spenning og temperatur. I tilfelle unormale avlesninger - som for mye strømtrekk, overoppheting eller spenningssvingninger - vil motorbeskyttelsesreléet koble motoren fra strømforsyningen. Dette forhindrer at motoren fungerer under utrygge forhold som kan føre til feil. Avanserte motorbeskyttelsesreléer inkluderer også termisk overbelastningsbeskyttelse, som tar hensyn til både belastningen og driftsforholdene over tid, og forhindrer overoppheting under langvarig drift.

Overspennings- og underspenningsbeskyttelse: Overspenningsbeskyttelse forhindrer skade på motoren når forsyningsspenningen overstiger sikre nivåer, mens underspenningsbeskyttelse sikrer at motoren ikke fungerer under et visst spenningsnivå, noe som kan føre til utilstrekkelig dreiemoment eller ineffektiv drift. Begge beskyttelsene er kritiske fordi drift utenfor spesifiserte spenningsgrenser kan forårsake motorfeil, redusert ytelse og økt slitasje på elektriske komponenter. Disse beskyttelsesmekanismene er implementert gjennom spenningsreleer som slår av motoren hvis forsyningsspenningen faller utenfor det akseptable området, og bidrar til å bevare motorens levetid.

5. Jording og jording

Riktig jording og jording av det elektriske systemet er avgjørende for sikkerheten. De sikrer at elektriske feil, som kortslutninger eller lekkasjestrømmer, omdirigeres trygt til jorden, og forhindrer fare for elektrisk støt for operatører og unngår brannrisiko på grunn av elektriske feil.

Jordfeilbeskyttelse: Jordfeilbeskyttelse er utformet for å oppdage når strømmen flyter gjennom en utilsiktet bane til bakken, for eksempel når en elektrisk ledning berører en ledende overflate eller når isolasjon svikter. Jordfeilvernsystemer bruker jordlekkasjereléer (ELR) eller jordfeilbrytere (RCCB) for å oppdage slike feil og umiddelbart koble fra strømforsyningen. Ved å gi en vei til jorden sikrer disse systemene at feilstrømmer ikke bygges opp i spenningsførende deler av taljen, og forhindrer dermed elektrisk støt for arbeidere.

Jording av utstyr: Alle metalldeler av taljen, som rammen, chassiset og alle tilgjengelige ledende komponenter, er koblet til jord. Dette sikrer at hvis noen del av taljens elektriske system blir strømførende på grunn av en feil, vil den elektriske strømmen flyte trygt ned i bakken i stedet for gjennom en operatør eller utstyr. Riktig jording er avgjørende for å sikre at arbeidere som betjener taljen ikke kommer i kontakt med potensielt farlig elektrisk energi.