Hệ thống điện của Palăng xây dựng được thiết kế như thế nào để chống quá tải, đoản mạch?

1. Thiết bị bảo vệ quá tải

Bảo vệ quá tải là một tính năng quan trọng để đảm bảo vận thăng hoạt động trong công suất định mức, ngăn ngừa hư hỏng tiềm ẩn đối với các bộ phận điện và đảm bảo an toàn cho người lao động. Các thiết bị bảo vệ quá tải được tích hợp vào cả hệ thống cơ và điện của tời, với các cảm biến và rơle cụ thể được thiết kế để phát hiện và ứng phó với các ứng suất liên quan đến tải.

Cảm biến quá tải và cảm biến tải trọng: Cảm biến tải (hoặc cảm biến tải trọng) thường là thiết bị đo biến dạng để đo trọng lượng của tải được nâng lên. Nó hoạt động bằng cách chuyển đổi biến dạng cơ học do tải gây ra thành tín hiệu điện có thể được giải thích bởi hệ thống điều khiển của tời. Những cảm biến tải này cung cấp dữ liệu thời gian thực về trọng lượng của tải. Nếu tải vượt quá ngưỡng được lập trình trước (ví dụ: công suất định mức của vận thăng), hệ thống sẽ tự động kích hoạt cảnh báo hoặc dừng chuyển động của vận thăng. Điều này ngăn chặn sự căng thẳng hơn nữa đối với động cơ, hộp số và cấu trúc tời, đảm bảo rằng tời không nâng vượt quá tải trọng làm việc an toàn (SWL), điều này có thể gây ra hư hỏng nghiêm trọng cho tời và làm tăng nguy cơ tai nạn.

Rơle quá tải điện tử: Những rơle này được thiết kế để phát hiện dòng điện bất thường do động cơ tời kéo. Tình trạng quá tải thường được đặc trưng bởi dòng điện rút ra quá mức, có thể xảy ra khi tời cố gắng nâng tải nặng hơn khả năng định mức của nó. Rơle quá tải sẽ cảm nhận khi dòng điện vượt quá một ngưỡng nhất định, cho biết động cơ đang bị căng. Khi phát hiện tình trạng quá tải, rơle sẽ ngắt, làm gián đoạn mạch điện và ngăn động cơ tiếp tục chạy trong điều kiện không an toàn. Điều này đặc biệt quan trọng vì tình trạng quá tải kéo dài có thể dẫn đến cháy động cơ, quá nhiệt hoặc thậm chí là nguy cơ hỏa hoạn.

Chức năng giới hạn quá tải: Trong một số hệ thống tời tiên tiến, tính năng bảo vệ quá tải mở rộng đến việc giới hạn tốc độ vận hành khi phát hiện tình trạng quá tải. Palăng có thể tự động giảm tốc độ nâng hoặc giảm tốc độ nâng để tránh làm hỏng cơ cấu nâng hoặc động cơ. Các hệ thống này thường tích hợp với Bộ truyền động biến tần (VFD) của tời nâng, cho phép điều chỉnh trơn tru các thông số vận hành dựa trên điều kiện tải. Việc giảm dần tốc độ này đảm bảo vận hành an toàn hơn và mang lại cho người vận hành thời gian để khắc phục tình trạng này, ngăn chặn sự căng thẳng thêm cho tời.

2. Bảo vệ ngắn mạch

Đoản mạch là một trong những lỗi nguy hiểm nhất có thể xảy ra ở bất kỳ hệ thống điện nào và tời nâng cũng không ngoại lệ. Đoản mạch xảy ra khi có một đường đi ngoài ý muốn có điện trở thấp, gây ra dòng điện tăng vọt đột ngột. Điều này có thể dẫn đến hỏa hoạn, hư hỏng thiết bị và thậm chí là thương tích. Để giảm thiểu nguy cơ đoản mạch, tời xây dựng được thiết kế với nhiều lớp bảo vệ.

Bộ ngắt mạch: Bộ ngắt mạch là một công tắc điện tự động được thiết kế để ngắt khi dòng điện trong mạch vượt quá giới hạn đặt trước. Phản ứng nhanh này giúp hệ thống dây điện, động cơ và các bộ phận điều khiển của tời không bị hư hỏng do dòng điện quá mức. Bộ ngắt mạch rất cần thiết trong việc bảo vệ chống lại quá tải và ngắn mạch. Trong trường hợp đoản mạch, cầu dao sẽ cắt nguồn điện, cách ly mạch bị lỗi và ngăn ngừa hư hỏng thêm về điện. Bộ ngắt mạch thường được đánh giá cho cả khả năng ngắt tức thời và ngắt trễ để phù hợp với các tình trạng lỗi khác nhau, đảm bảo rằng tời nâng vẫn hoạt động trong điều kiện bình thường nhưng có thể tự bảo vệ trong trường hợp xảy ra lỗi.

Cầu chì: Cầu chì cung cấp mức độ bảo vệ bổ sung, mặc dù không giống như cầu dao, chúng phải được thay thế sau khi nổ. Cầu chì chứa dây kim loại hoặc dây tóc sẽ tan chảy khi dòng điện vượt quá giới hạn an toàn. Điều này sẽ ngắt kết nối mạch bị lỗi khỏi nguồn điện một cách hiệu quả, ngăn ngừa hư hỏng thêm cho hệ thống. Cầu chì thường được sử dụng trong các bộ phận quan trọng của hệ thống điện, chẳng hạn như động cơ hoặc bảng điều khiển và được thiết kế để ngắt nguồn điện nhanh chóng khi xảy ra sự cố quá dòng hoặc ngắn mạch. Ưu điểm chính của chúng là đơn giản, đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí.

Thiết bị dòng điện dư (RCD): Thiết bị dòng điện dư (RCD) là một tính năng an toàn quan trọng khác. Các thiết bị này giám sát dòng điện qua dây dẫn mang điện và trung tính của tời. Nếu có bất kỳ sự mất cân bằng nào, chẳng hạn như dòng điện chạy qua trái đất (biểu thị sự rò rỉ hoặc đoản mạch), RCD sẽ ngắt và ngắt nguồn điện. Điều này cung cấp một biện pháp bảo vệ bổ sung chống lại các lỗi mà cầu dao hoặc cầu chì thông thường không thể phát hiện được, đặc biệt trong trường hợp cách điện bị lỗi hoặc hệ thống dây điện bị hỏng. RCD rất quan trọng trong môi trường có độ ẩm cao, chẳng hạn như công trường xây dựng, nơi có nguy cơ bị điện giật cao.

3. Bảo vệ chống sét

Hiện tượng tăng điện có thể do nhiều yếu tố khác nhau gây ra như sét đánh, chuyển mạch điện hoặc dao động của lưới điện. Những xung điện này có thể gây hư hỏng đáng kể cho các bộ phận điện của tời, đặc biệt là các bộ vi xử lý, bảng điều khiển và bộ điều khiển động cơ nhạy cảm. Để bảo vệ khỏi những rủi ro này, tời xây dựng được trang bị hệ thống chống sét lan truyền.

Thiết bị chống sét (Thiết bị chống sét): Thiết bị chống sét được lắp đặt trong đường dây cung cấp điện để bảo vệ các bộ phận điện nhạy cảm khỏi sự tăng vọt điện áp đột ngột. Chúng hoạt động bằng cách chuyển hướng năng lượng dư thừa từ dòng điện tăng vọt xuống mặt đất, vô hiệu hóa một cách hiệu quả mối đe dọa từ điện áp cao tăng vọt đến hệ thống điều khiển hoặc động cơ của tời nâng. Thiết bị chống sét thường có ngưỡng điện áp cao mà tại đó chúng kích hoạt và chúng được thiết kế để xử lý lượng năng lượng lớn, chẳng hạn như năng lượng từ sét đánh hoặc tăng điện từ thiết bị gần đó.

Bộ triệt tiêu điện áp nhất thời (TVS): Điốt TVS được sử dụng để kẹp các xung điện áp nhất thời, hấp thụ các xung điện áp cao trước khi chúng có thể làm hỏng thiết bị. Những bộ triệt này đặc biệt hiệu quả trong việc bảo vệ các linh kiện điện tử nhạy cảm như bộ điều khiển logic khả trình (PLC), cảm biến và bộ điều khiển tần số thay đổi (VFD). Chúng được thiết kế để phản hồi tức thời, hạn chế điện áp tăng vọt ở mức an toàn. Các thiết bị TVS thường được sử dụng kết hợp với thiết bị chống sét để cung cấp mức độ bảo vệ toàn diện trên hệ thống điện của tời.

4. Giới hạn dòng điện và bảo vệ động cơ

Động cơ là một trong những bộ phận quan trọng nhất của Palăng xây dựng . Bảo vệ động cơ khỏi tình trạng quá dòng và đảm bảo động cơ hoạt động trong các thông số an toàn là điều cần thiết để ngăn ngừa hư hỏng và duy trì hiệu suất lâu dài.

Bộ khởi động mềm: Bộ khởi động mềm là thiết bị được sử dụng để điều khiển dòng khởi động tới động cơ, làm giảm dòng khởi động thường liên quan đến khởi động động cơ. Điều này đặc biệt quan trọng đối với động cơ có công suất cao, vì dòng điện khởi động quá mức có thể gây ra ứng suất điện và làm hỏng cuộn dây động cơ cũng như các bộ phận liên quan. Bộ khởi động mềm tăng dần điện áp tới động cơ, đảm bảo khởi động trơn tru và giảm đáng kể ứng suất cơ học lên hệ thống truyền động của tời. Bộ khởi động mềm cũng giúp giảm sự đột biến điện trong lưới điện, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng chung của hệ thống.

Rơle bảo vệ động cơ: Những rơle này liên tục theo dõi các thông số điện của động cơ, bao gồm dòng điện, điện áp và nhiệt độ. Trong trường hợp có kết quả đo bất thường - chẳng hạn như dòng điện quá mức, quá nhiệt hoặc dao động điện áp - rơle bảo vệ động cơ sẽ ngắt kết nối động cơ khỏi nguồn điện. Điều này ngăn cản động cơ hoạt động trong điều kiện không an toàn có thể dẫn đến hỏng hóc. Rơle bảo vệ động cơ tiên tiến cũng kết hợp tính năng bảo vệ quá tải nhiệt, xem xét cả tải và điều kiện vận hành theo thời gian, ngăn ngừa quá nhiệt trong quá trình hoạt động kéo dài.

Bảo vệ quá áp và thấp áp: Bảo vệ quá áp ngăn ngừa hư hỏng động cơ khi điện áp nguồn vượt quá mức an toàn, trong khi bảo vệ thấp áp đảm bảo rằng động cơ không hoạt động dưới một mức điện áp nhất định, điều này có thể dẫn đến không đủ mô-men xoắn hoặc hoạt động không hiệu quả. Cả hai biện pháp bảo vệ đều quan trọng vì hoạt động ngoài giới hạn điện áp quy định có thể gây hỏng động cơ, giảm hiệu suất và tăng độ mài mòn cho các bộ phận điện. Các cơ chế bảo vệ này được thực hiện thông qua rơle điện áp sẽ ngắt động cơ nếu điện áp nguồn nằm ngoài phạm vi chấp nhận được, giúp duy trì tuổi thọ của động cơ.

5. Nối đất và nối đất

Việc nối đất và nối đất đúng cách cho hệ thống điện là rất quan trọng để đảm bảo an toàn. Chúng đảm bảo rằng các sự cố về điện, chẳng hạn như đoản mạch hoặc dòng điện rò rỉ, được chuyển hướng xuống đất một cách an toàn, ngăn ngừa nguy cơ điện giật cho người vận hành và tránh nguy cơ hỏa hoạn do sự cố về điện.

Bảo vệ lỗi nối đất: Bảo vệ lỗi nối đất được thiết kế để phát hiện khi dòng điện chạy qua một đường không mong muốn xuống đất, chẳng hạn như khi dây điện chạm vào bề mặt dẫn điện hoặc khi lớp cách điện bị hỏng. Hệ thống bảo vệ sự cố nối đất sử dụng rơle rò rỉ đất (ELR) hoặc bộ ngắt mạch dòng điện dư (RCCB) để phát hiện những lỗi đó và ngắt kết nối nguồn điện ngay lập tức. Bằng cách cung cấp đường dẫn xuống đất, các hệ thống này đảm bảo rằng dòng điện sự cố không tích tụ trong các bộ phận mang điện của tời, do đó ngăn ngừa điện giật cho người lao động.

Nối đất cho thiết bị: Tất cả các bộ phận kim loại của tời, chẳng hạn như khung, khung và mọi bộ phận dẫn điện có thể tiếp cận được, đều được nối đất. Điều này đảm bảo rằng nếu bất kỳ bộ phận nào của hệ thống điện của tời bị hỏng, dòng điện sẽ truyền xuống đất một cách an toàn thay vì qua người vận hành hoặc thiết bị. Việc nối đất thích hợp là rất quan trọng để đảm bảo rằng công nhân vận hành vận thăng không tiếp xúc với năng lượng điện nguy hiểm tiềm ẩn.