Электроустановки стройплощадок - Крановое хозяйство

На строительных площадках применяются различные краны, предназначенные для вертикального и горизонтального перемещения грузов. По способу передвижения они делятся на перемещающиеся по рельсовым путям (башенные, портальные, козловые) и самоходные.
Краны, перемещающиеся по рельсовым путям, питаются электроэнергией преимущественно от стационарных источников электроэнергии или в отдельных случаях от передвижных электростанций.
Многие из современных самоходных кранов — это машины с многомоторным электроприводом, с достаточно сложным электрооборудованием и электрическими схемами. Применяемые в них электродвигатели кранового типа, преимущественно переменного тока асинхронные с фазным ротором.
Некоторые самоходные монтажные краны оснащены электрогенераторами, приводимыми в движение с помощью двигателей внутреннего сгорания. Краны типов К-162, СМК-10 и другие имеют синхронные генераторы, а такие краны, как К-631, К-255, К-1001—генераторы постоянного тока. Наиболее совершенными сейчас являются синхронные генераторы типа ЕСС5-М101 с самовозбуждением. В этих генераторах механические выпрямители заменены выпрямителями из кремниевых или германиевых полупроводников.
Привод крановых устройств характеризуется повторнократковременным режимом работы, большой частотой пусков и наличием диапазона регулирования скорости. Применяемые асинхронные электродвигатели имеют повышенное скольжение, что позволяет обеспечить улучшенные пусковые характеристики, т. е. большой пусковой момент при сравнительно небольшом пусковом токе.
Строительные краны имеют достаточно большую мощность и поэтому от их работы зависят энергетические показатели площадки. Так, неполная загрузка или перемещения на длительные расстояния вхолостую приводят к снижению средней величины коэффициента мощности электроустановок.
Остановка крана по техническому состоянию или другой причине зачастую влечет за собой простой десятков рабочих. Поэтому после монтажа крана или перестановки его на другой строительный объект необходимо до начала эксплуатации выполнить требуемые испытания, проверить действие узлов и деталей, электрической схемы, испытать под нагрузкой и получить разрешение на работу Госгортехнадзора.
В период монтажа и эксплуатации крановых устройств следует уделять серьезное внимание устройству подкрановых путей и поворотов. Опыт и исследования показывают, что мощность, потребляемая электродвигателями кранов (это касается и электротельферов), резко меняется в зависимости от состояния подкрановых путей. Потребляемая мощность увеличивается при перекосах и неровностях путей. Заклинивание ходовых колес может даже привести к выходу из строя электродвигателя.       ,
Башенный кран следует подключать к одной из групп распределительного шкафа, устанавливаемого у строящегося объекта вблизи крана, или через специально предусматриваемый подключательный пункт. Последний может быть выполнен на базе силового ящика закрытого типа (блок предохранитель-выключатель или с рубильником и предохранителями), дополненного деталями, улучшающими эксплуатационные качества и условия электробезопасности.
Перед вводом крана в эксплуатацию производится осмотр электродвигателей, проверяется величина сопротивления изоляции всех проводов и обмоток электродвигателей, наличие смазки в подшипниках, исправность контроллеров, реле, аппаратов защиты, пусковой аппаратуры, а также соответствие «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ), выполненных заземляющих устройств, с составлением протоколов испытаний.
Затем проверяется в действии пусковая аппаратура и аппаратура защиты, правильность уставки максимальных реле, действие конечных выключателей, ограничителей подъема и грузоподъемности, правильность направления вращения электродвигателей, действие тормозных устройств, состояние ветровых захватов.
Электродвигатели должны работать на наибольшей скорости, предусмотренной паспортными данными, при отключенных от цепи ротора сопротивлениях (включение их допускается только на период пуска электродвигателя).
Крановщик в период работы не должен переводить контроллеры сразу с прямого хода электродвигателя на обратный без задержки на нулевом положении (т. с. до полной остановки механизма), так как это сопряжено с резким толчком пускового тока. Тормозить электродвигатель противовключением допускается лишь в случае крайней необходимости.
Технологические перерывы в работе крана используются машинистом на контроль за нагревом электродвигателей и их подшипников.
За контактными кольцами и щеточными механизмами электродвигателей должен быть организован постоянный уход. Нормально работающие щетки должны иметь блестящую зеркальную поверхность и всей площадью плотно прилегать к тщательно отшлифованным контактным кольцам. Прилегание щеток всей поверхностью необходимо потому, что токовая нагрузка на них рассчитывается на единицу поверхности и при уменьшении площади прилегания эта нагрузка возрастает. Следствием чрезмерной токовой нагрузки на щетки является искрение, которое вызывает оплавление, нагары на контактных кольцах и разрушение щеток.
Щетки должны свободно входить в обойму щеткодержателя при зазоре между обоймой и щеткой от 0,1 до 0,3 мм. Расстояние между обоймой и контактным кольцом должно быть около 4 мм. Для нормальной работы щеток большое значение имеет правильная величина давления щетки па контактное кольцо. При недостаточном давлении возникает искрение, а при повышенном давлении—нагрев щетки и быстрый ее износ.
В электромагнитах переменного (трехфазного и однофазного) тока тормозов крана начальный ток включения значительно превышает значение рабочего тока. По этой причине в случае, когда якорь не может втянуться, катушка сгорает. Если при включенном состоянии подвижный якорь не будет плотно касаться неподвижного ярма, то электромагнит будет нагреваться, гудеть и катушка может выйти из строя. Неполное втягивание якоря электромагнита возможно также вследствие заедания якоря при перекосах в тормозных рычагах и отсутствии смазки в их шарнирных соединениях.
Обследованием в эксплуатационных условиях определена зависимость между силой потребляемого тока катушкой тормозного магнита МО-200Б и величиной зазора в магнитной цепи электромагнита.
Причинами ненормальной работы тормозного электромагнита и повышенного гудения могут быть: перекос ярма или якоря; ослабление заклепок, стягивающих листы, из которых набраны ярмо и якорь; плохое крепление держателей; повреждение короткозамкнутого витка.
Одной из причин перегрева катушки электромагнита и выхода ее из строя может быть пониженное напряжение в сети, поскольку тормозные электромагниты рассчитываются на нормальную работу при напряжении не ниже 85% номинального. Работать башенным краном при сгоревшей катушке тормозного электромагнита или неисправности тормозного устройства категорически запрещается.
Совмещение операций (например подъем и перемещение) помимо сокращения времени работы крана сокращает расход электроэнергии. Однако совмещать операции следует, строго сообразуясь с требованиями безопасного обслуживания, предъявляемыми Госгортехнадзором.
Безопасная эксплуатация кранов в значительной степени зависит от наличия и исправности предохранительных и сигнализационных устройств. К числу таких устройств относятся: конечные и путевые выключатели механизмов подъема и передвижения; противоугонные устройства; ограничители грузоподъемности, вылета стрелы, а на некоторых кранах — перекоса; различного рода электроблокировочные устройства.
Большие требования предъявляются к ограничителям грузоподъемности, которые служат для предотвращения опрокидывания крана при перегрузке (контролирует необходимую устойчивость крана). Поэтому работа крана при неисправном ограничителе не допускается. Двигатель должен отключаться автоматически при подъеме груза, вес которого превышает величину рабочей нагрузки для данного вылета более чем на 10%. Ограничитель закрывается кожухом и опломбировывается.
к Конечные выключатели должны отвечать следующим основным требованиям: работа их должна производиться только по принципу размыкания контактов, крюк (или другое грузозахватное приспособление) при движении должен останавливаться на расстоянии не менее 0,2 м от упора; у кранов, находящихся на одном рельсовом пути, ток должен выключаться при расстоянии между буферами не менее 0,5 м; выключатели должны иметь такую конструкцию, чтобы после автоматического выключения их была обеспечена возможность пуска электродвигателя в обратную сторону.
Конечные выключатели следует периодически осматривать, проверять прочность их крепления; удалять пыль и грязь, проверять затяжку винтов крепления кулачковых шайб и проводов. Периодически следует измерять величину хода контактного мостика, которая должна находиться в пределах 2—4 мм, и величину нажатия на контакты. Последняя измеряется с помощью динамометра и находится в пределах от 0,3 (для изношенных) до 0,6 кг (для новых). Проверка производится при замкнутых контактах с проложенным между ними листом бумаги.
При проверке конечных выключателей необходимо одновременно обращать внимание на исправность выключающих упоров, линеек и рычагов. Все изношенные детали (контактные мостики, неподвижные контакты, пружины) заменяются.
В практике эксплуатации кранов имеются случаи угона кранов под действием ветра. Для предотвращения аварий кранов, связанных с угоном их по рельсовым путям, применяются различные противоугонные устройства ручного, полуавтоматического и автоматического действия.
Для установки ручных захватов в рабочее положение крановщик должен спуститься с крана.
В последнее время на отдельных кранах применяют сигнально-предохранительные устройства. Принцип действия такого устройства состоит в том, что с увеличением силы ветра перемещается одна стрелка манометра и при определенном давлении замыкает цепь сирены. Сирена подает сигнал об опасности и необходимости закрепления рельсовых захватов. При дальнейшем увеличении давления ветра (при 40 кг/м²) вторая стрелка замыкает цепь второй сирены и одновременно прерывается питание приводных электродвигателей. Действие сирен прекращают с помощью специально предусмотренных кнопок.
Захваты полуавтоматического действия имеют приводной механизм, которым управляет крановщик из кабины. При выключении тока такие захваты замыкаются автоматически.
Захваты автоматического действия приводятся в рабочее положение при каждой остановке крана или при скорости ветра, превышающей допустимую.
В последнем случае автоматически отключаются все электродвигатели башенного крана. На кране устанавливают четыре таких захвата.
Для определения времени работы башенного крана может быть успешно использован электромеханический счетчик. Такой счетчик заключен в силуминовый корпус, его механизм состоит из асинхронного двигателя типа СД-2 мощностью 15 Вт, скомпанованного со счетным устройством (подсчет ведется в пределах 100000 ч). Счетчик присоединяется к пусковому аппарату.