起重机电动机定子异常失电保护检验

梁有明

（江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院，江苏 无锡 214174）

起重机电动机定子异常失电保护检验

梁有明

（江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院，江苏 无锡 214174）

为防止起重机起升机构因电动机失电而制动器仍然通电导致重物坠落，特种设备安全技术规范规定：对于吊运熔融金属或者发生事故后可能造成重大危险或者损失的起重机械起升机构应设置电动机定子异常失电保护。本文对电动机定子异常失电保护的相关条款进行梳理和解读，探讨电动机定子异常失电保护的检验方法。

起重机；电动机；定子异常失电保护；检验

2007年辽宁铁岭清河特钢事故的发生，给起重机从业人员敲响了警钟。经调查认定，引起该事故的主要原因是起升机构正反向接触器出现故障，造成起升电动机失电而制动器仍得电松闸。为此，国家质检总局先后出台了一系列文件和规范，加大对冶金起重机的监管力度，要求冶金起重机等发生事故后可能造成重大危险或者损失的起重机应设置正反向接触器故障保护或者电动机定子异常失电保护。

涉及起重机正反向接触器故障保护或者电动机定子异常失电保护的法规、标准包括：质检办特〔2007〕375号《关于冶金起重机械整治工作有关意见的通知》、GB/T 3811-2008《起重机设计规范》、TSG Q0002-2008《起重机械安全技术监察规程－桥式起重机》、GB 6067.1-2010《起重机械安全规程 第1部分：总则》、TSG Q7016-2016《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》和TSG Q7015-2016《起重机械定期检验规则》。本文将对上述法规和标准中的相关条款进行解读。

1 相关术语和条款解读

375号文、TSG Q0002-2008、GB 6067.1-2010、TSG Q7016-2016和TSG Q7015-2016要求设置正反向接触器故障保护或者电动机定子异常失电保护的对象是起升机构，而GB/T 3811将这一要求延伸至各起重机构，包括起升机构和有重力负载的变幅机构（如臂架变幅结构）。值得注意的是，部分门座起重机的变幅机构在变幅时有类似铁岭事故中制动器接触器自锁的设计，是不符合电动机定子异常失电保护要求的。

正反向接触器（也称可逆接触器），是指采用接触器的主触点接通或断开电动机的定子电源。正反向接触器主触点能够改变定子电源的相序，使电动机能正反两个方向运行。当正反向接触器出现“故障”（如线圈断路、衔铁卡住、触头粘连或因为锈蚀永久断开），导致电动机断电或不能得电而制动器仍处于通电松闸状态时，就会引发重物坠落事故。

GB 6067.1-2010和TSG Q7015-2016中的“调速装置”，包括连接在起升机构电动机动力电源回路的所有调速装置，如变频器、可控硅定子调速调压装置等。

不仅仅是正反向接触器，主触头接在起升机构电动机定子回路中的所有接触器，如调速接触器（能耗制动、涡流制动等）、变频器和晶闸管定子调速调压装置的旁路接触器、只起接通作用的接通接触器等，上述接触器失电而制动器处于得电松闸状态时，也会引发重物坠落事故。

正反向接触器故障保护与电动机异常失电保护是对同一问题的两种表述，其目的都是防止电动机失电和制动器仍然通电。

2 是否需要电动机异常失电保护的判断方法

检验时需要判断起重机是否需要设置电动机定子异常失电保护，判断要点如下。

（1）尽管TSG Q7016-2016和TSG Q7015-2016中定子异常失电保护的对象是起升机构电动机，但建议参照GB/T 3811-2008延伸至各起重机构。

（2）正反向接触器故障保护要求不应局限于冶金起重机。当且仅当起升机构电气控制系统中同时具有方向接触器（上升、下降，包括其他涉及起升机构动力电源的接触器）回路和制动器接触器回路，应具有正反向接触器故障保护功能。

（3）以电动葫芦作为起升机构，以及起升制动器的供电电源直接与起升电动机供电电源定子绕组输入端连接的起重机，不需要设置电动机定子异常失电保护。原因：前者电气控制系统中虽然有正反向（上升、下降）方向接触器回路，但是并没有制动器接触器回路；后者能保证电动机失电时制动器同时上闸。

图1 凸轮控制器控制通用桥式起重机电气原理图

（4）由凸轮控制器控制的额定起重量较小（小于20吨）的通用桥式起重机，无需设置电动机定子异常失电保护。原因：起升电动机及制动器动力电源由凸轮控制器直接通断，而凸轮控制器触点被认为是可靠触点，无方向接触器和制动器回路（图1）。

（5）通常情况下，额定起重量大于20吨的通用桥式起重机、冶金起重机的起升机构是采用“主令控制器—接触器”或其他方式间接控制，其电气控制系统中一般同时具有方向接触器回路和制动器接触器回路，因此应设有电动机异常失电保护功能。

3 电动机异常失电保护检验方法

检验中，首先是查阅电气原理图，确认用于吊运熔融金属、港口或造船用大型起重机械等起升机构是否设置了电动机定子异常失电保护功能。然后按照以下方法进行动作试验。

（1）起升机构电动机运行采用正反向接触器控制方式：起升机构空载上升/下降，在运行过程中人为断开上升/下降接触器线圈回路（可在接触器线圈回路中串接一个与其工作电流相适用的试验开关来安全断开；当起升机构由多台电动机驱动且分别由独立正反向接触器控制的，试验时应同时断开每台电动机的上升/下降接触器线圈回路）使起升机构电动机（一台或多台）失电，此时所有起升制动器应能可靠上闸，起升机构能有效停止运行。

（2）起升机构电动机运行采用变频调速控制方式：起升机构以空载作上升/下降运行，在运行过程中人为断开起升机构变频器控制端的上升/下降控制信号回路（可在控制信号回路中串接一个与其工作电流相适用的试验开关来安全断开；当起升机构由多台电动机驱动且分别由独立变频器控制的，试验时应同时断开每台电动机的变频器控制信号回路）使起升机构电动机（一台或多台）失电，此时所有起升制动器应能可靠上闸，起升机构能有效停止运行。

（3）当起升机构电动机采用其他控制方式时，可按照上述类似方法进行检验。

动作试验时，若发现起升制动器未及时上闸，则应立即切断起重机总电源或起升机构独立电源，以防止事故发生。

4 结语

以上对起重机电动机定子异常失电保护的有关要求进行了汇总，对部分条款及电动机定子异常失电保护的检验给出了自己的理解。

[1] GB/T 3811-2008起重机设计规范[S]. 中华人民共和国国家标准， 2008.

[2] TSG Q0002-2008起重机械安全技术监察规程－桥式起重机[S]. 特种设备安全技术规范，2008.

[3] GB 6067.1-2010起重机械安全规程 第1部分：总则[S]. 中华人民共和国国家标准， 2010.

[4] TSG Q7016-2016起重机械安装改造重大修理监督检验规则[S]. 特种设备安全技术规范，2016.

[5] TSG Q7015-2016起重机械定期检验规则[S]. 特种设备安全技术规范， 2016.

[6] 杨斌. 起重机保护接地检验检测分析[J]. 科技资讯， 2010(15).

[7] 王松雷，卢锡骏. 起重机金属结构的接地检验[J]. 现代机械，2009(05).

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1671-0711（2016）12（下）-0047-02