实现轨道取电平板车电控稳定运行

刘少荣

（江西新钢机械制造有限公司，江西新余 338004）

0 引言

电动平板车又称电平车、台车、过跨车、电动轨道车和地爬车等，种类有轨道平车、拖揽平车和蓄电池平车等等，主要用于厂房内部及厂房与厂房之间短距离定点频繁运载重物工具。平车结构组成主要由驱动装置、车架、主动轮组、从动轮组、辅助、结构组成是支撑轮组等构成。在此主要针对轨道取电平板车的电气设计、电气绝缘要求进行认述，从而确保其安全稳定运行。

1 电气控制系统设计思路

首先从厂房提供的交流380 V 通过降压变压器以及相应的控制系统变成安全交流低压电压36 V，给敷设在地面上的钢轨供电；然后通过升压变压器以及相应的控制系统由交流36 V 变成交流380 V，给三相交流变频电机供电，实现平板车前后运转功能。

其次要求实现轨道取电平板车应满足手动控制和无线遥控均能有效控制电机的正反转，保证平车平稳运行；并要求控制变频电机的装置采用西门子变频器。

另外，为了实现平板车平稳、安全运行，避免平板车相与相之间、相与地之间不发生短路，要求相与相之间的绝缘电阻应大于2 MΩ，交流36 V 带电轨道对地绝缘电阻应大于10 kΩ，其他部位相对地的绝缘电阻也必须大于2 MΩ。

2 电气控制原理组成及操作功能的实现

电气控制系统主要由两部分组成，一部分由交流380 V 降压成交流36 V 控制系统，另一部分则由交流低压36 V 升压到交流380 V 电气控制系统。

（1）由交流高压380 V 变成交流低压36 V，合上空气开关QF1，按下控制按钮SB2 交流接触器KM 接通并通过其辅助触点自锁，降压变压器得电，交流电压通过变压器将380 V 变成36V，给导轨供电；指示灯HL1 亮、指示灯HL2 熄灭。在运行过程中出现短路或过载，过流过载继电器器FA1 和FA2 动作，断开接触器KM，降压变压器停止运行；按下控制按钮SB1 交流接触器KM 失电，降压变压器停止运行，导电轨道失电。

（2）由交流电低压36 V 变成交流380 V 并带动变频电机正常运转的工作原理，平板车集电块从导电轨道上取电，送给升压变压器低压则36 V 接线端，再由其升压变成交流380 V，合上空气开关QF2 及控制回路空气开关QF3，为后续正常供电做好准备；后续操作及电气工作原理主要由两种操作方式完成，一种是无线遥控方式，另一种是由控制按钮就地操作方式。

①无线电遥控操作方式及工作原理。按下遥控器器上的合闸按钮，交流接触器KM1 接通，变频器得电，为变频电机正转或反转做好充分准备；再通过遥控器按下前进或后台按键，中间继电器J1 或J2 得电，其常开辅助触点闭合，此时变频器驱动变频电机正转或反转，当运转到达终点碰到限位1SQ 或2SQ 时，中间继电器失电，变频器停止给变频电机前进或后退指令，终止平板车运行，完成了无线遥控操作方式。在运行过程中，电铃蜂鸣，相应前进或后退指示灯亮。

②控制按钮就地操作方式及工作原理。按下安装在平板车上的合作按钮SB0，交流接触器KM1 接通并通过其辅助触点自锁，变频器得电，为变频电机正转或反转做好充分准备；再通按下前进SB＇1或后退SB＇2 按键，后续操作方式及工作原理与无线电遥控相同。

3 导电轨道供电技术及绝缘要求

3.1 导电轨道供电技术要求

从降压变压器低压侧通过动力电缆过度到轨道处时，动力电缆应穿管敷设，电缆的规格根据平板车电机功率大小确定；并要求3 条钢轨一个侧面应贴紧敷设补偿铜排，补偿铜排与钢轨之间采用扁铁（25 mm）焊接卡死，扁铁之间的距离1200 mm，补偿铜排接头用焊接而不用螺栓连接；电缆通过铜接头牢固连接在铜排上，同是考虑钢轨两头电压均等，原则上要求电缆与钢轨铜排连接处，应在钢轨铜排的中点；增加铜排的主要目的在于起到轨道导电的均衡性和取电可靠性。铜排的大小规格根据输送轨道的长短和电机功率大小确定，原则上要求平板车在额定负荷运转的情况下，保持导电轨道整体电压应在低压变压器输出额定电压的±5%范围内，否则平板车不能正常运行，电气元器件可能出现损坏现象的发生。

3.2 导电轨道绝缘要求

两轨之间以及轨道对地之间的绝缘电阻不得小于10 kΩ，为此，导电钢轨应作绝缘相应处理，要求轨道底部应敷设绝缘橡皮，绝缘橡皮的宽度应大于钢轨底部10 mm 左右，橡皮底部用沥青固定，钢轨两侧封填沥青砂；固定导电钢轨两则电预埋螺栓采用绝缘材料，螺栓与轨道基础之间填充沥青砂。

4 平板车本体与关联电气之间的绝缘

平车车轮与传动轴之间要求增加绝缘套、并要求该绝缘套既要耐压、耐磨、耐绝缘，绝缘等级应达到1 kV 以上。安装在平板车本体上的集电块和扫轨装置，均要求作绝缘处理，最好采用绝艳胶木板隔开，避开与平板车本体导电、或扫轨装置和集电极间导通，从而产生相间或对地短路现象的发生。

5 结论

按照上述设计思路、绝缘处理和导电轨道安装要求，实现了轨道取电平板车就地手动操作和无线遥控操作两种操作功能，取电轨道两端电压在允许范围内，绝缘电阻和绝缘耐压均合格，达到了轨道取电平板车安全平稳运行。