杨烈娜
(山东丰汇设备技术有限公司,山东 济南 250200)
在当今重工企业中,起重机械的工作频率逐渐上升,而且渐渐在现代工业中占据主导地位。因为实际施工场地的环境往往相对恶劣,会有其他外界因素影响起重机械的正常工作,导致起重机械通常会进行超负荷运转,所以起重机械的安全问题显得尤为重要。而电气系统是起重机械的安全保障之一,电气系统控制着整个起重机械的运转,如果出现问题则会造成不可逆装的后果和重大的损失,其中关于电气线路绝缘的问题需要进行深一步的研究。
电气系统在起重机械整体工作中起到了重要作用,其主要由电机系统、线路系统、绝缘电阻系统等组成,而连接各个系统使其构成整体系统的就是电气线路,其不仅需要达到供电和控制的可靠性,而且需要达到各项安全指标来保证机械设备和操作人员的安全。
基于物质的三种形态,绝缘主要有固、液、气绝缘三种方式,带电体绝缘是为了隔绝电流电压的传播,避免产生短路、触电等问题。当绝缘体破坏后,会发生短路或漏电。电缆线本身具有隔绝电的作用,但是,在实际生活中,由于长期工作的表面材料老化、电流击穿等原因,就会发生漏电的问题,漏电发生的情况是绝缘体没有完全损坏。短路的发生情况是绝缘体完全损坏,因为短路电流通常为额定电流的数十倍,同时,会产生大量的热,如果短路区域附件有易燃烧的物品,极易发生火灾等严重事故。通常情况下,气体绝缘和液体绝缘在外加强电场的情况下,发生的机床现象是可以恢复绝缘作用,但是,固体绝缘则无法恢复,因此,需要经常对线路绝缘进行检测,以确保线路安全。
起重机械因为其工作功率大、工作电流比较大、工作电压相对较高,如果发生线路漏电的问题,不仅影响现场施工,还会对操作人员的安全带来危险。根据国家标准《起重机械安全规程》、《电梯制造与安装安全规程》和《起重机设计规范》等,供电电缆的使用要求及设计规范都已有明确规定,但是,同样需要定期对电气线路中的元器件进行绝缘检测。
接地保护装置是为了防止机械设备发生静电等问题的保护装置,其中的主要元件为电阻,在对其进行绝缘检测时,首先,对其外观进行系统地观察,其结构表面是否完整,是否发生破损、变形等问题,检查其使用寿命是否在规定范围内。其次,在进行绝缘检测,一般情况下,接地电阻的位置应该在零电阻以外,这样可以尽量减弱导体电流和电压对电路的影响,是检测准确度好坏的保障。检测中,采用交流电来保证电路能够平稳运动,同时,采用隔离变压器保护电路安全。值得注意的是,在绝缘检测前,需要对起重机电源进行重新开关,在关闭电源的情况下,仔细检查接触器、开关等设备是否达到检测标准,确保测量仪的接线连接完好,尽量减少环境温度和大气湿度对检测的影响,然后,再打开电源进行绝缘检测。起重机械属于大型工程机械,其电气设备绝缘带有一定的电容性,当进行通电工作时,机械设备中会储存电荷,尤其针对起重机械,在绝缘检测前需要进行放电处理,保证人身安全和检测设备的精密度。
起重机械的电气线路主要从供电点到起重机内外的线路,由总分两种电源线路之分,同时,配合辅助和控制电源线路。考虑相关元器件应该大于50kΩ的工作环境,检测的额定电压应该小于500V,接地绝缘电阻应该大于1MΩ。接地绝缘电阻的检测一般先选择合适的兆欧表,当绝缘物额定工作电压小于36V时,兆欧表的电压等级采用250V;当绝缘物额定工作电压大于36V小于500V时,兆欧表的电压等级采用500V;当绝缘物额定工作电压大于500V小于1000V时,兆欧表的电压等级采用1000V;当绝缘物额定工作电压大于1000V时,兆欧表的电压等级采用2500V。检测时,需要将总电源进行断电,目的是将即将被检测的物体断电。同时,要求被测物体和地面没有接触,使用的方法通常是关闭电源。在检测前,需要将设备上外露的金属导电部分进行去除处理,将小电阻容易被发生击穿现象的元器件进行短接,不参与测量电路的通电。
检测的方法通常为分段测量,以元器件一段的触电和开关的触电作为一个检测段,在检测时,要求电路中的每个元器件和导线的接触绝缘电阻都进行检测。
起重机械采用的线路绝缘层具有良好的绝缘特性。其制作工艺采用硫化处理,材料采用天然橡胶和改性橡胶的复合材料,在线路绝缘层制作过程中,若是材料组分配合不合适,或者硫化工艺没有得到很好的把控,会导致线路绝缘层的质量差,使用寿命低,在实际工作中容易产生破损。工作环境也会对线路绝缘层的破损产生影响,尤其起重机械的工作场地通常处于野外,外界光晒、沙尘、泥土、雨水等因素会使得线路绝缘层慢慢腐蚀老化,绝缘性能随之越来越差。而且在对设备进行调试时,布线的不合理、固定的方式错误也会加剧线路绝缘层破损的发生。
因此,具有优质的线路绝缘层是起重机械正常工作必不可少的要素。为防止漏电和短路等事故的出现,对于线路电缆的选择是非常重要的,在质量上首先要符合国家标准,正确地加载绝缘护套。对于电缆的布线,应该尽量走直线或半径较大的弧线,理论上敷设弯曲半径应该大于5倍电缆外径,移动的则大于8倍外径。而且如果采用移动式的电缆,其长度应该比起重机最大位移多五分之一左右,电缆长度在20m以内,不需要牵引绳,如果超过规定范围,必须使用牵引绳,牵引绳的长度不能太长,不能对电缆产生磨损。另外,要加强起重机械电气线路绝缘的安全意识,制定详细检测规范和检测手册,定期进行绝缘检测,确保机械设备和操作人员的安全。
在对起重机械的电缆进行设计选材和安装调试时,需要基于起重机械的工作环境等外界影响因素来确定载流量。起重机械的主线需要专用馈电线供电,配线采用绝缘多丝铜线。当起重机械使用裸滑线的时候,需要加装保护屏障,目的是避免操作人员触电。当起重机械在户外作业时,电动机的导线需要外加装配线管,而且配线管只能放同一类型的导线,目的是防止户外环境对导线的腐蚀日晒等负面影响,减缓了导线老化,增加了其使用寿命。起重机械主体由金属构成,均为导电体,所以需要将其连接,然后,进行接地或者接零,目的是防止静电的产生。起重机械在工作时往往有停车的需要,其过程是电磁铁进行制动控制,因此,电磁铁在使用前,需要检验绝缘电阻,保证电磁铁的阻值大小和定子线圈阻值相等,然后,才能进行安装执行制动操作,如果不符合规格,需要对电磁铁进行干燥处理,再次进行检验。
起重机械电气线路绝缘问题是机械设备的安全保障,从线路的选材、铺设到元器件的选型都需要严格按照国家标本执行,避免发生因操作不当导致的漏电、触电事故,不仅损坏设备损失财产,还会对相关人员造成人身危险。因此,正确执行相关操作,定期进行安全检查,是未来起重机械电气线路绝缘问题关注的发展趋势。