环境因素对塔式起重机电气系统的影响及对策

发表时间:2021/8/6   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:周国柏
[导读] 摘要:通过对建筑项目实际情况的了解可以知道,建筑市场上的大规模、超高度建筑项目越来越多,随着工程机械设备在建筑施工中的普遍应用,塔式起重机城市建设项目施工中必不可少的机械设备之一,对于塔式起重机的有效应用,大大促进了施工效率及施工安全的提高。
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        摘要:通过对建筑项目实际情况的了解可以知道,建筑市场上的大规模、超高度建筑项目越来越多,随着工程机械设备在建筑施工中的普遍应用,塔式起重机城市建设项目施工中必不可少的机械设备之一,对于塔式起重机的有效应用,大大促进了施工效率及施工安全的提高。而塔式起重机良好的工作效能需要以电气系统的稳定持续运行为依托,但是在塔式起重机工作过程中,有多种原因会对电气系统造成程度不一的影响,所以,本文就着重分析环境因素对塔式起重机电气系统的影响及对策,以供参考。
        关键词:环境因素;塔式起重机电气系统;影响;对策
        引言
        以比较形象的方法来形容的话,电气系统可以说是塔式起重机的神经中枢,若干塔式起重机电气系统出现严重故障,就会导致塔式起重机的整体瘫痪,甚至会引发安全事故,即便是微小故障,也会出现不能起重、控制操作失灵等现象,经过全面分析后会发现,由于天气变化、电磁干扰或是机械振动等各种外部环境因素均可以对塔式起重机电气系统运行状态形成不良影响,从而导致以上现象的出现,所以,很有必要全面分析环境因素对塔式起重机电气系统造成的影响,并积极探寻相应的解决策略。
        1温度的影响及对策
        一般来讲,温度对于材料的影响是相对较大的,温度会增大材料中电子流转速度,因此通常半导体材料在使用中如果遭遇高温就会导致电阻变化,且温度增高还会使介质损耗速度增大,因此如果温度变化过大,塔机电气系统运行过程中会导致整体导电性能变动较大,而且会导致电气系统设备及线路绝缘材料变性与老化。温度过高还会导致塑料和橡胶材料出现软化的问题,影响整体机械强度。
        而如果环境温度过低,导体电阻会减小,绝缘电阻增加,半导体电阻增加,而材料则会出现变硬变脆的情况,很容易断裂,设备表面容易出现凝露,进一步引起元件生锈,出现氧化问题。如果环境温度降到零下10℃。电线电缆可能会因为僵硬,出现断裂,有的电器元件和设备会出现异常甚至直接失效。
        当工作的环境温差过大的时候,设备也非常容易绝缘、老化,出现变形、密封结构破损以及保护层脱落之类的问题。
        整体来说,工作温度过高、过低还是温差过大都会影响电器元件、设备线路的实际使用性能,造成线路参数和结构出现变化,让元件设备线路无法正常使用,最后导致故障产生。如果实际工作中温度和温差超过相应的标准和范围,工作人员需要根据实际情况采取相应措施。第一,如果环境温度大于40℃,那么就要安装空调,夏季要让温度保持在22℃左右,冬季要让温度保持在20℃左右,整体的温度变化率需要控制在5℃波动区间。如果是放置在户外的设备要家装隔热板来进行降温或者使用其他措施来做通风散热工作。第二可以用冷却风机来让电动机降温,注意适当降低电动机对应的使用功率。实际应用中,温度每增加1℃,对应的电动机功率会降低1℃。第三要定时定期的加固电气系统的重要元件,无论是接线端子还是接触器都要做好紧固工作,让电接触有足够的稳定性,不会出现过热熔焊的问题。第四,环境温度小于零下20℃,那么就要采取合适的预热措施来进行温度控制,直到电气室或者电控柜温度达到相应标准再启动,并且使用的电线和电缆,要尽量的能够耐低温防辐射。第五,工作人员要做定期巡查,重点观察温度过高的设备,看有没有出现过热的问题。
        2湿度的影响及对策
        湿度高于80%,电器产品绝缘材料受潮膨胀,重量增加,出现变形的问题。这时候附着在绝缘材料上的水分会大大降低绝缘电阻,并且潮湿也会滋生霉菌。让绝缘材料受到腐蚀,降低绝缘性能。其他的导电材料以及金属材料也会受到潮湿环境的影响而出现腐蚀的问题,接触电阻增大并出现氧化。实际工作中,环境湿度过高,电气性能、机械强度、绝缘性能会出现问题,导致短路漏电甚至绝缘击穿。并且湿度过低也很容易出现静电电压过高的问题,埋下击穿的隐患。当环境湿度过高,需要采取防护措施。

首先在这些大型塔机电气控制室可以加装除湿空调,或者加装温湿度控制器及时的,除潮除露。如果潮湿问题非常严重,可以安装除湿机和自动除湿系统。如果电气控制柜在室外,可以选择在柜内直接使用温度湿度控制器。第二放置硅胶之类的吸潮剂来进行除湿。第三重视通风,通过空气流通来做好除湿除霉工作。
        3强辐射的影响及对策
        当阳光辐射过于强烈的时候,电气设备会出现很大的附加温升,影响绝缘材料电气性能以及机械性能,有时候会让人材料出现应力变形。如果工作环境有非常强的紫外线辐射,那么绝材料老化速度会大大加快,电器元件和连接器会因此出现性能下降的问题,最后导致系统故障的出现。如果塔机工作环境属于强光辐射或者紫外线辐射,那么可以采取相应的防护措施来进行控制,及时加装隔离罩。要注意通风散热,保持隔离罩和设备之间的距离。
        4 电磁干扰的影响及对策
        工作过程中,电磁干扰可能会让电子电气设备出现电磁扰动的问题。目前电子电气设备的应用范围越来越广,那么对应的电磁干扰也几乎是无处不在的。这些电磁干扰会影响塔机电气控制整体的可靠性,造成失控之类的问题。露天作业,电气控制系统会因为自然电磁干扰信号出现问题,比如雷电和射线都会影响塔机的正常运转。尤其是闪电的时候,电磁干扰非常强,非常容易损伤塔机设备。供电电网干扰信号会通过供电系统来影响塔基设备实际工作,这一类型干扰信号能量不大,峰值电压和频率非常高,会造成干扰,影响塔机设备正常工作。并且施工现场的电焊设备也会产生电磁干扰,让电气控制设备受到影响。塔机会使用到变频器之类的调速装置,而实际工作中变频器也会产生高频干扰信号,导致电气控制设备出现故障,影响控制线路实际工作,让塔机面临到严重的电子干扰。可以采取对应的措施来进行改善。
        (1)隔离措施。
        加装电抗器或者三相滤波器,让变频器之类的调速设备给塔基带来的影响可以降低。加装隔离变压器或者相应的滤波器来进行信号隔绝,不让干扰信号窜通。
        (2)接地措施。
        做好变频器之类的调速设备和其他电气设备的接地工作,尽可能将所有干扰信号都导入大地,降低电子设备受到的干扰。注意塔机接地电阻要小于10欧姆。
        (3)屏蔽措施。
        要设置好屏蔽措施,及时屏蔽产生干扰信号的变频器之类的调速装置,并且也要屏蔽出现干扰信号的电缆,不要让干扰信号辐射出去。工作人员可以设置好金属外壳来做对应的封闭调整,并且做好动力线的封闭工作,进行又秩序的调整,使用平地线来评定编码器信号线和其它控制线。还可以使用屏蔽线来屏蔽一些容易受到干扰的设备,比如力矩限制器、传感器就很容易受到干扰,要有针对性的进行屏蔽。
        结束语:
        总之,塔式起重机长期处在比较恶劣的工作环境中,环境温度、湿度、电磁干扰等客观条件都会对电气系统造成一定影响,再加上起重机经常移动,都可能会造成塔式起重机电气系统故障,所以相关人员应重点研究相应的解决措施,以便保证塔式起重机长期保持良好的使用性能和工作状态。
        参考文献:
        [1]刘飞飞,唐宏,肖清,等. 塔式起重机运行安全智能监控、预警技术与系统研发及应用[Z]. 江西理工大学. 2014.
        [2]姚加飞,王晓静,童明俶,等. QBT80/45起重布料两用塔机电气控制系统的可靠性[J]. 重庆大学学报(自然科学版),2003,26(10):76-80.
        [3]周英俊,卢宏伟,余茂勋,等. QBT80/45起重布料两用塔机电气控制系统可靠性研究[J]. 建筑机械化,2005,26(12):28-31.
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