某热电厂装机容量2×50MW, 配备库容量5万t干煤棚一座, 干煤棚两跨共装设4台QD5-100通用双梁桥式抓斗起重机, 每个抓斗起升重量为16t, 设备年操作小时数约为1700h。电厂自投产以来, 桥式抓斗起重机在运行过程中, 抓斗在升降和开闭操作过程中经常出现交流接触器触点粘死情况, 极易造成桥式抓斗起重机操作失灵, 严重影响了桥式抓斗起重机的安全运行和工作效率。同时, 检修人员也需要为桥式起重机频繁更换交流接触器触头, 造成检修工作量大大增加, 检修维护费用也同步上升。
交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路, 它利用主接点来开闭电路, 用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点, 而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点, 小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的触点通常由银钨合金制成, 具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。交流接触器触点粘死的原因主要有以下几个方面: (1) 设备过负荷; (2) 触头质量不良, 发热严重; (3) 灭弧性能不好; (4) 设备维护不到位。
热电厂桥式抓斗起重机交流接触器配置如下:大车电机15kW2台, 由交流接触器控制, 型号为CJ12-100, 小车电机7.5kW1台, 由轮控制器控制, 抓斗电机75kW2台, 由交流接触器控制, 升降控制交流接触器型号为CJ12-250, 开闭控制接触器型号为CJ12-250。根据以上交流接触器选型配置情况及粘死触头分析, 造成桥式抓斗起重机升降和开闭交流接触器触点经常粘死的原因有以下几个方面: (1) 升降及开闭交流接触器的选型偏小, 其额定电流只有运行电流的1.5倍, 由于升降和开闭交流接触器在运行操作中需要频繁动作, 其运行中通过的电流大大高于额定电流 (较接近于启动电流) , 虽然在启动回路中串联了启动电阻, 可大大降低了启动电流, 但运行中实际流过的电流也接近于2～3倍的额定电流, 本例中桥式起重机升降及开闭用交流接触器电流为250A, 电流明显偏小; (2) 交流接触器触点质量不好。桥式抓斗起重机使用的交流接触器触点材料为普通合金材料, 触点没有银钨合金类导电性更好的材料, 造成触点运行中导电性能差, 发热情况严重; (3) 设备环境较脏, 对灭弧栅工作也略有影响, 触点起弧也容易烧坏触点。
真空接触器是利用真空灭弧室灭弧, 用以频繁接通和切断正常工作电流, 通常用于远距离接通和断开中、低压频繁起停的6kV、380V交流电动机。真空接触器具有以下性能特点:真空接触器的主触头以真空为灭弧介质, 因为电弧不外露, 不需要灭弧罩;真空接触器使用寿命长、体积较小、重量轻、噪声低、无污染、安全可靠等特点。CJ12-250交流接触器与CKJ5-250真空交流接触器参数比较情况如表1。
从表1中数据比较可以看出来, 真空交流接触器与传统交流接触器在性能和体积上都具有较大优势, 其体积较小、重量较轻、安装也方便, 非常适宜在起重机设备等粉尘较大环境比较恶劣的场所使用。真空接触器是动铁芯垂直位移结构, 动触头位移量比较小, 不易直接撞坏线圈。接触器主回路触头在真空泡内, 触头通断不会产生弧光放电烧损触头, 使用寿命比CJ12交流接触器长。
根据以上分析, 提出以下桥式起重机控制设备改造方案: (1) 对桥式抓斗起重机升降及开闭交流接触器进行改造, 其它大车控制接触器不作改动; (2) 以真空接触器替换交流接触器进行改造; (3) 考虑接触器电寿命情况, 真空接触器选型以2～3倍额定电流来进行选型, 本次改造选择真空接触器型号为CKJ5-400型; (4) 加强设备防尘处理, 改善接触器工作环境。
桥式抓斗起重机设备交流接触器自改造以来, 未再出现因接触器触头粘死造成操作失灵情况, 设备安全操作得到可靠保障, 能够适应繁重工作任务。同时, 检修人员也从频繁更换交流接触器触头的高负荷检修工作中得到解脱, 降低了检修费用, 实现安全、经济双丰收。
由于真空接触器是运用先进的真空灭弧技术, 具有分断能力强、触头不氧化、电弧不外露、安全可靠等突出优点, 其卓越的分断能力特别适应苛刻条件下频繁操作使用, 而长寿命、高可靠、免维护更具有使用经济性, 很适当对低压电机传统交流接触器控制回路进行改造替换。
摘要：利用真空接触器改造传统交流接触器, 保证桥式抓斗起重机在频繁操作中运行正常, 不发生因交流接触器触点粘死造成设备操作失灵损坏事件。
关键词：桥式抓斗起重机,真空接触器改造,安全性分析
