Hoe is het elektrische systeem van de bouwlift ontworpen om overbelasting en kortsluiting te voorkomen?

1. Beveiliging tegen overbelasting

Beveiliging tegen overbelasting is een cruciaal kenmerk om ervoor te zorgen dat de takel binnen zijn nominale capaciteit werkt, waardoor potentiële schade aan elektrische componenten wordt voorkomen en de veiligheid van de werknemers wordt gewaarborgd. Overbelastingsbeveiligingen zijn geïntegreerd in zowel de mechanische als de elektrische systemen van de takel, met specifieke sensoren en relais die zijn ontworpen om lastgerelateerde spanningen te detecteren en erop te reageren.

Overbelastingssensoren en loadcellen: Een lastsensor (of loadcel) is doorgaans een rekstrookje dat het gewicht meet van de last die wordt gehesen. Het werkt door de mechanische belasting veroorzaakt door de last om te zetten in een elektrisch signaal dat kan worden geïnterpreteerd door het besturingssysteem van de takel. Deze lastsensoren leveren real-time gegevens over het gewicht van de last. Als de last een voorgeprogrammeerde drempel overschrijdt (bijvoorbeeld de nominale capaciteit van de takel), activeert het systeem automatisch een alarm of stopt de beweging van de takel. Dit voorkomt verdere belasting van de motor, versnellingsbak en takelconstructie, waardoor wordt verzekerd dat de takel niet boven zijn veilige werklast (SWL) komt, wat catastrofale schade aan de takel zou kunnen veroorzaken en het risico op ongevallen zou kunnen vergroten.

Elektronische overbelastingsrelais: deze relais zijn ontworpen om abnormaal stroomverbruik door de takelmotor te detecteren. Overbelastingsomstandigheden worden vaak gekenmerkt door overmatig stroomverbruik, wat kan optreden wanneer de takel probeert een last op te tillen die zwaarder is dan zijn nominale capaciteit. Het overbelastingsrelais detecteert wanneer de stroom een ​​bepaalde drempel overschrijdt, wat aangeeft dat de motor onder spanning staat. Bij detectie van een overbelasting schakelt het relais uit, waardoor het elektrische circuit wordt onderbroken en wordt voorkomen dat de motor onder onveilige omstandigheden blijft draaien. Dit is vooral van cruciaal belang omdat aanhoudende overbelasting kan leiden tot doorbranden van de motor, oververhitting of zelfs brandgevaar.

Overbelastingsbegrenzende functies: Bij sommige geavanceerde takelsystemen strekt de overbelastingsbeveiliging zich uit tot het beperken van de operationele snelheid wanneer een overbelastingsconditie wordt gedetecteerd. De takel kan de hefsnelheid automatisch vertragen of verlagen om schade aan het hefmechanisme of de motor te voorkomen. Deze systemen kunnen doorgaans worden geïntegreerd met de Variable Frequency Drive (VFD) van de takel, waardoor soepele aanpassingen van de operationele parameters op basis van de belastingsomstandigheden mogelijk zijn. Deze geleidelijke snelheidsvermindering zorgt voor een veiligere bediening en biedt de machinist de tijd om de situatie te corrigeren, waardoor verdere belasting van de takel wordt voorkomen.

2. Kortsluitbeveiliging

Kortsluiting behoort tot de gevaarlijkste storingen die in elk elektrisch systeem kunnen optreden, en takels vormen hierop geen uitzondering. Een kortsluiting treedt op wanneer er onbedoeld een pad met lage weerstand is, waardoor een plotselinge elektrische stroomstoot ontstaat. Dit kan leiden tot brand, schade aan apparatuur en zelfs letsel. Om het risico op kortsluiting te beperken, zijn bouwliften ontworpen met verschillende beschermingslagen.

Stroomonderbrekers: Een stroomonderbreker is een automatische elektrische schakelaar die is ontworpen om uit te schakelen wanneer de stroom in het circuit een vooraf ingestelde limiet overschrijdt. Deze snelle reactie voorkomt dat de bedrading, motor en besturingscomponenten van de takel beschadigd raken door overmatige stroom. Stroomonderbrekers zijn essentieel voor de bescherming tegen zowel overbelasting als kortsluiting. In geval van kortsluiting onderbreekt de onderbreker de stroomtoevoer, waardoor het defecte circuit wordt geïsoleerd en verdere elektrische schade wordt voorkomen. Stroomonderbrekers zijn vaak geschikt voor zowel onmiddellijke als vertraagde uitschakeling om verschillende storingsomstandigheden op te vangen, zodat de takel onder normale omstandigheden operationeel blijft, maar zichzelf kan beschermen in geval van een storing.

Zekeringen: Zekeringen bieden een extra beschermingsniveau, hoewel ze, in tegenstelling tot stroomonderbrekers, moeten worden vervangen zodra ze zijn doorgebrand. Zekeringen bevatten een metalen draad of gloeidraad die smelt wanneer de stroom een ​​veilige limiet overschrijdt. Hierdoor wordt het defecte circuit effectief losgekoppeld van de voeding, waardoor verdere schade aan het systeem wordt voorkomen. Zekeringen worden vaak gebruikt in kritieke componenten van het elektrische systeem, zoals de motor of de besturingskaart, en zijn ontworpen om de stroom snel uit te schakelen tijdens overstroom of kortsluiting. Hun voornaamste voordeel is dat ze eenvoudig, betrouwbaar en kosteneffectief zijn.

Residuele stroomapparaten (RCD's): Residuele stroomapparaten (RCD's) zijn een ander belangrijk veiligheidskenmerk. Deze apparaten bewaken de stroomstroom door de actieve en neutrale geleiders van de takel. Als er enige onbalans is, zoals stroom die door de aarde vloeit (wat duidt op een lekkage of kortsluiting), zal de aardlekschakelaar trippen en de stroomtoevoer loskoppelen. Dit biedt een extra beveiliging tegen fouten die mogelijk niet worden gedetecteerd door conventionele stroomonderbrekers of zekeringen, vooral in gevallen van gebrekkige isolatie of beschadigde bedrading. Aardlekschakelaars zijn van cruciaal belang in omgevingen met een hoog vochtgehalte, zoals bouwplaatsen, waar het risico op elektrische schokken groot is.

3. Overspanningsbeveiliging

Elektrische spanningspieken kunnen worden veroorzaakt door verschillende factoren, zoals blikseminslag, het schakelen van elektrische circuits of schommelingen in het elektriciteitsnet. Deze spanningspieken kunnen aanzienlijke schade aan de elektrische componenten van de takel veroorzaken, met name aan gevoelige microprocessors, bedieningspanelen en motoraansturingen. Om u tegen deze risico's te beschermen, zijn bouwliften uitgerust met overspanningsbeveiligingssystemen.

Overspanningsbeveiligingen (overspanningsafleiders): Overspanningsafleiders worden in de elektrische voedingsleidingen geïnstalleerd om gevoelige elektrische componenten te beschermen tegen plotselinge spanningspieken. Ze werken door de overtollige energie van de piek naar de grond te leiden, waardoor de dreiging van een hoogspanningspiek die de besturingssystemen of motoren van de takel bereikt effectief wordt geneutraliseerd. Overspanningsafleiders hebben doorgaans een hoge spanningsdrempel waarop ze worden geactiveerd, en ze zijn ontworpen om grote hoeveelheden energie te verwerken, zoals die van een blikseminslag of een stroomstoot van apparatuur in de buurt.

Transient Voltage Suppressors (TVS): TVS-diodes worden gebruikt om voorbijgaande spanningspieken af ​​te vangen, waardoor hoogspanningspieken worden geabsorbeerd voordat ze de apparatuur kunnen beschadigen. Deze onderdrukkers zijn bijzonder effectief bij het beveiligen van gevoelige elektronische componenten zoals de programmeerbare logische controller (PLC), sensoren en frequentieregelaars (VFD's). Ze zijn ontworpen om onmiddellijk te reageren en de overspanning tot een veilig niveau te beperken. TVS-apparaten worden vaak gebruikt in combinatie met overspanningsafleiders om een ​​alomvattend beschermingsniveau voor het hele elektrische systeem van de takel te bieden.

4. Stroombegrenzing en motorbeveiliging

De motor is een van de meest kritische componenten van bouw hijstoestel . Het beschermen van de motor tegen overstroomomstandigheden en ervoor zorgen dat deze binnen veilige parameters werkt, is essentieel voor het voorkomen van schade en het behouden van prestaties op de lange termijn.

Softstarters: Softstarters zijn apparaten die worden gebruikt om de opstartstroom naar de motor te regelen, waardoor de inschakelstroom wordt verminderd die doorgaans gepaard gaat met het opstarten van de motor. Dit is vooral belangrijk voor motoren met een hoog vermogen, omdat overmatige inschakelstroom elektrische spanning en schade aan de motorwikkelingen en bijbehorende componenten kan veroorzaken. Een softstarter verhoogt geleidelijk de spanning naar de motor, waardoor een soepele start wordt gegarandeerd en de mechanische belasting op het aandrijfsysteem van de takel aanzienlijk wordt verminderd. Softstarters helpen ook stroompieken in het elektriciteitsnet te verminderen, waardoor ze bijdragen aan de algehele energie-efficiëntie van het systeem.

Motorbeveiligingsrelais: Deze relais bewaken voortdurend de elektrische parameters van de motor, inclusief stroomverbruik, spanning en temperatuur. In het geval van abnormale metingen – zoals overmatig stroomverbruik, oververhitting of spanningsschommelingen – zal het motorbeveiligingsrelais de motor loskoppelen van de stroomvoorziening. Dit voorkomt dat de motor in onveilige omstandigheden werkt, wat tot storingen zou kunnen leiden. Geavanceerde motorbeveiligingsrelais zijn ook voorzien van thermische overbelastingsbeveiliging, die rekening houdt met zowel de belasting als de bedrijfsomstandigheden in de loop van de tijd, waardoor oververhitting tijdens langdurig gebruik wordt voorkomen.

Overspannings- en onderspanningsbeveiliging: Overspanningsbeveiliging voorkomt schade aan de motor wanneer de voedingsspanning veilige niveaus overschrijdt, terwijl onderspanningsbeveiliging ervoor zorgt dat de motor niet onder een bepaald spanningsniveau werkt, wat zou kunnen leiden tot onvoldoende koppel of inefficiënte werking. Beide beveiligingen zijn van cruciaal belang omdat werken buiten de gespecificeerde spanningslimieten motorstoringen, verminderde prestaties en verhoogde slijtage van elektrische componenten kan veroorzaken. Deze beveiligingsmechanismen worden geïmplementeerd via spanningsrelais die de motor uitschakelen als de voedingsspanning buiten het acceptabele bereik valt, waardoor de levensduur van de motor wordt behouden.

5. Aarding en aarding

Een goede aarding en aarding van het elektrische systeem zijn van cruciaal belang voor de veiligheid. Ze zorgen ervoor dat elektrische storingen, zoals kortsluiting of lekstromen, veilig naar de aarde worden geleid, waardoor elektrische schokken voor operators worden voorkomen en brandrisico's als gevolg van elektrische storingen worden vermeden.

Aardfoutbeveiliging: Aardfoutbeveiliging is ontworpen om te detecteren wanneer stroom via een onbedoeld pad naar de aarde vloeit, bijvoorbeeld wanneer een elektrische draad een geleidend oppervlak raakt of wanneer de isolatie faalt. Aardfoutbeveiligingssystemen maken gebruik van aardlekrelais (ELR's) of aardlekschakelaars (RCCB's) om dergelijke fouten te detecteren en onmiddellijk de voeding los te koppelen. Door een pad naar de aarde te bieden, zorgen deze systemen ervoor dat er zich geen foutstromen ophopen in delen van de takel die onder spanning staan, waardoor elektrische schokken voor werknemers worden voorkomen.

Aarding van apparatuur: Alle metalen delen van de takel, zoals het frame, het chassis en alle toegankelijke geleidende componenten, zijn verbonden met een aarding. Dit zorgt ervoor dat als een onderdeel van het elektrische systeem van de takel onder spanning komt te staan ​​als gevolg van een storing, de elektrische stroom veilig de grond in stroomt in plaats van via een operator of apparatuur. Een goede aarding is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat werknemers die de takel bedienen niet in contact komen met potentieel gevaarlijke elektrische energie.