滑触线常见故障及相应对策研究

  自 2008 年青岛港率先进行了集装箱油改电项目以来，国内已有十几个码头进行了类同的改造，有大量滑触线（有高架和低架之分）在码头现场使用。随着滑触线的大量使用，故障随之而来，为保障滑触线的正常使用，提升其使用寿命，需要进行大量的检测，如相序检测、欠压检测等，目前对滑触线的检测主要通过人工对高度 2.3 米的滑触线进行检测，存在安全隐患，且检测的准确性难以得到保证。在进行检测的同时，必须停掉滑触线电源，暂停该线路的作业，影响作业效率。通过开发一套滑触线监测装置，对滑触线的电压值、相序等项目进行自动检测，并显示当前故障信息，确保电压检测顺利进行，实现人机分离、人电分离。

轮胎吊滑触线电压检测至关重要，对生产的影响较大，要求电压必须确保在 44OV 电源上下百分之五浮动，超过规定值对电气设备危害很大。具体表现在电气设备绝缘老化加快、寿命降低；其次是使变压器等电气设备空载损耗增大，线损增加；再次是导致用电设备功率过大，导致电线发热，存在电气火灾隐患；电压过高对电动机的运行也会产生影响，因电压过高导致定子铁芯铁耗增加，对定子绕组绝缘产生影响。所以需要随时监测电压值，通过加装过压继电器，当电压超过规定值时，过压继电器动作，采集触点信号，在一段时间内由 PLC 控制接触器动作，切换电源，保护电气设备安全。另外，电压值低于规定值，电动机欠压运行，电动机启动困难，若电动机正在运行，则电动机的转矩降低，定子电流增大，线圈温度升高，严重时可烧毁电机，通过加装欠压继电器，当电压低于规定值时，欠压继电器动作，由 PLC 采集欠压继电器信号，若一定时间内低电压未改善，则自动切断电源电路，保障电路安全。

电压相序也是轮胎吊滑触线检测的重要内容之一。若电压相序正负颠倒，因为现场电动机为三相异步电动机，相序颠倒导致定子磁场方向反向，电磁转矩方向发生变化，进而导致电动机转向发生变化，实际运行方向与控制方向相反，存在重大安全隐患，目前主要通过人工进行检测，影响作业效率，且高空作业存在安全隐患。本装置设计加装相序保护器，自动判断电源相序，当电路中相序与指定相序不符时，相序继电器将触发动作，信号由 PLC 进行采集，处理后切断控制电路的从而达到切断电动机电源、保护电动机的目的，同时发出故障代码信号，方便现场工作人员检修。

滑触线监测装置加装漏电检测器，动态监测设备的漏电情况，当现场存在漏电情况时，自动发出报警信号并切断电路，保障设备安全。监测装置内加装电压表及电流表，动态显示当前电压值及电流值，方便现场工作人员查看及监控。

滑触线的安装对 C 型架的位置、垂直度等要求较高，要求电源三相碳刷压力基本一致，避免因安装垂直度等原因造成碳刷磨损不一，导致更换周期存在差异。通过在监测装置碳刷位置加装压力传感器，采集三相电源碳刷的压力值，通过 PLC 模拟量模块传送至 PLC 实时处理，当滑触线随大机动作时，实时显示当前位置的压力值，通过检测压力值并进行对比可有效检测 C 型架当前位置的安装是否存在问题，当压力值波动较大时，则表示当前位置 C 型架安装弯曲过大，需要矫正。同时装置内电动机转轴处安装增量型编码器，结合脉冲当量，通过 PLC 程序设计实时显示当前位置，当出现故障时，能够准备报出故障点距离起点的距离，也能方便测量滑触线供电区域的长度，为维修人员查找滑触线故障提供依据。PLC 程序设计图如图 1 所示。

为保障人身安全，本装置电动机的启停控制由遥控器控制，同时加装故障显示器，由 PLC 判断相应故障并显示相应故障代码，如过压故障显示数值“01”，欠压故障显示数值“02”；相序错误显示数值“03”。当出现故障时，能够停止设备运行，切实实现滑触线所有监测项目安全、高效、准确完成，避免人工检测需要停电，影响码头生产；也避免了以往人工检测带来的安全隐患和误差，提高了效率，切实实现人机分离、人电分离。