凿井绞车集控装置的设计与应用

李迎，宋子荣，杨国强

（莱钢集团矿山建设有限公司，山东莱芜 271100）

经验交流

凿井绞车集控装置的设计与应用

李迎，宋子荣，杨国强

（莱钢集团矿山建设有限公司，山东莱芜 271100）

结合工程应用实例，介绍了凿井绞车集控装置的系统构成，对绞车起动箱、集控电源柜进行了装置设计。通过应用，装置实现了集中控制、同步运行、安全联锁、紧急停车等功能。

凿井绞车；集中控制；绞车起动箱；集控电源柜

凿井绞车集中控制是现代立井井筒施工中普遍采用的控制方式。建井行业特殊的施工条件和凿井绞车的实际运行环境，要求集控装置的设计与操作在确保运行同步的前提下，还要具备齐全的保护功能，在操作、维护、安装与调试方面力求简单便捷。现以莱钢集团矿山建设有限公司设计并施工的印度苏达铜矿主竖井井筒掘砌工程为例，详细介绍了绞车集控装置的设计与应用。

1 集控装置

施工用凿井绞车共16台，悬吊同一种设施的凿井绞车作为1个集控组，共5个集控组，见表1。

表1 集控组统计

1.1 集控开关

装置采用HK1型380 V、15 A三相闸刀开关作为集控开关，具有通断状态指示明确、标注清晰、操作简单、便于维护等优点，能够同时实现多功能控制。每一个集控开关对应1台凿井绞车，可利用集控开关A相的通断状态任意选择同一个集控组中所控制绞车的台数；利用集控开关C相的通断状态来控制绞车安全闸的开闭。以吊盘集控组中1#稳绳绞车为例，集控开关1SA的A、C相1SAa和1SAc，分别接入正反转执行回路和安全闸。集控操作台就是通过多个执行回路来完成对各绞车的集中控制的，有多少台绞车就有多少个执行回路与之相对应；利用集控开关B相的通断状态来实现绞车集控组之间的闭锁保护功能。

1.2 集控组之间的闭锁控制

同一个集控组中的任何1只或几只集控开关合闸，都会使相应的集控组继电器吸合，各集控组继电器之间是互锁关系，只能有1只吸合，以达到绞车集控组之间闭锁控制的目的。

1.3 正反转继电器回路

正反转继电器1KA和2KA的常开触点直接控制正反转执行回路。绞车台数多，单个继电器触点不够用，采用多只继电器线圈并联的方式来增加触点数量。正反转按钮1SB1和1SB2均为点动接线方式，以便井筒悬吊设施的微动调整。

1.4 操作面板

因提升机与凿井绞车不同时使用，提升机的提升信号和通讯装置就兼做凿井绞车的提升信号和通讯，故将集控操作台和井口信号台合二为一，这样便于使用者在实际操作中及时、全面地掌握井口钢丝绳运行状态，集控装置的操作与指示，提升信号及通讯等情况。集控装置和信号装置的部分元器件在同一个面板上分区分组布置，集控开关、电流表、指示灯等根据集控组别的不同在倾角为45°的斜面上分组布置，操作按钮布置在平面上，各元器件的名称、功能及组别均用文字明确标注。

2 绞车起动箱

每台绞车都装配1台独立的频敏变阻器起动箱作为绞车的起动装置，随绞车就近安装，可通过转换开关在集中控制和就地控制两者之间转换。为适应绞车起动频繁的特点，绞车主电机选用YZR型冶金起重电机，选配BP1-416/2040型重复短时工作制频敏变阻器。

2.1 集中控制

将转换开关SA1旋转到集中控制位置，当集控开关1SA合闸后，1SAc接通安全闸接触器2KM1线圈回路，液力推动器顶起坠砣，敞开安全闸，并将连锁开关1XK顶起至闭合状态，正反转接触器2KM2和2KM3线圈回路中的2KM1和1XK闭合。同时，1SAa和集控组继电器3KA1也接通了正反转执行回路。以提升操作为例，按下集控台面板上的正转按钮1SB1，1KA1闭合，接通正转接触器2KM2线圈回路，主电机和工作闸接触器2KM5同时得电，工作闸敞开，主电机进入正转起动状态，经时间继电器KT延时，2KM4吸合，主电机全速运行。

2.2 安全保护

FR1、FR2、FR3分别为主电机、安全闸和工作闸的热继电器常开触点。当电机发生过载和缺相故障时，其常开触点闭合，安全继电器4KA1线圈得电吸合，断开2KM2和2KM3线圈回路，主电机断电停车。装置还具有安全闸敞闸状态联锁、棘爪开闸状态联锁、安全闸与主电机联锁等保护功能。

3 集控电源柜

集控电源柜为所有绞车的总电源柜，安装在井口信号室内，对所有绞车电源实行集中控制，保护由井口信号室至每台绞车的输电线路。

3.1 主回路

考虑到集控设备的通用性，装置按东、西、南、北四个方向绞车群集中控制设计，以适应不同工程施工的需要。开关一律选用剩余电流动作塑壳断路器，以确保各绞车群的供配电安全。电源接触器1KM具有电源速断功能。

3.2 电源速断保护

1）同一集控组内绞车之间的闭锁控制。同一集控组的绞车，有1台或几台发生故障停车时，其他运行正常的绞车也必须立即停车，以确保同一组绞车运行同步。电源接触器1KM线圈回路中分别串联了东、西、南、北绞车群速断保护接线端子，各方向绞车群中每台绞车的安全继电器常闭触点串联后，再与该方向的速断保护接线端子相连接，任何1台绞车的安全继电器动作，其常闭触点都会断开1KM线圈回路。

2）井下吊盘人员速断控制。接线端子9-10与井下吊盘配电箱内的速断开关相连，速断开关平时处于断开状态，使用凿井绞车时由吊盘人员合闸，操作完毕再由吊盘人员断开。绞车提落过程中井下出现紧急情况时，吊盘人员可直接断开速断开关，实施紧急停车。

3）井口信号人员速断控制。井口信号人员在操作过程中，遇紧急情况可立即按下急停按钮1SB3。每台绞车的电源相序必须一致。同一集控组的绞车，滚筒缠绳量、钢丝绳规格、绞车型号、电动机转速必须相同；制动器的闸瓦间隙调节要保持一致。闲置不用的集控开关，用透明胶带将其操作手柄固定在断开位置，并用文字注明。

4 结语

实践证明，装置解决了使用中的运行不同步问题，保护功能齐全，安全可靠；元器件选型与布置合理，标注清晰直观，操作、维护、安装与调试简单便捷，适用于各类竖井工程的施工需要。

TD534

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1004-4620（2015）03-0079-02

2014-06-30

李迎，男，1972年生，1992年毕业于吉林电气化高等专科学校工企供电专业。现为莱钢集团矿山建设有限公司电气工程师，从事金属矿山电气技术工作。