门式起重机整机拒动故障的分析与处理

员会超，陈敬亮

（水利部海委引滦工程管理局，天津300384）

0 引言

大黑汀水利枢纽位于河北省迁西县城北5km的滦河干流上，距上游潘家口水利枢纽35km，是开发利用滦河水资源的大型水利枢纽工程，也是著名的“引滦入津工程”的源头。枢纽大坝为宽缝混凝土重力坝，坝长1354.5m，最大坝高52.8m。坝顶安装有1台2×125/20/1t双吊点门式起重机（以下简称“门机”），用来启闭泄洪底孔闸门、水电站进水口检修闸门和拦污栅，是大黑汀水利枢纽发挥经济和社会效益的关键设备之一。该门机主要由主起升机构、大车运行机构、小车运行机构、回转机构和回转起升机构等5大机构组成。近期，在用门机20t回转吊下放水电站3号水轮发电机组进水口拦污栅过程中，发生了整机拒动的电气故障，门机各个机构都不能动作了。

1 故障描述

用门机回转吊下放水电站3号水轮发电机组进水口拦污栅过程中，回转起升机构突然拒动，导致拦污栅悬在半空无法入槽。让司机运行门机大车运行机构和回转机构的时候，发现这2个机构同样拒动，亦即门机发生了整机拒动故障。但是，当司机踩下回转吊司机室电铃的脚踏开关时，电铃响铃正常。

2 故障分析

回转吊司机室电铃响铃正常，表明门机供电系统有电，且电铃供电是正常的，所以门机整机拒动不是系统停电所致。因为门机总控制屏负责给各机构供电，结合故障表征，初步判断整机拒动是由于总控制屏内部元件故障所致。

查看门机总控制屏电气线路图纸，见图1。

图1 门机总控制屏电气线路图

断开总电源空气开关ZK，在开关上口X01、X02、X03端点处用电笔验电，电笔显示灯亮，表明三项电源均有电。

按压总电源交流接触器ZC衔铁，衔铁动作正常、无卡阻。检查接触器ZC主触点和辅助触点及其接线端子，未见异常。

综上，初步判定门机总控制屏没有问题。

但是，当合上总空气开关ZK，开始向各机构送电时，观察到虽然接触器ZC能吸合上，但吸合力不够，根据经验判断衔铁吸合力不足。

合上总电源开关ZK，送电，让司机再次操作门机，整机拒动故障依旧。

笔者依据现场情况结合多年实践经验，判断门机整机拒动故障可能是由于门机总电源某一相或几相供电电压过低，不满足电机启动要求所致。

3 故障寻源

该门机是靠地沟滑线供电的，通过集电器把电流从滑线引出，再通过电缆将电流引到门机总控制屏，进而完成向各个机构供电，集电器接线如图2所示。

图2 门机供电滑线集电器

笔者到现场以后，安排人员掀开门机地沟供电滑线盖板，用万用表测量集电器出线三相电压，分别为UAB=192V、UAC=402V、UBC=180V。很明显，B相电源故障，门机总电源B相电供电电压过低，导致各个机构供电电压都有一相电压过低，不满足电机380V供电电压要求。对电机来说，就相当于一相缺电，电机当然不会动作，门机所有机构都一样，这种电气故障肯定会导致门机整机拒动。

4 故障处理

故障点找到了，处理起来就比较简单了。安全起见，先安排专业人员断开地沟滑线供电电源。而后拆卸集电器B相接线端子，把接线端子和接线柱用细砂纸仔细打磨，并清除磨屑，再恢复接线端子。处理好后给滑线供电。万用表测量集电器出线三相电压，分别为：UAB=390V、UAC=402V、UBC=386V，三相电压均高于380V，满足电机运行要求。安排司机运行门机回转起升机构，运行正常。再运行门机大车运行机构，同样正常，故障得以排除。

5 故障原因

大黑汀水利枢纽坝顶门机运行区间长度140m，门机总电源通过门机大车轨道侧方的地沟滑线提供，滑线长度140m，地沟上部盖有盖板，每块盖板宽度0.8m。滑线集电器固定安装在门机金属结构上，集电器靠近门机一侧安装有一排高低排列的滚轮。在门机大车运行过程中，滚轮会自动将集电器上部的两块地沟盖板顶起，从而完成集电器顺畅的从滑线引入电流。即便在门机静止期间，集电器上部的地沟盖板也是被滚轮顶起的，如图3所示。

图3 门机地沟供电滑线盖板

这样，2块被顶起的盖板之间就会有空隙，这2块盖板与其余盖板之间也会存在较大的空隙。而这个空隙会导致外界潮湿水汽进入地沟，集电器接线柱及接点端子不可避免的会受到腐蚀，通过图2集电器照片我们看到接线柱已经生锈。再者，门机滑线检修时，需要掀开地沟盖板，当滑线检修完毕合上盖板的过程中，检修人员总是将盖板搬到越过垂直位置后就松手，靠盖板自重合上盖板，而不是轻轻地合上，这样盖板在合的过程中会对门机金属结构造成一定冲击，由于集电器是与门机金属结构连接在一起的，集电器不可避免的会受到震动，对接线端子的连接牢固性也会造成影响。这两种情况，必然会导致集电器接引电流的功能受到影响，日久天长，反映到设备上就是引入电压不足，不能满足电机运行电压380V要求，出现门机整机拒动的电气故障。

6 故障反思

此次门机整机拒动故障，是由于总电源集电器接线端子一相接触不良、导致门机总电源电压过低，达不到电机启动要求所致，处理起来比较简单，但查找故障费时费力。特别是门机整机拒动，但回转吊司机室电铃响铃正常，给检修人员一种门机供电正常的假象，而想不到去怀疑供电电压的问题。我们事后分析，回转吊司机室电铃响铃正常，是由于电铃用的是两相220V电源，电气线路如图4所示。

电铃220V电源一相取自门机三相电源中的一相，另一相接地。而取自门机电源中的那一相电，恰好避开了前文所述的B相电，由于A、C两相供电正常，所以电铃电压是正常的，故电铃响铃正常。

图4 门机回转吊电铃电气线路图

另外，在门机日常运行管理过程中，对老化的电气元件、接线端子，应及时更换，避免接触不良故障再次发生。同时，检修人员在电气检修过程中，要随时携带万用表，认真测量电阻、电压、电流等电气参数，排除假象干扰，做出准确判断，提出故障处理措施。不应简单的拿电笔检验是否带电，电笔只能检验线路带电与否，不能判定电气参数是否符合要求，会导致误判，影响电气故障查找。