GB/T 25122.5-2010 Стандарт на электрооборудование мостовых и портальных кранов

📌GB/T 25122.5-2010《起重机械 电气设备 第5部分:桥式和门式起重机》是桥式和门式起重机电气系统的专项标准。标准在第1部分通用要求基础上,针对桥式和门式起重机的电气设备布置、供电方式、控制方案和安全保护做了细化规定,对应IEC 60204-32:2008的桥门机部分。

GB/T 25122.5-2010是起重机电气设备系列标准的第5部分,专门针对桥式和门式起重机电气系统的特性制定了专项要求。从供电系统到保护联锁,从起升机构控制到电气柜布线,本标准为桥门式起重机电气设备的设计、安装和检验提供了全面的技术依据。以下对标准的核心内容进行逐一解读。

GB/T 25122.5-2010桥式和门式起重机电气标准


标准定位与桥门机电气特点

GB/T 25122.5-2010专门针对桥式起重机和门式起重机的电气系统设计。桥门式起重机电气系统具有以下特点:采用滑触线供电(沿厂房全长敷设)、大车和小车两个运行方向的供电和控制、起升机构多挡位调速、多个电气控制柜分散布置(主梁上的电气室、小车上的电器箱、司机室内的控制台等)。标准在第1部分通用要求基础上,重点细化了桥门机特有的滑触线供电系统、多电动机协调控制、防风抗滑制动器电气控制和接地保护等要求。

供电系统专项要求

标准对桥式和门式起重机的供电系统做了针对性规定:

电源引入——桥门式起重机通常从厂区滑触线取电,通过集电器将电源引入起重机主电路。起重机电源引入点应设置带可见断开点的主隔离开关(负荷开关),该开关应能在切断电源后挂锁锁定在断开位置。主隔离开关的额定电流按起重机额定工作电流的1.25倍选取。起重机内部主母线的载流量不应小于主隔离开关额定电流的80%。

滑触线系统——滑触线应沿起重机轨道全长布置,接头处应可靠连接并保持集电器滑行表面平整(台阶高度不超过0.3mm)。滑触线的电压降校核:起重机满载在轨道最远端工作时,集电器处电压不低于额定电压的95%。多台起重机共用滑触线时,供电容量按所有起重机同时满载的需用系数法计算(需用系数K_x取0.5~0.7)。滑触线宜采用防护式安全滑触线(防护等级IP23以上),安装在操作人员不易触及的高度(≥2.5m)。

集电器——集电器应采用有刷式结构,碳刷与滑触线接触压力10~20N。每台起重机至少设置两套独立的集电器(互为备用),每套集电器按起重机额定容量的60%选择。集电器应沿滑触线全长往复运行平稳,不跳脱、不产生明显火花。

主隔离开关
≥1.25×额定电流
挂锁锁定
滑触线电压降
≤5%额定电压
满载远端
滑触线高度
≥2.5m
Меры безопасности
集电器压力
10~20N
碳刷式
电机绝缘
F级(155°C)
IP54以上
Уровень должности
A1~A8
按利用等级+载荷

起升机构电气控制

桥门式起重机起升机构电气控制是标准的核心内容。标准对不同调速方式的电气系统分别提出了要求:

绕线转子电动机凸轮控制器调速——这是传统桥门式起重机最常用的调速方案。凸轮控制器应具有足够数量的挡位(起升不小于5挡、下降在轻载和空钩时不小于4挡、满载下降调速挡位与起升对称)。控制器触头容量不低于对应电动机转子电流的2倍。转子外接电阻器各挡电阻值应按起升调速特性曲线精确匹配,电阻器应安装在通风良好的位置,环境温度不超过电阻器允许工作温度。下降方向的电气制动挡位应保证重载下降速度不超过额定起升速度的1.2倍。

变频调速控制——变频调速在桥门式起重机中的应用越来越广泛。标准要求变频器应具有足够的过载能力(150%额定电流60s),起升变频器应配置制动单元和制动电阻以吸收下降时的再生能量。变频器应能实现零速转矩保持(抱闸打开前变频器输出转矩大于负载转矩,防止溜钩)。变频器的载波频率不低于4kHz,以降低电动机噪音。

双电动机同步控制——大跨度门式起重机通常采用双电动机分别驱动大车两端。标准要求双驱动电动机之间应有电气同步措施(测速反馈或编码器信号),两端电动机的转速差不超过额定转速的2%。当两端不同步导致大车偏斜超过设计限值时,控制系统应自动切断驱动电源并报警。

保护与安全联锁

桥门式起重机的电气保护系统比通用要求更为丰富:

Ограничитель хода——起重机所有运动方向(大车、小车、起升的上限和下限)均应设置行程限位开关。起升上限位应采用重锤式和旋转式双重限位(一备一用),任一限位动作即切断起升上升方向的电源。大车和小车行程两端应设置终端限位开关和缓冲停止器。限位开关的安装位置应便于检修,开关在动作后应能手动复位。

门联锁——司机室门、电气室门和检修平台门应设置门联锁开关。当任意一扇门打开时,起重机主电源接触器应断开,起重机不能运行。门联锁应避免使用普通照明开关等非专用器件,宜采用重负荷限位开关。门锁应能从门内侧无工具开启(逃生安全考虑)。

防风抗滑电气控制——室外使用的门式起重机应配备防风抗滑装置(夹轨器或锚定装置)的电气联锁控制。防风装置未完全打开时,起重机大车运行机构不能启动。当风速仪检测到风速超过工作状态允许值时(通常为7级),防风装置应自动关闭并锁紧。夹轨器电动机应具有足够的夹紧力保持力矩。

Ограничитель перегрузки——桥门式起重机应配备起重量限制器,电气部分包括称重传感器、信号处理控制器和报警显示装置。超载限制器的综合精度不低于±5%。当载荷超过额定起重量的105%时,应切断起升上升和变幅增大幅度的电源,仅允许安全方向操作。

Способы регулирования скорости Коэффициент регулирования скорости 控制器件 Сферы применения 成本等级
凸轮控制器 1:2~1:3 凸轮控制器+电阻器 A1~A5级、中低速
主令+接触器 1:3~1:6 主令控制器+接触器屏 A5~A7级、中高速
Регулирование скорости с помощью частотного преобразователя 1:10~1:100 变频器+制动电阻 A6~A8级、高要求
定子调压 1:5~1:10 晶闸管调压装置 A5~A7级、改造项目

电气柜布置与布线

标准对桥门式起重机的电气柜布置和布线提出专项要求:电气柜(屏)应安装在起重机专门设置的电气室内,电气室应通风良好、防水防尘(IP54以上)。主接触器屏宜靠近电源引入点布置,控制屏靠近司机室以缩短控制电缆长度。变频器柜与主接触器屏保持不小于500mm间距以减少电磁干扰。司机室控制台至各电气柜的控制电缆应采用多芯铜芯电缆,导体截面不小于1mm²。控制电缆与动力电缆应分开敷设,间距不小于100mm,交叉时垂直交越。克鲁德重工桥门式起重机电气系统按本标准布局设计,电气柜分区清晰、散热通畅、维护便捷。


桥式和门式起重机电气设备配置对照表

以下对照表列出了桥式和门式起重机电气设备配置对照表的核心参数配置,供选型和使用人员参考。

电气设备 Технические требования Степень защиты Нормативная база
主电路控制柜 额定电压AC380V/660V ≥IP43 GB/T 25122.5
电阻箱 允许温升≤375K(电阻) ≥IP23 GB/T 25122.5
操作台/操控装置 安全电压36V控制回路 ≥IP43 GB/T 25122.5
电缆滑车/拖令 耐磨抗弯折 ≥IP33 GB/T 25122.5

Часто задаваемые вопросы

问:桥式起重机起升机构为何需要双重限位保护?
答:起升上限位置是最重要的安全保护装置之一。如果单套限位开关失效(如触点粘连、机械卡滞或撞块位移),操作人员未及时停止起升,吊钩组将碰撞动滑轮组继而拉断钢丝绳,导致吊重坠落事故。标准要求采用重锤式和旋转式两套不同工作原理的限位开关并联布置——当重锤式限位因锈蚀或误碰失效时,旋转式限位(以卷筒转动圈数计时)仍可独立切断上升方向电源。两套限位中任意一套动作即生效,显著提高了安全冗余度。
问:变频起升的溜钩保护是如何实现的?
答:变频起升的溜钩保护依赖零速转矩保持功能。在起升抱闸打开前,变频器检测当前负载转矩并输出相应的保持转矩(电磁转矩等于负载转矩),使电动机在零速状态输出满载转矩而不会倒转。当确认变频器已建立足够转矩后,控制系统发出松闸信号,此时即使抱闸完全打开,重物也不会下滑。松闸后变频器按设定速度曲线加速至目标速度。从松闸信号到起重机开始移动的响应时间不超过0.5s。
问:室外门式起重机防风抗滑如何实现电气联锁?
答:室外门式起重机防风系统电气联锁包括三个层次:1)启动互锁——大车运行控制回路串联夹轨器完全打开位置限位开关,夹轨器未全开则大车不能行走;2)风速监测——风速仪检测到风速超过7级时,控制系统自动启动防风夹轨器夹紧,同时切断大车运行电源;3)运行中监控——大车运行时持续检测夹轨器限位信号,如运行过程中夹轨器意外闭合(机械故障),大车应能紧急停止。控制系统还应有手动强制操作功能(如暴风来临前人工夹紧)。
问:多台起重机在同一滑触线上取电是否需要考虑谐波干扰?
答:需要。多台变频起重机共用滑触线时,变频器产生的谐波会通过滑触线相互传导,可能干扰其他设备的正常运行。标准建议采取以下措施:1)每台变频器的电源输入端加装进线电抗器(≥3%短路阻抗);2)在滑触线供电端设置谐波滤波器(滤除5次、7次、11次和13次谐波);3)变频器应采用12脉波或24脉波整流以减少谐波发生量;4)敏感控制设备(PLC、称重显示仪)的电源应经隔离变压器供电。

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