起重机地控加遥控联锁转换开关检验及缺陷改进

戴建芯 麦晓俊

广东省特种设备检测研究院佛山检测院 佛山 52800

随着遥控技术的发展，在线控手动开关加装遥控装置2种控制方式的起重机越来越普遍。特种设备安全技术规范TSG Q7015－2016《起重机械定期检验规则》和TSG Q7016－2016《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》中对2处或多处操作的起重机规定为应符合GB/T6067.1－2010《起重机械安全规程第 1 部分：总则》（以下简称GB/T6067.1）的第9.5条联锁保护的要求[1，2]。GB/T6067.1第9.5.3条要求多种控制方式间应具有联锁保护，只允许在一处操作起重机，防止多处同时能操作[3]。

然而，在对起重机的监督检验和定期检验中发现2种控制方式之间的联锁保护会失效，与安全技术规范和标准要求不符，存在人员误操作的安全隐患。当2处操作人员存在视野盲区时，在一处操作员不知情的情况下，另一处操作员控制起重机运行，容易使起重机和所吊运重物意外移动，发生人员从高空坠落、起重机或重物撞击、挤压等事故。经现场咨询和实物分析，联锁保护失效主要是由于安装或维修人员对地控和遥控的启动电气回路认识不清造成。

为此，本文将对2个典型的联锁保护失效案例进行深入剖析，提出改进方法和检验建议，确保起重机电气安全，为相关从业人员提供参考。

1 转换开关缺少触点造成控制联锁保护失效

起重机采用2对触点转换开关实现地控和遥控2种控制方式之间联锁时，转换开关只有1对常开和1对常闭触点，电气原理图如图1所示。在图1中，遥控器接收器电源和手动开关之间的联锁由旋转开关ABS完成。其中K00为总电源接触器，ABS为转换开关，S10为手动开关急停按钮，S11为手动开关停止按钮，S12为手动开关启动按钮，0A为遥控器启动按钮。ABS由遥控转为地控时，ABS（11、12）闭合，ABS（13、14）断开。遥控器接收器1线端子与变压器次级电源的2线端子不相通，遥控控制无效；手动开关电源的1线端子与变压器次级电源的2线端子相通，手动开关控制有效，2种控制方式之间联锁有效。

图1 2对触点转换开关电气原理图

当ABS由地控转为遥控时，ABS（11、12）断开，ABS（13、14）闭合。遥控器接收器1线端子与变压器次级电源的2线端子相通，遥控控制有效。遥控器启动后，0A触点闭合，总接触器K00线圈通电，辅助触点K00闭合，变压器次级电源的1线通过转换开关常闭触点ABS（13、14）、遥控器启动按钮0A、手动开关启动自锁回路与变压器次级电源的2线相通，如图2所示。此时，手动开关控制同时有效，起重机的地控和遥控可同时操作起重机运行，2处控制之间联锁失效。

图2 2对触点转换开关联锁保护失效电气示意图

在该案例中，联锁失效的主要原因是设计和安装人员只注重利用转换开关切断地控或遥控的控制电源，而未能注意到地控手动开关的启动自锁线路与遥控的启动线路形成新的回路。因此，起重机利用转换开关实现控制联锁时应至少有3对触点，在保证切断控制电源的同时也能切断控制启动线路之间形成新的回路。在检验联锁保护时，应检查转换开关的触点数和进行功能性试验。

2 转换开关接线错误造成控制联锁保护失效

在前述案例的缺陷改进中，常会在转换开关上增加1对触点进行完善，而实际上转换开关转为遥控时，按住手动开关启动按钮后可同时操控起重机，且此时手动开关的急停和停止按钮失效，与GB/T 6067.1要求的联锁保护不符。由电气接线分析可知，这种失效是起重机地控和遥控联锁开关的1对常开触点接线错误造成的。如图3所示，遥控器接收器电源和手动开关之间的联锁由旋转开关ABS完成。其中K00为总电源接触器，ABS为转换开关，S10为手动开关急停按钮，S11为手动开关停止按钮，S12为手动开关启动按钮，0A为遥控器启动按钮。ABS由地控转为遥控时，ABS（1、3）、ABS（9、11）断开，ABS（1、05）闭合。遥控器接收器1线端子与变压器次级电源的2线端子相通，遥控控制有效；手动开关电源的1线端子与变压器次级电源的2线端子不相通，手动开关控制无效。

图3 转换开关触点接线错误电气原理图

当遥控器启动后，0A触点闭合，总接触器K00线圈通电，辅助触点K00闭合。此时如长按手动开关启动按钮S12，保持S12（2、11）闭合，即可同时使用手动开关操作起重机运行，地控和遥控之间不能形成有效的互锁。如图4所示，变压器次级电源的01线通过转换开关常闭触点ABS（1、05）、遥控器启动按钮0A、手动开关启动按钮S12、总接触器辅助触点K00与变压器次级电源的2线相通，手动开关控制同时有效。在此情况下，起重机的地控和遥控可同时操作起重机的同一机构，2处控制之间存在联锁失效的情况。

图4 转换开关触点接线错误联锁开关失效电气图

在该案例中，联锁失效的主要是设计和安装人员错误接线，未能切断地控手动开关的启动线路与遥控的启动线路形成新的回路导致。在检验联锁保护时，应检查转换开关的接线情况和按住手动开关启动按键进行功能性试验。

3 缺陷改进方法

以上2种案例是检验中最常见和最典型的失效模式，通过上述分析，保证联锁保护有效的关键在于切断地控启动回路、启动自锁回路与遥控启动回路的连接。在不增加转换开关触点的基础上，本文就案例2提出了一种改进的方法，将1对常开触点连接到手动开关启动和自锁线路之后、遥控启动线路连接点以前的公共线上。如图5所示，当ABS由地控转为遥控时，ABS（1、3）、ABS（9、11）断开，ABS（1、05）闭合。遥控器接收器1线端子与变压器次级电源的2线端子相通，遥控控制有效；手动开关电源的1线端子与变压器次级电源的2线端子不相通，手动开关控制无效。此时，长按手动开关启动按钮S12，保持S12（2、11）闭合，也不能同时使用手动开关操作起重机运行，地控和遥控之间形成了有效互锁，2处控制间联锁保护有效。

图5 转换开关联锁开关改进电气示意图

4 结语

在多处操作起重机广泛应用的同时，也带来了诸多的问题。由于施工人员在电气设计或安装上的认识不足，造成控制间的联锁保护失效，存在一定的安全隐患。本文在分析2个典型案例的基础上，提出了一种可行的改进方法，旨在让施工人员厘清转换开关的电气逻辑关系，确保起重机电气本质安全，也为检验人员的法定检验提供参考和借鉴。