과부하 및 단락을 방지하기 위해 건설 호이스트의 전기 시스템은 어떻게 설계되었습니까?

1. 과부하 보호 장치

과부하 보호는 호이스트가 정격 용량 내에서 작동하도록 보장하여 전기 부품의 잠재적 손상을 방지하고 작업자 안전을 보장하는 중요한 기능입니다. 과부하 보호 장치는 호이스트의 기계 및 전기 시스템 모두에 통합되어 있으며, 부하 관련 응력을 감지하고 대응하도록 설계된 특정 센서 및 릴레이가 있습니다.

과부하 센서 및 로드 셀: 로드 센서(또는 로드 셀)는 일반적으로 들어 올려지는 하중의 무게를 측정하는 스트레인 게이지 장치입니다. 이는 부하로 인한 기계적 변형을 호이스트의 제어 시스템에서 해석할 수 있는 전기 신호로 변환하여 작동합니다. 이러한 하중 센서는 하중 중량에 대한 실시간 데이터를 제공합니다. 부하가 사전 프로그래밍된 임계값(예: 호이스트의 정격 용량)을 초과하면 시스템이 자동으로 경보를 울리거나 호이스트의 이동을 중지합니다. 이는 모터, 기어박스 및 호이스트 구조에 추가 부담을 방지하여 호이스트가 안전 작업 하중(SWL) 이상으로 올라가지 않도록 보장합니다. 이로 인해 호이스트에 치명적인 손상이 발생하고 사고 위험이 높아질 수 있습니다.

전자 과부하 릴레이: 이 릴레이는 호이스트 모터에 의한 비정상적인 전류 소모를 감지하도록 설계되었습니다. 과부하 상태는 호이스트가 정격 용량보다 무거운 하중을 들어올리려고 할 때 발생할 수 있는 과도한 전류 소모로 특징지어지는 경우가 많습니다. 과부하 릴레이는 전류가 특정 임계값을 초과할 때를 감지하여 모터에 무리가 가해졌음을 나타냅니다. 과부하가 감지되면 계전기가 작동하여 전기 회로를 차단하고 안전하지 않은 조건에서 모터가 계속 작동하는 것을 방지합니다. 지속적인 과부하 상태는 모터 소진, 과열 또는 심지어 화재 위험으로 이어질 수 있기 때문에 이는 특히 중요합니다.

과부하 제한 기능: 일부 고급 호이스트 시스템에서는 과부하 상태가 감지될 때 과부하 보호 기능이 작동 속도 제한까지 확장됩니다. 호이스트는 리프팅 메커니즘이나 모터의 손상을 방지하기 위해 리프팅 속도를 자동으로 늦추거나 줄일 수 있습니다. 이러한 시스템은 일반적으로 호이스트의 가변 주파수 드라이브(VFD)와 통합되어 부하 조건에 따라 작동 매개변수를 원활하게 조정할 수 있습니다. 이러한 점진적인 속도 감소는 보다 안전한 작동을 보장하고 운전자에게 상황을 수정할 수 있는 시간을 제공하여 호이스트에 대한 추가 부담을 방지합니다.

2. 단락 보호

단락은 모든 전기 시스템에서 발생할 수 있는 가장 위험한 결함 중 하나이며 호이스트도 예외는 아닙니다. 의도하지 않은 낮은 저항의 경로가 있을 때 단락이 발생하여 갑작스러운 전류 급증이 발생합니다. 이는 화재, 장비 손상, 심지어 부상으로 이어질 수 있습니다. 단락 위험을 완화하기 위해 건설 호이스트는 여러 보호 계층으로 설계되었습니다.

회로 차단기: 회로 차단기는 회로의 전류가 미리 설정된 한도를 초과할 때 작동하도록 설계된 자동 전기 스위치입니다. 이러한 신속한 반응은 호이스트의 배선, 모터 및 제어 구성 요소가 과도한 전류로 인해 손상되는 것을 방지합니다. 회로 차단기는 과부하와 단락으로부터 보호하는 데 필수적입니다. 단락이 발생한 경우 차단기는 전류 공급을 차단하여 결함이 있는 회로를 격리하고 추가 전기적 손상을 방지합니다. 회로 차단기는 다양한 결함 조건을 수용하기 위해 순간 및 지연 트립 모두에 대해 평가되는 경우가 많으므로 호이스트가 정상 조건에서 작동 상태를 유지하면서 결함 발생 시 자체 보호할 수 있도록 보장합니다.

퓨즈: 퓨즈는 추가적인 보호 수준을 제공하지만 회로 차단기와 달리 일단 끊어지면 교체해야 합니다. 퓨즈에는 전류가 안전 한계를 초과할 때 녹는 금속 와이어나 필라멘트가 포함되어 있습니다. 이렇게 하면 결함이 있는 회로를 전원 공급 장치에서 효과적으로 분리하여 시스템의 추가 손상을 방지할 수 있습니다. 퓨즈는 모터 또는 제어 보드와 같은 전기 시스템의 중요한 구성 요소에 자주 사용되며 과전류 또는 단락 발생 시 신속하게 전원을 차단하도록 설계되었습니다. 주요 장점은 간단하고 안정적이며 비용 효율적이라는 것입니다.

잔류 전류 장치(RCD): 잔류 전류 장치(RCD)는 또 다른 중요한 안전 기능입니다. 이 장치는 호이스트의 활성 및 중성 도체를 통한 전류 흐름을 모니터링합니다. 접지를 통해 흐르는 전류(누설 또는 단락을 나타냄)와 같은 불균형이 있는 경우 RCD가 작동하여 전원 공급 장치를 분리합니다. 이는 특히 절연 결함이 있거나 배선이 손상된 경우 기존 회로 차단기나 퓨즈로 감지할 수 없는 결함에 대한 추가 보호 기능을 제공합니다. RCD는 감전 위험이 높은 건설 현장과 같이 습도가 높은 환경에서 매우 중요합니다.

3. 서지 보호

전기 서지는 낙뢰, 전기 회로 전환, 전력망 변동 등 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 이러한 서지는 호이스트의 전기 구성 요소, 특히 민감한 마이크로프로세서, 제어 패널 및 모터 드라이버에 심각한 손상을 줄 수 있습니다. 이러한 위험으로부터 보호하기 위해 건설 호이스트에는 서지 보호 시스템이 장착되어 있습니다.

서지 방지기(서지 피뢰기): 서지 피뢰기는 급격한 전압 스파이크로부터 민감한 전기 부품을 보호하기 위해 전기 공급 라인에 설치됩니다. 이는 서지에서 발생하는 과도한 에너지를 접지로 방향을 전환하여 호이스트의 제어 시스템이나 모터에 도달하는 고전압 스파이크의 위협을 효과적으로 중화하는 방식으로 작동합니다. 서지 방지기는 일반적으로 활성화되는 고전압 임계값을 가지며 낙뢰 또는 인근 장비의 전력 서지와 같은 대량의 에너지를 처리하도록 설계되었습니다.

과도 전압 억제기(TVS): TVS 다이오드는 과도 전압 스파이크를 클램핑하여 장비가 손상되기 전에 고전압 서지를 흡수하는 데 사용됩니다. 이러한 억제 장치는 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러(PLC), 센서 및 가변 주파수 드라이브(VFD)와 같은 민감한 전자 부품을 보호하는 데 특히 효과적입니다. 이는 즉각적으로 반응하도록 설계되어 서지 전압을 안전한 수준으로 제한합니다. TVS 장치는 호이스트의 전기 시스템 전반에 걸쳐 포괄적인 수준의 보호를 제공하기 위해 서지 방지기와 함께 사용되는 경우가 많습니다.

4. 전류 제한 및 모터 보호

모터는 자동차의 가장 중요한 부품 중 하나입니다. 건설 호이스트 . 과전류 조건으로부터 모터를 보호하고 안전한 매개변수 내에서 작동하도록 보장하는 것은 손상을 방지하고 장기적인 성능을 유지하는 데 필수적입니다.

소프트 스타터: 소프트 스타터는 모터의 시동 전류를 제어하는 ​​데 사용되는 장치로, 일반적으로 모터 시동과 관련된 돌입 전류를 줄입니다. 이는 과도한 돌입 전류로 인해 전기적 스트레스가 발생하고 모터 권선 및 관련 구성 요소가 손상될 수 있으므로 정격 전력이 높은 모터의 경우 특히 중요합니다. 소프트 스타터는 모터에 대한 전압을 점진적으로 높여 부드러운 시동을 보장하고 호이스트 구동 시스템의 기계적 응력을 크게 줄입니다. 소프트 스타터는 또한 전력망의 전력 서지를 줄이는 데 도움을 주어 시스템의 전반적인 에너지 효율성에 기여합니다.

모터 보호 계전기: 이 계전기는 전류 소비, 전압 및 온도를 포함하여 모터의 전기 매개변수를 지속적으로 모니터링합니다. 과도한 전류 소모, 과열 또는 전압 변동과 같은 비정상적인 판독값이 발생하는 경우 모터 보호 계전기가 모터를 전원 공급 장치에서 분리합니다. 이는 모터가 고장으로 이어질 수 있는 불안전한 조건에서 작동하는 것을 방지합니다. 고급 모터 보호 계전기에는 시간 경과에 따른 부하와 작동 조건을 모두 고려하는 열 과부하 보호 기능이 포함되어 있어 장시간 작동 시 과열을 방지합니다.

과전압 및 저전압 보호: 과전압 보호는 ​​공급 전압이 안전 수준을 초과할 때 모터 손상을 방지하고, 저전압 보호는 ​​모터가 특정 전압 수준 이하로 작동하지 않도록 보장하여 토크가 부족하거나 비효율적인 작동을 초래할 수 있습니다. 지정된 전압 제한을 벗어나 작동하면 모터 고장, 성능 ​​저하, 전기 부품 마모 증가가 발생할 수 있으므로 두 가지 보호 기능 모두 중요합니다. 이러한 보호 메커니즘은 공급 전압이 허용 범위를 벗어나면 모터를 차단하는 전압 릴레이를 통해 구현되어 모터의 수명을 보존하는 데 도움이 됩니다.

5. 접지 및 접지

전기 시스템의 적절한 접지는 안전을 위해 매우 중요합니다. 단락이나 누설 전류와 같은 전기적 결함이 안전하게 접지되도록 하여 작업자의 감전 위험을 방지하고 전기적 결함으로 인한 화재 위험을 방지합니다.

접지 오류 보호: 접지 오류 보호는 전선이 전도성 표면에 닿거나 절연이 실패하는 경우와 같이 의도하지 않은 접지 경로를 통해 전류가 흐르는 경우를 감지하도록 설계되었습니다. 지락 보호 시스템은 ELR(접지 누설 계전기) 또는 RCCB(누전 차단기)를 사용하여 이러한 오류를 감지하고 즉시 전원 공급 장치를 분리합니다. 이러한 시스템은 지면으로 연결되는 경로를 제공함으로써 호이스트의 충전 부분에 고장 전류가 축적되지 않도록 하여 작업자의 감전을 방지합니다.

장비 접지: 프레임, 섀시 및 접근 가능한 전도성 구성 요소와 같은 호이스트의 모든 금속 부품은 접지에 연결됩니다. 이는 호이스트 전기 시스템의 일부가 결함으로 인해 활성화되는 경우 전류가 작업자나 장비를 통하지 않고 지면으로 안전하게 흐르도록 보장합니다. 호이스트를 작동하는 작업자가 잠재적으로 위험한 전기 에너지에 접촉하지 않도록 하려면 적절한 접지가 중요합니다.