6. ПРИБОРЫ ЗАЩИТЫ ОТ ОПАСНОГО ПРИБЛИЖЕНИЯ К ЛИНИЯМ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

В соответствии с правилами ПБ 10-382-00 стреловые краны должны быть оборудованы ограничителями рабочих движений для автоматического отключения механизмов подъёма, поворота и выдвижения стрелы на безопасном расстоянии от крана до проводов ЛЭП [12].

овременные пр боры защиты от ЛЭП определяют приближе-

ние к л	электропередач не напрямую, а косвенно – через увели-
чение напряженности электромагнитного поля, которую они и фикси-
С		.
руют сво	ан
6.1. Устройство защиты крана от опасного напряжения
		«Барьер-1М»
теннами
Устройство		«Барьер-1М» (рис. 6.1), выпускаемое ЗАО «Инже-
нерно-техн ческ й центр «КРОС», г. Ивантеевка, устанавливается на
стреловые самоходные краны (кроме гусеничных) для выполнения
требованийбГОСТ 12.1.013–78 «Строительство. Электробезопас-
ность» и ст. 4.9.18. ПБ 10-382–00 «Правила устройства и безопасной
эксплуатации грузоподъёмных кранов» и служит для предупреждения
крановщика и автоматического отключения приводов механизмов
крана при приближении оголовка стрелы на опасное расстояние к
		А
проводам воздушных ЛЭП переменного тока частотой 50 Гц и напря-
жением от 0,22 кВ до 750 кВ [31].
		Д
		И

Рис. 6.1. Внешний вид устройства «Барьер-1М»

173

Устройство «Барьер-1М» позволяет [31]:

• обнаружить ЛЭП;

• уточнить границы опасной зоны;

• произвести остановку всех механизмов крана при вхождении головки стрелы в опасную зону;

• обеспечить возможность обратного движения (возможность выхода из опасной зоны);

• исключить возможность ошибочного выбора диапазона и сознательного зан жен я чувствительности.

	Устройство защ ты «Барьер-1М» не защищает от ЛЭП постоян-
	инномерный
	ного тока, не во всех случаях может защитить крюковую подвеску,
Сдл груз, канат, в связи с чем оно не должно использо-
	ваться как рабочее средство для остановки механизмов крана.
	Характер ст ки при ора «Барьер-1М» [31]:
1.		блока		устройства до ближайшего
		Расстоян	от антенного
	провода ЛЭП при включении предварительной сигнализации и от-
	ключен	пр водов механизмов крана приведены в табл. 6.1.
						Таблица 6.1
		Характеристики сра атывания устройства «Барьер-1М»
	Напряжение воздуш-		Расстояние от антенного блока до провода ЛЭП, м
	ной линии,
			Предварительная сигна-		Отключение приводов
		кВ	Д
			лизация не менее, м		механизмов крана, м
			А
	0,22 – 1,0		5			1,5 – 5
		6 – 10	10			2 – 7
	20 – 35		15			4 – 10
	110 – 450		20			6 – 13
	500 – 750		30		И
						9 – 18

2. Электропитание устройства осуществляется от бортовой сети крановой установки напряжением постоянного тока 24 В с колебаниями номинального значения от –4 до +6 В.

3. Ток, потребляемый устройством, – не более 0,3 А.

4. Величина тока, протекающего через контакты выходного реле, должна быть не более 10 А при напряжении постоянного тока до 30 В и не более 5 А при напряжении переменного тока до 250 В.

Состав устройства «Барьер-1М»:

•блок обработки сигнала БОС;

•антенный блок АБ;

•кабель для подключения к бортовой сети крана.

174

АБ представляет собой закрепленный на изолирующем основании стальной колпак, внутри которого размещена печатная плата. АБ крепится на оголовке стрелы.

БОС устанавливается в кабине крановщика и имеет пластмассовый корпус, внутри которого размещена печатная плата. На передней БОСпанели расположены кнопки «ДИАПАЗОН», «БЛОКИРОВКА», светодиодные индикаторы «РАБОТА», «СТОП», а также пять инд и- каторов диапазонов напряжения ЛЭП: «0,22 – 1,0»; «6 – 10»;

«20 – 35»; «110 – 450»; «500 – 750».

ным барабаном 12 ли 24 м и преобразователем напряжения 12/24 В.

Устройство «Барьер-1М» может быть дополнено комплектом трическойдополн тельных устройств для монтажа АБ и БОС, а также кабель-

Пр нц п действ я устройства основан на выделении АБ элексоставляющей электромагнитного поля ЛЭП, преобразовании её в частотный с гнал и на передаче её по линиям связи в БОС.

БОС вырабатывает с гналы на предупреждение крановщика и отключение всех основных крановых движений при заданных порогах

срабатыван я [31].

б ФункциональнаяАсхема устройства «Барьер-1М» представлена

на рис. 6.2. По линии связи КВ поступает напряжение питания в АБ. По линии связи АБ частотный сигнал передается в БОС, который вырабатывает сигналы на предупреждение крановщика и отключение механизмов крана при заданных Дпорогах срабатывания. Сигнал, наведенный на металлическом колпаке Б, поступает на антенный усилитель 1, с выхода которого подается на блок 2 преобразования напряжения в частоту. С выхода блока 2, а также блока питания 3 сигналы передаются в БОС на фильтр частотного сигнала 4. В фильтре 4 происходит отделение частотного сигнала от постояннойИсоставляющей. В микроконтроллере 5 происходит обработка информации, поступающей с фильтра частотного сигнала 4 и блока управления 7. Чем ближе находится АБ к проводам ЛЭП, тем выше уровень наведенного в АБ сигнала и тем выше частота сигнала на выходе блока 2 [6, 31].

Если частотный сигнал, поступающий на вход БОС, меньше порогового значения предупредительной сигнализации первого диапазона (0,22 – 1,0 кВ), микроконтроллер 5 удерживает транзистор Т, работающий в ключевом режиме, в открытом состоянии. При этом протекает ток через обмотку исполнительного реле 10, которое своими контактами замыкает цепь питания исполнительных механизмов крана, на передней панели БОС высвечивается светодиод «РАБОТА».

175

СиР с. 6.2. Схема функциональная устройства «Барьер-1М»

При достбжен частотным сигналом порогового значения предупредительной сигнализации первого диапазона микроконтроллер 5 включает прерывистый звуковой 9 и световой 8 сигналы (светодиод

При достиженииАчастотным сигналом порогового значения отключения на первом диапазоне микроконтроллер 5 через транзистор Т размыкает цепь питания обмотки исполнительного реле 10 (реле своими контактами обесточивает цепь питания исполнительных механизмов крана) и включает непрерывный звуковой 9 и световой 8 сигналы (на передней панели БОС гаснет светодиод «РАБОТА»,

«РАБОТА» мигает с частотой звукового сигнала).

загорается светодиод «СТОП»).	Д
После останова крана устройство дважды включается на разре-
	И

шение работы для вывода стрелы из опасной зоны. Если во время первого включения при выполнении движений величина наведенного напряжения возрастает, устройство запрещает работу крана и через несколько секунд вновь включается на разрешение работы. Если во время второго включения при выполнении движений величина наведенного напряжения возрастает, устройство блокирует работу крана. В этом случае работа крана возможна при нажатой кнопке «БЛОКИРОВКА» на передней панели БОС.

Размыкание цепи питания обмотки реле 10 происходит также при обрыве линий связи между АБ и БОС (или при размыкании концевого

176

выключателя ограничителя высоты подъёма крюка, включенного в цепь КВ). Блокировка концевого выключателя осуществляется кнопкой блокировки крановой установки (на рис. 6.2 не показана), через которую от блока питания 6 подается напряжение на обмотку реле 10. Защита блока питания 6 от частотного сигнала осуществляется дросселем Др. Для защиты цепи питания от перегрузки при коротком замыкании служит самовосстанавливающийся предохранитель Пр.

	В тех случаях, когда наведенный потенциал создается ЛЭП на-
пряжен ем более 1 кВ		величина наведенного напряжения вызывает
срабатыван е устройства (запрещение работы), возможно переключе-
ние	на	й диапазон (6 – 10 кВ). Переключение на вто-
рой (6 – 10 кВ)			диапазоны происходит только в слу-
БОС
последующие

чае запрещен я ра оты на предыдущем диапазоне при нажатии кноп-

меньше, чем гран чное значение предварительной сигнализации на

ки «ДИАПАЗОН» на передней панели БОС. Когдаудобствавключен не первый диапазон и наведенный потенциал

включенном апазоне, происходит автоматический переход на более

низкий д апазон, что предотвращает преднамеренное занижение чув-
	А
ствительности при ора.
Для	ра оты при выполнении краном нескольких одно-

родных циклов в лизи ЛЭП и исключения лишних остановов, вызванных автоматическим переходом на более низкий диапазон, в устройстве имеется возможность блокировки такого режима. Для этого при переходе на более высокийДдиапазон необходимо кнопку «ДИАПАЗОН» удерживать в нажатом состоянии не менее 2 с.

Для выключения звуковой сигнализации, если она мешает работе, следует нажать кнопку «БЛОКИРОВКА». Световая сигнализация работает в обычном режиме.

При работе на диапазоне (0,22 – 1,0 кВИ) следует учитывать малую величину сигнала, наводимую на антенну от ЛЭП, вследствие чего при удалении головки стрелы от проводов, например при установке стрелы максимальной длины, защитные свойства устройства резко уменьшаются. В связи с этим при работе вблизи линий напряжением до 1 кВ следует обратить особое внимание на определение границ опасной зоны, которые должны быть установлены с учетом габаритных размеров груза, длины подвеса, возможной раскачки и других факторов.

При наличии в зоне работы других ЛЭП высокого напряжения, защитные свойства устройства по обнаружению ЛЭП напряжением до 1 кВ могут быть блокированы наведенным сигналом более мощной

177

ЛЭП. В этом случае, при появлении запрещающего сигнала на диапазоне (0,22 – 1,0 кВ) перед переходом на следующий диапазон, необходимо визуально убедиться в отсутствии в предполагаемой зоне работы ЛЭП напряжением до 1 кВ и только после этого переключаться на следующий диапазон.

СПри наличии в районе работ (расстояние несколько сотен метров) высоковольтных ЛЭП напряжением 110 – 500 кВ предварительная сигнал зац я с гнал запрещения работы на диапазоне (0,22 – 1,0 кВ) могут включаться при подъёме головки стрелы на высоту более 10 – 15 м даже при отсутствии ЛЭП напряжением 0,22 кВ. В этом циюслучае, для устранен я помех в работе, предварительную сигнализа-

можно выключ ть нажатием кнопки «Блокировка», а запрещающий с гнал – переходом на диапазон 6 – 10 кВ путем нажатия кнопки «Диапазон».

6.2.бПр бор защиты крана от опасного приближения

к ЛЭП «Барьер-2000К»

Прибор защитыАкрана «Барьер 2000К(м)» (рис. 6.3), выпускаемый в настоящее время З О «Инженерно-технический центр «КРОС», г. Ивантеевка, является дальнейшим развитием и сменой устройства «Барьер-1М». Как и «Барьер-1М» он служит для предупреждения крановщика и автоматического отключения приводов механизмов крана при приближенииДоголовка стрелы на опасное расстояние к проводам воздушных ЛЭП переменного тока частотой 50 Гц и напряжением от 0,22 кВ до 750 кВ [58].

И

Рис. 6.3. Внешний вид устройства «Барьер-2000К»

178

Конструктивное исполнение, функции и основные характеристики приборов «Барьер-2000К» и «Барьер-1М» идентичны. Прибор «Барьер2000К» обладает повышенной помехозащищенностью, осуществляет контроль исправности всех элементов и линий связи, имеет световую и звуковую сигнализации, выполняет отключение приводов механизмов крана при попадании оголовка стрелы в опасную зону ЛЭП[58].

Однако в отличие от устройства «Барьер-1М», «Барьер-2000К» работает не с частотным сигналом, а с цифровым кодом благодаря налич ю аналого-ц фрового преобразователя АЦП.

На передней панели БОС «Барьер-2000К» расположены [32]:
циональной схемой (р с. 6.4) [6, 32].
•	зеленый	нд катор «РАБОТА»;
С• красный нд катор «СТОП»;
•	светод оды д апазонов напряжения ЛЭП;
•	кнопк «ДИАПАЗАН» и «БЛОКИРОВКА».
	б
Пр нц п ра оты устройства «Барьер-2000К» во многом анало-
гичен пр нц пу ра оты устройства «Барьер-1М» и поясняется функ-
П тан е АБ		БОС осуществляется через блоки питания 2 и 8
соответственно от		ортовой сети грузоподъёмной машины [6, 32].
		А
Сигнал, наведенный в антенне ,			поступает через фильтр 1 и
коммутатор 4 в АЦП 5. Для корректной работы АЦП в АБ имеется
схема	установки	опорного напряжения	ЦП 3. Выходной сигнал

АЦП передается в микропроцессор 6, где преобразуется в код. Кодовый сигнал с выхода микропроцессора 6 через блок последовательного интерфейса 7 передается в БОС на фильтр кодового сигнала 10. В фильтре 10 происходит отделение импульсов кода от постоянной составляющей. При приближении антенны к проводам ЛЭП уровень наведенного напряжения возрастает. Соответственно изменяется и зна-

чение кодового сигнала. Д В микропроцессоре 9 происходит обработка информации, по-

ступающей с фильтра 10 и кнопок управления 13. Если кодовый сиг-

И

нал, поступающий на вход БОС, меньше порогового значения предупредительной сигнализации первого диапазона (0,22 – 1,0 кВ), то микропроцессор 9 удерживает под током обмотку исполнительного реле 14, которое своими контактами замыкает цепь питания исполнительных механизмов крана, на передней панели БОС высвечивается светодиод «РАБОТА».

При достижении кодовым сигналом порогового значения предупредительной сигнализации первого диапазона (см. табл. 6.1.) микропроцессор 9 включает прерывистый световой 11 и звуковой 12 сигналы (светодиод «РАБОТА» мигает).

179

Си б А Рис. 6.4. Схема функциональнаяДприбора «Барьер-2000К»

При достижении наведенным напряжением порогового значения первого диапазона микропроцессор 9 обесточивает обмотку исполнительного реле 14 (при этом размыкаются контактыИреле, запрещая выполнение всех крановых операций) и включает непрерывную световую 11 и звуковую 12 сигнализации.

После останова крана устройство дважды включается на разрешение работы для вывода стрелы из опасной зоны. Если во время первого включения при выполнении движений величина наведенного напряжения возрастает, устройство отключает работу крана. Через несколько секунд устройство вновь включается на разрешение работы. Если во время второго включения при выполнении движений величина наведенного напряжения возрастает, устройство блокирует работу крана. В этом случае работа крана возможна при нажатой кнопке «БЛОКИРОВКА» 13 на передней панели БОС.

180