提升机械电气安全(electric safety for hoisting machines)

为排除各种对机器和操作人员造成的危险，确保提升机械运行过程安全、有顺序的进行采取在提升机械上设置电气安全保护装置的对策。它包括保护装置、电气联锁和安全电气信号。

保护装置保护电动机及其驱动的提升机械安全运行的电气装置。与提升机械的种类、驱动方式和操作控制系统有关。提升机械的种类有升降台、电梯、矿井提升机、料斗升降机等。冶金工业中用的最多的提升机械是矿井提升机。它的驱动装置以电动机驱动为主。对力图和速度图的要求不同，驱动方式也不同。矿井提升机主驱动电动机的容量在1000kW以下采用一台交流绕线型异步电动机；容量在1000-2000kW，采用两台绕线型异步电动机；容量在2000kW以上或提升任务繁重、升降过程中力图和速度图复杂，采用直流电动机驱动。矿井提升机的控制系统有手动、半自动和自动三种控制方式。提升机械的保护装置除通用的短路保护、过流保护、过热保护、失压和欠压保护(见电气事故防护)、保护接地、保护接零(见触电防护)外，还有失磁保护、零位保护、超速保护和紧急开关(见起重机电气安全)、限速保护和过卷保护等。

限速保护提升系统在运行过程中，其速度超过限定值时，限速装置即刻发生信号并通过控制电路切断电源。它与超速保护不同，后者是指提升速度超过最大速度的15％时，切断电动机电源，停止提升机运转。限速范围随矿井提升机的种类及提升容器在提升过程中所处的位置而定。罐笼、箕斗提升机的最大速度分别为4m／s和6m／s；提升容器接近井口时，最大速度为2m／s。

过卷保护提升容器高出正常停车位置的一定距离(提升容器或平衡锤超过正常卸载位置0.5m)，提升机自动停止运转，并立即紧急制动。在井架(塔)和深度指示器上都装有过卷保护，实行双重保险，同时，过卷装置还装设不能再向过卷方向接通电动机电源的联锁，以免司机误操作而引起重大事故。

此外，卷筒直径在3m以上的提升机设置松绳保护。

电气联锁为保证电气安全，用电气的机构使两个动作之间有互相制约的关系。即通过电气元、器件结合控制电路，实现对提升机械电气驱动装置的操纵和控制，在发生事故之前，达到报警、断电或停车的目的。电气联锁包括安全制动和联锁控制。

安全制动在紧急情况下，自动、迅速、可靠地使提升机停止运转的制动。与工作制动不同，工作制动是在减速阶段或下放载荷时参与提升的控制。当提升机出现故障时，接在保护回路的保护装置(如过卷开关、松绳开关、限速继电器、超速继电器等)发生作用，切断电动机电源，并实行安全制动。此外，测速回路断线，制动闸瓦磨损超过允许值，使用电气制动时制动电流消失，圆盘式深度指示器自整角机定子绕组断电，圆盘闸制动系统制动油压过高或制动油泵电动机断电等都要实行安全制动。

联锁控制根据防护或辅助设施与主体设备之间的制约关系和安全要求，进行安全、有顺序的控制。包括：(1)提升机操纵手柄与安全制动之间的联锁。操纵手柄不在零位、制动手柄不在抱闸位置时，不能接通安全制动电磁铁的电源。(2)主电动机或可控硅整流装置的通风机有故障时，提升机不能工作。(3)润滑系统油压过高或过低或制动油温过高时，不能进行下一次提升过程，但不阻止已经开始的提升过程的完成。(4)当提升容器到达两端减速点时，使提升机自动减速或发出减速信号。(5)提升机与信号系统之间的闭锁。即司机未接到工作执行信号不能开车，同时设有解除这项闭锁的装置，该装置未经许可，司机不得擅自动用。(6)安全制动时不能接通电动机电源、工作闸抱紧时电动机不能加速的联锁。(7)高压换向器(或全部电气设备)的隔墙(或围栅)与油断路器之间的联锁。(8)尾绳工作不正常、曲轨或平台控制不正常、装矿设施不正常时提升机不能工作。(9)控制屏加速接触器主触头失灵或深度指示器调零装置失灵时，提升机不能运转。(10)采用能耗制动时，高压换向器与直流接触器设有电弧闭锁。

安全电气信号传递提升机安全信息，并用声、光显示的信号设施。矿井提升机工作的可靠性和安全性在很大程度上是依靠井筒信号的正确显示与提升机操作系统的协调。按工作方式分为工作(起、停)信号、运行(上、下)信号、紧急信号、检修信号、水平信号、提升类别信号、控制特征信号以及电源和位置信号等。按传递方式分为直发信号系统、转发中继信号系统、自动信号系统和手动信号系统。斜坡提升机采用直发信号系统，双罐笼提升机采用转发中继信号系统，单罐笼提升机采用直发信号系统，箕斗提升机采用直发信号系统或自动信号系统(手动作备用)。信号系统设置如下的联锁：(1)多水平提升。在某一时间内，只有一个水平工作的水平联锁，各水平具有向司机发出紧急信号的功能。(2)井口安全栅栏门和井口关好后，才允许开车的井门联锁。(3)除提人、提物时必须联锁外，在特殊情况下，允许并门开门发信号的井门联锁。(4)工作信号与询问信号的闭锁。(5)根据生产实际需要而设置的联锁。如主井提升与井口胶带输送机(或其他运输设备)的联锁，与煤仓煤位的联锁等。矿井提升机的信号系统采用声、光信号并齐的方式，在运行中一般去声留光，要求清晰可靠。