盾构电气组成系统及常见故障的应对策略

水利电力2002016年85期盾构电气组成系统及常见故障的应对策略门雨霏河北石家庄050000摘要：盾构机的主要系统是由电气部分组成的。电气系统一旦出现故障，就会导致整体机构不能工作。因此，必须采取一定的解决措施，在故障出现时及时制定处理方案。就此，对盾构电气组成系统及其常见故障的应对策略进行了具体分析。关键词：盾构；电气系统；故障中图分类号：U455.39文献标识码：A文章编号：1671-5519（2016）85-0200-011盾构机电气系统的组成1.1高压供配电为保证盾构机连续掘进，采用100m高压软电缆和高压电缆卷筒实现连续不间断供电。1.2变压器TBM及盾构机常用的变压器有波纹密封油浸式和干式变压器两种。油浸式变压器具有体积小、价格低等优点，但其维护不便；而干式变压器维护方便，过载能力强，但体积大、价格贵。1.3软启动器功率较大的电动机直接启动时有较大的冲击电流，为了避免启动电流对电网的冲击，对大功率的电动机采用软启动器启动，中小功率的电机采用星三角启动或直接采用启动方式。1.4补偿电容器采用补偿电容器在低压端集中补偿的方法，利用无功功率自动补偿控制器对无功功率进行自动补偿，它实时监测系统的功率因数，通过控制接触器切换电容组达到动态补偿功率因数的目的。1.5主要动力设备盾构机上面的主要动力设备有盾构推进油缸、刀盘、拼装机、螺旋机、皮带机、砂浆搅拌机、超挖刀、盾尾密封、润滑设备、冷却设备、管片吊装设备等。2盾构电气组成系统及常见故障的解决2.1电气元器件损坏电气元器件，比如传感器和电磁阀会出现故障，如损坏或者烧掉，导致不能正常工作。电气元器件损坏的处理方法：当电气元器件出现故障时，屏幕会显示异常，比如盾尾油脂量程为2MPa的压力传感器出现问题时，屏幕就会显示盾尾油脂的压力传感器读数为-2MPa。此类问题的处理可以采取排除法：将传感器接到相同工作的传感器接口，如果传感器正常工作，再将其他正常工作的传感器接到出现故障的接口，观察是否正常工作，如果不能正常工作即可判定为传感器接口出现问题；依次类推，再排除传输线路的故障以及显示器接口后，即可准确快色的找出电气元件的哪个部位出现问题，若元件或者接头损坏就必须进行更换。2.2电机不能启动2.2.1故障查处过程（1）检查刀盘工作情况10台刀盘电机分别由10台东芝变频器进行控制，控制信号通过操作室的操作面板和触摸屏传给操作盘PLC，然后传给动力盘PLC，再传给变频器盘PLC，最后传给变频器。启动1号电机时，变频器控制屏上显示0.0，输出端没有电压输出，这表明故障原因并不在刀盘电机本身，为了充分的证明这一点，把1号电机接到5号变频器下，启动5号变频器，发现刀盘工作正常。（2）PLC程序监控当启动1号电机时，1号电机的启动信号、正反转信号和速度信号均已经到达变频器控制PLC，并且都输出正常。在变频器处测试其输人的信号，发现启动电机时，电机的启动信号、正反转信号也均到达。其速度控制信号的传输如图1。由于其速度信号由8芯网络线进行传输，所以不便直接测试，只能用1号变频器的速度控制线控制5号变频器，测试结果表明5号电机能正常工作，这证明信号传输线没问题。（3）拆开控制面板检查启动1号电机时，变频器控制屏上显示0.0，输出端没有电压输出，这说明变频器已经启动，但因没有速度指令而没有开始运转。问题一定在于速度信号在从控制面板到变频器CPU的传输过程中丢失。拆开控制面板发现，控制面板的信号接收部分被烧黑，部分电子元件已经损坏。换掉控制面板就解决了问题。由此可知：解决这类故障的关键在于结合图纸、程序和实际故障状况，排除其他因素的干扰，尽可能采取办法缩小故障的可能发生范围，最后将故障确定在某个点上。2.3刀盘电机故障红灯常亮某海瑞克盾构机刀盘电机故障红灯一闪一闪或常亮，起动电机根本没有反应。故障灯一闪一闪的原因是显示电机过热，亮红灯报警，若常亮红灯，则是电机断路开关未合上，或因为电机过流而跳闸。处理方法：对红灯一闪一闪的情况，可能是热保护继电器故障或线路故障，则更换好的热保护继电器、且检查好线路，也可能是电机真的过热，则要找出电机发热的真正原因且采取相应的措施。若常亮红灯，如果是忘记将断路开关合上，则合上断路开关即可，若是因为过流保护跳闸，则应先检查断路开关设定的过流保护值是否合理，若设置偏小，则调至适当电流保护值，若设置没有问题，则需检查动力回路是否有短路现象，电机工作是否正常。2.4线路故障某海瑞克盾构机刀盘电机起动快要完成，即将进行星三角转换时突然停止。可能故障有两个，其一，星三角转换时间的设定值超过了T30的设定值，其二，如主接触器1K6在转角的瞬间，其常开触点本应吸合但没有吸合或线路故障导致电机正常工作信号I53.6没有输入，导致电机1的FG2实参逻辑为0，因而PLC系统没有输出，即没有2K2的系统输出。处理方法：对第一种故障，则要适当调节延时继电器的时间，使其与PLC系统设定的时间，即T30的设定值相等或稍小一点。对第二种故障，则要检查主接触器1K6的常开触点在吸合时是否能接触良好或线路是否正常。3盾构机故障的预防通过上面的案例我们可以看到：（1）我们对于盾构机要加强维修和日常维护，为此，首先要熟悉它的工作原理和电气、液压、机械之间的关联情况，以及设备各系统中各个零部件所起的作用，只有这样才能快速准确地解决问题。（2）维修设备应遵循先“看”后“想”再“动手”的原则，机器出现故障时首先要看清楚是什么故障，是否是因为机械、液压或其他部分原因造成的，不要盲目动手，以免影响维修速度甚至将问题扩大化，找到问题根源后再动手。这样往往可以达到是事半功倍的效果。（3）维修设备时应先外后内，首先检查电线是否破皮、断裂、脱落等明显问题，往往简单明显的问题最容易被忽视。（4）设备问题解决后最好做个详细记录（见附表1）：什么问题；维修过程及结果。以后再遇到同样问题看一看记录，可以节约时间提高效率。也可以使其他维修技术人员单独排除故障时有据可依，少走弯路。（5）另外设备的日常维护、保养也相当重要，正确到位的保养可以降低设备的故障率、提高设备使用寿命进而增产增效。参考文献[1]王刚.盾构电气组成系统及常见故障的解决[J].建筑机械化，2013（2）.[2]樊彬彬.基于专家知识的盾构故障诊断系统研制[D].上海大学，2008.作者简介：门雨霏，身份证号1308021988****2048。