关键词: 混凝土拌和系统; 供配电设计; 电气控制系统; 安装维护
　　混凝土拌和系统 ( 以下简称拌和系统 )集合了机械、电气及自动化等多方面的技术, 其生产能力、拌制混凝土的温度、控制系统的自动化程度和计量精度、能耗率, 现已基本成为衡量其性能的主要因素。拌和系统从设计方面来看, 主要包括拌合系统构造，制冷车间位置的布局, 各个机械设备、电气设备的选型, 以及各车间的供配电设计; 从安装方面来看, 内容主要包括基础制作、机械金属结构安装、电气系统安装与调试, 胶带机系统安装和制冷系统安装。设计时各系统的供配电是否合理, 在生产中电气传动和控制系统是否可靠, 都是影响拌和系统正常生产的重要因素。本文仅以拌和系统的供配电设计以及电气控制系统安装维护为主, 结合现场实际情况, 浅谈几个要点。
　　1 系统的供配电设计
　　1.1 系统用电负荷的特點
　　混凝土拌和及制冷系统对供配电的可靠性要求非常高, 对混凝土连续生产的拌和系统来说, 特别是制冷系统,电力系统故障就能造成大量生产装置停工, 甚至引起灾难性的后果。
　　拌和制冷系统在生产运行当中的负荷是相对平稳的, 日负荷曲线的变化很小, 生产装置运行正常后,负荷几乎数日甚至数周不变。另外, 系统的负荷主要是以大型异步电动机拖动的风机、皮带机、压缩机以及拌和楼的搅拌机为主, 由于拌和制冷系统内具有大量异步电动机的运行, 因此, 在设计配电时,要考虑配备补偿柜, 对其功率因数进行有效的补偿。
　　1.2 对供电电源的要求
　　拌和系统的用电负荷较大, 通常大型拌和系统总运行容量大于10000 kVA, 供电电压为10kV, 根据各电气位置的布局, 计算出用电负荷的分布情况, 从而就近建立配电所, 运行容量大的配电所应由 2个以上的变压器供电, 运行方式一般为双电源双运行。双电源双运行供配电方式是 2个变 压器均正常运行, 某个变压器故障后, 母线联络断 路器自动投入确保系统的连续供配电。该运行方式的优点是, 某一变压器故障后对系统生产造成的影 响较小。
　　1.3 供配电系统
　　拌和系统主要是低压供配电, 负荷大的配电所一般采用双变压器供电, 此时应配有1台联络柜,方便维修变压器时, 保证系统的基本生产需要。低压配电柜分为多种型号, 以满足不同配电方式的需要,一般认为大于30 k W的电机需用带有星三角启动或自耦降压启动的方式进行配电, 小于30 k W的采用一般方式配电, 当然有些电气设备电机自带启动柜时, 在配电所也可用一般方式配电。在重要的或极易损坏的设备配电时, 要注意留出 1面配电柜作为备用柜, 保证在配电柜发生故障时, 以最快的速度恢复生产, 把损失减至最少。在一些需要联动的设备配电时( 如骨料胶带机系统 ) , 应合理安排配电柜的位置,方便二次回路联动接线。
　　 根据电荷分布情况, 可设立 1个或者 1个以上的配电所进行配电, 当然还应综合考虑电缆线所需的长度和配电所建设成本, 既需经济性, 更要可靠性。
　　 2 系统的电气安装维护
　　 2.1 布 线
　　无论拌和系统是首次安装还是搬迁至新工地安装,从事电气方面安装的技术人员和维护人员, 都要首先结合拌和系统的工作过程熟悉整个电气系统的控制模式和原理, 熟悉系统的分布和一些关键控制器件的具体作用, 这样安装工作就相对容易一些。布线时依据图纸和电气元件的安装位置, 由外围部分向各控制单元或外围向控制室一一集中, 电缆的布置要选择合适的路径。拌和楼的电气系统中包括了强电、弱电, 交流、直流, 数字信号、模拟信号, 为了保证这些电信号均能有效可靠的传输, 使各控制单元或电气元件及时输出正确的控制信号, 并能可靠的驱动各执行元件, 电气线路的联接是否可靠, 线与线之间或外部是否有电磁干扰, 这些都会产生很大影响。所以在安装过程中一定要做到各接线处的连接可靠和电器元件的安装紧固, 避免动力电缆和信号线同槽走线, 同时线路应注意隐蔽和防护, 做好安全保护警示标记, 电路走向应尽量远离油路和高温、潮湿区域, 以减少电线的腐蚀和老化。拌和系统的各主要控制单元一般都采用工控机或 PLC (可编程逻辑控制器 ),它们的控制过程基本都是内部电路检测到满足一定逻辑关系的电输入信号后, 及时输出符合一定逻辑关系的电信号去驱动继电器或其它电气单元或元件。这些相对精密的部件工作一般是相对可靠的, 如果运行或调试中出现故障, 先检查相关输入信号是否全都输入到位, 再检查要求传出的输出信号都有没有, 是否按逻辑要求输出。一般情况下, 只要输入信号有效可靠, 满足逻辑要求, 输出信号都会按照内部程序设计要求输出, 除非接线头 (接线插板 )松动或与这些控制单元相关的外围部件及线路有故障。当然个别特殊情况下也可能会出现单元内部元件损坏或某个电路板故障。
　　2.2 电气系统的接地 (或接零 ) 保护
　　安装拌和系统时, 要把系统中的金属构架及操作室的电器柜外壳可靠接地后并可靠接零, 这样做一方面实现了拌和系统可导电构架的保护接零, 又实现了拌和系统电气系统零线的重复接地。为了防止系统电气设备遭受雷击的危害, 要在系统的最高点安装避雷针, 并且系统的所有部件都要处于避雷针的有效保护区内。避雷针的接地引下线要采用横截面不小于 6 mm 2有绝缘保护外皮的铜线, 接地点要设在离系统其它接地点至少 20 m 远的无行人或设施的地方, 并且保证此接地点的接地电阻在 30Ω以下。还要注意, 所有传感器的屏蔽线和传感器两端的拉杆要做可靠接地, 以避免在以后的楼内检修时动用焊机或灾害天气中, 经过传感器的电流过大而烧坏传感器。
　　2.3 设备安装
　　设备的安装通常是指从设备开箱起至试运转合格、工程验收为止。安装完成后进行单机试运转，在安装过程中应用安装单位负责进行，建设单位参加；无论是单机还是成套设备的试运转，发现确实是安装原因造成的质量问题，均由安装单位负责处理；即使在办理了交工验收手续，发现属于安装造成的问题，也应由安装单位负责处理。
　　设备开箱检查时，应根据设备装箱清单、说明书、合格证、检查记录和必要的装配图及其他技术文件，核对型号、规格及全部零件、部件、附属材料和专用工具；检查主体和零部件表面有无缺损和锈蚀等情况；确认设备充填的保护气体应无泄漏，油封应完好。开箱检查后，设备应采取保护措施，不宜过早或任意拆除，以免设备受损。
　　设备应在混凝土基础达到养护强度，表面平整、位置、尺寸、标高、预留孔洞及预埋件等均符合设计要求后方可安装。
　　2.4 调试工作
　　调试工作可能需要花费很大精力和时间, 因为在调试中可能会发现很多问题, 比如接线错误、元件或控制单元参数设置不合适、元件安装位置不合适、元件损坏以及电气和机械之间需要磨合等原因, 具体是什么原因, 就要依据图纸、实际情况和检查结果做出判断并改正或调整。拌和系统主体和电气系统安装到位后, 要进行认真的调试工作, 先从单电机单动作手动控制空载试动, 若有问题就检查线路和电气元件是否正常, 若单电机单动作试动都正常, 可以进入部分单元手动或自动控制空载试动, 如都正常, 再进入全机自动空载试验。这些工作做完再做全机带载试机以至整个系统的联动。调试工作完成, 就可以说混凝土拌和制冷系统的安装工作基本已完成, 拌和系统已具备了生产能力。
　　3.1 系统的试运转及生产试验
　　混凝土生产系统设备安装完毕以后，按照试运行大纲对系统进行调试和试运行工作。为了确保调试和试运行工作的顺利进行，成立由业主、监理、厂家和承包人组成的系统联合调试和试运行领导小组。混凝土生产系统设备安装完毕后，首先对设备进行单项独立的机械和电气调试检查，然后业主、监理、厂家、施工单位组成的小组验收。
　　设备试运行前要对设备安装情况及制冷系统进行检查，其中电气检查包括：
　　① 检查供电高压线路和配电房的安装是否符合设计要求；
　　② 检查低压线路和控制屏柜的接线是否否符合设计要求；
　　③ 检查各电动机的绝缘情况和电机转向是否一致；
　　④ 检查各设备操作开关仪表仪器是否正常。
　　⑤ 电气控制设备应首先对程序软件进行模拟信号调试正常无误后。
　　试运转在验收小组按照设备技术要求和规范，对设备运行情况进行检查观测，由各小组和厂家技术人员监护,启动设备空载运行。所有设备经过试运转完毕后，按照经监理批准的生产性试验大纲，邀请监理单位、业主、生产厂家一起对整个系统进行工业性满负荷试验，试验时间按设计的要求进行，试验的目的是检验各设备的各项性能是否达到生产厂家的技术要求；系统产品质量是否符合设计要求；系统生产能力是否符合设计要求。
　　3.3 运行期间的维护和保養
　　做好操作室内的温度调节, 经常清扫电气元件和外部单元的灰尘, 检查电气元件, 并做好机械传动部分的维护保养工作。拌和楼的操作室基本是全拌和系统电气控制系统的核心, 如果操作室内的温度过高,将会影响电气元件和系统的正常可靠工作, 所以要调节操作室内的温度。由于野外尘土较大, 这对继电器、接触器等电气元件的可靠工作有较大影响, 所以要经常清扫各部分电气元件的灰尘, 以增加触点的接触面积, 防止发生事故。为了使系统的各机械能够机电一体正常运转, 还要及时做好机械传动部分的润滑工作。
　　4. 安全措施
　　 混凝土拌和系统电气涉及的电压大多是 220 V、380 V 及 10 kV, 所以无论是安装调试还是维护,都要特别注意人身安全。处理问题时, 能断电情况下处理的坚决不带电处理; 必须带电处理的, 也要做好充分的保护措施后再进行处理。对于 10 k V的用电设备尤其注意, 一律断电处理, 断电后还要有验电、放电的步骤后方能进行处理。
　　结 语
　　混凝土拌和系统在从供配电设计到电气的安装与维护这个过程中, 每一点都必须做到认真、仔细。在供配电设 计时, 要从实 际出发, 尽量 考虑周到, 为以后的安装维护带来方便; 在实际操作时, 也要严格按照图纸施工; 维护时, 要提高责任心和安全意识, 以保证系统的正常安全生产。
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