盾構(gòu)機(jī)的供配電和電控系統(tǒng)方案

第

五

章

盾

構(gòu)

機(jī)

的

供

配

電

及

電控系統(tǒng)一

盾構(gòu)機(jī)的高壓供電系統(tǒng)二

盾構(gòu)機(jī)的變壓器的選擇三

盾

構(gòu)

機(jī)

低

壓

配

電

系

統(tǒng)四

盾構(gòu)機(jī)中電動(dòng)機(jī)的控制第五章

盾構(gòu)機(jī)的供配電及電控系統(tǒng)05.1盾構(gòu)機(jī)的高壓供電系統(tǒng)

〇

5.1

.

1盾構(gòu)機(jī)供電電壓等級(jí)：9

我國城域配電電壓等級(jí)為10kV,

一般用電容量滿足下列條件之

一時(shí)，應(yīng)采用高壓10kV供電：用電容量大于250kVA。0

供電距離大于200米。盾構(gòu)機(jī)的供電電源應(yīng)為10kV高壓電源。一般盾構(gòu)機(jī)的10kV高壓供電電源應(yīng)從城市10kV高壓供電開閉所采用放射式直供，

而不宜采用T接的供電方式。5.1.2

盾構(gòu)機(jī)供電可靠性：〇

用電負(fù)荷分為三級(jí)?！?/p>

對(duì)于一二級(jí)用電負(fù)荷，保證電源可靠性措施有：雙電源供電.獨(dú)立于正

常電源的發(fā)電機(jī)組自備柴油發(fā)電機(jī).采用大容量的應(yīng)急電源

(

EPS).一級(jí)用電負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡時(shí)中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。由于我國大中城市城域電網(wǎng)供電可靠性已達(dá)99

.97%以上。盾構(gòu)機(jī)屬于三級(jí)用電負(fù)荷，故采用一路

10kV高

壓供電電源供電。二級(jí)用電負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失。例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品所廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等中斷供電將影響重要用電

單位的正常工作

。交

通樞紐、通信樞紐等用電

單位中的重要電力負(fù)荷；以及

中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中

的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。三級(jí)用電負(fù)荷：不屬于一

二級(jí)負(fù)荷的即為三級(jí)負(fù)荷。盾構(gòu)機(jī)屬于三級(jí)用電負(fù)荷，由于我國大中城市城域電網(wǎng)供電可靠性己達(dá)99.97%以上。故采用一路10kV高壓供電源供電。。但為了保障施工人員及設(shè)備的安全，建議地下照明可按二級(jí)負(fù)荷考慮；另

外在一些特殊地區(qū)(水位較淺),隧道內(nèi)設(shè)

有排水泵的環(huán)境中，排水泵亦可按一級(jí)負(fù)荷考慮。對(duì)于這些

一二級(jí)負(fù)荷，可采用EPS作為第二路電源，其中EPS技術(shù)又可

分為集中式和分散式。當(dāng)這些一二級(jí)負(fù)荷的容量較大時(shí)宜可

用能自啟動(dòng)的自備柴油發(fā)電機(jī)作為第二路電源。自備柴油發(fā)

電機(jī)容量選取的原則要能保證所帶負(fù)荷正常運(yùn)行，又要保證

所帶電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。

一般1KVA自備柴油發(fā)電機(jī)允許直接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的容量為0.12KW?！?.1.3

盾構(gòu)機(jī)的高壓配電系統(tǒng)配電所專用電源線的進(jìn)線開關(guān)宜采用斷路器或帶熔斷器的負(fù)荷開關(guān)。經(jīng)過電纜引入柜、電源進(jìn)線柜、計(jì)量

柜及變壓器出線柜構(gòu)成高壓供電系統(tǒng)。其作用就是對(duì)高

壓電源進(jìn)行保護(hù)、計(jì)量及對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)。對(duì)高壓電

源的保護(hù)有過載和短路保護(hù)；對(duì)變壓器的保護(hù)有過載和短路保護(hù)，容量較大的變壓器還有油溫及瓦斯保護(hù)。高壓柜編號(hào)1AH2AH3AH4AH高

壓

拒

型

號(hào)XGN66A-12/15()XGN66A-12/08XGN66A-12/61XGN66A-12/08寬*源*高950*900*2300950*900*2300950*900*2300950*900*2300主

結(jié)

線

型

式TMY-①β*(80*8)K1TM)(-3*(80*8)告中專主

要

設(shè)

備上隔離開關(guān)CN30-10D/100OA-31.5KAGN30-10D/1000A-31.5KAGN30-10D/1000A-31.5KA真空新路舞VS1-12/1250-31.5VS1-12/1250-31.5VS1-12/1250-31.5操作機(jī)構(gòu)配衡專用機(jī)構(gòu)配套古用機(jī)構(gòu)下腸高開關(guān)GN19-10C/1000A-31.5KAGH19-10C/1000A-31.5KACN19-10C/1000A-31.5KA電壓互感毒JDZF-16-107/0.2S電流互海海2(LZZ8J-10-750/5)2(LZZBJ-10-300/5)2(UZzE

-2S-300/5)2(LZzBJ-10-100/5)熔新器RN2-10進(jìn)

曾暑HY5W5-17/50帶電顯示器GSN1-10GSN1-10GSN1-10接地開關(guān)散機(jī)保護(hù)與測(cè)控裝蛋電覽型號(hào)規(guī)格供電部門定YJV-10KV-3*120離壓柜名稱電源引入線柜電業(yè)主供電源透線柜電量計(jì)量柜盾構(gòu)變壓獸變壓卷容量1250KVA備

注電源圖5.1

盾構(gòu)機(jī)高壓供電系統(tǒng)圖5.1.4

盾構(gòu)機(jī)的高壓供電電纜采用三相四線制10kV軟電纜(L1,

L2,

L3,PE),隧道內(nèi)應(yīng)沿隧道采用支架安裝?；钐撞糠衷诤笈涮总嚨淖儔浩鬈嚭蟊P放；其中PE接變壓器的極地端子。由地面引入地下的電纜采用YJV42防水鎧裝電纜。5.2

盾構(gòu)機(jī)的變壓器的選擇〇

5.2.1

負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算的目的是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是合理地進(jìn)行無功功率補(bǔ)償?shù)闹匾罁?jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，

直接影響到電

氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。在供配電系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算中常用的是需要系數(shù)法.(1)用電設(shè)備的工作制：盾構(gòu)機(jī)中用電設(shè)備種類繁多，用途各異，工作方式不同，按其工作制可分為以下三類?！あ匍L期工作制(連續(xù)運(yùn)行工作制)。例如隧道通風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、液壓油泵及螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)

等負(fù)荷比較穩(wěn)定的用電設(shè)備，它們?cè)诠ぷ髦羞\(yùn)行時(shí)間較

長，溫度比較穩(wěn)定?！?/p>

②短時(shí)工作制(短時(shí)運(yùn)行工作制)。是指運(yùn)行時(shí)間短而停歇時(shí)間長，設(shè)備在工作時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量不足以達(dá)到穩(wěn)定溫升，而在間歇時(shí)間內(nèi)能夠冷卻到環(huán)境溫度。電動(dòng)機(jī)在停車

時(shí)間內(nèi)，

溫度能降回到環(huán)境溫度。

如盾構(gòu)機(jī)的后配套車的行走電機(jī)③

反復(fù)短時(shí)工作制(斷續(xù)運(yùn)行工作制)。該設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)進(jìn)行工作，工作時(shí)間與停歇時(shí)間相互代替，周期性地工作或是經(jīng)常停歇、反復(fù)運(yùn)行。例如起重電動(dòng)機(jī)。反復(fù)短時(shí)工作制的設(shè)備用暫載率(或負(fù)荷持續(xù)率)

e來表示其工作特性.工作時(shí)間加停歇時(shí)間稱為工作周期。根據(jù)我國的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工作周期以10min為計(jì)算依據(jù)。起重機(jī)電動(dòng)機(jī)的

標(biāo)準(zhǔn)暫載率分為15%、25%、40%、60%四種。如，刀盤驅(qū)動(dòng)

電

機(jī)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、拼裝機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)等(2)設(shè)備容量的確定●

在進(jìn)行電力負(fù)荷計(jì)算時(shí)，應(yīng)首先確定用電設(shè)備的設(shè)備容量Pe

。設(shè)備容量在計(jì)算時(shí)不包括備用設(shè)備在內(nèi)，設(shè)備容

量是指用電設(shè)備組的設(shè)備容量Pe。

所謂用電設(shè)備組是指將

同類型的用電設(shè)備歸為一組，即用電

設(shè)備組。用電設(shè)備銘

牌上標(biāo)示的容量為額定容量PN。在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算前，應(yīng)對(duì)

各種負(fù)荷做如下處理：對(duì)不同工作制用電設(shè)備的額定功率PN用電設(shè)備組的總?cè)萘坎⒉灰欢ㄊ沁@些設(shè)備的額定容量直接相加，而是必須

先

把

它們換算為同工作制下的額定容量(一般折算為長

期

工

作制),才

進(jìn)行相加。(3)負(fù)荷計(jì)算方法◎

常采用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算.對(duì)于同類型的用電設(shè)備組，其負(fù)荷曲線具有大致相似的形狀.由于

該組電動(dòng)機(jī)實(shí)際上不一定都同時(shí)運(yùn)行，而且運(yùn)行的電

動(dòng)機(jī)也不可能都滿負(fù)荷，同時(shí)設(shè)備本身及配電線路也

有功功率損耗，因此考慮這些因素后該組電動(dòng)機(jī)的有功計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為：P3o(Pjs)

=

Kd*PeP30

有功計(jì)算負(fù)荷

KW;Kd

需要系數(shù)。不同的設(shè)備有不同的需要系數(shù)Pe經(jīng)過折算后的設(shè)備容量

KW

?！鹪俑鶕?jù)設(shè)備的功率因數(shù)計(jì)算出無功功率Q30及

S30○

Q3o=P?oxtanφ

S3o=P3o/cos

φ●計(jì)算出每臺(tái)設(shè)備的P30及Q30后，再計(jì)算總的負(fù)荷PZ30及

QE30;進(jìn)而計(jì)算總的視在功率SZ30;如果總的功率因數(shù)cosφ較低要進(jìn)行無功補(bǔ)償，以降低總的視在功率S230?！?.2.2

變壓器的選擇·

1

.

容量選擇：根據(jù)計(jì)算出的來SZ30

選擇變壓器的容量，應(yīng)使變壓器的容量S

大于SZ30;而且還要保證供

電系統(tǒng)的功率因數(shù)不能過低，否則應(yīng)進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償。功率因數(shù)一般要補(bǔ)償?shù)?.9以上。盾構(gòu)機(jī)常用變壓器的容量有以下系列：800kVA,1000

kVA,1250

kVA,1600kVA,2000

kVA,2500kVA。變壓器的負(fù)荷率一般在90~75%之間，過

高會(huì)減小變壓器的壽命，還會(huì)增加變壓器的故障；

變壓器的負(fù)荷率過低會(huì)增加變壓器的損耗，起不到節(jié)能的效果。2.變壓器型式的選擇：·

油浸式變壓器：○

于

式

變

壓

器

：

油浸式與于式的選擇：王式需要機(jī)械通風(fēng)帶外殼保護(hù)式與不帶外殼保護(hù)式：帶外殼保護(hù)式可緊湊布置〇5.3

盾構(gòu)機(jī)380/220V

低壓配電系統(tǒng)○

5.3.

1

接

地

系

統(tǒng)由于盾構(gòu)機(jī)的工作環(huán)境復(fù)雜，為了保障盾構(gòu)機(jī)在工作時(shí)設(shè)備及人員的安全，盾構(gòu)機(jī)的接地系統(tǒng)應(yīng)做到萬無一失。盾構(gòu)機(jī)的接地系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)接地、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接地、靜電接地及等電位接地等?！?1)供電系統(tǒng)接地供電系統(tǒng)的接地系統(tǒng)一般有如下型式：

TN

系統(tǒng)

、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。盾構(gòu)機(jī)一般采用TN系

統(tǒng)

、TT系統(tǒng)。TN系統(tǒng)：變壓器的工作零線N與接地線PE線共用接地極，接地裝置在變壓器側(cè)。TN

系統(tǒng)又可分為TN-S

、TN-C及TN-C-S系統(tǒng)。TN-S接地系統(tǒng)的工作零線N與接地線PE線在供配電系統(tǒng)中不公用。供配電系統(tǒng)為三相五線制，工作零線N接設(shè)

備的工作零線，接地線PE線接設(shè)備正常工作時(shí)不帶電的金屬外殼，TN-S接地系統(tǒng)的安全性在TN系統(tǒng)最好，但系統(tǒng)的投資較高。

以下為TN-S系統(tǒng)的接線形式：TN—S

系

統(tǒng)TN-C

接地系統(tǒng)的工作零線N

與接地線PE線在供配電系統(tǒng)中公用，供配電系統(tǒng)為三相四線制，第四根線既接設(shè)備的工作零線又接設(shè)備正常工作時(shí)不帶電的金屬外殼。TN-S

接

地系統(tǒng)的安全性在TN系統(tǒng)較差，但系統(tǒng)的投資較低。以下

為TN-S系統(tǒng)的接線形式：外露可導(dǎo)電部分TN—C

系

統(tǒng)L?OPENQL?O-TN—C-S

接地系統(tǒng)的工作零線N與接地線PE線在供配電系統(tǒng)中有時(shí)公用，有時(shí)不公用。

采用TN-C-S

系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)保

護(hù)線與中性線從某點(diǎn)(一般為進(jìn)戶處)分開后就不能再合并，且中性線絕緣水平應(yīng)與相線相同。

一般在供配電系統(tǒng)的前段公用，在供配電系統(tǒng)的后段不公用。供配電系統(tǒng)為三相

五線制和三相四線制混合供電。在供配電系統(tǒng)的前段為三

相四線制，第四根線既接設(shè)備的工作零線又接設(shè)備正常工

作時(shí)不帶電的金屬外殼。在供配電系統(tǒng)的后段為三相五線

制，工作零線N接設(shè)備的工作零線，接地線PE線接設(shè)備正

常工作

時(shí)不帶電的金屬外殼。TN—C-S接地系統(tǒng)的安全性在TN系統(tǒng)適中。以下為TN—C-S接地系統(tǒng)的接地形式：TN—C—S系統(tǒng)●TN系統(tǒng)的三種形式IN-S、TN-C及TN-C-S

系統(tǒng)的特點(diǎn)各不相同。但是有一點(diǎn)是相同的，即保護(hù)線上不應(yīng)設(shè)置保護(hù)電器

及隔離電器?！裨谑褂脮r(shí)可根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)選擇合適的接地形式。但當(dāng)設(shè)備用電點(diǎn)距離變壓器較遠(yuǎn)時(shí)，且設(shè)備用電三相分配不平衡

時(shí)，選擇IN系統(tǒng)接地方式就不太合適。這時(shí)應(yīng)選擇安全性更高的TT

系統(tǒng)。TT

系統(tǒng)：電力系統(tǒng)有一

點(diǎn)直接接地，

受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)線接至與電力系統(tǒng)接地點(diǎn)無直接關(guān)聯(lián)

的接地極。變壓器的零線N與接地線PE線不共用接地極。PE線在用電設(shè)備處做接地極。在TT系統(tǒng)中，共用同一接地保護(hù)裝置的所有外露可導(dǎo)電部分，必須用保護(hù)線與這些部分共用的接地極連在一起

(或與保護(hù)接地母線、總接地端子相連)。在同一低壓配電系統(tǒng)中，當(dāng)全部采用TN系統(tǒng)確有困難時(shí)，也可部分采用TT系統(tǒng)接地型式。以下為TT系統(tǒng)的接線形式：LzCL?CNC古外露可導(dǎo)電部分TT

系

統(tǒng)(2)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接地·盾構(gòu)機(jī)由于有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)字地和模擬地，這些接地可以和供電系統(tǒng)的接地公用接地極。但是接地排要分別設(shè)置。

且接地電阻不能大于1歐姆。有條件時(shí)還可考

慮計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的防電磁干擾屏蔽接地。(

3

)

靜

電

接地盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)的油路管道及氣壓管道均要做防靜電接地。以防管道靜電放電產(chǎn)生故障。應(yīng)用-40*4扁鋼或10號(hào)●(4)等

電位接地：◎

由于盾構(gòu)機(jī)的工作環(huán)境潮濕，用電設(shè)備繁多，

一旦發(fā)

生漏電會(huì)對(duì)設(shè)備及人身產(chǎn)生危害。因此，盾構(gòu)機(jī)需做等電位接地。應(yīng)用-40*4扁鋼作等電位聯(lián)結(jié)。5.3.2盾構(gòu)機(jī)的低壓配電系統(tǒng)的形式低壓配電電壓應(yīng)采用220/380V

。帶電導(dǎo)體系統(tǒng)的型式宜采用單相二線制、兩相三線制、三相三線制和三相四線制。在正常的用電環(huán)境中，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，且用電設(shè)備無特殊要求時(shí)，宜

采用樹王式配電方式。當(dāng)用電設(shè)備為大容量，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的用電環(huán)境中，宜采用放射式配電方式。當(dāng)部分用電設(shè)備距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)，而彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)備，可采用鏈?zhǔn)脚潆姺绞?，但每一回路環(huán)鏈設(shè)備不宜超過5臺(tái)，其總?cè)萘坎灰顺^10kW。采用何種配電方式要根據(jù)用電

設(shè)

備的情況具體而定。一般盾構(gòu)機(jī)中大容量的油泵電機(jī)、空氣壓縮機(jī)電機(jī)、刀盤

驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及注漿泵電機(jī)都等采用

放

射

式供電。而其他的負(fù)荷多數(shù)采用樹干式配電方式或鏈

式配電方式。某盾構(gòu)機(jī)變電所的低壓配電系統(tǒng)圖如下：4*2500A#閱平線推通歸神相變注電流表42L6-A交我電醫(yī)表421.6-V3④

④

④

A0-80A

0-80CA

0-300A

0~400A④0-200A④0-200A④0-1CA⑧0-46QA主蘋TMY-3*L2*(100*103)+X(100*8)一

★

酸

備月開關(guān)HDL38K-P/312001A

1000A10004

1000A由

種

開

美

N

Z

H

I

-

H

V3年NZV1-20200A0中中中800/3300630600/3000530225/3300225400/3300

350225/0001255/300000/3700鐘430/3300

52延時(shí)蓋定電流：是時(shí)基定電性=30PA9=35E448電流互商縣L

MZ30

-

0

.

66變比A3000/5

3000/S討

世20+NC-0020+**5E800/5800//530/5400/5201/5200/5100/540/5接地扇鋼-63*5載路編號(hào)1AA-12AA-13AA-13AA-23AA-33AA-44AA-14AA-24AA-34AA-4效路名稱1#麥壓要進(jìn)成，補(bǔ)食屬即重、推進(jìn)避蓋

油果電氛開立、推光準(zhǔn)壓

指罩電機(jī)刀主，推老瘤壓

溫累電視備用程波普逆皂

及文帶找電置注或光送題注禁地醫(yī)罩計(jì)算息量

kW400KVar319315kW1*0kW437*1R?U55kW37kW血線焦書正ETTπ配低

壓

配

電

具

型

號(hào)

6

G

D

2

-雜標(biāo)辛擇保系配電異魯號(hào)/燃度

hm1AA/1000/8002AA/1000/6003AA/1000/6004AA/1000/600YJv-10/123*50

RC10015TSc110-1250/10Y/Ynl2PJs=1127kWSJs=1211kWCcos0=0.93SCB10-1250/10

D/Yn1210/0,4KV4極

2

0

0

0A封閉母線槽

YJV-10/123*50

RC1003硫長延時(shí)整定電流短延時(shí)整定電流：NZW1-20002000AIr1=1980A

T=15S3(0~3000>A0~450V3000/53000/520*TYC-0020/3+1*TYW5CIr2=9.39kA

T=0.4S無觸點(diǎn)控制800/5

800/5800/33006302000A大800/33006300~800A0~800A2000A800A800/3300

6305800/3300631225/3300160225/3300160控目20*TYC-0020/3+1*TYW5C800/5800/5200/5200/52AA-13AA—13AA-23.AA—33A.A-4補(bǔ)償屏刀摯、推適液壓油粟電視刀鹽，推進(jìn)液壓

油承電機(jī)注漿系先液壓

油泵電機(jī)備用400KVar315kW315kW55kWICTCTC非標(biāo)2AA/1000/6003AA/1000/6005.3.3

低壓配電電器元件的選擇(1)盾構(gòu)機(jī)變壓器低壓側(cè)出線盾構(gòu)機(jī)變壓器低壓側(cè)出線一般采用電纜出線或封閉式母線出線，出線電纜由變壓器低壓側(cè)至配電柜后續(xù)臺(tái)車沿

電纜橋架明敷。若盾構(gòu)機(jī)變壓器低壓側(cè)出線采用封閉式母

線，由變壓器低壓側(cè)至配電柜后續(xù)臺(tái)車的封閉式母線槽應(yīng)

沿支架敷設(shè)，并應(yīng)在臺(tái)車之間設(shè)拉緊裝置。防止母線槽受

力而損壞。母線槽的規(guī)格與變壓器的關(guān)系如下：000配電柜變壓器水平L形接頭水平開字接頭垂直L形接頭出線節(jié)出線箱變壓器的容量母

線槽的規(guī)格〇800KVA1000KVA1250A1600A〇1250KVA1600KVA2000A2500AD2000KVA2500KVA3200A4000A(2)盾構(gòu)機(jī)變壓器低壓側(cè)出線總開關(guān)：盾構(gòu)機(jī)變壓器低壓側(cè)出線總開關(guān)采用智能型框架式斷路器，其規(guī)格依變壓器的容量而定，低壓側(cè)出線總開關(guān)的

規(guī)格與變壓器的關(guān)系如下：盾構(gòu)機(jī)變壓器低壓側(cè)出線總開關(guān)應(yīng)設(shè)長延時(shí)脫扣保護(hù)(15S)

和短延時(shí)脫扣保護(hù)(0.2~0.5

S)變壓器的容量800KVA1000KVA1250KVA1600KVA2000KVA2500KVA母線槽的規(guī)格1250A1600A2000A2500A3200A4000A(3)盾構(gòu)機(jī)變壓器低壓側(cè)各饋出線開關(guān)各饋出線開關(guān)一般采用塑殼斷路器，其規(guī)格主要有：額定電壓、額定電流、脫扣器的額定電流等其他參數(shù)，如CM1-250M/3300

Ie=200A

。這些參數(shù)依所供回

路的負(fù)荷大小而定。盾構(gòu)機(jī)中用電設(shè)備的配電線路應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)、過負(fù)載保護(hù)和接地故障保護(hù)，作用于切斷供電電源或發(fā)出報(bào)警信號(hào)。對(duì)于操作人員直接接觸的用電設(shè)備，所選斷路器應(yīng)具有剩余電流動(dòng)作保護(hù)功能，如CML1-

400M/3300Ie=200AIn=500Ma

t=0.3S。確保在故障情況下可靠切斷電源。盾構(gòu)機(jī)中用電設(shè)備配電線路采用的上下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作應(yīng)具有選擇性；各級(jí)之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。但對(duì)于非重要負(fù)荷的保護(hù)電器，可采用無選擇性切斷。導(dǎo)體的類型應(yīng)按敷設(shè)方式及環(huán)境條件選擇。絕緣導(dǎo)體除滿足上述條件外，尚應(yīng)符合工作電壓的要求。〇

導(dǎo)體的允許載流量不應(yīng)小于線路的負(fù)荷計(jì)算電流。

線路電壓損失應(yīng)滿足用電設(shè)備正常工作及起動(dòng)時(shí)端電壓的要求。從變壓器低壓側(cè)母線至用電設(shè)備受電端的線路電壓損失，

一般不超過

用電設(shè)備額定電壓的5%

。0

5.3.4

盾構(gòu)機(jī)各用電設(shè)備線纜的選擇PE線采用單芯絕緣導(dǎo)線時(shí)，按機(jī)械強(qiáng)度要求，截面不應(yīng)小于下列數(shù)值：●

有機(jī)械性的保護(hù)時(shí)為2.5mm2;●

無機(jī)械性的保護(hù)時(shí)為4mm2。5.4!盾構(gòu)機(jī)中電動(dòng)機(jī)的控制5.4.1

電

動(dòng)

機(jī)

的

控

制盾構(gòu)機(jī)中采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)大量為交流異步電機(jī)，控制分為可逆和不可逆控制。QF為斷路器，起短路保護(hù)作用；KH熱繼電器，起過載保護(hù)作用。KM接觸器，起控制作用。啟動(dòng)時(shí)：KM閉合。停

機(jī)時(shí)

，KM斷開。不可逆電機(jī)控制主電路可逆電機(jī)控制主電路0

5.4.2

電

動(dòng)

機(jī)

的

啟

動(dòng)盾構(gòu)機(jī)中采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)大量為交流異步電機(jī)，且多數(shù)為三相鼠籠式電動(dòng)機(jī).由于交流電機(jī)對(duì)電壓非常敏感，而三相異步電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)過大的啟動(dòng)電流會(huì)引起電壓的急劇下降，從而影響其他設(shè)備的運(yùn)行。這時(shí)限制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流就是要首先考慮的問題。常用星一

三角降壓啟動(dòng)、

百藕變壓器降壓啟動(dòng)及軟啟動(dòng)。三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)在額定電壓下的啟動(dòng)電流Iq=(6～7)IN,電動(dòng)機(jī)的定子繞組正常情況下能夠承受在額定電壓下的啟動(dòng)電流。三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)對(duì)

電機(jī)結(jié)構(gòu)本身沒有損壞。三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)主要考

慮啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響?！?1)星一三角降壓啟動(dòng)

適用于正常運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的接法為三角形的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組接成星形，從而降低了電動(dòng)機(jī)定子繞組的啟動(dòng)電壓，進(jìn)而降低了電動(dòng)機(jī)定子繞組的啟動(dòng)電流，也就降低了

對(duì)電源或電網(wǎng)的沖擊。星—

三角降壓啟動(dòng)時(shí)，

電

動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流及啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩均為電動(dòng)機(jī)在額定電壓下直接啟動(dòng)時(shí)的1/3。QF為斷路器，起短路保護(hù)作

用

；KH2

為熱繼電器，起過載保護(hù)作用。KM1~3

為接觸器，起控制作

用。

啟動(dòng)時(shí)：KM1～2閉合。運(yùn)

行時(shí)

，KM1、

KM3

閉合。三角降壓啟動(dòng)主電路星——降壓啟種時(shí)的星行接法：

Kh

1KH2PEKM1.KM3

得電，kN2

失電lui(a)

vi(B)

Jwi(c)MU1'(Z)

M(x)

m(Y)星——三角降壓啟動(dòng)主電路dKM3L1

L2

L3NkM2QF降壓啟動(dòng)完畢后運(yùn)行時(shí)的三角形接法：KM1.KM2

得電，KM3

失電星——三角降壓啟動(dòng)主電路●(

2)自藕變壓器降壓啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)在定子側(cè)增設(shè)一臺(tái)三相自藕變壓器，電動(dòng)機(jī)的定子接在

三相自藕變壓器的二次側(cè)，三相自

藕變壓器的一次側(cè)接電網(wǎng)，

由于降

低了電動(dòng)機(jī)定子繞組的啟動(dòng)電

壓，進(jìn)而降低了電動(dòng)機(jī)定子繞組的啟動(dòng)電流，也就降低了對(duì)電

源或電網(wǎng)的

沖擊。

自藕變壓器降壓啟動(dòng)時(shí)，電

動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流及啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩均為電

動(dòng)機(jī)在額定電壓下直接啟動(dòng)時(shí)的1/(K*K)

o(a)

(b)自藕變壓器隆壓啟動(dòng)主電路自幕變壓器降壓庭動(dòng)主電路降壓啟動(dòng)時(shí)的接法：T自藕變壓器降壓癥動(dòng)主電路降壓啟動(dòng)完畢后運(yùn)行時(shí)的接法：KH2(3

)

軟

啟

動(dòng)一拖一軟啟動(dòng)軟起動(dòng)主電路1001000-450W一拖多軟啟動(dòng)6340JJR11526.340636340636340636363/

40AYJV-1KV

4*35+1*16634OA63H0AJRD22JRC

22JRD

22ME.〇

5.4.2盾構(gòu)機(jī)中電動(dòng)機(jī)的調(diào)速●

對(duì)于在正常時(shí)需調(diào)速的電動(dòng)機(jī)，盾構(gòu)機(jī)中大量采用變頻調(diào)速控制來解決電動(dòng)機(jī)的調(diào)速問題。交流電動(dòng)機(jī)的速度通過對(duì)電源的頻率來控制。而電源的頻率依被控的物理量

(如溫度、流量、壓力等)而變化。需要恒物理量控制時(shí)可組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)內(nèi)的PID控制器來控制。變頻電路一般采用交一-直--交。交一一直變換通過整流電蹬來實(shí)現(xiàn)；

直——交變換通

過逆變電路來實(shí)現(xiàn)。逆變電路是指把直流電變成交流電供向負(fù)載.●s1

和s4

導(dǎo)通，負(fù)載RL的電流從左向右；s

2

和Is3導(dǎo)通，負(fù)

載RL的電流從

有向左.無源逆變器的簡單工作原理(a)電路

(b)

電流波形(b)(a)QN(a)變頻控制的

優(yōu)

點(diǎn)

：調(diào)速性能好。電

動(dòng)機(jī)過載能力不變；

調(diào)速范圍較寬；系統(tǒng)的穩(wěn)定性不變；還可解決電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)問題(增加了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)

轉(zhuǎn)矩)。VS

BiLvs立VSiRL

ZvSrV

1

本Vzi

Z本V*VAM

十

O-火

630630夾頻母RH633150~80JA800給定量拉刺器

u

D/A

執(zhí)行機(jī)構(gòu)

被控對(duì)象A/D

測(cè)量變送工業(yè)拉制機(jī)

生產(chǎn)過程需要恒物理量控制時(shí)可組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)內(nèi)的PID控制器來控制。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理圖被控量y模擬量榆入

(Al)

通道模擬量輸出(AO)

通道數(shù)字量榆入(DI)

通道數(shù)字量輸出(