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关键词 通信基站;设备;防雷措施
中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)78-0208-02
1 雷电的基本形式
按照雷电形成的方法可以将其分为直击雷、感应雷以及球形雷三种。其中直击雷是指带电的云层与大地上某点发生瞬时放电现象,直击雷的危害主要针对室外物体,比如天馈、空调室外机以及室外变压器等等。通常我们把防直击雷的系统称为外部防雷系统,一般采用避雷针、避雷带等传统的避雷设备,规范设计、合理安装实现有效防御直击雷的目的。所谓感应雷是指雷电与雷云之间、雷云对地放电过程中,附近的各类连接线上会产生电磁感应,比如传输信号线路、电力传输线路以及基站内部各类设备的连接线等等,这种电磁感应可能会侵入到设备中,对串联在线路中的或者终端的电子设备造成损害。一般情况下一次雷闪击的影响范围较大,可能会造成若干电子设备同时产生感应雷过电压的现象,并且这种感应高压会被基站的供电线、信号中继线等引入系统中,并传送至很远的距离,进一步扩大雷害的范围。基站供电线路、馈线、光缆等均可能引入感应雷产生的感应电压,对交流配电箱、开关电源、传输设备、监控设备等产生破坏。因此防护感应雷击可以从上述入侵通道着手,采取措施将雷电过电压、电流泄放入地,常见的防护措施包括安装浪涌保护器、屏蔽、接地等方法。对于球形雷而言,通常某些特殊的地理环境或者地理位置才可能发生球形雷,其不具代表性,此处不做赘述。
2 雷电的入侵途径
强雷电流会通过移动通信基站建筑物金属体、通信设备金属外壳的电气连接等直接流入通信设备内部,损坏通信设备;强雷电流脉冲流经基站柱或者梁金属体时会向机房空间发出雷电磁脉冲,机房内电缆线、通信设备上耦合产生感应电压损坏通信设备;雷电直击楼顶铁塔时,一些雷电流会直接流到天馈线并沿着天馈线涌入通信机房而损坏通信设备;还会通过基站建筑物的地线下地,由于地网中有相应数值的接地电阻,所以雷电流就会在地网上产生很高的地电位升,通信网络设备会由于不同地点的电位差过高最终被损坏。
雷电还会通过局外金属缆线对通信设备造成破坏,局外金属缆线长度过长,雷电经过之处会发出雷电磁脉冲,金属电缆上产生感应电压,整条线上的雷电压累积起来沿着电缆涌入机房,损坏通信设备;雷电直接击在缆线上会击穿电缆绝缘流入缆线,大雷电流沿着缆线进入房损坏通信设备;此外,基站建筑物附近落雷会产生强大的雷电磁脉冲,通过空间电磁感应基站金属缆线上会直接产生感应电压损坏精密的核心电子设备等。
3 移动通信基站防雷措施
3.1外部防雷
具体来讲整个外部防雷系统共包含三个部分,即避雷针、引下线以及接地地网,对于整个防雷系统而言,这三个模块缺一不可,三者构成一个完整的电气通路,一旦系统遭到雷电的袭击破坏,雷电流可以通过这个电气通路流泄入大地;而在通信基站内主要是天馈线系统、机房建筑物等会受到直击雷的损害。要合理的设计避雷针的保护角,保证接地系统的性能良好。接地体包括人工接地体与自然接地体两种,其埋入土壤或者混凝土基础中,起到散流的作用人;而接地网就是将需要接地的系统统一的连接到一个地网上,或者利用地下或地上用金属把各系统原来的接地网连接起来,形成一个电气相通的、统一的接地网,因为所有的防雷系统均需通过接地系统向大地泄放雷电流,才能实现保护设备与人身安全的目的,因此接地系统的性能一定要得到保证。具体而言,基站接地系统包括建筑物地网、铁塔地、电源地、逻辑地以及防雷地等,各地网相对独立,且保持特定的距离,以免发生地电位反击事故。所以如果接地系统之间的距离与规范要求不符,则要将其连在一起,如果受到环境条件的限制无法连接,则可以利用地电位均衡器进行等电位连接。
3.2内部防雷
外部防雷要与内部防雷相结合,才能更有效的保证基站的安全性。具体而言,内部防雷包括三个部分,即屏蔽、防雷器以及等电位连接。每对双绞线或者四对双绞线均可使用金属屏蔽,双绞线或者四对双绞线不同,放在一起可以共同使用一个金属屏蔽,因为金属屏蔽具备趋肤效应,其所产生的吸收与反身作用可以将周围的电磁场进行分割,并且有效减少单独屏蔽对绞线之间的串音。防雷器则是一种过压保护电子器件组合,其具备低压状态下呈高阻开路状态、高压状态下呈低阻短路状态的特点,可以承受大电流通过。在供电线路上并联防雷器,一旦遇到雷击时会立即呈现短路保护设备不受损害。此外,防止干扰信号受影响可以采用等电位连接的措施,可以有效控制雷电流造成的电位差。其实所谓的等电位连接是指把建筑物金属材质的设备做良好的电气连接,包括通风管道与下水管道、大件金属物体以及建筑物的梁与柱内钢筋等等,并且可以实现与所有接地网良好的电气连接;这种连接方法可以保证系统在受到雷击时,整个建筑形成一个统一的带电体,大幅降低了每部分的电位差,特别是各类金属材质物体之间,几乎没有电位差,因此不会发生闪击放电或者损坏建筑的事故。
3.3其它部位的防雷
其它部位是指馈线与走线架。馈线的防雷接地工作十分重要,馈线进入机房后会先连接避雷器,再利用1/2跳线将其引起至BTS机架;避雷器通过地线与防雷地线排相连接,每条主馈线的位置在靠近天线侧馈线顶部接头约1m处,杆体底部、进机柜后以及机架连接前需各做一次接地;如果馈线距离较长,间隔20m就要做一次接地,需要注意的是馈线接地线的布放必须与雷电流的方向保持一致。此外要注意做好直线架两端的防雷接地,室外走线架不得连接室内走线架。
参考文献
【关键字】:移动通信基站;直击雷;风险评估;接地
【中图分类号】TN929.5
【文献标识码】B
【文章编号】1672-5158(2012)12-0433-01
1 移动通信基站的概述
移动通信基站是由电源系统、信号收发射系统、天馈线系统、中继传输系统等构成的一个综合系统;从防雷的角度上讲,这些设备引入的雷电的危害形式并不单一,主要包括直接雷击、电磁感应、雷电波侵入和地电位反击,一旦某一设施遭受雷电袭击,必然会直接影响到与它相连的其它设施,从而造成破坏。
针对移动通信基站的具体情况,本文详细阐述了移动通信基站设备雷电防护措施,尽可能保证基站内各种设备免受雷电的干扰和破坏;与此同时,我们也看到了现有的防雷理论还不够完善,还需大家在今后的实际工作中,不断地摸索,总结经验,争取将雷击损害降低到最小程度。
2 移动通信基站综合防雷设计
2.1 移动通信基站接闪器的安装
由于基站安装在建筑物顶部,在强雷区其接闪的概率极大。因此基站所有天线和设备都必须在避雷针或附近建筑物直击雷防护装置的保护范围内,根据观察应该在基站天线中间金属杆顶加装1米长的避雷针,同时还应在基站天线边1米处安装一支同样高的避雷针。基站的防雷保护按第二类防雷设计要求,用“滚球法”计算时取滚球半径hr=45m。
为尽量减少雷电流沿避雷针向地面泄放时产生的瞬间电磁场对基站设备的感应和反击放电,设定避雷针与天线外缘距离为3m;由于基站天线高度一般均为3.5m考虑加1米的裕量所以hx=4.5m天线间距离约1m将避雷针对称安装于天线两侧离天线最外缘3米,根据滚球法计算等高双针高度1为4.9m.
2.2 移动通信基站铁塔及机房的接地
机房顶部的各种金属设施,均分别与屋顶避雷带就近连通。机房内走线架、吊线铁架、机架、金属通风管道、金属门窗等均作保护接地。保护接地引线用截面积40mm2的多股铜导线。由于移动通信基站铁塔位于楼顶,将基站底座与大楼楼顶的钢筋焊接,以大楼的钢筋作为引下线。
2.2.1 接地体
水平接地体采用40×4mm的热镀扃钢,垂直接地体采用长度2.5m、直径25mm的热镀锌圆钢,垂直接地体间距为5m。
2.2.2 接地线和接地引入线
接地线采用截面积为50mm2的多股铜线。接地引入线采用40×4mm的热镀锌扁钢,长度为30m。接地引入线作防腐、绝缘处理,埋设时避开污水管道和水沟,在地面以上部分,采取防止机械损伤的措施。接地引入线由地网中心部位就近引出两根与机房内接地汇集线连通。
2.2.3 接地汇集线
接地汇集线一般设计成环形或排状,材料为铜材,截面积不应小于,也可采用相同电阻值的镀锌扃钢。机房内的接地汇集线可安装在地槽内、墙面或走线架上,接地汇集线应与建筑钢筋保持绝缘。
2.2.4 接地电阻
移动通信基站地网的接地电阻值应小于5Ω,对于年雷暴日小于20天的地区,接地电阻值可小于10Ω。架空电力线与电力电缆接口处的保护接地以及电力变压器(100KVA以下)保护接地的接地电阻值应小于10Ω。架空电力线上方的避雷线及增装在高压线上的避雷器的接地电阻值,其首端(即进站端)应小于10Ω,中间或末端于小30Ω。
2.3 移动通信基站屏蔽与等电位连接设计
屏蔽和等电位连接是移动通信基站正常工作及对雷电进行有效防护的基础,良好的接地能把雷电流引人大地保证基站设备安全,避雷针与基站的接地系统及等电位连接设计采用共用接地方式接地电阻要求小于。对于已具有合格直击雷防护装置的建筑物设计采用镀锌扁钢或圆钢将两支等高避雷针与屋顶避雷带就近焊接。对于无防雷装置的建筑物应设计安装接地体并采用热镀锌扁钢或圆钢做为避雷针引下线,选最短路径从接地体焊接至避雷针。
2.3.1 雷电防护区的划分
按电磁兼容的原理,可把信息系统所在建筑物按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度的不同,由外到内分为不同的雷电防护区,以采取不同的防护措施。
2.3.2 屏蔽措施
对移动接地装置系统基站系统来说,特别是具有微波、各种通信线路的通信系统,雷电电磁脉冲有很大一部分是通过各种线路侵入的。因此,应从以下几个方面做好线路屏蔽:
①所有金属线缆(包括电源线、各种通信数据线等)在引人建筑物时,宜采用金属屏蔽线缆或穿金属管埋地引入方式,并将金属屏蔽层在两头可靠接地,且要求在入户前埋地的水平长度≥15m
②由于雷电流的“集肤效应”,使得相当大的一部分电流沿屏蔽层接地端口泄人大地。
③建筑物内部的线缆(网线等),采取屏蔽措施,并穿专用弱电线路走线槽或金属管道,走线槽或金属管道全线应电气连通,并进行了可靠接地。
④天馈线或露在LPZ0区的信号线,最有可能遭到电磁脉冲的干扰,也应穿金属管引入,并进行良好的可靠接地。
2.3.3 基站局部等电位连接
等电位连接网络的结构形式有S型、M型,或2两种种结构混合形式的组合。根据IEC标准推荐对中、大型机房,应采用M型或混合形结构。
除用PE线作保护接地外,还将各计算机设备的外露可导电部分尽量短直地联结到设备下方的局部水平等电位铜质网格上以获得低阻抗的信号接地。网格也与配电箱内的PE排相联结,网格。铜带宽,厚约0.6mm。如将计算机设备的电源线路以及PE线与其他线路分开,并将铜质网格与地绝缘,抗干扰效果更好。这时,计算机设备的PE线需和插座的金属接线盒、穿线金属管以及其他回路的PE线绝缘,直到与总等电位联结的接地母排为止。
①电源等电位连接
总配电盘PE母排应与总等电位连接端子LEB的规格应小于或等于等电位连接端子板或的铜板,连接线应为小于或等于的多股铜线。PE母排至各层局部等电位母排的连接线规格小于或等于,各步排至设备间的LEB局部等电位连接线规格小于或等于。电源线人户当采用屏蔽电缆,应在两端接地,在人户(LPZ0-LPZl)时设置两层屏蔽,且外层屏蔽应与接地母排作电气连接。依据GB50343-2004的要求设置相应型号的SPD并有良好的电气连接。等电位连接端子板与插座保护线端子或任一装置外导电部分问的连接线的电阻包括连接点的电阻不应该大于0.02Ω。
②信号设备等电位连接
信号电缆于LPZ0-LPZl区界面处设置等电位连接母排,该母排应与建筑物总等电位母排作电气连接信号等电位连接。母排的规格小于或等于或铜排,连接线应为小于或等于的多股铜线。信号电缆的铠装层或金属套管与LEB等电位连接,连接线小于或等于的多股铜线,信号SPD接地也与该等电位连接母排作电气连接。光缆人户时,应与LPZ0-LPZl界面处,将光缆的金属层与加强筋作电气连接,并与等电位母排作等电位连接。
关键词:泵站,泵站电气
Abstract: The so-called pumping station, referring to the main building, including pumping stations, trash rack gates, a road bridge, and out of drains and substation. Including the two definitions, one is water pumping facilities which conclude pumps, electrical and mechanical equipment and ancillary buildings; the other is constituted by the pumping unit and the entire pumping auxiliary building projects and facilities.
Key words: pumping station, pumping station electrical
中图分类号:TE974文献标识码:A文章编码:
所谓的泵站对于建筑物的运用具有很重要的作用,作为泵站,他具有以下的作用,一是能够提供有一定压力以及流量的液压动力和气压动力的装置和工程,而这种工程我们通常都称为是泵和泵站工程。
二是油箱、电机以及泵这三样东西是泵站设备的主要部件,当然还有很多辅助的设备,此时应该根据实际情况需要增减,比如说供油设备、压缩空气设备和充水设备、供水、排水设备、通风设备以及起重设备等等。
而在泵站的设备设计当中,泵站电气的设计就尤为重要了。一,作为泵站电气的设备中,常用的低压开关设备的运行是其最主要的方面。
第一,是常用的低压电器运行。这包括了低压空气的开关,这种开关广泛用于线路或是单台用电设备的控制和保护。因为它具有良好的灭弧特性,所以说它既能接通和断开正常电流,同时还能自动切断过载或短路电流。不过操作起来比较复杂,所以不宜作频繁起动。低压空气开关的型式大体可分为装置式以及万能式两类。而其部分主要由触头系统、灭弧室、传动机构及保护装置等组成,其中保护装置还包括了过流脱扣器、失压脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器(又称为分闸脱扣器)等。而此开关在运行维护中还需要注意的是负荷的电流是否超过额定值;接触点以及连接处是否有无过热现象;分、合闸状态是否与辅助的接点所串接的指示信号相符合;监听是否有无异常声响;脱扣器的工作状态是否正常等等。
第二,是低压刀开关。这又称为低压隔离刀闸,是低压配电装置中应用最广的一种电器。其基本的结构有操作手柄、底板以及接触夹座和主刀片组成。而在低压的系统中,还常用一些刀开关和熔断器组合来控制设备,比如胶盖闸刀和铁壳开关,一般多用在不重要的线路中,作为局部设备或是线路的控制电器。
第三,是交流接触器。这种设备主要适用于频繁性操纵的电路控制以及远距离操作和自动控制。按照其结构的不同,主要是由电磁系统、触头系统以及灭弧装置和传动机构等组成。一般交流接触器的选用,主要是根据它的运行方式、安装方式及所控制的负荷性质来确定。当长期运行时可按额定电流的75%~80% 选用;当间断运行时,一般按额定电流选用;当反复操纵运行时,一般按照额定电流的116 %~120%选用;当安装方式采用开启式时,一把选用负荷能力一般高出额定电流的7%~10%;当交流接触器所带负荷的功率因数很低时,一般按额定电流的80%选用。
第四,是热继电器。这种设备一般是作为长期工作或间断长期工作的一般交流电动机或其它设备的过载保护电器。它主要由热元件和辅助触点等组成,主要包括有脱扣后手动复位和自动复位式;还有温度补偿与无温度补偿式;以及有带电磁元件或断相保护元件等。
第五,是低压熔断器。这种设备主要广泛用于500V以下的电路中,因此作为电力线路、电动机或其它电气设备的短路及连续过载情况,这是最简单的保护电器设备。这种设备主要是由熔断管、熔体和触座这三部分组成。其中熔断器动作时限具有反时限特点,即过电流倍数越大,动作时限越短。
第六,是电子式漏电断路器。这主要是由零序电流互感器、电子控制漏电脱扣器以及带有过载和短路保护的断路器等组成。如果当被保护电路中漏电或人身触电时,只要是漏电电流达到设计选择动作电流值,而零序电流互感器的二次绕组就输出一个信号,并且通过漏电脱扣器使断路器动作,从而切断电源起到漏电和触电保护作用。一般断路器的使用,主要在于当电路接好后,接线是否正确。当断路保护器的漏电、过载、短路保护特性是由制造厂设定的,是否会影响其性能。当试验按钮的作用在于断路器在新安装或运行一定时期后,在合闸通电的状态下对其运行状态是否合格。当断路器因线路短路断开后,看是否需要进行维修。最后看四极漏电断路器是否接入到零线。
二,是泵站的管理。其运行的操作规程包括了泵站运行操作(开、停机、开关、辅助设备操作等)的规范性文件等。
三,是中小型泵站主要高压设备。这包括了:
第一,是高压熔断器。熔断器一般由熔断管、熔体以及灭弧填充物、指示器和静触座等构成。而其中的高压熔断器是一种最简单的保护电器。它具有结构简单以及使用和维修方便等优点,同时对容量较小而且不太重要的负荷,广泛用高压熔断器作为输、配电线路及电力变压器(包括电压互感器)的过载和短路保护。
第二,是10KV的高压真空断路器。随着真空断路器的广泛应用,不少10 kV少油断路器都已更换为真空断路器。但由于生产厂家不同,所以一部分真空断路器性能较好,同时检修、维护工作量小,供电可靠性高;也有一部分的真空断路器性能很差,特别是断路器的特性方面,存在的问题就比较多;另外,还有一些真空断路器缺陷极其严重,容易造成事故越级,导致大面积停电。
四,泵站的运行管理。泵站工程的兴建,是为农田灌排和城乡供水等创造了一个良好的条件,而管好并且用好泵站工程,充分发挥其经济效益,更好地为农业和国民经济各部门服务,还需要我们加强科学管理。泵站工程的管理主要包括组织管理、技术管理、经济管理等。而泵站管理的主要内容和任务是,要根据泵站技术规范和国家的有关规定,制定泵站的远行、维护、检修、安全等技术规程和规章制度;搞好泵站的机电设备、工程设施、供水、排水等管理工作;要完善管理机构。建立健全岗位责任制,制定考核、评比和奖惩制度,提高管理队伍的政治和业务素质,认真总结经验,开展技术改造、技术革新和科学试验,应用和推广新技术;按照泵站技术经济指标的要求,考核泵站管理工作等。
第一,机组的运行要有保证第二,试运行的程序的工作要做到位。这包括了试运行前的准备工作,像是流道部分的检查;水泵部分的检查;电动机部分的检合;辅助设备的检查和单机试运行。机组空载试运行,像是机组的第一次启动;机组停机试验;机组自动开、停机试验。还有机组负荷试运行,像是负荷试运行前的检查;负载启动;机组连续试运行等。第三,是运行方式。具体方式包括,开机、运行(这其中有在机组投入正常的排灌作业前,对于前池的淤积、管路支承、管体的完整的检查以及各仪表和安全保护设施等情况。开启进水闸门,看前池水位是否达设计水位。观察机组运行时的响声是否正常。经常观察前池的水位情况,拦污栅上是否堵塞枯枝、杂草、冰屑等,并观测水流的含沙量与水泵性能参数的关系。检查水泵轴封装置的水封情况。检查轴承的温度情况。注意真空表和压力表的读数是否正常。以及最后在机组运行时还应注意各辅助设备的运行情况。)、运行中的维护及故障处理、停机。第四,是机组的检修。对于水泵机组的检修,这是运行管理中的一个重要环节安全、可靠运行的关键,必须认真对待。而我们要做到的是包括定期检修、局部性检修以及机组解体大修所谓机组解体大修(这是机组的大修)
第五,是水泵的拆卸。我们要做到的是包括离心泵的拆卸(这又包括了泵盖拆卸、联轴器和转子的拆卸、转子各部件的拆卸),蜗壳式混流泵的拆卸,轴流泵的拆卸。第六,是水泵拆卸后的清洗和检查。第七,是水泵主要部件的修理。这包括了泵壳的修理,泵轴的修理,泵轴螺纹的修理,键槽修理,轴承的修理(这又包括滚动轴承,滑动轴承的修理,橡胶轴承),叶轮的修理,轴封装置的修理,减漏环的修理。一般的泵站都装有单泵流量为50m3/S、设计扬程为1.69m、斜15°轴伸式轴流泵和配套1600kW异步电机,配套电机和水泵之间通过齿轮箱连接。其设计总流量为300 m3/S。
那么,泵站电气在主接线以及站用电接线的设计是如何的呢?
一,是主要电气设备的选择。这包括了,第一,是配套电机。第二,是主变压器。第三,是站用变压器。第四,是高、低压开关柜。二,是主要电气设备布置。首先,一层(7.0m)为配电装置层。
其次,二层(11.50m)为电缆夹层。
首先,要将水电站机电设备维护检修管理工作独立设置于水电站的各项管理工作中,提升水电站全体职工对于机电设备维护与检修工作的重视。同时,开展全方位的机电设备检查工作,重点检查各种机电设备的质量、使用年限、型号、数量等,设定出必要的维修细节要求,如故障维修、改良维修、定期维修、预防维修等,以便水电站机电设备管理人员能够实行。其次,要组织专业人员对水电站机电设备的具体运行情况进行检测,并做好设备的故障判断、注意事项、使用方法等。为了确保机电设备能够随时按照调度要求投入运行,水电站在设备检修维护期间,应该制定了合理的施工方案及制度,做到了每个检修项目不过夜。在检修现场,职工抓紧每分每秒的时间全心全力投入检修之中;水电站的领导和职能部门的同志也应该坚守在现场,进行工作指导和技术协调,与职工同甘共苦。
2实施创建“放心设备”活动
实施创建“放心设备”活动实际上就是将水电站机电设备由原来的“全面铺开的维修方式”改变为“重点维修”,每个水电站都要建立《放心设备台账》。每合格一件“放心设备”,车间奖励工区部分奖金,这样能够极大调动工区创建放心设备台账的积极性。
3加强水电站机电设备的技术更新
随着水电站的运行要求越来越高,对于机电设备的要求也日益增加,一些机电设备由于运行时间较长、机组能力低下、性能不足、设备老化等原因而诱发出现设备故障问题。所以,加强水电站机电设备的技术更新就显得尤为重要。一方面,水电站管理人员应该将保证水电站经济效益与机电设备的技术优化更新联系起来,多选用技术较先进、易于维修操作、性价较高的新型机电设备来替换老旧设备,全面优化机电设备的整体性能。另一方面,水电站管理人员应该务必要掌握关键性设备,优先采用高性能的部件来更换原有的部件,或者局部优化设备性能,或者适当调整那些位置设定不利、搭配不当的设备,以此来确保水电站机电设备顺利运行。
4采用先进维修理念,做好设备维修管理
在使用水电站机电设备的过程中,由于施工作业条件恶劣、工作负荷大,很容易会让水电站机电设备各部件出现断裂、磨损、老化、变形等现象,也会让水电站机电设备出现利用率降低、经济性变差、机械动力不足等问题,甚至还有可能会让水电站机电设备完全丧失作业能力,由此可见,采用先进维修理念来做好设备维修管理是极为重要的。水电站机电设备维护通常可以分为两大类,分别是预防性维修和故障维修。故障维修是指在出现了故障之后再开展的一种完善措施和补救措施,属于典型的被动维护,它会严重影响到施工进度。而预防性维修则不然,它属于一种主动维护,是在还没有出现故障之前就开展的定期维修措施、定时维修措施。值得注意的是,预防性维修会对维修间隔的设定有较高的要求,若维修间隔设定过长或者过短,那么就会造成维修不足或者维修过度,会大幅度降低水电站机电设备的可用性。针对这种情况,在整个水电站机电设备维护检修管理过程之中,都会始终贯穿着先进的经济思想和维修技术,以科学管理为指导、以动态管理为主导、以经济性为原则,最大限度地让设备维修率降低,尽量做到维修费用的高产出、低投入。此外,还应该逐步建立起以可靠性为中心的维修体系(RCM体系),RCM体系是由欧美发达国家研制出来的一种先进的维修体系,以设备状态为基准强调要早期治疗、早期诊断设备的异常工况,用最低的维修费用来获得最高的设备可利用率,随着先进管理思想的逐步引入,以及水电站机电设备维护检修管理工作量日益加大,我国推行以可靠性为中心的维修体系是极为必要的,逐级建立起公司RCM维修中心、项目部RCM维修中心、合作单位RCM维修中心。
5结束语
【关键词】选型;“三机”配套;发展趋势
1综采工作面设备选型和配套
矿井要实现科学、高产、高效,设备选型尤为重要,特别是工作面“三机”(采煤机、液压支架、刮板输送机)选型配套。设备选型及配套不合理,直接影响各单机性能的发挥,造成综采设备开机率的降低,制约生产效能的发挥,甚至导致综采生产无法正常进行。综采设备选型和配套,是矿井采区设计和采煤工艺选择关键,也是技术管理的重要方面,其目的在于使成套设备性能与采煤工艺间相互适应,使综采成套设备与矿井地质条件、生产能力相适应,使各设备间搭配合理化,保证安全、高效生产。
(1)综采工作面“三机”几何尺寸相配套___在综采工作面,横断面几何配套尺寸反映了设备间的相互配套关系,控顶距、铲间距、过煤空间、过机高度、人行通道空间、采煤机与刮板输送机的行走方向间隙以及采煤机牵弓1部和刮板输送机的销轨等之间的搭配要合理化。以使支架控顶距要保证通风、行人及设备协作运行需要;支架支撑高度要保证过机高度的需要;过煤空间要保证采煤机最大割煤量时的通过需要;采煤机与刮板输送机的行走方向间隙要保证煤机能正常、顺利通过。
(2)综采工作面设备性能的配套___采煤机底托架、牵弓1部、行走滑靴应与刮板输送机相配套;刮板输送机和采煤机配套后应保证割透工作面两湍头的三角煤;支架的移架速度应和采煤机牵引速度相匹配;采煤机截深应与液压支架的推移步距相适应;刮板输送机中部槽长度应与支架中心距相一致。
(3)综采工作面设备生产能力的配套___通常采煤机的装机功率应能满足煤层截割要求,刮板机的单位时间运量应大于采煤机的生产率,并留有一定的备用系数,液压支架的移架速度应大于采煤机的截割牵弓1速度。工作面刮板输送机生产能力的选择原则是应保证采煤机采落的煤能够被全部运出,并留有一定的备用能力。通常设备选型应遵循以下规律:顺槽皮带机运输能力>转载机运输能力>刮板输送机运输能力>采煤机生产能力。
2综采工作面设备的发展趋势
综采工作面成套设备主要包括:采煤机械(采煤机、刨煤机)、液压支架、刮板输送机、转载机、破碎机、皮带自移机尾、转载机自移装置、顺槽皮带机、开关列车(包括移动变电站、组合开关、液泵、设备集中控制装置)等。
(1)液压支架___正确选用液压支架的架型对提高综采工作面的各项指标,发挥综采设备的效能影响很大。首先,要考虑应使支护阻力及支护强度与工作面的矿压相适应,然后再考虑支架结构与煤层赋存条件相适应,支护断面与通风要求相适应,以及三机的配套关系、生产安全保证、工作面推进速度、设备初期投资等因素。目前,液压支架的结构形式正朝着简单实用方向发展,采用整体顶梁掩护式结构、整体底座加液压抬高装置、大流量阀组等。钢材选用趋向于高强度,以增加支架强度,减轻支架重量;加载试验循环次数向国外高标准看齐,大大增加了支架的使用寿命。支护范围也逐步增大,液压支架的额定宽度也己由1.25m、1.5m增加到1.75m,并正向2m发展,以解决液压支架支撑高度的增加和工作阻力加大后的稳定性问题,同时也加快了移架速度,降低工作面的设备造价。电液控制系统更是广泛应用到高产高效液压支架上,大大提高了移架速度,同时也降低了工人劳动强度。在支架控制方面,增加可底调装置,更加有利于调整支架。管路增加了抗磨套,大大延长了管路的使用寿命。同时向超高、厚煤层一次采全高方向发展,国内,郑州煤矿机械公司生产的一次采全高支架最大采高已超过6m.
(2)刮板输送机、转载机、破碎机___工作面的输、转、破是保证采煤机采落的煤被全部运出,并留有一定的备用能力。我国煤机制造企业通过多年的研究和实践,借鉴、吸收了国外先进技术,成功研制出大运量、高强度、高可靠性、长寿命的工作面刮板输送机和配套的顺槽自移转载机,提升了工作面运输设备的整机性能。刮板输送设备的发展趋势如下:1)刮板输送设备以中碳锰合金钢整体铸造槽帮中部槽逐步取代了轧制槽帮、分体槽帮中部槽,实现封闭化运输,对运输机起到很好的保护作用。其中、底板也普遍采用高强度耐磨板,提高了整机使用寿命。2)刮板输送设备的大规格、高强度圆环链和接连环的使用,大大增加了刮板链的安全系数和运力。3)新型传动装置的使用,提高了刮板输送设备整机的运行可靠性。变频软启动装置,对复杂地质条件适应能力更强,
(3)采煤机___采煤机是综采工作面中最重要设备。其发展趋势是普遍采用双滚筒,以电牵弓1取代液压牵弓1,向多电机、大功率、机电一体化、自动化、智能化、模块化方向发展,既提高了截割牵弓1速度和截深,大幅提高单产,又增强了设备运行的可靠性,且操作简易、安全,维修方便。