测试工具
2021.11
陈禄辉
(广州特种机电设备检测研究院，广东广州，510180)
摘要：本文主要对起重机遥控控制电路的失效模式进行了探讨，还对一种磁铁钥匙式遥控急停开关的失效模式进行了 较为简单的阐述。
关键词：起重机；遥控；控制转换；电路；急停开关
Failure analysis of crane remote control circuit and a remote
emergency stop switch
Chen Luhui
(Guangzhou academy of special equipment inspection & testing, Guangzhou Guangdong, 510180)Abstract ： This paper mainly discusses the failure mode of the crane remote control circuit, and briefly describes the failure mode of a magnet key remote control emergency stop switch.Keywords : crane ; remote control ; control conversion; circuit; emergency stop switch
1遥控控制电路的失效分析
对于起重机釆用多种控制方式，GB6067.1-2010＜起重
机械安全规程第1部分：总则》的第7. 6条要求多种控制方
式之间应具有互锁功能，在任何给定时间内只允许一种控制
方式工作。在对起重机的安全技术检验中，笔者就发现多起
线控手柄或者司机室加装遥控装置后，要么未设置专门的控 制方式转换开关，仅利用原操纵装置和（或）遥控装置上的急
停开关进行转换，而未实现两种控制方式之间的互锁保护;
要么转换至遥控控制，会导致起重机的安全技术规范和国家
标准要求必须设置的某些电气保护功能（如断错相保护、失
纳米防脱
压保护）失效。下面以法定检验中某些起重机制造/改造单位
提供的起重机控制电路图纸为案例，对遥控控制电路的失效
模式进行分析。
辅助触点（端子03-1和5-7）断开，导致总停断路，即使按下
起动按钮S1，总接触器KM 的线圈也不能得电，总接触器处于 断开状态。可见，该电路的控制转换存在设计缺陷，由线控转
换至遥控时，遥控控制功能将失效。
1.2控制转换失效，且有电气保护功能失效
1.2.1转换至线控（遥控总停S2-1断开时）
L11
AC380V
-T1
1.1控制转换失效管
图1起重机遥控/线控控制电路（1）
一 停
fB
遥控器，超载限制器电源 --------------K11
超载 -70
火限住
理
黑纸白字-K12
上命限伎 -S91s
L12
遥控控制总接触器
葫芦上升葫芦下降
葫芦左运行'
葫芦右运行 大车前•行
大车進行
在图1的电路中，当遥控/线控转换开关SA1闭合后（由 线控转换至遥控），KA1线圈得电，接入总停的两个KA1常闭
图2起重机遥控/线控控制电路（2 ）
在图2的电路中（注：该电路图未见设置有专门的遥控
/线控转换开关，而是将遥控总停S2-1设计为兼具控制方式 转换功能的开关），假定电流流向为：相序继电器F10输出端
（得电且无断错相发生时，该输出端闭合）〜总接触器K0线圈
K01常闭辅助触点（S2-1断开时K01线圈不得电，该辅助
触点保持闭合）〜启动按钮Sl-3（按下）〜停止按钮S1-2C 闭
合）〜急停按钮Sl-1（闭合）〜K01常闭辅助触点（S2-1断开
时K01线圈不得电，该辅助触点保持闭合），即电流在端子0
至端子1之间形成通路使得K0线圈得电，K0的一个常开辅
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申耳测说
2021.11测试工具
助触点（端子4至端子3）闭合并自锁，此时线控总停回路接通，即转换至线控控制。在线控控制下，断错相保护（F10）、失压保护（端子4至端子3）和急停开关（S1-1）均被接入至线控总停回路，其动作均可切断线控总停回路，即这些电气保护功能有效。
转换至线控后，虽然遥控总停回路断开，但是由于电路
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中的端子1-1至端子1-2之间未接入如遥控总停S2-1之类能起到控制方式转换作用的开关，且遥控器电源也未接入可在线控下切断其供电的电气开关，导致葫芦升降、葫芦运行和大车运行的遥控控制电路一直处于通路状态，遥控装置仍可起到控制作用o即，此时线控和遥控两种控制方式可以同时操作。可见，该电路转换至线控时控制转换失效，两种控制方式之间未实现互锁保护。
1.2.2转换至遥控（遥控总停S2T接通时）
在图2的电路中，假定电流流向为：相序继电器F10输
出端（得电且无断错相发生时，该输出端闭合）〜总接触器K0线圈f K01常开辅助触点（S2-1接通时K01线圈得电，该辅助触点由断开转为闭合）〜S2-l（接通），即端子0至端子1之间形成通路使得K0线圈得电，此时遥控总停回路接通，即转换至遥控控制。
转换至遥控后，由于K01线圈得电，使得端子2至端子1
之间的K01常闭辅助触点断开，导致线控总停回路断开，葫芦升降、葫芦运行和大车运行的线控控制电路将一直处于断开状态，即线控失效，此时只有遥控一种控制方式可以操作。可见，电路转换至遥控时控制转换有效，两种控制方式之间可实现互锁保护。但在遥控控制下，仅断错相保护功能有效，失压保护（端子4至端子3）因未被接入至遥控总停回路而功能失效。
2磁铁钥匙式遥控急停开关的失效分析
起重机遥控装置发射器的急停开关通常有两种形式，一种是蘑菇头按钮式急停开关，一种是磁铁钥匙式急停开关，见图3所示。
蘑菇头
急停开莫7
磁铁钥匙
急停开关
图3
磁铁钥匙利用串接入发射电路中的磁簧开关（俗称干簧管，形如保险丝，其结构和原理见图4示），通过所施加的磁场操作发射电路的通断。当磁铁钥匙磁体远离磁簧开关时，磁簧开关的干由于本身的弹性而释放，两片接触面就会分开而切断发射电路，使得遥控装置的发射器无法发射信号；当遥控装置的接收器在一定时间内检测不到来自与之配对的发射器的信号时，将会关闭接收器的所有输出信号，即会断开接入到起重机控制回路的所有继电器开关量输出，
导致起重机的总接触器及各运行接触器都断开。按照JB/T 8437《起重机械无线遥控装置》第3.9条的定义，这种磁铁钥匙急停开关应属于被动急停。
图4
的作用相当与一个磁通导体。在尚未
操作时，两片并未接触；在通过永久
磁铁或电磁线圈产生的磁场时，外加的磁
场使两片端点位置附近产生不同的极
对路网性，当磁力超过本身的弹力时，这两
片会吸合导通电路；当磁场减弱或消
失后，干由于本身的弹性而释放，触
面就会分开从而打开电路C
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由上述磁铁钥匙的工作原理可知，其作为起重机急停开关的作用效果会受到两个参数的影响：一是磁簧开关的感应距离（灵敏度）；二是被动急停的响应触发时间。实际使用中即使磁铁钥匙拨离工作槽位lcm左右（磁簧开关准确的感应距离可查阅其产品说明书），磁簧开关仍能感应到钥匙磁体的磁场而处于导通状态。紧急情况下，如操作者未及时意识到需将磁铁钥匙拨离工作槽位足够远的距离，将导致急停开关的作用失效或者延误，从而存在安全风险。对于被动急停的响应触发时间，JB/T8437《起重机械无线遥控装置》第5.5.8条要求对停止指令的响应时间不应超过550ms，被动急停的触发时间不应超过0.5s。被动急停的响应触发时间受制于遥控装置的硬软件设计。如确需对遥控发射器磁铁钥匙急停开关的响应触发时间进行观测，应自接触面分开并切断发射电路的瞬间计起，而非自磁铁钥匙拨离工作槽位的瞬间计起，以免受到磁簧开关感应距离的影响。实际使用中如发现磁铁钥匙急停开关的响应触发时间有过大的延迟，应引起注意。
GB6067.1-2010＜起重机械安全规程第1部分：总则》对紧急停止开关提出了具体的型式要求：紧急停止开关应为红，并且不能自动复位。可见，磁铁钥匙式急停开关并不符合该标准的要求。
3结束语
从安全角度考虑，起重机的制造/改造单位以及使用单位在对起重机的控制方式进行改造时，应严格按照起重机的安全技术规范和国家标准的要求进行电路设计，多种控制方式之间应有互锁保护，且控制
方式的转换不应导致某些必要的电气保护功能失效；同时，应尽量选用符合国家标准要求的遥控装置，对于磁铁钥匙式急停开关，感应距离过大或者响应触发时间过长，显然将使这种型式的急停开关失去了其作用意义，增加了安全风险。
参考文献
[1]GB6067.1-2010起重机械安全规程第1部分：总则[S]. [2JJB/T8437起重机械无线遥控装置[S],
⑶GB/T3811-2008起重机设计规范[S],
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