2016-09-01 李静坤 北起意欧替
北京北起意欧替起重机有限公司
《桥式起重机电气技术知识》
第三部分：起重机电源及供电规范
1 供电电源
1.1 电网电压
GB/T3811对低压（<1000V）三相四线制（3Ф+PE）、50Hz 交流供电系统作了规定。对于直流供电及电压高于1000V 的交流供电系统，其配电线路设计应符合其它相关的标准。
1.2 电压波动范围
在正常工作条件下，供电系统在起重机械馈电线接入处的电压波动不应超过额定值的±5%（GB/T3811-2008规定为±10%）。
2 供电系统
2.1 接地线
采用滑触线、电缆卷筒或悬挂电缆小车供电时，应提供用于安全回路的接地滑触线、接地集电环或接地线。GB/T3811-2008标准中强调要提供接地线，轨道将不得作为接地保护回路。原GB/T3811规定可以无PE线，轨道接地可作为起重机接地回路；因为当接地电流流经轴承和滚轮时，由于接地电阻较大，会提高起重机结构对地电位，从而影响人身安全；同时，对地电流经过轴承时也会对轴承造成一定的损坏，故现行标准中要求供电电源提供PE线。
2.2 电源滑触线、集电器、电缆卷筒、悬挂电缆小车
2.2.1电源滑触线及其防护
电源滑触线通常采用角钢（或轻轨）、铜质刚性滑触线或安全滑线。主要应根据起重机运行环境及运行速度进行选择。
安装时，应按设计规定或根据不同结构型式的要求进行。滑触线距离地面的高度，不得低于3.5m;在有汽车通过部分滑触线距离地面的高度，不得低于6m。 滑触线与设备和氧气管道的距离，不得小于1.5m；与易燃气体、液体管道的距离，不得小于3m；与一般管道的距离，不得小于1m。裸露式滑触线应与司机室同侧安装；当工作人员上下有碰触滑触线危险时，必须设有遮拦保护。要考虑荷重摆动时的情况，起重机械应采取隔挡措施，不能使荷重（或吊钩）碰撞滑触线。
滑触线接触面应平正无锈蚀，导电应良好。额定电压为0.5kV以下的滑触线，其相邻导电部分和导电部分对接地部分之间的净距不得小于30mm；户内3kV滑触线其相间和对地的净距不得小于100mm；当不能满足以上要求时，滑触线应采取绝缘隔离措施。起重机在终端位置时，集电器与滑触线末端的距离不应小于200mm；固定装设的型钢滑触线，其终端支架与滑触线末端的距离不应大于800mm。型钢滑触线所采用的材料，应进行平直处理，其中心偏差不宜大于长度的1/1000，且不得大于10mm。滑触线安装后应平直；滑触线之间的距离应一致，其中心线应与起重机轨道的实际中心线保持平行，其偏差应小于10mm；滑触线之间的水平偏差或垂直偏差，应小于10mm。型钢滑触线长度超过50m或跨越建筑物伸缩缝时，应装设伸缩补偿装置，其间隙为20mm。。辅助导线宜沿滑触线敷设，且应与滑触线进行可靠的连接；其连接点之间的间距不应大于12m。型钢滑触线在支架上应能伸缩，并宜在中间支架上固定。型钢滑触线除接触面外，表面应涂以红色的油漆或相色漆。
滑触线支架不得在建筑物伸缩缝和轨道梁结合处安装，当设计无规定时，宜焊接在轨道下的垫板上，当固定在其他地方时，应做好接地连接，接地电阻应小于4Ω。支架安装应平正牢固，并应在同一水平面或垂直面上。3T 及以下的电动梁式起重机和电动葫芦，当固定点的间距不大于1.5 米时,角钢规格不应小于25mm*4mm；10T 及以下的电动桥式起重机，当固定点的间距不大于3 米时,角钢规格不应小于40mm*4mm；10T～50T 的电动桥式起重机，当固定点的间距不大于3 米时,角钢规格不应小于50mm*5mm；50T以上的电动桥式起重机，当固定点的间距不大于3 米时,角钢规格不应小于63mm*6mm。滑触线的角钢规格，不宜大于75mm*8mm，当需要更大截面时，宜采用轻型钢轨或工字钢。
绝缘子、绝缘套管不得有机械损伤及缺陷；表面应清洁；绝缘性能应良好；在绝缘子与支架和滑触线的钢固定件之间，应加设红钢纸垫片。安装于室外或潮湿场所的滑触线绝缘子、绝缘套管，应采用户外式。绝缘子两端的固定螺栓，宜采用高标号水泥砂浆灌注，并应能承受滑触线的拉力。
滑触线伸缩补偿装置应安装在与建筑物伸缩缝距离最近的支架上。在伸缩补偿装置处，滑触线应留有10~20mm的间隙，间隙两侧的滑触线端头应加工圆滑，接触面应安装在同一水平面上，其两端间高差不应大于1mm。伸缩补偿装置间隙的两侧，均应有滑触线支持点，支持点与间隙之间的距离，不宜大于150mm。间隙两侧的滑触线，应采用软导线跨越，跨越线应留有余量，其允许载流量不应小于电源导线的允许载流量。
滑触线连接后应有足够的机械强度，且无明显变形。接头处的接触面应平正光滑，其高差不应大于0.5mm，连接后高出部分应修整平正。型钢滑触线焊接时，应附连接托板；用螺栓连接时，应加跨接软线。轨道滑触线焊接时，焊条和焊缝应符合钢轨焊接工艺对材料和质量的要求，焊好后接触表面应平直光滑。圆钢滑触线应减少接头。导线与滑触线连接时，滑触线接头处应镀锡或加焊有电镀层的接线板。
分段供电的滑触线，当各分段电源允许并联运行时，分段间隙应为20mm；不允许并联运行时，分段间隙应比集电器与滑触线接触长度大40mm；3kV滑触线，应符合设计要求。分段供电不允许并联运行的滑触线间隙处，应采用硬质绝缘材料的托板连接，托板与滑触线的接触面，应在同一水平面上。滑触线分段间隙的两侧相位应一致。
2.2.2集电器
刚性滑线的集电器采用自重或弹簧加压以保证它在运行过程中与滑线接触良好可靠，对于起重电磁铁或因瞬时掉电会引起控制系统故障的电源滑触线应采用双（或多）集电器。
集电器应具有足够的电流容量，运动灵活，当集电器从滑线上滑落时，不应造成短路或接地现象。
集电器的安装时应注意，集电器支架的固定应牢靠，绝缘子和绝缘衬垫不得有裂纹、破损等缺陷，导电部分对地的绝缘应良好，相间及对地的距离应符合相关规范规定。集电器应沿滑触线全长可靠地接触，自由无阻地滑动，在任何部位集电器的中心线(宽面)不应超出滑触线的边缘。集电器与滑触线的接触部分，不应有尖锐的边棱；压紧弹簧的压力，应符合要求。槽型集电器与可调滑杆间，应移动灵活。自由悬吊滑触线的轮型集电器，安装后应高出滑触线中间托架，并不应小于10mm。
2.2.3电缆卷筒
采用电缆卷筒供电时应防止电缆在运动过程中被磨损，对外径不大于21.5mm 的电缆，电缆卷筒底径至少应是电缆外径的10 倍，对于外径大于21.5mm 的电缆，电缆卷筒底径至少应是电缆外径的12.5 倍。
电缆卷筒应能自动收缠电缆，电缆卷筒的驱动转矩应不小于收缠电缆时所需的最大缠绕力矩。
在放缆过程中，作用在电缆导线上的牵引力应尽可能地小，对于没有加强芯的电缆，作用在铜导线截面上的最大允许拉力为20N/mm2，对于要求电缆缠绕速度高或电缆自重较重时，应增设能承受所需牵引力的加强钢丝绳作芯。
电缆卷筒的集电滑环应满足相应的电压等级和电流容量的要求，每个滑环至少有一对电刷，其防护等级应满足环境要求，对于户外使用，应不小于IP54。
卷筒式软电缆的安装时应注意，起重机移动时，不应挤压软电缆。安装后软电缆与卷筒应保持适当拉力，但卷筒不得自由转动。卷筒的放缆和收缆速度，应与起重机移动速度一致；利用重砣调节卷筒时，电缆长度和重砣的行程应相适应。起重机放缆到终端时，卷筒上应保留两圈以上的电缆。
2.2.4悬挂电缆小车
采用悬挂电缆小车（或电缆导车）时，应防止电缆在运动中被磨损和发生过度弯曲，对于外径不大于8mm 的电缆，其电缆悬挂弯板的曲率直径至少应是电缆外径的6.3 倍，对于外径大于8mm 的电缆，至少应是外径的8 倍，对于外径大于12.5mm 的电缆，至少应是外径的10 倍。对于扁电缆，电缆的厚度相当于圆电缆的直径。
电缆排布时应保证各电缆长度相等，压板压接牢靠，同一层电缆外径尽可能接近，要避免某一根或少数几根电缆过分受力。悬挂电缆小车相互之间应设牵引钢丝绳，运行时，当相邻两个悬挂电缆小车间距使得悬垂电缆间的夹角接近120°时，牵引钢丝绳应完全拉直受力。牵引杆的安装位置，应使得当所有悬挂电缆小车退回到起始位置时，不得影响起重机小车运行到端部的极限位置。
软电缆的吊索和自由悬吊滑触线安装时，终端固定装置和拉紧装置的机械强度，应符合要求，其最大拉力应大于滑触线或吊索的最大拉力。当滑触线和吊索长度小于或等于25m时，终端拉紧装置的调节余量不应小于0.1m；当滑触线和吊索长度大于25m时，终端拉紧装置的调节余量不应小于0.2m。滑触线或吊索拉紧时的弛度，应根据其材料规格和安装时的环境温度选定，滑触线间的弛度偏差，不应大于20mm。滑触线与终端装置之间的绝缘应可靠。
当采用型钢作软电缆滑道时，型钢应安装平直，滑道应平正光滑，机械强度应符合要求。悬挂装置的电缆夹，应与软电缆可靠固定，电缆夹间的距离，不宜大于5m。软电缆安装后，其悬挂装置沿滑道移动应灵活、无跳动，不得卡阻。 软电缆移动段的长度，应比起重机移动距离长15%～20%，并应加装牵引绳，牵引绳长度应短于软电缆移动段的长度。 软电缆移动部分两端，应分别与起重机、钢索或型钢滑道牢固固定。
电动桥式起重机、电动梁式起重机和电动葫芦宜采用绝缘式安全滑触线供电，亦可采用固定式裸钢材滑触线供电。在对金属有强烈腐蚀作用的环境中或小型电动葫芦，宜采用软电缆供电。
移动范围较大,容量较大的门式起重机，可根据生产环境,采用地沟固定式滑
触线或悬挂式滑触线供电。移动范围不大,且容量较小的门式起重机，可根据生产环境,可采用悬挂式软电缆或卷筒式软电缆供电。抓斗门式起重机，当储料场有上通廊时,宜在上通廊顶部装设固定式滑触线供电，集电器应采用软连接。卷筒式软电缆宜采用重型橡套电缆；悬挂式软电缆可根据具体情况采用重型或中型橡套电缆。
滑触线或软电缆的电源线, 应装设隔离电器和短路保护电器，并应装设在滑触线或软电缆附近,便于操作和维修的地点.
3 配电系统
3.1 主隔离开关
起重机宜装设切断所有电源的主隔离开关，开关应尽量靠近总进线集电器。当总进线集电器有断开装置、或该供电线路只有一台起重机并可从地面切断电源时（例如在同一跨度内仅有一台起重机、门式起重机等），可不装设主隔离开关。
3.2 总断路器
总电源回路应设置总断路器，总断路器的控制除应具有电磁脱扣功能以外，根据设计还应具有分励脱扣或失压脱扣功能。紧急情况下，能够在司机室和电气室内断开总电源，急停按钮为非自复位式。总断路器额定电流应大于起重机额定工作电流，电磁脱扣电流整定值应大于起重机最大工作电流。
3.3 动力电源接触器
动力电源回路应设能够分断动力线路的接触器，即正常工作时所有动力回路能够通过接触器分断。
3.4紧急停止开关
每台起重机械应备有一个或多个可从操作控制站操作的紧急停止开关，当有紧急情况时，应能够停止所有运动的驱动机构。紧急停止开关动作时不应切断可能造成物品坠落的动力回路(如电磁盘、气动吸持装置)。紧急停止开关应为红色，并且不能自动复位。需要时，紧急停止开关还可另外设置在其他部位。
对于那些可造成附带危险的起重机械驱动机构，不需要停止所有运动驱动机构，例如，对于门式超重机，利用其靠近地面所设置的紧急停止开关，在地面上操作停止起重机大车运行即可。
3.5 分支线路配电
各机构动力、控制及辅助电源分支线路应采用断路器、熔断器或过电流保护继电器，提供过电流保护功能。当三相动力电路采用熔断器保护时，其控制线路应具有缺相保护功能。
4 电气保护
4.1 电动机的保护
对电动机应具有如下一种或一种以上的保护功能，具体方式应按电动机及其控制方式确定：
1) 瞬动或反时限动作的过电流保护，其瞬时动作电流整定值应约为电动机额定工作电流值的2.5 倍或最大起动电流的1.25 倍。
2) 在电动机内设置热传感器。
3) 热过载保护。
4.2 线路保护
所有外部线路都应具有短路或接地引起的过电流保护功能，保护装置应在线路发生短路或接地时瞬时分断线路。对于导线截面较小，外部线路较长的控制或辅助线路，当预计接地电流达不到瞬时脱扣电流值时，应增设热脱扣功能，以保证导线不会因接地而引起绝缘烧损。
4.3 缺相和错相保护
电动机起动时应保证相序正确。当缺相可能会引起危险时需有缺相保护。
4.4 零位保护
起重机各传动机构必须设有零位保护。运行中若因故障或失压停止运行后，重新恢复供电时，机构不得自动动作，必须将人为控制器置回零位后，机构才能重新起动。
4.5 失压保护
当起重机供电电源中断后又恢复供电时，凡涉及安全或不宜自动开启的用电设备均应处于断电状态，避免用电设备恢复供电后自动运行。
4.6 超速保护
对于重要的、负载超速会引起危险或存在安全隐患的起升机构应设置超速开关。起升机构采用行星减速器传动时，每个（或每组）电动机均应设置超速开关。超速开关整定值取决于控制系统性能及下降额定速度，通常为下降额定速度的1.25～1.4 倍。
4.7 接地保护
4.7.1起重机本体的金属结构应与供电线路的地线滑触器可靠连接。大车与小车之间的车轮、任何其它的滚轮或端梁连接采用的铰链均不能替代必须的导电连接，而应另外用专门的接地线将各部分结构件上的接地点相连接；司机室与起重机本体接地点之间亦必须用接地线相连接，保证起重机各部分都有可靠的接地。
4.7.2起重机所有电气设备、导线管、线槽等均应可靠接地。宜采用专门设置的接地线，保证电气设备的可靠接地。
4.7.3接地线及用作接地设施的电导，一般不小于本线路中最大的相电导的1/2，但接地线截面最大不大于50mm2铜导线。
4.7.4严禁用接地线作为载流零线。
4.7.5起重机非带电金属部分的接地，应符合下列要求：
1）装有接地滑接器时，滑接器与轨道或接地滑接线，应可靠接触。
2）司机室与起重机本体用螺栓连接时，应进行电气跨接；其跨接点不应少于两处。跨接宜采用多股软铜线，其截面面积不得小于16mm2，两端压接接线端子应采用镀锌螺栓固定；当采用圆钢或扁钢进行跨接时，圆钢直径不得小于12mm，扁钢截面的宽度和厚度不得小于40mm×4mm。
3）起重机的每条轨道，应设两点接地。在轨道端之间的接头处，宜作电气跨接；接地电阻应小于4Ω。
4.8 避雷保护
对于安装在野外且相对周围地面处在较高位置的起重机，必须考虑避除雷击对其高位部件和人员造成损坏和伤害，特别是：
1） 易遭雷击的结构件（例如：臂架的支撑缆索）；
2） 连接大部件之间的滚动轴承和车轮（例如：支承回转大轴承，运行车轮轴承）；
3） 人身安全（为此，起重机运行轨道应可靠接地）。
4.9 其它保护
4.9.1在从起重机外部或从起重机司机室上下起重机的门上应装设连锁的门开关，当人员上下起重机时，应断开运行机构电源。
4.9.2起重机上的电气控制设备中可能触及的带电裸露部分，应有防止触电的防护措施，以保证人身的安全。
4.9.3当起重机突出的端部可能防碍空运或水运时，应在其端部装设障碍灯。
4.9.4照明线路安全保护
4.9.4.1起重机应设单独的照明变压器，220V 的AC 照明电源一端应接地，照明线路总电源开关应设置断路器及漏电保护开关。
4.9.4.236V 安全照明变压器二次侧一端应接地。
4.9.5起重机电气装置的构架、钢管、滑接线支架等非带电金属部分，均应涂防腐漆或镀锌。设备安装用的紧固件，除地脚螺栓外，应采用镀锌制品。
4.9.6配电室通道上方裸带电体距地面的高度不应低于2.5m；当低于2.5m时，应设置不低于现行国家标准《外壳防护等级（IP代码）》GB4208的规定的IP××B级或IP2×级的遮拦或外护物，遮拦或外护物底部距地面的高度不应低于2.2m。
4.10 指示器
根据使用需求，可设置指示器以利于司机完成起重吊装作业。指示器主要有起升高度指示器、臂架倾角指示器、塔吊半径指示器、松绳指示器等。
5 电气控制
5.1 控制元件
5.1.1继电器和接触器
继电器和接触器必须符合IEC158－1 和IEC158－1A、IEC158－1B 的要求，尤其是应满足该标准中关于使用类别的规定。
换向接触器和其他同时闭合会引起短路事故的接触器之间应设置机械和电气联锁。
5.1.2可编程序控制器
可编程序·控制器一般根据开关量的输入输出点数和电压等级、模拟量输入输出点数及其他特殊功能要求进行设计选型，在可靠性要求特别高的情况下可使用冗余系统。可编程序控制器必须按照制造厂的说明书安装。对用于安全保护的联锁信号，如极限限位、超速等，除作为可编程控制器输入信号外，还应具有直接的继电保护联锁线路。
5.1.3电阻器
5.1.3.1电阻值
a. 接电持续率不同的电动机，宜选用不同参数的起重机通用电阻器；接电持续率虽不同但又相近时，允许选用同一规格的电阻器。
b. 起动用电阻器各级电阻选用值与计算值允差±５％；个别级的电阻器选用值允差±１０％，但各相总电阻选用允差不应超过±８％。
5.1.3.2发热容量
a. 一般按重复短时工作值选择，一个循环周期时间定为60s，接电持续率分别为：100%、70%、50%、35%、25%、17.5%、12.5%、8%、6.25%和4.4%.；常串级电阻应按长期工作值选择。
b. 电阻器各级电阻的接电持续率，可按不同接入情况选用不同值。同一电阻元件在不同接电持续率时有不同允许电流值，选用元件的允许电流值应不小于电动机额定电流。
5.1.3.3起升机构不应选用频敏电阻器。
5.1.3.4可控硅定子调压调速系统电阻器的接电持续率应按100%选用，上升和下降用电阻元件在JC=100%下的电流值应不小于上升和下降分别对应的电动机的额定工作电流。
5.1.3.5变频调速系统采用制动单元时，起升机构电阻器的接电持续率应按100%选用，电阻器的功率值应不小于下降时的额定再生功率；运行机构电阻器的接电持续率和功率值取决于机构的制动周期与机构的惯性功率，通常情况下可采用电阻器的JC 值为电动机JC 值的1/2，此时电阻器的功率值不小于电动机的功率值。
5.1.3.6电阻器应加防护罩，户内用时其防护等级不小于IP10，户外用不小于IP13。
5.1.3.7电阻器须安装牢固，一般4 箱及4 箱以下的电阻器可直接叠装，超过4 箱时在保证散热及温升稳定的情况下可增加叠装箱数，但必须考虑加固措施，当超过六箱时应另列一组。
5.1.4制动器驱动元件
5.1.4.1制动器的驱动元件，必须按电源电压和频率、环境条件及其对应机构的工况（接电持续率、每小时工作次数）来选定。驱动元件的推力及行程等都应不小于制动器所要求的额定值。
5.1.4.2对交流传动系统，运行机构一般采用液压推杆，在接电持续率低（JC 值不大于25%）、每小时通电次数较少（不大于300 次/h）、以及制动力矩小的情况下，允许采用单相短行程制动电磁铁。起升机构宜采用液压推杆，若对停准有严格要求时，应有相应措施。
5.1.4.3对直流传动系统,柴油机-发电机供电的系统应采用串联电磁铁;其他供电系统,起升机构应尽量采用串联电磁铁,也可用并联电磁铁,并联电磁铁应有放电电阻和加速激磁措施;运行机构采用并联电磁铁。直流串联电磁铁应校验起动第一档电磁铁起始拉力和最小负载时电磁铁的吸持力。
5.1.4.4对吊钩起重机，当起升机构的工作级别为M4、M5和M6，且额定起升速度≥5m/min时要求制动平稳，应采用电气制动方法，保证在0.2～1.0G范围内下降时,制动前的电动机转速降至同步转速的1/3以下,该速度应能稳定运行。
5.1.4.5 当起重机的某一机构是由两组在机械上互不联系的电动机驱动时，其制动器的动作时间应一致。
5.1.5 行程限位开关、撞杆的安装，应符合下列要求：
5.1.5.1 起重机行程限位开关动作后，应能自动切断相关电源，并应使起重机各机构在下列位置停止：
1)吊钩、抓斗升到离极限位置不小于100mm处；起重臂升降的极限角度符合产品规定；
2)起重机桥架的小车等，离行程末端不得小于200mm处；
3)一台起重机临近另一台起重机，相距不得小于400mm处。
5.1.5.2 撞杆的装设及其尺寸的确定，应保证行程限位开关可靠动作，撞杆及撞杆支架在起重机工作时不应晃动。撞杆宽度应能满足机械(桥架及小车)横向窜动范围的要求，撞杆的长度应能满足机械(桥架及小车)最大制动距离的要求。
5.1.5.3 撞杆在调整定位后，应固定可靠。
5.1.6 当起重机的某一机构是由两组在机械上互不联系的电动机驱动时，两台电动机应有同步运行和同时断电的保护装置。
5.1.7起重机防止桥架扭斜的联锁保护装置，应灵敏可靠。
5.1.8起重机的音响信号装置，应清晰可靠。
5.1.9起重量限制器的调试，应符合下列要求：
1）起重限制器综合误差，不应大于8%。
2）当载荷达到额定起重量的90%时，应能发出提示性报警信号。
3）当载荷达到额定起重量的110%时，应能自动切断起升机构电动机的电源，并应发出禁止性报警信号。
5.2 控制屏（柜）开关装置、配电装置和装有电气设备的控制屏（柜）
控制屏等可按如下办法加以封闭：
1） 在专门的密封空间内（专用电气室）。
2） 在起重机主梁结构内。
户外型起重机控制屏（柜）必须采用防护式结构。在无遮蔽的场所安装使用时，其外壳防护等级应不低于IP53，在有遮蔽的场所安装使用时，其外壳防护等级可适当降低。设备的金属壳体，，需焊有保护接地螺钉（或螺母），并在明显处标志保护接地符号。在箱壳和箱柜前面至少要留500mm 宽的通道，地面应无障碍物且安装应牢固可靠。
3） 配电屏、柜的安装，应符合现行国家标准《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》的有关规定。安装时不应焊接固定，紧固螺栓应有防松措施。
5.3 控制系统
5.3.1控制系统性能
在110%的起重机额定载荷下应能可靠工作。
在供电系统电压波动为额定值的-5%时起升额定载荷，无论载荷处于什么位置，系统须保证机构正常工作而不出现溜钩。
除非控制方案允许，无论控制手柄处于什么位置，满载下降速度不应超过额定速度的120%。
对运行和回转机构，两个方向的起动和停车应渐进控制。
5.3.2控制电源
控制电源由变压器(或带整流器的变压器)提供时，二次侧电压不应超过250 伏；变压器的低压侧公共端应可靠接地，变压器的公共极应不被任何开关、触点或熔断器隔断，同时应采取适当措施，防止非公共极线路的超载或短路。
5.4 控制方式
5.4.1司机室控制
控制器的布置应使司机对起重机工作区域有足够的视角范围和视野，其控制手柄的方向执行GB/T14407标准。
必须设置紧急情况下可迅速断开总电源的红色紧急开关或装置，紧急开关或装置应是非自动复位式并设置在司机操作方便的地方。
5.4.2地面有线控制
地面控制的起重机由悬挂式控制装置的上的按钮、开关等操作元件来控制所有机构的动作，这些按钮或开关装置应是自动复位式的。控制装置上除操作元件外，还必须设置一个切断总电源的紧急开关或装置，此装置应是非自动复位式的。
除了对电动机进行直接控制外，控制装置中的电压应不超过250v。
控制装置外壳的材料宜采用完全绝缘的或者是有绝缘保护层的材料，对于金属外壳或直接能触摸到的金属零件应单独接地。
外壳防护等级，户内作业时至少应是IP43，户外作业时至少应是IP55。
悬挂控制装置应采取有效的悬挂承重措施，以防止电缆在悬挂状态时受拉伸。
地面控制的起重机除用户提出要求外，大小车运行机构空载速度不超过50m/min。
5.4.3无线遥控
采用无线遥控方式的起重机，系统应具有监控和故障自诊断功能，在任何非正常工作状态下应能实现自动关闭，停止工作；还应具有抗同频干扰信号的能力，受同频干扰时，不允许出现误动作。
遥控器的防护等级，户内使用不低于IP43，户外使用不低于IP55。
采用无线遥控方式的起重机还必须同时满足国家有关安全规程规定的要求。
5.4.4多点控制
起重机要求多点控制时，多点控制间必须相互联锁，任一时刻只允许一控制点工作，每一控制点均应装设紧急断电装置。
5.5 控制方案
起重机一般采用交流传动系统，在有特殊要求或仅有直流电源情况下，可采用直流传动系统。
5.5.1控制方案选择
5.5.1.1交流调速方案
1) 一般采用变频、可控硅定子调压、能耗制动、涡流制动器、液压推杆制动器、多速电动机和双电机等调速方案。
2) 调速系统的电动机、电阻器等主要器件的容量都应按实际工作条件选择和校核。
3) 起升机构采用液压推杆制动器进行调速时，应另备有支持制动器。
4) 起升机构采用变频调速时，宜采用闭环控制方式。当调速范围大于 1：10 时，应采用闭环控制。
5) 运行机构采用变频调速时，在调速范围不大于 1：10 的情况下，可采用开环控制方式。
6) 对于有同步要求的多电机传动，宜采用速度主/从控制技术。对于有负荷均衡要求的多电机传动，宜采用转矩主/从控制技术。
7) 变频调速可实现额定频率以下的恒转矩调速及额定频率以上的恒功率调速，一般恒功率调速的弱磁升速最高频率宜≤100Hz。
8) 变频调速装置的选择一般根据电动机的运行状况，确定装置的容量等级；变频装置的最大输出电流应不小于电动机最大起动电流值，其额定输出电流应不小于电动机在额定负载时的工作电流。
9) 调压调速装置的额定电流应不小于电动机的额定工作电流，其最大输出电流应不小于电动机所需的最大起动电流。
5.5.1.2直流调速系统
交流供电时，一般采用可控硅供电系统、硅整流供电系统、直流发电机—直流电动机系统。直流供电时，一般采用串励、复励直流电动机系统，调速方案为电枢串电阻调速、可控硅调压调速、弱磁调速等方案。
调压调速系统：
系统特点：
1）低速区域（通常n≤50%ne）为速度闭环控制，高速区域为开环控制；下放高速档为超同步运行，实现回馈制动。
2）若采用编码器作为速度反馈信号，可实现低速区域的静态高精度速度控制，但由于调压调速系统动态特性曲线太软，即：动态速降大，所以调压调速系统较适用于起升机构，而不太适合用于运行机构。
3）调压调速系统在任何速度上的允许运行时间相对于电阻器的发热时间常数来讲，均为长期。故电阻元件的接电持续率应按100%选用。但由于上升和下降时，机械传动效率相反，电动机的工作电流不等，所以电阻元件在JC=100%下的电流值为：
I上= IN；
I下= IN×η2。
变频调速系统
系统特点：
1）变频调速系统可实现额定频率以下恒转矩调速及 额定频率以上恒功率调速，弱磁升速范围取决于电机允许的最高运行转速及在最高转速下输出的转矩能否满足负载的加速要求。
2）动态特性较硬，即：动态速降小，因此适用于起升及运行机构。运行采用变频调速较采用调压调速系统其速度稳定性更好。
3）变频调速采用开环还是闭环控制，对于在起重机上的应用来讲最大的差别在于闭环控制起动转矩更大，低速运行更平稳，调速范围更宽。一般起升采用闭环控制，运行采用开环控制。对于有机械偶合的多电机传动（如大容量起升机构采用大减速机方案由两台电动机拖动，大车运行机构前后两组电动机通过车轮和轨道的偶合），当采用两套驱动装置并分别构成闭环控制时，两套驱动装置之间应设置负荷均衡控制功能，在起重机上，通常可采用如下两种负荷均衡方式：
①主装置为速度闭环控制、从装置为转矩控制的主从控制方式
②采用下垂软化特性功能、两台装置相对独立的负荷均衡方式
对于两台（或两组）电动机有同步要求时，可根据应用情况采用下列同步控制方式：
①速度闭环控制、同步赋予相同的速度给定值、绝对位置点标定与校正。
②速度闭环控制、同步赋予相同的速度给定值、采用绝对式编码器实时位置检测校正、绝对位置点标定。
当起升机构采用星行传动时，两台电机应采用顺序启动方式即：0~50%速度范围由一台电机运行，50%~100%另一台电机启动，两台电机同时运行。
回转机构采用变频控制方式时，由于负载惯性大且通常工作在起、制动状态，为起、制动平稳，减少机械冲击，变频系统应采用转矩控制方式。
5.5.2采用控制屏控制的绕线转子异步电动机驱动的起升机构，下降时至少有一挡低速，下降减速过程应有电气制动，但对抓斗等另有要求的起重机可例外。
5.5.3起重机运行机构一般要求能进行反接制动或其他电气制动，以保证在正常运行速度时也能迅速、平稳地制动。
5.6控制与操作系统
5.6.1控制与操作系统的设计和布置应能避免发生误操作的可能性，保证在正常使用中起重机械能安全可靠地运转。
5.6.2应按人类工效学有关的功能要求设计和布置所有控制手柄、手轮、按钮和踏板，并保证有足够的操作空间，最大限度地减轻司机的疲劳，将发生意外时对人员造成的伤害和引起财产损失的可能性降至最小。
5.6.3控制与操作系统的布置应使司机对起重机械工作区域及所要完成的操作有足够的视野。
5.6.4应将操作杆(踏板或按钮等)布置在司机手或脚能方便操作的位置。操纵装置的运动方向应设置得适合人的肢体的自然运动。例如：脚踏控制装置应采用向下的脚踏力操作而不能用脚的横向运动触碰操作。控制与操作装置应用文字或代码清晰地标明其功能(如用途、机构的运动方向等)。
5.6.5用来操纵起重机械控制装置所需的力应与使用此控制装置的使用频度有关，应随机型变化并按人类工效学来考虑。
5.6.6对于采用多个操作控制站控制一台起重机械的同一机构(如司机室操纵和地面操纵)，应具有互锁功能，在任何给定时间内只允许一个操作控制站工作。应装有显示操作控制站工作状态的装置。每个操作控制站均应设置紧急停止开关。
5.6.7采用无线遥控的起重机械，起重机械上应设有明显的遥控工作指示灯。
5.6.8采用无线控制系统(例如无线电、红外线)
应符合下列要求：
——应采取措施(如钥匙操作开关、访问码)防止擅自使用操作控制站。
——每个操作控制站应带有一个预定由其控制的一台或数台起重机械的明确标记。
——操作控制站应设置一个启动起重机械上的紧急停止功能的紧急停止开关。无线控制系统对停止信号的响应时间应不超过550 ms。
——当检测不到高频载波或收不到数据信号时，应实现被动急停功能，应在1.5 s之内切断通道电源。当通道的突发噪声干拢超过1 s或在1 s检测不到正确的地址码等，应切断通道电源。
6 电气设备的工作环境
电气设备应适合在本部分规定的实际环境和运行条件使用。当实际环境或运行条件超出规定范围时，供方和用户之间应有一个协议，电气设备的具体数据由相应的产品标准规定。
6.1 防油滴
任何润滑系统、液压系统或其它含油装置在运行和安装时应保证不会使油滴到电气设备上，否则电气设备应加以保护，不致因油滴而损坏。
6.2 环境温度
户内型起重机电气设备应适于在环境温度-5℃至+40℃，24h 周期内的平均温度不超过+35℃下正常工作；
户外型起重机电气设备应适于在环境温度-25℃至+40℃，24h 周期内的平均温度不超过+35℃下正常工作，当超出上述工作条件的要求，应由用户和制造厂达成协议，同时采取必要的辅助防护措施。
6.3 大气条件
周围空气温度在+40℃的最高温度时，其相对湿度不超过50%，电气设备应能正常工作。较低温度下相对湿度可以提高（例如在+20℃时提高为90%），应考虑到由于温度变化可能偶然发生一般凝露。若湿度偏高应采用适当的附加设施(如内装加热器、空调器、排水孔)来避免偶然性凝露的有害影响。
周围空气温度在不超过+25℃时，相对湿度允许短时高达100%。
6.4 海拔高度
一般起重机的电气设备使用的海拔不超过1000m。起重机若用于海拔1000 米以上，其电气设备的具体数据由相应的产品标准规定。
6.5 防护
电气设备应有防止固体物和液体侵入的防护措施。
若电气设备安装处的实际环境中存在污染物(如灰尘、酸类物、腐蚀性气体、盐类物)时，应提高电气设备的适应性，保证设备在寿命周期的正常使用。
GB/T3811中已对专项装置规定了最小防护等级，如果个别装置的工作环境要求更高或要求附加等级的防尘保护，应由用户和制造厂达成协议。
6.6电磁兼容性(EMC)
电气设备不应产生高于其预定使用场合相适应的电磁骚扰等级。此外，电气设备还应具有足够的抗电磁骚扰能力，使其在预期环境中能正常工作。
6.7离子和非离子辐射
当电气设备受到辐射(如微波、紫外线、激光、射线)时，为避免设备误动作和预防绝缘老化，应采取防护措施。
6.8振动、冲击和碰撞
当电气设备在安装和使用过程中存在振动、冲击和碰撞影响时，应采取必要的减振措施保证设备正常使用。
6.9建筑物
与起重机电气装置安装有关的建筑物、构筑物的建筑工程质量，应符合国家现行的建筑工程的施工及验收范围中的有关规定。当设备及设计有特殊要求时，尚应符合其要求。
设备安装前，建筑工程应具备下列条件：
1)起重机上部的顶棚不应渗水；
2)混凝土梁上预留的滑接线支架安装孔和悬吊式软电缆终端拉紧装置的预埋件、预留孔位置应正确，孔洞无堵塞，预埋件应牢固；
3)安装滑接线的混凝土梁，应完成粉刷工作；
4）配电室屋顶承重构件的耐火等级不应低于二级，其他部分不应低于三级。当配电室与其他场所毗邻时，门的耐火等级应按两者中耐火等级高的确定。
6.10其他
用于爆炸和火灾危险环境时，电气设备的选择、管线配置敷设等，应符合GB 50058的规定。
7 电动机选择
7.1 电动机选择依据
1) 类型及结构型式；
2) 供电型式；
3) 功率；
4) 工作制、接电持续率；
5) 额定转矩、堵转转矩和最大转矩；
6) 额定转速；
7) 调速方式；
8) 防护等级；
9) 环境温度及湿度；
10) 海拔高度。
选择的电动机必须满足电动机过载校验和电动机发热校验的要求。所选电动机应同时满足过载和发热的功率计算值。以二者计算值的较大值为准，作为选择电动机的计算依据。在考虑工作环境条件等影响因素后，最终选取电动机。具体方法见GB3811-2008附录P电动机的初选、附录R电动机的过载校验和附录S电动机的发热校验。
7.2 电动机选型说明
7.2.1起重机应采用适合于起重冶金用的电动机，一般采用绕线转子异步电动机、笼型异步电动机（含变频调速异步电动机）、自制动异步电动机和直流电动机。也可采用符合起重机要求的其他类型电动机。
7.2.2防护等级
电动机外壳防护等级应符合GB/T4942.1-2006的规定。
7.2.2.1室内使用
室内使用时，在正常条件下，电动机至少须符合IP23；多尘环境下，电动机至少须符合IP44。
7.2.2.2户外使用
户外使用时，电动机至少须符合IP54。
在可能出现冷凝水的情况下，要确保冷凝水出水孔保持畅开。
7.2.2.3特殊使用
电动机在有适当的外部防护措施时，可以采用较低的防护等级。
7.2.2.4爆炸性环境
在具有爆炸性气体、蒸汽与空气混合物或其它爆炸性的危险场所，必须采用防爆型电动机。
7.2.3根据环境温度和海拔高度修正功率
根据环境温度和海拔高度进行电动机功率修正计算，按式（8-1）进行：
式中： PN ——未修正的电动机功率（绕线转子电动机的功率或笼型电动机的功率）；
K ——由图 8-1确定的功率修正系数；
PN′——选用电动机修正后的功率。
图8-1 以环境温度和海拔高度为函数变量的修正值
注：①修正系数K>1 的值须由电动机制造厂商和起重机械制造厂商一起来确定；
②海拔高度大于1000 米时，要指出环境温度。
7.2.4环境温度
当电动机的使用环境温度与其额定环境温度不一致时，其输出功率应按实际使用环境温度下的输出功率计算。
7.2.5接电持续率和每小时工作循环数
接电持续率JC 值用于在工作循环时间小于等于10min 的场合，由下式（8-2）确定：
起重机各机构的接电持续率JC 值、CZ 值、稳态负载平均系数G，是影响电动机发热的重要因素，应根据实际载荷情况计算，并在起重机制造厂和买主之间达成一致意见。如无法获得载荷情况的详细资料，可参考GB3811-2008中附录Q。
8 电线电缆及其敷设
8.1 电线电缆选型
电线电缆应选用铜芯多股软线，并根据电压等级，环境温度，敷设方式来选定。导线一般采用橡皮绝缘电线电缆或塑料绝缘电缆。
8.2 电线电缆截面选择
8.2.1导线截面应根据导线所承受的负载电流，线路允许的电压降，工作环境温度，敷设方式所要求的机械强度等来确定。
8.2.2起重机外部连接用电线电缆截面选择：除弱电系统外，均应采用额定电压不低于500V的铜芯多股电线或电缆。对于多股单芯导线，截面应不小于1.5mm2；对于多股多芯电缆，截面应不小于1mm2；对于电子装置，油压伺服机构、检测与传感元件的连接线，其截面不作规定。
8.3 导线的负载电流
8.3.1导线的负载电流为负载（电动机或其它用电器）在额定载荷下工作时的等效发热电流，即负载的额定工作电流。
8.3.2导线的载流量应不小于负载的额定工作电流。
8.3.3对于供电给单机构电动机的导线，其负载电流为电动机的额定工作电流。
8.3.4对于供电给单台起重机（含多机构）电动机的导线，其负载电流为可能同时工作机构的电动机额定工作电流之和。
通常情况下，单台起重机的额定工作电流可参照下式计算：
式中：
Iw ——总进线电缆或滑线的额定工作电流，称作起重机工作电流。
IN1——功率最大机构电动机的额定工作电流。
IN2，IN3——其它两个可能同时工作的机构电动机的额定工作电流。
IAUXI——辅助电气设备与控制所需的额定工作电流。
Iw 的接电持续率与电动机额定工作电流对应的接电持续率相同，计算时应按等效发热原则，统一接电持续率，通常采用JC=40%或JC=100%。作为供电滑线设计依据时，应同时向用户提供工作电流值与相应的接电持续率。
8.4 电压降
8.4.1总电压降
对交流电源供电，在尖峰电流时，自供电变压器的低压母线至起重机任何一台电动机端子上的电源的总电压降通常不得超过额定电压的10%，最大不得超过额定电压的15%。
8.4.2起重机内部电压降
起重机内部电压降指自起重机供电点至各机构电动机，在最大起动电流下，线路可能产生的最大电压降。
对于滑触线供电，起重机供电点指大车集电器；对于电缆卷筒或拖缆供电，起重机供电点指卷筒电缆或拖缆在地面开关柜的接线处，起重机内部电压降不应超过5%。
特殊情况下，供电电压波动范围和起重机内部电压降，可由制造商和用户协商确定，但总电压降必须符合GB3811的规定。
8.4.3导线电压降计算
忽略导线单位长度的感抗时，导线电压降按式（8-4）计算：
式中: ΔU——电压降，V；
S——导线截面，m2；
δ——铜导线电导率，取50；
L——导线长度，m；
cosΦ——功率因数；
I——最大工作电流，A；
8.4.4最大工作电流
单台电动机的最大工作电流为设计选定的最大起动电流。对于绕线转子电动机一般取2.2～2.5IN，对于变频控制的笼型电动机一般取为1.8～2IN,对于直接起动的笼型电动机参照电动机产品样本数据查取，IN为电动机的额定工作电流。
单台起重机的最大工作电流，按功率最大机构的电动机处于起动状态、其余可能同时工作机构的电动机处于额定工作状态时的电流进行计算，见式（8-5），一般考虑三个机构同时工作的情况。
8.4.5功率因数
计算电压降时，电动机起动时的功率因数cosφ 一般选用下列值：
绕线电动机cosφ =0.65
变频调速笼型电动机cosφ =0.8～0.82
直接起动笼型电动机cosφ =0.5
8.5 导线载流量的环境温度校正系数
如果工作环境温度不是 40℃，可用温度校正系数 t 对导线的载流量加以校正，见式（8-6）：
式中： T1 ——导线长期允许的工作温度；
T0 ——工作环境温度；
T2 ——额定工作环境温度。
电阻器的功率值应为:
1/4*Pg*(Mdq2-MZ2)/(Mdq2+MZ2)，该功率值下的相应JC值同电机JC值。当电阻容量不大时，可忽略(Mdq2-MZ2)/(Mdq2+MZ2)按1/4*Pg取值。
其中：Pg =Pn-Pz ,
Pg为等效发热惯性功率
Pn为电机额定功率
Pz为阻性功率
c） 当已知电阻器阻值R，功率P，直流母线电压VDC后，电阻元件在相应JC值下的电流值应不小于：I2=P/R
8.6 导线敷设
8.6.1在有机械损伤的地方，导线应敷设于线槽，金属管或软管中；在有化学腐蚀的地方，电缆连接处应采取有效措施，保证接触良好；在有油污侵蚀的地方，要防止油污侵蚀电缆；线槽、导线管的出口处，应防止磨损电缆；电线或电缆穿过钢结构的孔洞处，应将孔洞的毛刺去掉，并应采取保护措施。
8.6.2电缆固定敷设时，电缆应卡固，支持点距离不应大于1m，弯曲半径不得小于5 倍电缆外径。电缆移动敷设时，其弯曲半径不得小于电缆外径的8倍。
8.6.3三相或单相交流电源线穿管应在同一根导线管内。
8.6.4导线的连接及分支点处应设置接线盒，其防护等级应适合周围环境条件。
8.6.5起重机上的配线应排列整齐，导线两端应牢固地压接相应的接线端子，并应标有明显的接线编号。
8.6.6对于控制屏（柜）、接线箱等电气设备的接线端子，若接线端子间的意外连接会造成设备损坏时，应将相关端子明显分开。
8.6.7不同供电电压等级的导线，若各导线的绝缘耐压都大于其中最高的供电电压等级，则可将它们敷设在同一线槽或导线管中，或者安排在同一根电缆内。
8.6.8变频器输出的动力电缆，敷设时宜与控制电缆分开，电缆两端应有标牌，条件允许时尽可能避免平行走线，应尽可能远离有电子器件的设备或传感检测元件，重要信号应采取屏蔽措施。
8.6.9导线两端应采用铜质冷压端头（对于直接连接到压接式端子的导线除外）。
8.6.10起重机上电线管、线槽的敷设，应符合下列要求：
1）钢管、线槽应固定牢固。
2）露天起重机的钢管敷设，应使管口向下或有其他防水措施。
3）起重机所有的管口，应加装护口套。
4）线槽的安装，应符合电线或电缆敷设的要求，电线或电缆的进出口处，应采取保护措施。
9 起重吊具的电气
9.1 供电
供电电缆应缠绕到电缆卷筒上或收集到吊具上的电缆框内（对于吊具的起升高度小的场所），它们的机械强度、抗外界影响的性能，耐热或耐水压必须适应使用条件。
所选用的电缆固定方法应做到使其接头不受任何拉力，电缆不被损坏。
电缆的敷设与防护应排除正常使用时被损坏的可能性。
9.2 起重电磁铁
9.2.1起重电磁铁电源严禁接入其它设备，以免影响电磁铁正常工作。
9.2.2必要场合，可设置备用电源（如蓄电池），备用电源支持时间宜不小于20 分钟，在这种情况下，应提供自动充电装置和显示蓄电池电压的指示器，并应有灯光和声响警告装置示警。为及时安全下放所吸物料，该电源允许接入起升制动器回路，或起升制动器应具有手动释放功能。
9.2.3绕组绝缘等级应根据功率损失、环境温度及被吸物料所产生的热辐射量进行选择。
9.2.4通常起重电磁铁按接电持续率50%设计制造，对于其它接电持续率，应由制造商向用户提供相应参数。
9.2.5起重电磁铁的拉脱力应不小于额定起重能力的两倍。
9.3 电动夹钳
9.3.1驱动电动机，检测元件，行程开关，电缆敷设等均应满足所需的防护等级及环境温度要求，应具有高可靠性能。
9.3.2应具有防止驱动电动机堵转的功能。
9.3.3夹钳开闭极限应设限位开关。
9.3.4夹钳应设置货物厚度指示仪，为司机提供操作帮助。
9.4 水下液压抓梁
9.4.1液压泵站及其电控设备、行程检测元件等均应有良好的密封措施，确保在承受相应水压时能正常工作；电缆及其接头的密封方式应能够在承受相应的水压时正常工作。
9.4.2抓梁至少应具有抓梁下放到位、销轴退回到位及销轴伸出到位的行程检测及指示功能。
9.5 抓斗
9.5.1驱动
驱动电动机应根据抓斗的类型和使用情况（电动抓斗、电动液压抓斗、机械驱动抓斗）设计成S3、S4或S5 工作制的。
9.5.2防护等级
正常使用时，电动机和电气设备至少须符合IP55，水下作业时，防护等级至少须是IP57。由于这种设备的特殊使用条件，对振动和冲击必须特别加以注意。
9.6 荷重转动装置
9.6.1设计
荷重转动装置的设计应使荷重可在绳索不扭曲情况下加速和制动，在设计这一装置时应考虑起重绳的布置、荷重、起升高度、荷重及承载梁（如果采用的话）的重心和转动惯量。为了防止绳索扭曲，可使用诸如套叠伸缩系统或关节连接伸缩系统等导向装置。
9.6.2通往转动部分的电源
对转动部分供电的供电系统要根据转动范围的要求进行合适的设计。
9.6.3防护等级
如果转动电动机安装在起重机支承结构上，则至少须符合该结构件上其它电动机的防护等级。
如果转动电动机安装在起重属具上，室内作业时至少须符合IP44，户外作业时IP55。
10 辅助电气设备
10.1 照明
10.1.1司机室
要提供固定的不眩目的工作照明，要做到合理布置，提供必要的照明度，即使起重机主电气线路被切断，照明必须仍能工作。
10.1.2工作区域照明
当由起重机提供工作区域照明时，要在起重机合适部位装设投光灯，确保地面有30lx 的最小照度。
——投光灯应是防震型的。
——照明线路应不受起重机主线路控制。
——必须采取预防措施防止因电动机起动造成压降而使气体放电灯熄灭。
10.1.3通道和电气室照明
提供不受起重机主线路控制的辅助照明，最小照度为30IX。
10.1.4紧急照明
当现场照明不能保证安全离开起重机时，要提供配有蓄电池的应急照明灯，司机室内必须提供蓄电池充电器。
10.1.5必要时为检修方便，可配置36V 安全照明手提灯，并在必要位置设置36V 电源插座。
10.1.6不同电压等级的电源插座应采用不同型式或尺寸的插座。防止不同电压间的混淆。
10.2 取暖空调
10.2.1电气室
——提供自然通风或强制通风，以驱散热辐射及电气设备所产生的热能。
——当采用电子设备而工作条件又不能保证电子设备正常工作所需的环境温度时，要装设空调装置。
10.2.2司机室
必要时，司机室内要提供取暖设施，并必须有足够的功率以确保司机室最低温度不低于15℃。该装置的供电必须与起重机动力线路分开。
在环境温度较高的场所，司机室外部或下方应装热反射板，防止或减少司机室受环境热源辐射热的影响，司机室内要装空调装置以限制司机室内的最高温度不超过规定的允许值，该装置必须与起重机动力线路分开。
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