เครนกานทรีเดินทางไกลกว่าเครื่องจักรใด ๆ ในโรงงาน และไฟฟ้าต้องตามไปให้ทัน หม้อแปลง สายเคเบิล รีล และสายดิน ล้วนวัดกันบนรางวิ่ง ไม่ใช่วัดจากป้ายพิกัด
ระบบเครนแบบผสมไม่ใช่เครนตัวเดียว แต่เป็นรางวิ่งที่มีบริดจ์และรอกหลายชุดห้อยอยู่บนรางนำไฟฟ้าที่ใช้ร่วมกัน และการออกแบบทางไฟฟ้าสรุปเหลือตัวเลขสองตัวที่แทบไม่เคยปรากฏบนแบบ คือ กระแสที่จุดจ่ายไฟ และระยะจากจุดจ่ายไฟนั้นไปยังหัวรับกระแสที่ไกลที่สุด ถ้าสองตัวนี้ถูก ที่เหลือเป็นเพียงอุปกรณ์ประกอบ แต่ถ้าผิด สถานีที่อยู่ปลายสุดจะทริปเพราะแรงดันต่ำทุกครั้งที่ยก
เราสร้างระบบเหล่านี้ในช่วง 0.125 ถึง 2 ตันต่อรอก บนรางที่บางช่วงเป็นรางตรงและบางช่วงเป็นรางที่สับเปลี่ยนได้ บทความนี้ว่าด้วยส่วนที่จัดส่งมาเป็นกล่องบรรจุราง ตัวแขวน และหัวรับกระแส และว่าด้วยสามจุดที่การจ่ายไฟร่วมกันทำงานแตกต่างจากการจ่ายไฟแยกหกชุด
เพราะเครนเป็นสิ่งเดียวที่มีอยู่ในใบเสนอราคา บริดจ์แต่ละตัวมาพร้อมตู้ควบคุมของตัวเอง คอนแทคเตอร์ของตัวเอง และการป้องกันกระแสเกินของตัวเอง และแต่ละตัวผ่านการทดสอบบนแท่นทดสอบก่อนส่งออก ส่วนที่ใช้ร่วมกันอยู่ต้นน้ำ คือจุดจ่ายไฟหนึ่งจุด แนวรางนำไฟฟ้าหนึ่งแนว และชุดรับกระแสหนึ่งชุดต่อบริดจ์ ไม่มีสิ่งใดในห่วงโซ่นั้นที่มีหมายเลขเครื่องระบุว่า "เครน" จึงไม่มีใครใส่ไว้ในแบบ
อาการที่ตามมาจึงปรากฏในรูปของความผิดปกติของเครน รอกที่ไม่ยอมยก 20 เปอร์เซ็นต์สุดท้ายของพิกัดบรรทุก คอนแทคเตอร์ที่สั่นกระพริบเมื่อบริดจ์ตัวที่สองเริ่มทำงาน เบรกที่ปลดช้าไปเสี้ยววินาที อินเวอร์เตอร์ที่ทริปเพราะแรงดันต่ำขณะเร่งความเร็วแล้วรีเซ็ตกลับมาปกติได้ อาการทั้งหมดนั้นดูเหมือนรอกเสีย แต่ไม่มีข้อใดเป็นความผิดของรอกเลย
มีวิธีง่าย ๆ ในการแยกแยะ ให้สังเกตว่าอาการเกิดที่ตำแหน่งใดบนรางวิ่ง ถ้าความผิดปกติตามตำแหน่งไป ไม่ได้ตามตัวเครื่อง ปัญหาอยู่ที่ระบบจ่ายไฟ และเครนไม่ได้ผิด
ข้อจำกัดที่แตกต่างกันห้าประการมักถูกนำมาปนกัน และมีเพียงข้อเดียวที่เป็นเรื่องไฟฟ้า
| ข้อจำกัด | กำหนดโดย | สิ่งที่ควบคุม |
|---|---|---|
| จำนวนบริดจ์ที่รางวิ่งรับได้ | การคำนวณน้ำหนักบรรทุกของรางและโครงรองรับ | ความสามารถเชิงโครงสร้าง โดยมีบัฟเฟอร์หรือกันชนกลางรางที่กันไม่ให้บริดจ์สองตัวอยู่ในช่วงรองรับเดียวกัน |
| กระแสที่รางนำไฟฟ้ารับได้ | ความสามารถในการรับกระแสของรางที่รอบการทำงานที่ใช้งานจริง | ผลรวมกระแสของทุกบริดจ์ที่ทำงานพร้อมกัน |
| ไฟฟ้าไปได้ไกลแค่ไหน | แรงดันตก 3 เปอร์เซ็นต์ ตามแนวปฏิบัติ CMAA | ระยะจากจุดจ่ายไฟถึงหัวรับกระแสที่ไกลที่สุด ไม่ใช่ความยาวรางวิ่งทั้งหมด |
| ระบบควบคุมไปถึงรถเข็นหรือไม่ | สถาปัตยกรรมระบบควบคุม | รางห้า pole คือสามเฟส นิวทรัล และดิน ไม่เหลือช่องสำหรับระบบควบคุม |
| ไฟฟ้าข้ามสวิตช์รางได้หรือไม่ | การออกแบบสวิตช์ราง | สวิตช์รางบางประเภทจ่ายไฟไม่ได้เลย |
ฝ่ายโครงสร้างเป็นเรื่องที่คนขายรางให้คุณเข้าใจดีอยู่แล้ว รางวิ่ง 2,000 lb รับบริดจ์ 1,000 lb ได้สองตัว หรือบริดจ์ 500 lb ได้สี่ตัว และกลไกที่ทำให้ถูกต้องตามข้อกำหนดคือบัฟเฟอร์ที่วิ่งอยู่บนรางระหว่างบริดจ์สองตัว เพื่อไม่ให้ทั้งคู่อยู่ในช่วงพาดเดียวกันได้ NIKO ระบุกฎเดียวกันในหน่วยเมตริกว่า บริดจ์ 500 kg สองตัวใช้บนราง 500 kg ได้ ตราบใดที่ถูกป้องกันไม่ให้ทำงานภายในสองจุดรองรับติดกันเดียวกัน
สิ่งที่การคำนวณนั้นไม่ได้บอกคือ รางวิ่งถูกเดินสายอย่างไร บริดจ์สี่ตัวบนรางที่ออกแบบสำหรับบริดจ์สี่ตัวยังต้องใช้รางนำไฟฟ้าที่ออกแบบสำหรับบริดจ์สี่ตัว และรางนำไฟฟ้านั้นเลือกด้วยการคำนวณอีกชุดหนึ่ง โดยคนอีกคนหนึ่ง และมักเลือกทีหลัง ใบสั่งซื้อเครนผสมของเราจึงสอบถามจำนวนบริดจ์และผังรางไปพร้อมกันด้วยเหตุผลนี้เอง
ตัวกฎเองสั้นมาก แนวปฏิบัติ CMAA ซึ่งถูกอ้างซ้ำในแคตตาล็อกรางนำไฟฟ้าทุกเล่ม ระบุว่าแรงดันตกจากจุดต่อไฟไปยังมอเตอร์ของชุดที่อยู่ไกลที่สุดบนแนวรางนำไฟฟ้าต้องไม่เกิน 3 เปอร์เซ็นต์ สำหรับงานสามเฟส สูตรคือ แรงดันตกเท่ากับ ความยาว คูณ กระแส คูณ อิมพีแดนซ์ คูณ 1.73 โดยความยาวใช้หน่วยเดียวกับที่อิมพีแดนซ์ระบุไว้
ส่วนที่มักหายไปคือ เครนแบบผสมไม่มีปลายไกลที่อยู่กับที่ บริดจ์เคลื่อนที่ได้ ดังนั้นกรณีออกแบบที่ซื่อตรงที่สุดคือผังการจัดวางที่แย่ที่สุดที่ผังนั้นยอมให้เป็น ไม่ใช่กรณีเฉลี่ย
ถ้าบริดจ์กระจายเท่า ๆ กันตลอดแนว กระแสในแต่ละช่วงจะลดลงเมื่อยิ่งห่างจากจุดจ่ายไฟ และแรงดันตกถึงบริดจ์ตัวสุดท้ายจะเท่ากับค่าที่คิดแบบรวมศูนย์คูณด้วย (n+1) หารด้วย 2n สำหรับบริดจ์หกตัว ค่าตัวคูณนี้คือ 0.583 สำหรับสี่ตัวคือ 0.625 ในทางปฏิบัติค่านี้ไม่เคยลงไปถึง 0.5
ค่าตัวคูณนั้นมีจริง แต่มันตั้งอยู่บนสมมติฐานว่าระยะห่างสม่ำเสมอ และความสม่ำเสมอคือสิ่งเดียวที่ผู้ปฏิบัติงานจะไม่รักษาไว้ บัฟเฟอร์และกันชนกลางรางช่วยได้ ถ้าไม่มี บริดจ์ทั้งหกตัวอาจไปจบอยู่ในสิบเมตรสุดท้าย และค่าตัวคูณก็กลับไปใกล้ 1.0 เราใช้ 0.75 ในการออกแบบแนวที่มีบัฟเฟอร์ และ 1.0 สำหรับแนวที่ไม่มีบัฟเฟอร์ และเราเขียนสมมติฐานนั้นลงบนแบบ เพื่อให้คนถัดไปเห็นว่าค่านั้นขึ้นกับอะไร
| รูปแบบการจ่ายไฟ | ระยะถึงหัวรับกระแสที่ไกลที่สุด | แรงดันตกที่ 40.8 A | เปอร์เซ็นต์ของ 400 V |
|---|---|---|---|
| จ่ายไฟจุดเดียวที่ปลายข้างหนึ่ง ไม่มีบัฟเฟอร์ | 60 m | 15.3 V | 3.83 เปอร์เซ็นต์ ไม่ผ่าน |
| จ่ายไฟจุดเดียวที่ปลายข้างหนึ่ง บริดจ์หกตัวมีบัฟเฟอร์ | 60 m | 11.5 V | 2.87 เปอร์เซ็นต์ ผ่านแบบเฉียดฉิว 0.13 |
| จ่ายไฟจุดเดียวที่กลางแนว | 30 m | 5.7 V | 1.44 เปอร์เซ็นต์ |
| จ่ายไฟสองจุด จุดละปลายข้าง | 30 m กระแสครึ่งหนึ่งที่แต่ละจุด | 2.9 V | 0.72 เปอร์เซ็นต์ |
นี่คือการคำนวณของเราเองสำหรับรางนำไฟฟ้าเหล็กรูปเลขแปดชุบกัลวาไนซ์ที่มีอิมพีแดนซ์ 0.0011 ohm ต่อฟุต บนรางวิ่ง 60 m ที่รับกระแส 40.8 A ที่ 400 V ตัวเลขเหล่านี้เป็นตัวเลขสำหรับวางแผน ไม่ใช่ข้อมูลจากแคตตาล็อก ข้อสรุปสองข้อจะยังคงอยู่ไม่ว่าอินพุตจะเปลี่ยนไปในระดับที่สมเหตุสมผลเพียงใด การจ่ายไฟที่กลางแนวลดแรงดันตกได้ครึ่งหนึ่งด้วยต้นทุนสายเคเบิลเพิ่มหนึ่งเส้น การจ่ายไฟจุดที่สองที่ปลายอีกด้านลดได้เหลือหนึ่งในสี่ ทั้งสองวิธีไม่แพงเมื่อเทียบกับทองแดงที่ต้องใช้ในรางนำไฟฟ้าแทน
นี่คือจุดที่แคตตาล็อกพยายามช่วยแต่กลับทำให้สับสนเสียมากกว่า ความสามารถในการรับกระแสและแรงดันตกเป็นคำถามสองข้อที่ต่างกัน และรางที่ชนะในข้อแรกกลับแพ้ในข้อที่สอง
| รางนำไฟฟ้า | อิมพีแดนซ์ | กระแสพิกัด | แรงดันตกที่ 60 m | ระยะแนวที่ยาวที่สุดที่ 3 เปอร์เซ็นต์ |
|---|---|---|---|---|
| รางเหล็กรูปเลขแปดชุบกัลวาไนซ์ 90 A | 0.00361 ohm/m | 90 A ต่อเนื่อง 135 A เป็นช่วง | 2.87 เปอร์เซ็นต์เมื่อมีบัฟเฟอร์ 3.83 เมื่อไม่มี | 63 m เมื่อมีบัฟเฟอร์ 47 m เมื่อไม่มี |
| รางเหล็กรูปเลขแปดชุบกัลวาไนซ์ 110 A | 0.00262 ohm/m | 110 A ต่อเนื่อง 165 A เป็นช่วง | 2.08 เปอร์เซ็นต์เมื่อมีบัฟเฟอร์ | 86 m เมื่อมีบัฟเฟอร์ 65 m เมื่อไม่มี |
| เหล็กกล้าไร้สนิมเคลือบทองแดง 160 A | 0.000472 ohm/m | 160 A ต่อเนื่อง 240 A เป็นช่วง | 0.38 เปอร์เซ็นต์เมื่อมีบัฟเฟอร์ | 480 m เมื่อมีบัฟเฟอร์ |
| ทองแดงรีด 350 A | 0.000279 ohm/m | 350 A ต่อเนื่อง 530 A เป็นช่วง | 0.22 เปอร์เซ็นต์เมื่อมีบัฟเฟอร์ | 812 m เมื่อมีบัฟเฟอร์ |
| รางทองแดงแบบคอมแพกต์ หน้าตัดเบา | 0.00054 ohm/m ที่ 50 Hz | 285 A ที่รอบการทำงาน 60 เปอร์เซ็นต์ 220 A ที่ 100 เปอร์เซ็นต์ | 0.43 เปอร์เซ็นต์เมื่อมีบัฟเฟอร์ | 419 m เมื่อมีบัฟเฟอร์ |
มีสองสิ่งที่ควรสังเกต ข้อแรก ราง 90 A อยู่ในเกณฑ์เฉียดฉิวทางไฟฟ้าที่ 60 m แม้จะมีพิกัดเป็น 2.2 เท่าของกระแสที่เราขอให้รับ ความสามารถในการรับกระแสตอบคำถามเรื่องความร้อน แต่ไม่ได้บอกอะไรเกี่ยวกับความยาวเลย
ข้อที่สอง ตระกูลรางเดียวกันระบุ 285 A ที่รอบการทำงาน 60 เปอร์เซ็นต์ และ 220 A ที่ 100 เปอร์เซ็นต์ นั่นคือความต่าง 23 เปอร์เซ็นต์จากรอบการทำงานเพียงอย่างเดียว ยังไม่นับอุณหภูมิแวดล้อม รางวิ่งของเครนใกล้เคียงงานต่อเนื่องมากกว่าเครื่องมือกล ดังนั้นให้อ่านคอลัมน์ 100 เปอร์เซ็นต์ ไม่ใช่ตัวเลขพาดหัว
ถ้าคุณต่อแนวโมดูลาร์ให้ยาวขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลทั้งหมดของการซื้อระบบแบบนี้ ให้นึกไว้เสมอว่ารางที่คุณซื้อมาสำหรับ 60 m อยู่ในระดับ 2.87 เปอร์เซ็นต์ ทุกเมตรที่เพิ่มเข้าไปยิ่งพาคุณออกห่างจากขีดจำกัดมากขึ้น นั่นคือความล้มเหลวเชิงออกแบบที่ฝังอยู่ในงานขยายซึ่งพนักงานขายเรียกว่า "ฟรี"
สวิตช์รางคือเหตุผลแรกที่ต้องใช้รางนำไฟฟ้า ระบบเฟสทูนต้องมีแนวสายเคเบิลต่อเนื่อง และสวิตช์รางทำให้แนวขาด ผู้ผลิตส่วนใหญ่พูดตรง ๆ ว่า รางนำไฟฟ้าเป็นวิธีที่แนะนำสำหรับรางวิ่งที่มีส่วนโค้งหรือมีสวิตช์ราง และรางโมโนเรลที่มีส่วนโค้งหรือสวิตช์ซับซ้อนไม่สามารถใช้ราง C หรือคาน I มาตรฐานในการจ่ายไฟได้
สิ่งที่แคตตาล็อกชุดเดียวกันพูดเบากว่าคือ ไม่ใช่ทุกสวิตช์ที่จะจ่ายไฟได้ สวิตช์รางโมโนเรลแบบเลื่อนที่ใช้งานกันแพร่หลายรุ่นหนึ่งจ่ายไฟไม่ได้เลย ตามถ้อยคำของผู้ผลิตเอง เพราะข้อจำกัดด้านพื้นที่
| จุดต่อ | จ่ายไฟได้หรือไม่ | สิ่งที่ต้องใช้ |
|---|---|---|
| ข้อต่อรางตรง | ได้ | ข้อต่อรางพร้อมจัมเปอร์พาดช่องขยายตัว |
| สวิตช์รางโมโนเรลแบบเลื่อน รุ่นจำกัดพื้นที่ | ไม่ได้ | ไม่มีทาง หน้าตัดรางตื้นเกินไปสำหรับรางนำไฟฟ้าบวกชุดรับกระแส |
| จุดสับรางแบบหมุน มุมฉาก | ได้ 2 ถึง 4 ตัวนำ | ตัวนำที่ระดับ 156 mm เหนือผิวยางวิ่ง พร้อมชุดสายไฟที่ทำหน้าที่เป็นจัมเปอร์ไปยังรางขาเข้าทั้งสองด้าน |
| ส่วนโค้ง | ได้ | รางนำไฟฟ้าแบบแบ่งท่อนที่ขึ้นรูปตามรัศมี พร้อมหัวรับกระแสที่พิกัดรองรับส่วนโค้งเดียวกัน |
| การถ่ายโอนแบบอินเตอร์ล็อกระหว่างเครนสองตัว | ได้ ถ้ามีชุดสายไฟมาด้วย | ระบบอินเตอร์ล็อกตาม ASME B30.17 โดยความต่อเนื่องของไฟฟ้าผ่านตัวอินเตอร์ล็อก ไม่ใช่ผ่านราง |
ที่สวิตช์แบบเลื่อน ส่วนที่เคลื่อนที่ได้มีท่อนตัวนำสั้น ๆ ของตัวเอง และท่อนนั้นมีไฟก็ต่อเมื่อสวิตช์เข้าที่สนิทกับรางขาเข้าแล้ว หัวรับกระแสต้องข้ามช่องว่างในรางนำไฟฟ้า ถ้าช่องว่างยาวกว่าระยะระหว่างหัวรับกระแสตัวแรกกับตัวสุดท้ายบนบริดจ์หนึ่งตัว บริดจ์จะขาดไฟกลางทางการเปลี่ยนผ่าน และบนรอกที่กำลังยกของอยู่ การขาดไฟหมายถึงเบรกหลุดลง
นี่คือเหตุผลที่ระยะห่างระหว่างหัวรับกระแสในชุดรับกระแสแบบบริดจ์มีความสำคัญ และเป็นเหตุผลที่ชุดรับกระแสราคาถูกซึ่งมีหัวสองหัวชิดกันสามารถผ่านการทดสอบบนแท่นได้ทุกข้อ แต่กลับล้มเหลวที่สวิตช์เพียงตัวเดียวในผัง ให้ขอความยาวช่องว่างและระยะห่างหัวรับกระแสเป็นตัวเลขก่อนอนุมัติแบบ ถ้าผู้จำหน่ายสวิตช์ไม่มีค่าความยาวช่องว่าง แปลว่าผังยังไม่พร้อม
ข้อจำกัดอีกข้อที่ทำให้หลายคนประหลาดใจ คือ ตัวนำรางวิ่งแบบมีฝาครอบป้องกันเป็นข้อกำหนดตามกฎหมายในสหรัฐอเมริกาแล้ว และไม่แนะนำให้ใช้ตัวนำแบบเปิดโล่งกับงานใหม่อีกต่อไป โรงงานรุ่นเก่าเดินรางเปลือย และก็ไม่มีปัญหาจนกระทั่งมีคนเพิ่มบริดจ์หรือต่อรางให้ยาวขึ้น แล้วพบว่าผู้ตรวจประเมินของบริษัทประกันกำลังอ่านข้อกำหนดเดียวกันนั้นอยู่
รางนำไฟฟ้าห้า pole ประกอบด้วยสามเฟส นิวทรัล และตัวนำป้องกัน ก็เต็มพอดี NIKO ระบุผลที่ตามมาไว้บรรทัดเดียวในแคตตาล็อกของตัวเองว่า รางนำไฟฟ้าเหมาะสำหรับการจ่ายกำลังไฟเท่านั้น ไม่เหมาะสำหรับจ่ายไฟระบบควบคุม แนวรางนำไฟฟ้าแบบบูรณาการของ Demag มีให้เลือกสองขนาดโปรไฟล์และเป็นแบบห้า pole ด้วยเหตุผลเดียวกัน
นั่นทำให้วงจรควบคุมไม่มีที่ให้วิ่งไป และบนรางที่มีสวิตช์ สายเคเบิลของกล่องปุ่มแขวนก็ตามบริดจ์ไปไม่ได้เช่นกัน
| ทางเลือกของระบบควบคุม | ใช้ผ่านสวิตช์รางได้หรือไม่ | ต้นทุนโดยทั่วไป | จุดที่ล้มเหลว |
|---|---|---|---|
| กล่องปุ่มแขวนบนบริดจ์ เดินสายเฉพาะตามบริดจ์ | ได้ | ต่ำที่สุด รวมอยู่ในราคา | สายเคเบิลสึกที่จุดออกจากปลายบริดจ์ |
| รีโมทวิทยุ | ได้ | USD 600 ถึง 1,500 ต่อบริดจ์ | แบตเตอรี่ การรบกวนสัญญาณ และไม่มีการตอบสนองเชิงสัมผัส |
| เฟสทูนควบคุมแยกในรางกล่องของตัวเอง | ไม่ได้ | USD 25 ถึง 45 ต่อเมตร | ทับถมกันที่ปลายช่วงเดินทาง สายเคเบิลล้า |
| เพิ่ม pole ในรางนำไฟฟ้า ในกรณีที่ตระกูลรางนั้นมีให้ | ได้ | รางแพงขึ้น 30 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ | ระยะห่างระหว่าง pole และไฟควบคุม 110 V ที่อยู่ติดกับไฟกำลัง 400 V |
สำหรับแนวที่มีสวิตช์หนึ่งตัว คำตอบมักเป็นรีโมทวิทยุ และมักถูกคิดราคาหลังจากเซ็นสัญญาแล้ว นั่นคือลำดับที่ผิด รางที่มีสวิตช์เปลี่ยนสถาปัตยกรรมระบบควบคุม และสถาปัตยกรรมระบบควบคุมไม่ใช่รายละเอียดที่คุณจะมาค้นพบตอนคอมมิชชันนิง
pole ป้องกันในรางนำไฟฟ้าเดินต่อเนื่องตลอดรางที่อยู่กับที่ และบริดจ์แต่ละตัวรับมันผ่านหัวรับกระแสเฉพาะ ที่ส่วนที่เคลื่อนที่ แนวนี้ขาดออก จากนั้นรางที่เคลื่อนที่ต้องมีสายเชื่อมต่อทางไฟฟ้าของตัวเองไปยังโครงสร้างที่อยู่กับที่ และสายเชื่อมต่อนั้นต้องเป็นตัวนำ ไม่ใช่ตลับลูกปืน
หลักการที่เกี่ยวข้องนี้เก่าแก่มากและยังคงถูกละเลยอย่างแพร่หลาย ทั้งโครงรถเข็นและโครงบริดจ์จะถือว่าต่อลงดินผ่านล้อและรางไม่ได้ การสัมผัสแบบกลิ้งไม่ใช่ตัวนำเชื่อมต่อทางไฟฟ้า และสลักหมุนหรือชุดลูกรอกใต้จุดสับรางแบบหมุนก็ไม่ใช่เช่นกัน
| จุด | วิธีเชื่อมต่อทางไฟฟ้า | สิ่งที่ต้องวัด |
|---|---|---|
| จุดสับรางแบบหมุนหรือแท่นหมุน | ตัวนำทองแดงอ่อนจากโครงที่เคลื่อนที่ไปยังโครงที่อยู่กับที่ ขนาดรองรับกระแสฟอลต์ | ความต้านทานคร่อมรอยต่อ ต่ำกว่า 0.1 ohm |
| สวิตช์รางแบบเลื่อน | เชื่อมต่อผ่านโครงสลักหรือตัวนำแบบลาก อย่าผ่านผิวเลื่อนเด็ดขาด | ความต่อเนื่องในทุกตำแหน่งของสวิตช์ ไม่ใช่เฉพาะตำแหน่งที่เข้าที่ |
| บริดจ์กับรางวิ่ง | หัวรับกระแสดินในรางนำไฟฟ้า บวกกับสายเชื่อมต่อโครง | ความต้านทานจากโครงบริดจ์ถึงบัสบาร์ดินของอาคาร ต่ำกว่า 0.1 ohm |
| ทั้งระบบติดตั้ง | ขั้วต่อลงดินและการเชื่อมต่อโครงสร้าง | ความต้านทานดิน 4 ohm หรือน้อยกว่า |
เราตรวจสอบเรื่องนี้ตอนส่งมอบด้วยเครื่องวัดความต้านทานต่ำที่จ่ายกระแสอย่างน้อย 10 A เพราะมัลติมิเตอร์จะแสดง 0.3 ohm ผ่านรอยต่อที่ทาสีไว้ได้อย่างหน้าตาเฉยแล้วบอกว่าเชื่อมต่อดีแล้ว ในรอบตรวจเดียวกันยังวัดฉนวนของรางนำไฟฟ้าที่ 500 V และคาดหวังอย่างน้อย 0.5 megohm ถึงดิน
ค่าลดหย่อนสองค่าที่ต่างกันถูกใช้กับสองส่วนที่ต่างกันของระบบเดียวกัน และการนำมาปนกันคือสาเหตุที่รางนำไฟฟ้าถูกเลือกขนาดเล็กเกินไป
ค่าแรกคือต่อหน่วย ภายในเครนหนึ่งตัว รอกนับ 100 เปอร์เซ็นต์ รถเข็นนับ 50 เปอร์เซ็นต์ และการเดินของบริดจ์นับ 50 เปอร์เซ็นต์ เพราะเครนไม่ได้เร่งการเคลื่อนที่ทั้งสามพร้อมกันที่กำลังเต็ม ค่าที่สองคือต่อระบบติดตั้ง เมื่อมีเครนหลายตัวบนรางวิ่งเดียวกัน จะมีค่าความต้องการใช้งานเพิ่มอีก และตัวอย่างที่เผยแพร่สำหรับเครนสองตัวคือ 0.95
| ฐานการคิด | กำลังไฟ | กระแสที่ 400 V | ใช้กับอะไร |
|---|---|---|---|
| หกสถานี ตามที่ติดตั้ง | 25.2 kW | 47.5 A | ไม่ใช้เลย เป็นผลรวมของป้ายพิกัด |
| หลังหักค่าต่อหน่วย 3.0 + 0.2 + 0.4 kW ต่อสถานี | 21.6 kW | 40.8 A | รางนำไฟฟ้าและหัวรับกระแส |
| ค่าความต้องการหลายหน่วยที่ 0.75 | 16.2 kW | 30.6 A | สายป้อนขาเข้า เบรกเกอร์หลัก ไอโซเลเตอร์ |
รางนำไฟฟ้าถูกกำหนดขนาดจากค่าหลังหักต่อหน่วย ไม่ใช่ค่าที่หักลดซ้ำอีกชั้น รางคือสิ่งที่กระแสไหลผ่านจริงในเส้นทางไปยังทุกบริดจ์ จึงรับผลรวม ไม่ใช่ค่าเฉลี่ยทางสถิติของผลรวม สายป้อนขาเข้าและเบรกเกอร์หลักใช้ค่าที่หักลดได้ เพราะมันมองทั้งแนวเป็นภาพรวม
ค่า 0.75 ในแถวที่สามเป็นของเรา ไม่ได้มาจากตารางที่เผยแพร่ ตารางหลายเครนที่เผยแพร่จะบางลงเมื่อเกินสองหน่วย และค่าใด ๆ ที่ต่ำกว่า 1.0 ย่อมสมมติว่าผู้ควบคุมหกคนไม่ได้ยกพร้อมกันทั้งหมด บัฟเฟอร์ช่วยได้ อินเตอร์ล็อกช่วยได้มากกว่า ถ้าแนวของคุณไม่มีทั้งสองอย่าง ให้กำหนดขนาดสายป้อนจากค่าหลังหักต่อหน่วยเช่นกัน แล้วยอมรับสายที่ใหญ่ขึ้นเล็กน้อย
การจ่ายไฟจุดเดียวเป็นรูปแบบที่ถูกที่สุดและปลอดภัยที่สุดสำหรับไลน์ที่เดินเป็นกระบวนการเดียว ไอโซเลเตอร์ตัวเดียว กุญแจดอกเดียว และทุกอย่างปลายน้ำดับหมด ปัญหาคืออีกหกวันของสัปดาห์ เมื่อคุณต้องเปลี่ยนหัวรับกระแสบนบริดจ์ตัวที่สี่ และบริดจ์อีกห้าตัวควรจะทำงานต่อได้
นี่คือความล้มเหลวที่รู้กันดีของขั้นตอนปฏิบัติที่ดี การล็อกตัดไฟทำงานได้อย่างงดงามกับเครนตัวเดียวบนรางวิ่งหนึ่งราง และยากขึ้นมากเมื่อมีเครนหลายตัวใช้แนวรางนำไฟฟ้าร่วมกัน ในทางปฏิบัติ เมื่อการแยกวงจรทำให้การผลิตหยุด คนก็จะเลิกแยกวงจร
| รูปแบบ | สิ่งที่แยกออก | ต้นทุน |
|---|---|---|
| จ่ายไฟจุดเดียว ไอโซเลเตอร์ล็อกได้หนึ่งตัว | ทั้งแนว | USD 250 ถึง 600 |
| รางนำไฟฟ้าแบบแบ่งตอน ไอโซเลเตอร์ล็อกได้ต่อตอน | บางส่วนของรางวิ่ง ขณะที่ส่วนที่เหลือยังมีไฟ | USD 400 ถึง 900 ต่อตอนเพิ่ม |
| ตอนซ่อมบำรุงที่ตัดไฟได้ที่ปลายราง | ช่วงสั้น ๆ ที่จอดบริดจ์ไว้ทำงานกับชุดรับกระแสได้ | ออกแบบมาแต่ต้น ต้นทุนเล็กน้อย |
| ปลั๊กและเต้ารับแบบล็อกได้ต่อบริดจ์ | ตัวบริดจ์ แต่รางนำไฟฟ้าเหนือบริดจ์ยังมีไฟ | USD 120 ถึง 350 ต่อบริดจ์ |
อ่านคอลัมน์ที่สามของแถวสุดท้ายให้ดี การล็อกตัดไฟบริดจ์ไม่ได้ตัดไฟรางที่มันห้อยอยู่ รางนั้นเป็นตัวนำเปลือยที่ 400 V สูงกว่าศีรษะของผู้ที่กำลังทำงานกับรอกอยู่หนึ่งเมตร ขั้นตอนใดที่เรียกสิ่งนี้ว่า "แยกวงจรแล้ว" ย่อมผิด และนี่คือรูปแบบความผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในแนวที่ติดตั้งอยู่เดิม
ตอนซ่อมบำรุงที่ปลายช่วงเดินทางมีอยู่ก็เพื่อแก้ปัญหานี้โดยตรง ผู้จำหน่ายบางรายทำเป็นมาตรฐานบนรางวิ่งของเครนกานทรี เพื่อให้ตรวจชุดรับกระแสได้โดยจอดเครนไว้และตัดไฟเฉพาะตอนนั้น ต้นทุนตอนออกแบบแทบไม่มี แต่จะเติมทีหลังได้ไม่ถูกเลย
สำหรับรางวิ่ง 60 m ที่มีหกสถานีขนาด 2 ตันและสวิตช์หนึ่งตัว ช่วงราคาใบเสนอราคาของเราเป็นดังนี้ ตัวเลขเหล่านี้เป็นตัวเลขวางแผนของ SIEC ในหน่วยดอลลาร์สหรัฐ ราคา ณ โรงงาน ปี 2026 และมีไว้เพื่อแสดงสัดส่วน ไม่ใช่เพื่อเป็นรายการราคา
| รายการ | จำนวน | ราคาต่อหน่วย | รวม |
|---|---|---|---|
| รางนำไฟฟ้า สี่ pole ชั้น 60 A | 60 m | USD 35 ถึง 80 ต่อ m | USD 2,100 ถึง 4,800 |
| ชุดรับกระแสและแขนรับ | 6 | USD 120 ถึง 350 | USD 720 ถึง 2,100 |
| ไอโซเลเตอร์หลักและการต่อจุดจ่ายไฟ | 1 | USD 250 ถึง 600 | USD 250 ถึง 600 |
| ชุดจ่ายไฟสวิตช์ราง | 1 | USD 350 ถึง 1,200 | USD 350 ถึง 1,200 |
| จุดจ่ายไฟที่สองพร้อมไอโซเลเตอร์ล็อกได้ | 1 | USD 400 ถึง 900 | USD 400 ถึง 900 |
| รีโมทวิทยุ จำเป็นเมื่อรางมีสวิตช์ | 6 | USD 600 ถึง 1,500 | USD 3,600 ถึง 9,000 |
| รวมระบบจ่ายไฟ | USD 7,420 ถึง 18,600 |
สถานีแบบผสมขนาด 2 ตันหกสถานี ในราคาทั่วไป USD 4,500 ถึง 9,000 ต่อสถานี รวมเป็น USD 27,000 ถึง 54,000 ดังนั้นระบบจ่ายไฟจึงคิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของมูลค่าฮาร์ดแวร์ และเป็นหนึ่งในสามที่ถูกตัดออกเมื่อโครงการเกินงบ และยังเป็นหนึ่งในสามที่กำหนดว่าสถานีสุดท้ายจะทำงานได้หรือไม่
ถ้าฟังดูแพงเกินไปสำหรับอะลูมิเนียมกับทองแดงจำนวนหนึ่ง ลองเทียบกับทางเลือกอื่น การจ่ายไฟแยกหกจุดต้องใช้สายเคเบิลหกแนว ไอโซเลเตอร์หกตัว และจุดเข้าตู้จ่ายไฟของอาคารหกจุด และยังข้ามสวิตช์รางไม่ได้อยู่ดี
การกระจายตัวต่อไปนี้มาจากบันทึกงานบริการของเราเองเกี่ยวกับระบบโมดูลาร์ ไม่ได้มาจากการสำรวจที่เผยแพร่ ที่นำมาไว้ที่นี่เพราะรูปแบบสม่ำเสมอพอที่จะเป็นประโยชน์เมื่อคุณกำลังตัดสินใจว่าจะตรวจอะไร
| ปัญหาปีแรก | สัดส่วน | การป้องกัน |
|---|---|---|
| หัวรับกระแสไม่ตรงแนวที่จุดต่อหรือสวิตช์ราง | 28 เปอร์เซ็นต์ | ปรับรางนำไฟฟ้าให้ตรงกับรางวิ่ง ไม่ใช่ปรับรางวิ่งให้ตรงกับรางนำไฟฟ้า และตรวจว่าหัวรับกระแสอยู่กึ่งกลางภายใน 2 mm ที่จุดต่อทุกจุด |
| ข้อต่อรางหลวมหรือข้อต่อร้อนเกิน | 19 เปอร์เซ็นต์ | ขันข้อต่อทุกจุดตามค่าแรงบิดตอนคอมมิชชันนิง และอีกครั้งหลัง 200 ชั่วโมง จากนั้นสแกนความร้อนปีละครั้ง |
| สูญเสียระบบควบคุมที่สวิตช์ราง | 17 เปอร์เซ็นต์ | ตัดสินใจเลือกระหว่างรีโมทวิทยุกับสายเคเบิลก่อนผังจะถูกตรึงไว้ ไม่ใช่หลังจากนั้น |
| อินเวอร์เตอร์ทริปเพราะแรงดันต่ำที่ปลายไกล | 13 เปอร์เซ็นต์ | กำหนดขนาดรางจากความยาว เพิ่มจุดจ่ายไฟที่กลางแนว และวัดแรงดันตกด้วยโหลดแบงก์ตอนส่งมอบ |
| ไม่มีการเชื่อมต่อตัวนำป้องกันบนส่วนที่เคลื่อนที่ | 9 เปอร์เซ็นต์ | เชื่อมต่อโครงที่เคลื่อนที่ด้วยตัวนำอ่อน และวัดในทุกตำแหน่งของสวิตช์ |
| ฝุ่นคาร์บอนหรือความชื้นในรางนำไฟฟ้า | 8 เปอร์เซ็นต์ | ใช้รางแบบปิดผนึกในพื้นที่ล้างทำความสะอาดหรือกลางแจ้ง และเป่าทำความสะอาดตัวยึดในรอบตรวจรายเดือน |
| ถอดบัฟเฟอร์ออก บริดจ์สองตัวอยู่ในช่วงเดียวกัน | 6 เปอร์เซ็นต์ | เชื่อมติดกันชนกลางราง และใส่กฎนั้นไว้ในคู่มือการใช้งาน ไม่ใช่บนสติกเกอร์ |
สังเกตว่าอะไรไม่อยู่ในรายการนี้ ไม่มีมอเตอร์รอกเสีย ไม่มีคอนแทคเตอร์เสีย ไม่มีรางนำไฟฟ้าเสีย ทุกรายการเป็นรายละเอียดของการติดตั้ง หรือเป็นการตัดสินใจที่ทำช้าเกินไป นั่นเป็นบทสรุปที่สมเหตุสมผลของงานไฟฟ้าบนระบบโมดูลาร์โดยทั่วไป
ด้านการตรวจสอบไม่ซับซ้อน หัวรับกระแสถูกเปลี่ยนเมื่อวัสดุสัมผัสถูกใช้ไป 60 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ เปลี่ยนเมื่อความหนาแปรงต่ำกว่า 10 mm ไม่ใช่รอจนเสีย แรงกดของสปริงตรวจเทียบกับค่าของผู้ผลิต (ค่าที่เผยแพร่มีตั้งแต่ 15 ถึง 30 N ไปจนถึง 36 ถึง 67 N ขึ้นกับรุ่นของชุดรับกระแส) และหัวรับกระแสต้องอยู่กึ่งกลางภายใน 2 mm รางสำหรับงานเบาที่ใช้งานไม่ถึงสี่ชั่วโมงต่อวันมีอายุ 18 ถึง 24 เดือนต่อชุดแปรง งานหลายกะเปลี่ยนทุก 8 ถึง 12 เดือน การรอให้เห็นแปรงสึกชัด ๆ หมายความว่าคุณกำลังทำรางเสียหายอยู่แล้ว
สิบข้อ ถ้าผู้จำหน่ายตอบไม่ได้ แปลว่าผังยังไม่พร้อมจะเสนอราคา และช่องว่างนั้นจะถูกค้นพบที่หน้างาน
IEC 60204-32 ครอบคลุมเรื่องทั้งหมดนี้ และควรรู้ว่ามาตรฐานนี้เขียนขอบเขตของตัวเองไว้ว่าอย่างไร มาตรฐานเริ่มจากสวิตช์จ่ายไฟของเครน รวมถึงสายป้อนกำลังและสายป้อนควบคุมที่อยู่นอกตัวเครื่อง เช่น รางนำไฟฟ้า และระบุชัดเจนว่าใช้กับกลุ่มเครื่องยกที่ทำงานร่วมกันอย่างประสานกัน ระบบเครนแบบผสมไม่ใช่กรณีชายขอบของมาตรฐานนั้น แต่เป็นกรณีที่มาตรฐานนั้นคาดหมายไว้
ในฝั่งอเมริกา ASME B30.17 ครอบคลุมเครนและโมโนเรลที่มีรถเข็นหรือบริดจ์แบบแขวนใต้ราง และฉบับปรับปรุงปี 2026 รวมระบบอินเตอร์ล็อกและส่วนรางลดระดับที่ทำให้ผังหลายรางถูกต้องตามข้อกำหนด มาตรฐานนี้ถูกรวมเข้ากับ B30.11 ในปี 2015 ซึ่งเป็นเหตุผลที่แบบเก่า ๆ อ้างเลขมาตรฐานที่ไม่มีอยู่โดยลำพังอีกต่อไป
ได้จริง และนี่คือเหตุผลหลักที่ต้องเลือกรางนำไฟฟ้าแทนระบบเฟสทูนบนรางวิ่งที่ใช้ร่วมกัน จุดจ่ายไฟจุดเดียวจ่ายไฟให้ทั้งแนว และบริดจ์แต่ละตัวรับไฟจากรางนั้นด้วยชุดหัวรับกระแสของตัวเอง NIKO ยกประเด็นเดียวกันในแคตตาล็อกของตนว่าเป็นข้อได้เปรียบของรางนำไฟฟ้าเหนือเฟสทูนแบบภายใน และ Demag เสนอแนวรางนำไฟฟ้าห้า pole ที่บูรณาการอยู่ในโปรไฟล์อะลูมิเนียมสองรุ่นสำหรับกรณีนี้โดยเฉพาะ รวมถึงผังที่มีเครนมากกว่าสองตัวบนรางเดียว ระบบเฟสทูนในช่วงเครนเบามักจำกัดอยู่ที่สองบริดจ์ เพราะบริดจ์แต่ละตัวต้องมีเฟสทูนของตัวเองและพื้นที่จอดก็เพิ่มขึ้น
ด้วยรางนำไฟฟ้า และไม่ใช่ทุกสวิตช์ ระบบเฟสทูนไม่สามารถตามแนวสายเคเบิลผ่านสวิตช์ได้ รางนำไฟฟ้าจึงเป็นคำตอบปกติ แต่สวิตช์รางโมโนเรลแบบเลื่อนที่ใช้งานกันแพร่หลายอย่างน้อยหนึ่งรุ่นจ่ายไฟไม่ได้เลย เพราะไม่มีพื้นที่พอสำหรับรางนำไฟฟ้าบวกชุดรับกระแสในหน้าตัดราง จุดสับรางแบบหมุนจ่ายไฟได้ด้วยตัวนำสองถึงสี่ตัว ติดตั้งสูงประมาณ 156 mm เหนือผิวยางวิ่ง โดยมีชุดสายไฟที่ทำหน้าที่เป็นจัมเปอร์ไปยังรางขาเข้าทั้งสองด้าน ให้ขอรุ่นสวิตช์ที่ระบุชัดเจนและชุดจ่ายไฟของรุ่นนั้นก่อนอนุมัติผัง
โดยปกติไม่ส่ง รางห้า pole คือสามเฟส นิวทรัล และดินป้องกัน และนั่นคือทั้งหมดของราง NIKO ระบุไว้ในแคตตาล็อกของตัวเองว่า รางนำไฟฟ้าของตนเหมาะสำหรับการส่งกำลังไฟเท่านั้น ไม่เหมาะสำหรับจ่ายไฟระบบควบคุม เมื่อรางมีสวิตช์ สายเคเบิลของกล่องปุ่มแขวนก็ตามบริดจ์ไปไม่ได้เช่นกัน ทางเลือกที่เป็นไปได้จริงคือรีโมทวิทยุ เฟสทูนควบคุมแยกในรางของตัวเอง หรือตระกูลรางที่มี pole เพิ่มเติม ควรตัดสินใจเรื่องนี้ก่อนผังจะถูกตรึงไว้ เพราะมันเปลี่ยนราคาของบริดจ์ทุกตัว
ประมาณ 40.8 A หลังหักค่าต่อหน่วย ซึ่งราง 60 A ส่วนใหญ่รับได้ในเชิงความร้อนโดยไม่ยาก ขนาดที่สำคัญคือขนาดที่ผ่านกฎแรงดันตก 3 เปอร์เซ็นต์ รางเหล็กรูปเลขแปดชุบกัลวาไนซ์พิกัด 90 A มีแรงดันตก 3.83 เปอร์เซ็นต์ที่ 60 m เมื่อไม่มีบัฟเฟอร์ และ 2.87 เปอร์เซ็นต์เมื่อมีบัฟเฟอร์ จึงผ่านแบบเฉียดฉิว 0.13 ของหนึ่งจุดเปอร์เซ็นต์ และไม่ผ่านทันทีที่ต่อรางให้ยาวขึ้น ให้ระบุราง 110 A หรือย้ายจุดจ่ายไฟไปที่กลางแนว ซึ่งจะลดแรงดันตกได้ครึ่งหนึ่ง แผ่นข้อมูลเครนผสมของเราจึงมีช่องให้ระบุตำแหน่งจุดจ่ายไฟด้วยเหตุผลนี้
ไม่ใช่ด้วยการจ่ายไฟจุดเดียว ไอโซเลเตอร์ตัวเดียวบนการจ่ายไฟจุดเดียวตัดไฟทั้งแนว ซึ่งปลอดภัยและหยุดการผลิต คำตอบในทางปฏิบัติคือแบ่งรางนำไฟฟ้าเป็นตอนพร้อมไอโซเลเตอร์ที่ล็อกได้ในแต่ละตอน และออกแบบตอนซ่อมบำรุงที่ตัดไฟได้สั้น ๆ ที่ปลายช่วงเดินทาง ซึ่งจอดบริดจ์ไว้ทำงานกับชุดรับกระแสได้ สิ่งที่ใช้ไม่ได้คือการล็อกตัดไฟบริดจ์ตัวเดียวแล้วเรียกรางว่าแยกวงจรแล้ว บริดจ์ดับแล้ว แต่รางที่อยู่เหนือมันยังมีไฟ 400 V
โดยปกติถูกกว่า และบนรางที่มีสวิตช์มันเป็นทางเลือกเดียวที่ทำงานได้เลย การจ่ายไฟแยกหกจุดต้องใช้สายเคเบิลหกแนว ไอโซเลเตอร์หกตัว และจุดเข้าตู้จ่ายไฟหกจุด และไม่มีจุดใดข้ามสวิตช์รางได้ ข้อแลกเปลี่ยนคือการจ่ายไฟจุดเดียวรวมความเสี่ยงไว้ที่เดียว ข้อต่อหลวมจุดเดียวทำให้หกสถานีดับ และกระแสที่ข้อต่อนั้นคือผลรวมของทุกอย่างปลายน้ำ นั่นเป็นเหตุผลที่ต้องกำหนดข้อต่อให้ถูกต้อง ไม่ใช่เหตุผลที่จะเลี่ยงรูปแบบนี้
บทความที่เกี่ยวข้อง:
การจ่ายไฟเครนกานทรี: รางวิ่ง 200 เมตรส่งผลต่อแรงดันไฟฟ้าของคุณอย่างไร 5 ถึง 100 ตัน
สลิปรินของเครนแขนหมุน: สายสี่เส้นต้องข้ามอะไรก่อนรอกจะเคลื่อนที่ 0.125 ถึง 5 ตัน
การจ่ายไฟเครนแขนหมุนเคลื่อนที่: จุดต่อเคลื่อนที่สามจุดที่ไม่มีใครเขียนลงแบบ 0.125 ถึง 2 ตัน
คุณภาพไฟฟ้าของเครนแบบแขวน: ทำไมเครนแขวนใต้รางจึงเป็นส่วนหนึ่งของอาคารจริง ๆ 0.5 ถึง 5 ตัน
ฮาร์มอนิกดิสทอร์ชันของเครน: ไดรฟ์ห้าตัวบนบัสบาร์เดียวส่งผลต่อเครนคานคู่อย่างไร 5 ถึง 100 ตัน