许凯宁

港口大型集装箱装卸设备轮胎式龙门起重机（以下简称“轮胎吊”）是高耗能的用油设备。近年来，我国港口企业大力開展节能减排工作，其中，用油轮胎吊的高架滑触线供电改造（即“油改电”）的节能效果突出。“油改电”后，轮胎吊的动力来源由原来的柴油发动机组改为社会电网供电。本文针对“油改电”轮胎吊碳刷状态监控及维护难点，设计碳刷智能保护报警装置，保障“油改电”系统稳定、高效运行。

1 “油改电”轮胎吊碳刷工况

轮胎吊实施“油改电”后，集装箱堆场上方架设三相四线制高架滑触线供电网络。轮胎吊通过集电杆与电网连接，集电杆顶端装有碳刷（见图1）。在工作状态下，随着轮胎吊大车的移动，集电杆顶端的碳刷在高架滑触线上滑行而日渐磨损。一旦磨损过度，碳刷与滑触线就会因接触不良而产生打火现象，从而给滑触线和设备造成损害，甚至可能导致电网跳电、滑触线熔断等重大故障或事故。鉴于此，有必要定期检查碳刷的磨损情况和工作状态，及时更换磨损过度或接触欠佳的碳刷。

2 “油改电”轮胎吊碳刷日常维护难点

高架滑触线距离地面超过30m，轮胎吊碳刷经集电杆与滑触线直接接触，其安装位置与轮胎吊最高操作平台的距离约为5m；因此，若要检查碳刷状态，必须降下集电杆。为保持碳刷与滑触线接触良好，升降集电杆需要克服一定的压力，单人操作难以完成。可见，人工开展碳刷日常检查维护的工作环境恶劣，工作强度高，工作量大，且存在严重的安全隐患。……