关于船闸电气控制系统的改造问题分析

摘要：在船闸中，其电气控制系统就好比神经系统一样，牵一发而动全身，只要有一个系统故障发生就可能造成船闸的停航，由此可见，电气控制系统在船闸中起着非常重要的作用。因此，在船闸中如何建立一个安全可靠、保护功能齐全的电气控制系统显得尤为重要，它是确保船闸在通航过程中的安全的关键。本文将针对某一个船闸的电气控制系统存在的问题进行分析，提出了相应的电气控制系统的改造技术。在电气系统改造中，有针对性的增加了一些必要的联动控制系统以及保护措施。

关键词：船闸；电气控制系统；问题；改造

Abstract: in the lock, the electric control system is just like the nervous system, one change makes all change, as long as there is a system failure happens, could cause the heave of shiplock, thus it can be seen, the electrical control system of shiplock in plays a very important role. Therefore, how to lock in build a safe and reliable, protection function complete electrical control system is particularly important, it is to ensure the safety of navigation process in the key. This paper will be directed to a lock of the electrical control system and the analysis of existing problems, and put forward the corresponding electric control system transformation technology. In the electrical system transformation, targeted increase some necessary linkage control system and protection measures.

Keywords: lock; The electrical control system; Problem; transformation

中图分类号：U641 文献标识码：A文章编号：

船闸的电气控制系统在船闸中的作用就好比神经系统，牵一发而动全身，若是其中某一个部分发生故障都可能造成船闸发生停航等事故，由此可见，船闸电气控制系统在船闸中起着非常重要的作用，它是保证船闸在通航过程中安全的关键。然而，如何在船闸中建立一套安全可靠、保护功能齐全的电气控制系统一直以来都是一个非常重要的话题。对于不同级别的船闸而言，其对电气控制系统方面的技术要求也不相同。但是，总体而言电气控制系统的主要原则就是在保证船闸安全通航的前提下，电气控制系统越简洁，其运行过程越可靠。我们将以某船闸为例，对其电气系统中存在的问题进行分析，同时提出相应的改造技术。

一、船闸概况及其故障形式

该船闸的电气系统中有四个独立的机房对其进行控制，输水闸门的关闭和人字门关闭之间没有联锁的控制系统，因此，在人字闸门关闭后并不清楚输水闸门是否关闭到位。另外，上下闸首人字闸门与输水闸门之间也没有联锁控制装置。改造之前的具体状况是在控制设备正常运行的情况下只要工作人员具有很强的责任性、工作仔细认真则能够保证系统的安全运行，但若是工作人员疏忽大意、加快放行速度或犯规操作，或是判断失误以及设备老化等情况都会造成系统发生故障。对船闸的安全运行具有影响的主要故障形式为：①上下闸首的输水闸门同时或者是先后被启动；②当上闸首或是下闸首的人字闸门还没有完全关闭到位时，另一闸首的输水闸门却被启动；③当闸室内外的水位不平等时，开启了人字闸门；④闸门在运行的时候发生卡阻或是开关到终点位置，然后限位开关的故障造成液压启闭机系统过压过负荷运行的情况发生。针对我们所谈到的这四种情况，将船闸中的电气控制系统进行了一些改造，并有针对性的增加了一些必要的联动控制系统以及保护措施。

二、上下闸首输水闸门与人字闸门控制装置的改造

以某船闸的上闸首的左机房为例，根据船闸通航运行的规律，在下闸首左右岸机房输水闸门以及人字闸门全部都关闭之后，上闸首才能开启输水闸门向闸室充水，等到闸室内外的水平位置一致后才能将人字闸门开启。在我们对其进行技术改造，即将上下闸首输水闸门与人字闸门之间安装了联锁控制装置，改造后的控制系统完全满足了这些要求。改造之后的闸门若是需要开启上闸首左岸的输水闸门，那么，位于下闸首左右岸的输水闸门以及人字闸门就必须全部关闭。这样，在其关闭位置的继电器才能输出三个上闸首输水门开启的信号，而其中缺少任何一个都无法将上闸首的输水闸门开启。三个信号的输出过程主要为：当闸室内外的水位水平之后，自动水平开关将闭合，然后输出开启人字闸门的信号。在人字闸门完全开启到位之后，联动控制装置就会控制上闸首左岸的输水闸门关闭。在输水闸门完全关闭到位之后，将会有三路控制信号输出，第一路控制本机房中人字门的关闭，如输水门关闭没有到位，那么人字门也就无法关闭；第二路控制下闸首左岸输水门的开启；第三路控制下闸首右岸输水门的开启。其中一路信号为联锁控制发出的信号，主要是为了关闭上闸首左岸的人字闸门，在输水闸门没有关闭到位的时候，人字闸门是无法关闭的。另外，改造后的船闸四个机房的控制系统完全一样，从而实现了上下闸首的联锁控制的目的。联锁控制装置的主要目的就是确保上下闸首中各闸门有序的进行开关，从而确保船闸在通航中的安全。

三、启闭机过压过负荷保护装置的改造

船闸启闭机发生过压过负荷运行主要的情况有以下几种。①输水闸门或者是人字闸门在运行的过程中被杂物卡阻；②在闸门接近开关门终点位置的时候，限位开关发生故障；③在闸室内外的水位不平时将人字闸门开启，从而导致液压启闭机系统发生过压故障。针对这种启闭机过压过负载的现象，我们在改造过程中在输水闸门油缸的开门腔、人字闸门油缸的开门腔以及关门腔位置各安装了一只点接点压力表。这样，当系统内的压力高于运行的整定压力时，启闭机将会自动停机，从而起到了保护闸门以及启闭机安全的作用。

启闭机过压过负荷保护装置的保护控制主要是一下几个方面起到保护作用。①输水闸门开启压力高于整定运行压力；②闸门开门压力高于整定运行压力；③闸门压力高于整定运行压力；④保护装置中的电磁溢流阀能够解除系统压力，保护系统的安全。启闭机在这几种情况下过压过负荷起到保护作用，前三种情况发生时，保护装置为了保护船闸的电气 系统会终止相应闸门的启动工作；而电磁溢流阀能够为系统重新启动做好准备。

四、动力电源控制的改造

动力电源的控制是非常重要的，它关系着船闸在通航过程中的安全，在机房通电而对其误操作就很有可能造成严重的事故发生。在通航中为了保证船闸的安全通航，当船闸在无船过闸而处于停航状态的时候，将四个机房的动力电源切断是非常必要的一项操作，该项操作对于上下闸首的电气联锁控制保护系统不全的船闸而言显得尤为重要。对于一些船闸而言，其供电动力古与值班室分别位于闸首两头，那么，这样的船闸可以增设动力电源的远距离控制装置，从而将动力电源的合闸开关引到值班室内以便进行操作，这样也能保证船闸在停航的状态下四个机房全部断电。动力电源控制方面的改造主要是为了方便操作人员的操作，从而确保在船闸处于停航状态时四个机房中的电源都处于切断状态。

五、结束语

笔者主要对某一种船闸的电气控制系统的改造进行了分析，由于不同级别的船闸，其对控制保护系统的要求也不相同，因此，船闸的电气控制保护系统应根据船闸的性能与要求进行设计。例如，中小型的船闸电气控制保护系统在保证通航安全的情况下就不需要追求过高的技术，过高的技术不仅会造成经济上的浪费，还会对以后船闸的维修工作造成困难。另外，船闸的电气控制系统绝不能停留在满足输水闸门、人字闸门开启和关闭的水平上面，其上下闸首的联锁控制是必须达到的目标。联锁控制装置主要是为了确保上闸首两扇输水闸门、以及两扇人字闸门其中有任何一扇没有关闭到位时，下闸首中的任何一扇闸门都无法开启；反之，在下闸首中任何一道闸门没有关闭到位时，上闸首任何一扇闸门也无法开启。由此可见，联锁控制装置是非常重要的，其主要是为了保证船闸在通航中的安全。

参考文献：

[1] 王婧.船闸电气控制系统的改造问题探讨[J].才智,2011,(20):73.

[2] 吴在林.浅谈船闸电气控制系统的改造[C].中国航海学会船闸专业委员会2007年年会论文集.2007:149-151.

[3] 刘冬山.闸阀门运行流程及改进探讨[C].中国航海学会船闸专业委员会二届二次年会论文交流论文汇编.2005:120-122.

[4] 张雷.PLC控制技术在船闸电气控制系统中的应用[J].中国水运（下半月）,2009,9(5):3-4.

[5] 苏禹.变频调速系统在船闸电气控制系统中的应用[J].交通科技,2006,(1):85-87.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。