盾构电气控制系统简介

盾构电气控制原理培训一、概述盾构机是一种用于地下隧道施工的工程设备，其电气控制系统是保障盾构机正常运行的关键部分。

盾构机电气控制原理培训是为了使操作人员能够正确理解和掌握盾构机的电气控制原理，从而能够对盾构机进行正确的操作和维护。

二、盾构机电气控制系统组成1.电气控制柜：包括盾构机的主控制柜及其附属设备，用于控制盾构机的运行状态和各种功能。

2.线束系统：负责传输电气控制信号和供电。

3.仪表系统：用于显示和监测盾构机的运行状态。

4.传感器和执行机构：用于感知和控制盾构机的各种运动和功能。

三、盾构机电气控制原理1.盾构机电气控制系统的运行原理：盾构机电气控制系统通过接收和处理各种信号，控制盾构机的运行状态和功能。

其中，信号的传输主要通过线束系统实现，而电气控制柜则负责信号的处理和控制。

2.盾构机电气控制系统的主要功能：（1）启动和停止盾构机的运行；（2）控制盾构机各个部件的运动，如控制推进器的启停和推进速度；（3）控制盾构机的工作环境，如控制喷射混凝土的喷射速度和压力；（4）监测和显示盾构机的运行状态，如显示推进器的推进力和速度。

3.盾构机电气控制系统的关键技术：（1）PLC编程：PLC是电气控制系统的核心部分，通过编写PLC程序，实现对盾构机各个部件的控制和监测。

（2）变频调速技术：盾构机的推进器通常采用电动机驱动，通过变频器对电动机进行调速，可以实现对盾构机推进速度的精确控制。

（3）传感器技术：传感器主要用于感知和监测盾构机的各种运动和环境参数，如推进力、推进速度、温度等。

四、盾构机电气控制原理培训内容1.盾构机电气控制系统的构成和工作原理；2.盾构机电气控制系统的功能和特点；3.盾构机电气控制系统的关键技术和设备；4.盾构机电气控制系统的操作和维护。

五、盾构机电气控制原理培训的目标通过盾构机电气控制原理培训，参训人员应该能够：1.理解盾构机电气控制系统的组成和工作原理；2.掌握盾构机电气控制系统的功能和特点；3.了解盾构机电气控制系统的关键技术和设备；4.能够独立操作和维护盾构机的电气控制系统。

盾构机控制系统原理(海瑞克)简介本文档介绍了盾构机控制系统的原理，重点关注了海瑞克（Heraeus）控制系统。

盾构机控制系统概述盾构机控制系统是指用于控制盾构机运行和操作的一系列电子设备和软件。

其中，海瑞克控制系统是一种先进的控制系统，具有高度自动化和智能化的特点。

海瑞克控制系统特点海瑞克控制系统采用先进的传感器技术和自动化控制算法，具有以下特点：1. 高精度：海瑞克控制系统能够实时监测和控制盾构机的运行状态，以保证施工精度和安全性。

2. 自动化：海瑞克控制系统能够自动调节盾构机的行进速度、转向角度和推进力等参数，提高施工效率和质量。

3. 智能化：海瑞克控制系统通过分析大量数据和运行经验，能够自主研究和优化控制策略，不断提升盾构机的自动化水平。

盾构机控制系统原理海瑞克控制系统的工作原理如下：1. 数据采集：海瑞克控制系统通过各类传感器实时采集盾构机的运行数据，包括推进力、转向角度、地层变化等。

2. 数据处理：海瑞克控制系统将采集的数据传输至控制单元，并进行数据处理和分析，生成对应的控制指令。

3. 控制指令传输：海瑞克控制系统将生成的控制指令传输至盾构机相关设备，包括电机、阀门等，实现对盾构机的精确控制。

4. 运行监测：海瑞克控制系统持续监测盾构机的运行状态，及时调整控制策略以应对不同的地质条件和施工要求。

海瑞克控制系统的应用海瑞克控制系统广泛应用于盾构机的控制和管理中。

它被用于地铁、隧道和地下工程等领域，提高了盾构机的施工效率和质量。

结论盾构机控制系统的核心原理是通过数据采集、处理和控制指令传输实现对盾构机的精确控制。

海瑞克控制系统作为一种先进的控制系统，具备高精度、自动化和智能化的特点，在地铁和隧道建设中发挥着重要作用。

海瑞克盾构机电气系统概述————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：海瑞克盾构机电气控制系统概述李剑祥（中铁六局集团有限公司深圳地铁2号线项目部广东深圳 518056）摘要：对海瑞克土压平衡盾构机电气控制系统进行概述，并分别对其配电系统、可编程控制系统和计算机控制及数据采集分析系统三个部分的设计进行总结，以加深对其整个电气控制系统原理的理解。

关键词：电气系统配电系统可编程控制系统计算机控制及数据采集分析系统0 海瑞克盾构机电气系统简介盾构机是一种集机械、液压、电气和自动化控制于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备，其技术先进、结构庞大。

如果把机械部分比喻成人的四肢，那么液压系统比喻成人的血液系统，则电气控制系统就是人的神经系统。

当前盾构机电气控制系统均采用世界上最先进、可靠的技术以保证系统稳定可靠地运行。

海瑞克盾构机电气控制系统分为配电系统、可编程控制系统和计算机控制及数据采集分析系统三个部分。

下面对该三个部分进行介绍。

1 配电系统盾构施工是参考工厂式的流程化作业施工，盾构机的配电系统设计原则也是参照工厂供配电原理设计的。

配电系统分为高压系统和低压系统，其用电设备列表如下：序号用电设备设备容量备注1 刀盘驱动945kW2 超挖刀7.5kW3 推进系统75kW4 管片安装机45kW5 螺旋输送机250kW6 皮带输送机22kW7 注浆泵30kW8 砂浆储存罐的搅拌器7.5kW9 液压油过滤泵11kW10 主轴承润滑4kW11 管片吊机2x2kW12 排水泵12kW13 冷却水系统7.5kW14 二次通风机11kW15 空压机110kW16 泡沫系统18kW17 补油泵55 kW18 其他设备75kW总功率1682kW1.1高压系统经过负荷计算，Sj1≈2000kVA，则选择的电压器容量为2000kVA，选择的高压电缆进线为UGP-3×50+1×25，选用的高压环网柜电压等级为12KV，容量为200A，变压器带温度和密封性故障报警。

浅谈盾构电气组成系统及常见故障的解决摘要：盾构电气系统是盾构机的核心组成部分,在盾构施工中有着重要的作用，电气系统一旦出现故障，就会影响施工的质量与进度，因此必须及时解决。

本文介绍了盾构电气组成系统，并探讨了盾构电气组成系统常见故障的解决措施和预防措施。

关键词：盾构；电气组成系统；常见故障；解决一、盾构电气组成系统盾构机以电力为动力源，通过PLC、控制按钮、计算机、变频器、气动、液压来实现隧道掘进中各个环节的自动化。

盾构施工中包括推进，注浆，导向，泥水循环，箱涵和管片的运送，管片拼装等环节，这些过程都是通过传感器检测与监控，用PLC，计算机与一些主控按钮来实现人机对话的，这也体现了盾构施工的高自动化。

（一）高压供电高压电柜一般由电源进线柜、计量柜、避雷柜和出线柜组成。

电源从所在地的10kV配电柜引来，高压电柜放置于地面上，通过高压电缆与盾构机上面的开闭站相连，开闭站又通过机器上的变压器降压后供机器使用。

（二）低压配电低压系统一般由主频器驱动系统、泵站驱动系统、主控制室系统、盾体左系统、盾体右系统、内循环水及皮带机系统和前系统组成。

（三）变压器盾构机常用的变压器有波纹密封油浸式和干式变压器两种。

油浸式变压器具有体积小、价格低等优点，但其维护不便；而干式变压器维护方便，过载能力强，但体积大、价格贵。

因此目前一般常见的是盾构机采用的是全密封油浸式变压器，它使变压器内部与大气隔离，防止油的劣化和绝缘受潮，增强了运行的可靠性。

（四）主要动力设备盾构机上面的主要动力设备有盾构推进油缸、刀盘、拼装机、螺旋机、皮带机、砂浆搅拌机、超挖刀、盾尾密封、润滑设备、冷却设备、管片吊装设备等。

（六）电气控制器件盾构机上面的电气控制器件主要有隔离开关、断路器、接触器、PLC主控模块、PLC输入输出模块比例放大模块、模拟输出模块等。

PLC可偏程控制系统具有系统功能强、可靠性高、抗震性能好、编程容易、修改方便、扩充维修容易等一系列优点。

土压平衡盾构机电气系统概述及电气故障处理方法与心得土压平衡盾构机电气系统概述及电气故障处理方法与心得一、土压平衡盾构机电气系统概述土压平衡盾构机是一种新型的隧道掘进机，它采用一种特殊的“土压平衡”原理，它将土体形成一个密封的壳体，以减少掘进过程中土体流失。

因此，土压平衡盾构机被认为是一种较安全、节能、高效的建筑机械，由于它的优势，已被广泛应用于隧道掘进、管道掘进等各种工程中。

土压平衡盾构机的电气系统是其运行的核心部分，它主要包括电源系统、控制系统、供电系统、动力系统及时间定时系统等。

其中，电源系统是提供电力的主要部分，它主要包括发电机、变压器、调压器、电力母线等部件；控制系统是控制盾构机运行的重要部分，它主要包括控制台、控制器、传感器、开关、按钮等部件；供电系统是将电源系统提供的电力转换为盾构机所需电能的部分，它主要包括接触器、继电器、变频器等部件；动力系统是将电能转换为机械能的部分，它主要包括电机、风扇、泵等部件；时间定时系统是让盾构机在指定时间内运行的部分，它主要包括智能定时器和编程控制器。

二、电气故障处理方法 1. 首先要做的是检查系统电路，检查是否有断路、短路等情况，如果有，要及时处理，以免影响系统正常运行。

2. 其次，要检查各个电气部件的连接，确保每个部件的连接良好，以免出现电气短路等故障。

3. 再次，要检查电气元件的状态，如发电机、调压器、接触器、继电器等，如果有故障，要及时进行维修和更换。

4. 最后，要定期对电源、控制、供电、动力及时间定时系统进行检查和维护，确保系统的可靠性和安全性。

三、心得随着社会建设需求的不断增加，土压平衡盾构机已经成为现代建筑行业不可或缺的重要设备，它拥有安全、高效、节能等优势，受到广大建筑行业用户的青睐和欢迎。

然而，由于它的复杂性，其电气系统也显得尤为重要，为了保证其正常运行，必须对电气系统进行定期的检查和维护，以确保系统的可靠性和安全性。

在遇到电气故障时，要及时进行检查和处理，以免影响系统的正常运行。

盾构机电气控制系统1、盾构机配电系统由高压配电系统和低压配电系统组成2、油浸式变压器有液位、温度及密封的检测装置，当达到临界值时会发出报警信号，一旦达到极限值可切断高压开关，保护变压器。

3、功率较大的电动机直接启动时有较大的冲击电流，为了避免启动电流对电网的冲击，对大功率的电动机采用软启动器启动，中小功率的电机采用星三角启动或直接采用启动方式4、中铁装备盾构机低压系统系统的组成。

主要由主配电柜（TC3）、主控室(TC1)、拖车2配电柜（TC2）、盾体左侧配电柜（DTL）、盾体右侧配电柜（DTR）等组成。

实现对盾构机各个系统的供电5、PLC是一种工业控制装置；是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。

6、下列可编程控制器的特点错误的是（ 2 ）（1）无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强（2）通用性不强，控制程序不可变，使用不方便（3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强（4）编程简单，容易掌握（5）系统的设计、安装、调试工作量少（6）维修工作量小，维护方便（7）体积小，能耗低.7、中铁装备盾构机通讯系统说法不正确的是（3）（1）含人舱的三部防爆电话、三部声能电话及主控室一部普通电话，合计七部电话；必要时，可在适当位置增设电话。

（2）人舱三部防爆电话和主控室电话采用分机拨号方式；可以通过隧道光纤与隧道外项目部电话等实现通话功能。

（3）人舱三部声能电话在停电的情况下不，也能实现通话的功能。

8、中铁装备盾构机照明系统不正确的是（ 3 ）（1）由于隧道环境相对比较恶劣，粉尘多、湿度高，在淤泥质地层有可燃气体的可能；基于以上原因，照明灯采用三防灯具（防尘、防水、防爆）。

（2）考虑到隧道延伸需要更换高压电缆或紧急停电，部分灯具含有应急照明，当断电时，自动切换到应急照明功能（3）照明系统采用380V的电压9、高压电缆的防护（电缆沟、穿管、穿墙、弯曲、悬挂、标识）10、高压电缆的防护是安全用电的关键一环，下列说法错误（2）（1）在穿越的路面必须有电缆沟或穿管，（2）允许有露天地面敷设，（3）穿墙、弯曲、悬挂电缆都不允许有扭曲，强弯等应力集中。

第11章电气控制系统11.1电气控制系统组成供电系统主要包括：高压电缆、电缆卷筒、高压开关柜、变压器、配电柜以及主机控制系统等。

11.2高压电缆维护1) 检查高压电缆有无破损，如有破损要及时处理。

2) 检查高压电缆铺设范围内有无可能对电缆造成损坏的因素，如果有要及时采取防范措施。

3) 定期对高压电缆进行绝缘检查和耐压试验。

（做电缆延伸时进行试验）11.3电缆卷筒维护1) 检查电缆卷筒变速箱齿轮油油位，及时加注齿轮油。

2) 检查电缆卷筒链轮的链条，注意加注润滑脂。

3) 定期检查电缆卷筒滑环和电刷的磨损情况，注意清洁滑环和电刷。

4) 检查电刷的弹力以及电刷与滑环的接触情况，必要时进行修理或更换。

5) 检查电缆接头的紧固情况，必要时紧固接头。

6) 检查绝缘支座和滑环的绝缘情况，必要时进行清洁处理。

11.4高压开关柜维护1) 定期进行高压开关柜的分断、闭合动作试验。

检查其动作的可靠性。

2) 检查六氟化硫气体压力是否正常。

（压力表指针在绿色区域为正常）3) 检查高压接头的紧固情况。

11.5变压器维护1) 变压器应有专人维护保养，并定期进行维护、检修。

2) 检查变压器散热情况和变压器的温升情况。

3) 定期对变压器进行除尘工作。

4) 监视变压器是否运行于额定状况，电压、电流是否显示正常。

5) 注意监听变压器的运行声音是否正常。

6) 观察变压器的油标，油面不得低于最低油位。

7) 检查油温是否超标，油色有无变化。

8) 检查是否有油液的渗漏现象。

9) 检查接地线是否正常。

11.6配电柜维护1) 检查配电柜电压和电流指示是否正常。

2) 检查电容补偿控制器工作是否正常。

3) 检查补偿电容工作时的温升情况，温度是否在允许的正常范围内。

4) 检查补偿电容有无炸裂现象，如有需要更换。

5) 检查补偿电容控制接触器的放电线圈有无烧熔现象，如有要尽快更换。

6) 检查配电柜内的温度是否正常，检查配电柜制冷机是否正常工作，检查制冷机的冷却水流量是否正常。

盾构机电气控制系统【内容提要】介绍了海瑞克盾构机开发工作中电气部分、供配电系统、可编程控制系统和计算机控制及数据采集分析系统三个部分的设计。

【关键词】电气控制系统1 概述盾构机是集掘进,出渣,衬砌（管片安装）于一体的大型现代化隧道施工机械, 它将传统的隧道和地下工程施工变成工厂化作业。

随着我国经济的快速发展,对盾构机的需求越来越大。

我集团为了开拓成都地铁市场，从德国海瑞克采购了两台土压平衡盾构机，现已在成都地铁项目部投入使用，本文就其中的电气系统部分的设计做一简要概述。

2 盾构机电气系统设计盾构机电气系统主要分为三部分:供配电系统、可编程控制系统、计算机控制及数据采集分析系统。

2.1 供配电系统主要包括10kV 高压电缆、高压电缆卷筒、高压开关柜、变压器、低压开关柜、低压断路器、软启动器、变频器等。

供配电系统的主要功能是为盾构机提供动力和电气保护, 控制电机运转。

2.1.1 供配电系统设计2.1.1.1 负荷统计(表1)2.1.1.2 负荷计算一般地, 电力负荷的计算可以采用三种方法:a. 需要系数法;b. 二项式法;c. 利用系数法。

其中利用系数法的计算结果比较接近实际负荷。

利用系数法的计算公式是:P j =kmax∑Pp（1）Q j =kmax∑Qp（2）（3）表1 盾构掘进机用电负荷统计表1 盾构掘进机用电负荷统计其中, Kmax 为最大系数, 是指最大负荷班内的半小时最大平均有效功率（Pj）与总平均负荷（∑P p）之比, 可以根据有效台数和平均利用率查表求得; P p=k L·P e, Q p= P p·tgφ,k L为在最大负荷班内的利用系数,P e为设备组容量之和。

在设计计算时,考虑到盾构机工作的一些特点,对上述计算方法进行简化。

盾构机工作时有以下特点:a. 连续工作时间长,经常连续工作数小时乃至昼夜;b. 主要用电设备（如液压站马达）基本上同时在运转;c. 日光灯等设备容量大于额定功率（1.2 倍）的设备容量;d. 系统中采用了功率因数自动补偿设备, 可使功率因数保持较高水平（0.9）。

简介盾构电气设备盾构机电气设备包括电缆卷筒、主供电电缆、变压器、配电柜、动力电缆、控制电缆、控制系统、操作控制台、现场控制台、螺旋输送机后部出土口监视器、电机、插座、照明、接地等。

电器系统最小保护等级为IP5．5。

主供电电缆安装在电缆卷筒上，10kV的高压电由地面通过高压电缆沿隧道输送到与之连接的主供电电缆上，接着通过变压器转变成400v，50Hz的低压电进人配电柜，再通过供电电缆和控制电缆供盾构机使用。

西门子S7-PLC是控制系统的关键部件，控制系统用于控制盾构机掘进、拼装时的各主要功能。

例如盾构机要掘进时，盾构机司机按下操作控制台上的掘进按钮，一个电信号就被传到PLC 控制系统，控制系统首先分析推进的条件是否具备(如推进油缸液压油泵是否打开，润滑脂系统是否工作正常等，．如果推进的条件不具备，就不能推进，如果条件具备，控制系统就会使推进按钮指示灯变亮，同时控制系统也会给推进油缸控制阀的电磁阀供电，电磁阀通电打开推进油缸控制阀，盾构机开始向前推进。

PLC安装于控制室，在配电柜里装有远程接口，PLC系统也与操作控制台的控制电脑及VMT公司的SLS-T隧道激光导向系统电脑相连。

盾构机操作室内的操作控制台和盾构机某些可移动装置旁边的现场控制台(如管片拼装机、管片吊车、管片运送小车等)用来操作盾构机，实现各种功能。

操作控制台上有控制系统电脑显示器、实现各种功能的按钮、调整压力和速度的旋钮、显示压力或油缸伸长长度的显示模块及各种钥匙开关等。

螺旋输送机后部出土口监视器用来监视螺旋输送机的出土情况。

电机为所有液压油泵、皮带机、泡沫剂泵、合成泡沫用水水泵、膨润土泵等提供动力。

当电机的功率在30kW以下时，采用直接起动的方式，当电机的功率大于30kW时，为了降低起动电流，采用星形—三角形起动的方式。

中铁装备48#盾构机电气控制系统概述发布时间：2021-08-13T10:49:56.490Z 来源：《科学与技术》2021年4月第10期作者：贾鹏[导读] 对中铁装备48#土压平衡盾构机电气控制系统进行概贾鹏中国中铁四局集团城市轨道交通工程分公司安徽省合肥市230000摘要：对中铁装备48#土压平衡盾构机电气控制系统进行概述，并分别对其配电系统、可编程控制系统和计算机控制及数据采集分析系统三个部分的设计进行总结，以加深对其整个电气控制系统原理的理解。

关键词：电气系统配电系统可编程控制系统计算机控制及数据采集分析系统0中铁装备48#盾构机电气系统简介盾构机是一种集机械、液压、电气和自动化控制于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备，其技术先进、结构庞大。

如果把机械部分比喻成人的四肢，那么液压系统比喻成人的血液系统，则电气控制系统就是人的神经系统。

当前盾构机电气控制系统均采用世界上最先进、可靠的技术以保证系统稳定可靠地运行。

中铁装备盾构机电气控制系统分为配电系统、可编程控制系统和计算机控制及数据采集分析系统三个部分。

下面对该三个部分进行介绍同时在日常工作中盾构机电气系统的应用和故障排除方法示例和思路进行简单的介绍。

1 配电系统盾构施工是参考工厂式的流程化作业施工，盾构机的配电系统设计原则也是参照工厂供配电原理设计的。

配电系统分为高压系统和低压系统，其用电设备列表如下：序号用电设备设备容量备注1 刀盘驱动 660kW 6组电机2 螺旋输送机 200kW 轴式3 推进系统 75kW 最大推力3400t4 管片安装机 55kW 中心回转式5 注浆泵 30kW 双活塞6 辅助泵 22kW7 液压油箱过滤泵 11kW8 控制油泵 5.5kW9 空压机1 37kW10 空压机2 37kW11 膨润土泵 18.5kW12 泡沫混合液泵 8.8kW13 增压水泵电机 7.5kW14 内循环水泵 5.5kW15 污水泵 15kW16 砂浆搅拌 5.5kW17 混合液搅拌 4.4kW18 盾壳膨润土 7.5kW19 齿轮油泵 4kW20 风筒吊机 2.2kW21 进水水管卷筒电机 1.5kW22 出水水管卷筒电机 1.5kW23 泡沫泵 0.55kW24 皮带输送机 37kW25 二次风机 15kW26 管片吊机 11kW27 超挖刀泵 5.5kW28 照明及工控 5kW总功率 1288.45kW1.1高压系统由于盾构机整机负荷较大(1000KV A以上)，如果直接采用低压供电，电缆将承受巨大的供电电流且压降过大造成设备无法正常工作，故盾构机通常采用高压10KV供电。