盾构电气培训
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摘要:近年来，隧道及地下空间的大发展，促进了盾构施工技术的飞速进步，作为盾构法施工的主角，现代盾构机集机、电、液、气、传感、信息技术于一体，是一种综合技术很强的隧道开挖施工机器。
盾构施工过程包括土体挖掘、渣土改良、渣土传送、同步注浆、管片拼装以及测量系统等，这些过程都通过盾构机的PLC控制、触摸屏、变频器、气动、液压等来实现盾构掘进中各个环节的自动化。
高自动化控制是现代盾构机的主要特点。
但它也为盾构机的安装、调试、运行、维修以及改进带来了很大的困难。
因此解决盾构机故障也是盾构施工中一个比较棘手和重要的问题。
如何快速、准确地检查并解决盾构机的故障是我们一直探索和研究的问题。
本文结合日本JTSC(原IHI)土压平衡盾构机特点和北京地铁十号线二期第十标段以及南水北调东干渠工程第七标段盾构掘进过程中的盾构维修经验，重点介绍JTSC(原IHI)盾构机的电气系统组成和电气故障处理方法、心得体会。
关键词：盾构机电气系统故障排除Abstract : In recent years , large tunnels and underground space development , and promote the rapid progress of shield construction technology , as the protagonist of shield construction , modern shield machine mechanical, electrical , hydraulic, pneumatic , sensing, information technology in one is a highly integrated technology tunnel excavation machines. Shield construction process , including soil excavation, muck improvement, sediment transfer , synchronous grouting, tube sheet assembly and measurement systems , these processes through the shield machine PLC control, touch screen, inverter , pneumatic , hydraulic etc. shield tunneling achieve all aspects of automation . High automation and control are the main features of modern shield machine . But it also shield machine installation , commissioning, operation , maintenance and improvements brought great difficulties. So to solve the TBM shield construction faults is also one of the more difficult and important problem. How to quickly and accurately check and troubleshooting shield machine is what we have to explore and study. In this paper, Japanese JTSC ( original IHI) EPB shield machine characteristics and Beijing Subway Line two tenth tenders and diversion canal project East Seventh tenders during tunneling shield repair experience , focusing on JTSC electrical Systems (formerly IHI) shield machine composition and electrical troubleshooting methods , and experience.Keywords : shield machine electrical system troubleshooting一、电气系统组成盾构机的电气系统主要分为供配电系统、电机控制系统、PLC自动控制系统、计算机控制及数据采集系统等。
盾构操作培训ppt课件
盾构机分类及应用领域
分类
根据地质条件、隧道断面形状和尺 寸等因素，盾构机可分为土压平衡 盾构机、泥水平衡盾构机、硬岩掘 进机等类型。
应用领域
盾构机广泛应用于城市地铁、市政 管道、水利隧道、交通隧道等领域。 随着技术的不断发展，盾构机的应 用领域还将不断扩大。
02 盾构机操作规范与安全事 项
操作前准备工作
道衬砌结构。
壁后注浆
通过注浆孔向管片背后注入浆 液，填充管片与土体之间的空 隙，提高隧道稳定性。
05
盾构机接收
当盾构机到达接收井时，进行 设备拆除、洞口处理等收尾工 作。
06
05 盾构机故障诊断与排除方 法
常见故障类型及原因分析
电气系统故障
包括电机、传感器、 控制器等电气元件 的损坏或失灵。
推进系统故障
检查并更换损坏的电机、传感器、控 制器等电气元件。
刀盘驱动系统故障排除
更换磨损或断裂的轴承、齿轮、皮带 等传动部件。
推进系统故障排除
检查并更换损坏的推进油缸、推进泵、 推进阀等部件。
盾体结构故障排除
对盾体进行加固、修复或更换受损部 件，确保盾体结构安全稳定。
维修建议
定期对盾构机进行维护保养，及时发 现并处理潜在故障，确保盾构机正常 运行。
定期对盾构机进行维护 保养，确保设备处于良
好状态。
04
停机维护与保养规范
停机前应对盾构机进行全面检查，确保各 部件无故障、无损坏。
做好维护保养记录，详细记录维护保养的 时间、内容、更换的零部件等信息，以便 后续跟踪和管理。
在维护和保养过程中，应注意安全，避免 因操作不当造成人员伤害或设备损坏。
按照盾构机维护保养手册的要求，对设备 进行定期维护和保养。
TBM盾构电气控制系统课件
PLC控制面板24v电源
4号拖车照明 3号拖车照明 2号拖车照明 1号拖车照明 设备桥照明 泡沫泵0.37kw 管片吊机 泡沫水泵7.5kw 混凝土搅拌机7.5kw 二次通风15kw 油脂泵0.18kw 齿轮油泵4kw 冷却水泵5.5kw 工业水泵7.5kw 水过滤循环泵11kw 推进控制泵5.5kw 膨润土泵30kw 管片安装机45kw 补油泵37kw 皮带机30kw 推进泵站110kw 螺旋输送机160kw
PLC的结构
编程器
打印机
外 部
计算机
设
盒式磁带机
备
条码扫描仪
接 口
按钮 触点
输 入
…
模
块
行程开关
输入设备
2024/7/6
存储器 用户
系统程序 程序 数据
CPU 电源
I/O
I/O
扩
扩
展
展
接
单
口
元
指示灯
输 出
电磁线圈
模
…
块
电磁阀
输出设备
2、PLC的工作原理
直接起动控制电路采用PLC控制，其外部接线及内部等效电 路如图所示。可将PLC分成3部分：输入部分、内部控制电路 和输出部分。
ET200 L 中压断路器 3AH
西门子标准通讯总线
PROFIBUS-DP
COROS SICAM LCC
Master Drive
Micro Master
AS-I ET200 U
M 3~
SIMOCODE-DP
M 3~
DP / AS-I Link
AS-I
AS-I
M 3~
断路器
施耐德Premium 系列 PLC
盾构培训ppt课件(2024)
2024/1/26
17
应急处理措施和预案
制定盾构施工应急预案，明确应急组 织、通讯联络、现场处置等方面要求 。
配置必要的应急救援设备和器材，确 保在紧急情况下能够及时响应。
2024/1/26
针对可能发生的突发事件，制定相应 的应急处理措施，如火灾、坍塌、涌 水等。
定期组织应急演练和培训，提高员工 的应急处置能力和协同配合能力。
2024/1/26
刀盘和刀具故障
地质条件复杂、刀具磨损严重等原因导致刀 盘卡滞、刀具异常磨损等故障。
21
故障排除方法和步骤
液压系统故障排除
清洗液压油箱、更换液压油、维修或更换液压泵 等损坏部件。
推进系统故障排除
维修或更换泄漏的推进油缸、清洗或更换推进泵 等关键部件。
ABCD
2024/1/26
电气系统故障排除
2024/1/26
管片拼装机
用于在盾尾进行管片的拼装，形成隧道结构。
螺旋输送机和皮带机
用于将挖掘出的土体运出隧道。
辅助系统
包括液压系统、电气系统、控制系统等，为盾构机提供 动力和控制，确保设备的正常运行。
10
CHAPTER 03
盾构施工技术要点
2024/1/26
11
施工前准备工作
现场勘察
对施工场地进行详细的 地质勘察，了解地质条 件、水文状况及周边环
境。
2024/1/26
设计方案
根据勘察结果，制定盾 构机选型、施工线路、 支护结构等设计方案。
设备准备
按照设计方案，准备相 应的盾构机、配套设备
、施工材料等。
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人员组织
组建专业的施工团队， 包括操作手、技术人员 、安全人员等，并进行
盾构施工安全培训教育全面版
应急救援组织与协调
总结词
应急救援组织与协调是实现快速、有效的应急救援的 关键，必须建立健全的应急救援组织体系，明确各部 门和人员的职责和分工，加强协调和配合。
详细描述
应建立由现场管理人员、安全人员、技术人员等组成 的应急救援组织，明确各部门的职责和分工。同时， 应加强应急救援组织内部的沟通和协调，确保信息畅 通、反应迅速。在出现紧急情况时，应及时启动应急 救援预案，调动一切资源，实施快速、有效的救援行 动。此外，应积极与外部救援机构建立合作关系，以 便在必要时得到外部支援。
THANKS
感谢观看
案例二
某盾构施工项目发生火灾事故，由于消防设施不完善，导致火势迅速蔓延。
国内外盾构施工安全事故对比分析
国内盾构施工安全事故
国内盾构施工事故多与安全管理不到位、操作不规范有关，需要加强安全培训和 监管。
国外盾构施工安全事故
国外盾构施工事故多与地质条件复杂、施工难度大有关，需要引入更先进的技术 和设备。
现场的安全防护。
选用合格装备
选用符合国家标准和行业要求的 合格装备，定期进行维护和保养， 确保设备的正常运行和使用效果。
正确使用与维护
操作人员必须经过培训合格后才 能操作设备，同时要定期对设备 进行检查和维护，确保设备的正
常运转。Βιβλιοθήκη 施工现场安全检查与评估定期安全检查
定期进行安全检查，包括施工前 的安全检查、施工过程中的安全 巡查和施工结束后的安全验收等 ，确保施工过程的安全可控。
实施安全教育培训
定期开展安全教育培训，提高员工的安全意识和技能水平，确保员 工能够熟练掌握安全操作规程。
执行安全检查与隐患排查
定期进行安全检查和隐患排查，及时发现和整改安全隐患，确保施 工现场的安全。
盾构机各系统原理介绍(培训教材)
培训教材盾构机系统原理介绍（C型盾构）宏润建设集团股份有限公司二OO七年八月目录1.概要 (2)2.盾构壳体结构 (2)3.刀盘驱动系统 (3)4.刀盘装置 (5)5.盾构推进系统 (7)6.人行闸 (9)7.管片拼装机 ............................................................... - 10 -8.螺旋输送机 ................................................................ - 11 -9.盾尾密封装置............................................................ - 12 -10.液压系统................................................................. - 13 -11.集中润滑系统.......................................................... - 14 -12.稀油润滑系统.......................................................... - 15 -13.盾尾油脂压注系统................................................... - 15 -14.注浆系统................................................................. - 16 -15.加泥加水系统.......................................................... - 17 -16.冷却系统 (17)17.车架系统 (18)18.皮带输送机 (19)19.双梁系统 (19)20.单梁系统 (20)21.电气系统 (20)1.概要本教材主要内容为盾构机各系统设备的主要功能介绍。
盾构电气控制系统
25A
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160A 160A 160A 160A 160A 160A
பைடு நூலகம்
400V/24VDC
主要完成参数设定、监控、管理功能
采用组态软件，西门子WinCC，施耐德的Factrylink 现场工控机与办公室的管理计算机组成局域网，将 洞内盾构机的信息传输到地面办公室，并储存起来。
操作画面
设定界面：设定盾构对象和控制参数 测量界面：显示盾构中各类检测仪器的测量值 掘进界面：施工时主画面，掘进参数、设备状态 历史曲线画面：以曲线形式显示历史施工数据，可按环号查询 报警画面：及时显示盾构设备运转情况和故障报警 报表 动态曲线 铰接画面：用于铰接操作和控制，并显示盾构姿态
盾构PLC控制系统组成（西门子）
主操作室（主站）
盾构机PLC控制系统配置
PC PC PC
电/光 光/电
控制系统配置示意图
TCP/IP
PC670 VMT
DP
盾构电气维修人员培训计划
盾构电气维修人员培训计划一、培训目标与任务1. 培养具备盾构电气维修技能的专业人员，确保盾构设备的正常运行和维护。
2. 加强对盾构电气维修人员的专业知识、技能、素养等方面的培训，提高其工作能力和水平。
二、培训对象盾构电气维修人员及相关岗位人员。
三、培训内容1. 盾构电气系统的原理、结构及工作原理；2. 盾构电气系统常见故障的检修方法和处理技巧；3. 盾构电气系统的日常维护与保养；4. 盾构电气系统的安全知识和操作规程；5. 盾构电气系统的相关法律法规及标准。
四、培训方式1. 理论学习：通过课堂教学、讲座等形式，向学员传授盾构电气系统的理论知识和技术要点。
2. 实践操作：通过模拟操作和实际维修案例，让学员掌握盾构电气系统的维修技能和处理经验。
3. 现场观摩：安排学员参观盾构电气系统的实际施工现场，了解设备运行情况和维护需求。
五、培训计划1. 阶段一：理论学习时间：3天内容：盾构电气系统的原理、结构、工作原理、常见故障处理方法等理论知识的学习。
方式：课堂教学、讲座等形式。
2. 阶段二：实践操作时间：5天内容：学员进行盾构电气系统的模拟操作和实际维修案例的操作训练。
方式：实际操作训练、案例分析等形式。
3. 阶段三：现场观摩时间：2天内容：安排学员参观盾构电气系统的实际施工现场，了解设备运行情况和维护需求。
方式：现场观摩、学习交流等形式。
六、培训评估1. 学员学习情况考核：通过笔试、实际操作考核、论文撰写等形式，对学员的学习成果进行评估和考核。
2. 学员综合能力评估：通过综合评价，包括理论知识掌握程度、实际操作技能、综合分析能力等方面，对学员的综合能力进行评估。
七、培训效果1. 提高了学员对盾构电气系统的理解和操作技能；2. 培养了一批具备盾构电气维修技能的专业人员；3. 加强了盾构设备的维护保养工作，提高了设备的使用寿命和效率。
八、培训总结通过本次盾构电气维修人员的培训，使得学员深入了解了盾构电气系统的原理、结构和工作原理，掌握了常见故障的检修方法和处理技巧，提高了盾构电气维修的专业能力和水平。
盾构电气控制原理培训(盾构机修必备)
高压开精品关课柜件
各部件的作用 负荷开关：实现回路的分断 接地刀：对线路进行放电，防止误送电给维修人员带来危险； 避雷器：防止雷击等过电压对电气设备的损害。 熔断器：提高短路分断能力
精品课件
2.盾构机400/230V低压配电系统
➢接地形式 由于盾构机的工作环境复杂，为了保障盾构机在工作时设备及人员的安 全，盾构机的接地系统应做到万无一失。盾构机的接地系统包括供电系 统接地、计算机系统的接地、静电接地及等电位接地等。
由于盾构机的工作环境潮湿，用电设备繁多，一旦发生漏电会对设 备及人身产生危害。因此，盾构机需做等电位接地。应用-40*4扁钢作 等电位联结。
精品课件
➢ 盾构机的低压配电系统的形式 (1) 低压配电电压应采用230/400V。带电导体系统的型式宜采用单相二线
制、两相三线制、三相三线制和三相四线制。 (2)在正常的用电环境中，当大部分用电设备为中小容量，且用电设备无特
殊要求时，宜采用树干式配电方式。 (3) 当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的用电环境
中，宜采用放射式配电方式。 (4)当部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电
设备，可采用链式配电方式，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容 量不宜用电设备的情况具体而定。一般盾构机中大容 量的油泵电机、空气压缩机电机、刀盘驱动电机、螺旋输送机的驱动电 机及注浆泵电机都等采用放射式供电。而其他的负荷多数采用树干式配 电方式或链式配电方式。
精品课件
精品课件
（2）计算机系统的接地 盾构机由于有计算机系统的数字地和模拟地，这些接地可以和供电系统 的接地公用接地极。但是接地排要分别设置。且接地电阻不能大于1欧 姆。有条件时还可考虑计算机控制系统的防电磁干扰屏蔽接地。 （3）静电接地
盾构施工安全培训教育全面版ppt课件
05
人员操作规范及技能培训要求
操作人员资质要求及岗位职责明确
操作人员需具备相关工程类专 业背景，熟悉盾构机结构、工 作原理及操作流程。
持有有效的特种作业操作证或 相关职业资格证书，确保具备 从事盾构机操作的法定资质。
明确各岗位职责，包括主操作 手、副操作手、机械维修工、 电气维修工等，确保各项工作 有序进行。
关键部件维护与保养
刀盘刀具
定期检查刀具磨损情况，及时更换磨 损严重的刀具，保证开挖效率。
02
推进油缸
定期检查油缸密封性能，及时更换密 封件，保证推进系统的正常工作。
01
03
铰接油缸
定期检查铰接油缸的伸缩性能和密封 性能，确保盾构机转向灵活。
螺旋输送机
定期检查螺旋输送机的磨损情况和输 送能力，及时更换磨损严重的部件， 保证土体的顺利输送。
管片拼装质量保障措施
管片选型与检验
选用符合设计要求的管片，并进行严格的检验，确保管片质量合 格。
拼装过程监控
采用先进的测量技术和监控系统，对管片拼装过程进行实时监控 ，确保拼装精度和质量。
管片连接与防水处理
采用可靠的连接方式，确保管片之间的连接紧密、防水性能良好 ，防止渗漏和漏水事故。
设备运行监测与故障诊断技术
• 制定详细的施工方案和安全措施，确保施工过程安全可控 。
预防措施制定和改进方向探讨
改进方向探讨
加强技术创新和研发，提高盾构机的适应性和安全性。
完善安全监管体系，加强对施工现场的监督和检查。
加强与相关部门和专家的沟通和协作，共同推动盾构施 工安全水平的提升。
THANKS
感谢观看
工作原理与操作流程
工作原理
盾构机利用刀盘开挖土体，通过推进油缸提供动力，使盾构 机沿设计轴线前进。在推进过程中，通过管片拼装机将预制 管片拼装成隧道衬砌，同时通过螺旋输送机将开挖的土体输 送出隧道。
盾构电气控制系统课件
地铁ห้องสมุดไป่ตู้构隧道施工
地铁盾构隧道施工是盾构电气控制系统应用的重要领域之一 。通过盾构电气控制系统，可以实现盾构机的自动化控制， 提高施工效率，减少人工操作失误，保证隧道施工的安全和 质量。
在地铁盾构隧道施工中，盾构电气控制系统主要负责控制盾 构机的推进、切削、拼装等动作，同时监测施工环境和设备 状态，保证盾构机在最佳状态下运行。
城市管廊盾构施工
城市管廊盾构施工是盾构电气控制系统在城市基础设施建设中的又一应用。管廊 是城市地下管道的综合走廊，包括电力、通信、燃气、供热等管道。
在管廊盾构施工中，盾构电气控制系统主要负责控制盾构机的切削、拼装等动作 ，保证管廊的施工质量。此外，该系统还可以实时监测管廊内部的环境参数，保 证管道的正常运行和安全性。
盾构电气控制系统课件
contents
目录
• 盾构电气控制系统概述 • 盾构电气控制系统的硬件组成 • 盾构电气控制系统的软件功能 • 盾构电气控制系统的应用案例 • 盾构电气控制系统的未来发展
01
盾构电气控制系统概述
盾构电气控制系统的定义与组成
电源系统
为盾构电气控制系统提供电力，包括发电机 、变压器、配电柜等。
05
盾构电气控制系统的未来发展
智能化与自动化
智能化控制
通过引入人工智能和机器学习技术，实现对盾构电气系统的智能控制，提高系统的自适应性、稳定性和可靠性。
自动化操作
利用自动化技术，实现盾构电气系统的自动化操作，减少人工干预，提高工作效率和安全性。
远程监控与云平台技术
远程监控
通过建立远程监控系统，实现对盾构电气系统的实时监测和远程控制，提高系统的可维护性和可管理 性。
盾构电气技术(基础知识)
7、效率 指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效
率就愈高。 8、绝缘电阻
表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与 所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。 9、短路阻抗
当变压器二次绕组短路，在一次绕组施加电压，当二次绕组通过额定电流时， 一次绕组施加的电压与额定电压之比的百分数。
盾构电气技术
---基础知识
变压器
变压器是用来改变交流电压大小的电气设备。它是根据电磁感应的原理，以 相同的频率，在两个或更多的绕组之间，变换交流电压和电流而传输电能的静止 电气设备。
变压器是利用电磁感应原理工作的，它主要由铁心和套在铁心上的两个（或 两个以上）相互绝缘的线圈组成，线圈之间有磁的耦合，但没有电的联系。
具体过程
在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加，直到晶闸管全 导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避 免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路 接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额 定电压，以降低晶 闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐 波污染。
断路器的结构
断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等几部分构 成。
断路器的工作原理
当短路时，大电流（一般10至14倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉 动操作机构动作，开关瞬时跳闸。
当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作 （电流越大，动作时间越短）。
现在有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流异 常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。
盾构机电气设备及元器件基础知识
盾构机电气设备及元器件基础知识培训培训师介绍课程背景学习目标课程结构课堂规则为什么会有这堂课？盾构电气系统庞大而复杂，为了更好的理解电气系统，首先要对组成电气系统的电气设备及元器件有一定认识。
所以我开发了这样一个课程，介绍了各类电气设备及元器件的功能和特性，期望对大家有所帮助。
培训师介绍课程背景学习目标课程结构课堂规则培训完成后，我们将要做到：1.能够陈述各类电气设备及元器件的功能。
2.能够了解各类电气设备及元器件的特性。
培训师介绍课程背景学习目标课程结构课堂规则本课程大纲如下：培训师介绍课程背景学习目标课程结构课堂规则学习过程中，遵守以下规则：1.请关闭移动电话或设定静音状态；2.上课中请勿走动、交谈、接听电话；3.提供真诚的反馈意见；4.要收获有多少，全看你投入有多深；5.多互动，多交流，多提问题；6.信奉“三开原则”：开心、开放、开悟。
01供配电系统隧道内电缆，一次供电10000V AC大功率主驱动供电690V AC照明/冷却220V AC 动力供电，电动机400V AC控制供电24VDC掘进机中有哪些常见的电压等级？照明/泡沫系统24VAC10VDC电位计定义：用来变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
油浸式变压器干式变压器油浸式变压器是将变压器的器身浸泡在绝缘油里，依靠油箱上的散热片与外界交换热量，将变压器的热量带走。
大容量的变压器油箱装有油泵，将油箱内的热油抽出，与专用的散热装置交换热量，再将冷油送入油箱，如此循环，达到冷却变压器的目的。
油浸式变压器干式变压器就是指铁芯和绕组不浸泡在绝缘油中的变压器。
冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。
干式变压器主要分为开启式、封闭式、浇注式三种形式。
开启式：一种常用的形式，其器身与大气直接接触，适应于比较干燥而洁净的室内。
封闭式：器身处在封闭的外壳内，与大气不直接接触(由于密封、散热条件差，主要用于矿用，属于防爆型)。
浅谈盾构电气组成系统及常见故障的解决
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。
2024版盾构施工技术培训课件六
根据隧道设计、地质条件、施工方法等因素，选 择合适的管片类型。
考虑因素
强度、刚度、稳定性、防水性能、耐久性、经济 性等。
管片拼装方法
拼装方式
通缝拼装、错缝拼装。
拼装步骤
清理管片、涂抹防水涂料、安装密封条、定位拼装、紧固连接螺 栓。
注意事项
确保管片拼装精度，防止错台、漏水等问题。
防水材料及施工方法
应急预案制定及演练
制定应急预案 针对可能发生的紧急情况，制定相应的 应急预案，明确应急组织、通讯联络、
现场处置等方面的要求。 开展应急演练
定期组织应急演练，提高员工应急处 置能力，确保在紧急情况下能够迅速、
有效地进行应对。
配置应急资源
根据应急预案的要求，配置必要的应 急资源，如救援设备、医疗器材、应 急照明等。
07
盾构施工安全管理与风险评估
安全管理制度及措施
建立完善的安全管理体系
明确各级管理人员职责，形成有效的安全管 理网络。
加强安全教育和培训
提高员工安全意识，确保员工掌握必要的安 全知识和技能。
制定安全操作规程
针对盾构施工各环节，制定相应的安全操作 规程，确保员工规范操作。
定期开展安全检查
对施工现场进行定期安全检查，及时发现并 消除安全隐患。
的水土压力相平衡，实现稳定掘进。
泥水性能要求
02
泥水需具有良好的造壁性、携砂能力和稳定性，以保证泥膜的
形成和维持。
泥水加压平衡控制要点
03
实时监测泥水仓切口水压、泥水密度和流量等参数，及时调整
泥水注入量和推进速度，确保泥水加压平衡状态。
特殊地层掘进技术
软弱地层掘进技术 采用超前注浆、地表加固等措施提高地层自稳能力；优化 刀盘和刀具设计，降低切削阻力；加强同步注浆和二次注 浆，确保管片背后填充密实。
浅析盾构机电气系统及调试常见故障与解决方法
浅析盾构机电气系统及调试常见故障与解决方法盾构机作为隧道掘进施工中的重要应用设备，保障其电气系统能够正常合理运行是十分必要的，基于此，相关人员在调试过程中需要仔细分析，认真做好盾构机电气系统的调试工作，使盾构机隧道掘进作业的正常开展得到保障。
本文对盾构机电气系统调试过程及调试过程中常见故障及解决方法进行了分析，并给出了相应的说明和阐释。
标签：盾构机；电气系统；调试盾构机的用电设备存在数量多且用电量大的特点，在作业时很容易发生电气事故导致操作设备受到损毁，甚至危及操作人员的人身安全。
因此，在对电气系统进行系统调试时需认真对各组成部分的各方面情况进行仔细分析，找出并改正其中的错误和缺陷，从而确保盾构机电气系统可以安全、正常的运转和使用。
1 盾构机电气系统组成盾构机以电力为动力源，采用的是10kV高压供电。
其电气系统分为：高压供电系统，低压配电系统，PLC控制系统，计算机数据采集系统，机械液压系统控制系统。
其中械液压系统控制系统又细分为刀盘驱动系统，推进系统，管片拼装机和管片输送系统，铰接缸系统，螺旋输送机、皮带输送机系统，泡沫和膨润土系统，盾尾密封系统，同步注浆系统，集中自动润滑系统，冷却系统，仿形刀系统等。
2 盾构电气调试思路（1）高压送电，分级合闸。
在盾构机整机组装完成之后，检查拖车、盾体灯线控制线，给拖车和盾体的照明灯拉临时线送电照明。
检查4号拖车（TC4）变压器线路，查看油温、油位等控制线圈连接是否正确，确认高压相序无误后，即可打开高压开关柜开关给3号拖车低压配电柜送高压电。
手动将所有急停按钮全部复位（包括主控室琴台、所有控制盒、配电柜、外部支撑柱上的急停按钮）。
用万用表检测（低压配电柜中）开关下级是否有线间短路及接地现象，电源火线、零线是否连接正确。
确认无误后方可合闸。
带刹车电机需要打开电机接线盒，检查其刹车模块接线是否正确。
（2）参数设置：该阶段的参数设置主要指电力参数仪设置、补偿控制器设置、断路器参数设置等动力系统的参数设置。
2024版地铁工程盾构施工技术培训讲义
后配套设备
为盾构机提供稳定可靠的动力和控制 支持，确保盾构机的正常运行和高效 施工。
05
2024/1/28
04
排土装置
具备大排量、高效率的特点，确保挖 掘出的土体能够及时排出隧道，保持 施工环境的清洁和安全。
10
03
CATALOGUE
地铁工程盾构施工方法与技术
管片拼装机
负责管片的抓取、定位和拼装， 形成隧道衬砌。
后配套设备
包括电气系统、液压系统、控 制系统等，为盾构机提供动力 和控制支持。
8
盾构机工作原理及流程
2024/1/28
工作原理
盾构机利用刀盘驱动系统破碎土体，通过推进系统实现盾构机 的推进和姿态调整。挖掘出的土体经排土装置排出隧道，同时 管片拼装机进行管片的拼装，形成隧道衬砌。
2024/1/2片，分为标准管片、 特殊管片等类型。
拼装技术
采用分块拼装技术，将管片按照设计要求拼装成环，形成 隧道结构。
质量控制
在管片生产、运输、拼装等各个环节，要加强质量控制和 检验，确保管片质量和隧道安全。同时，要定期对盾构机 和施工设备进行维护和保养，确保设备性能良好。
22
06
CATALOGUE
环境保护、安全文明生产要求及实践案例 分享
2024/1/28
23
环境保护法规政策解读及实施要求
环境保护法规政策概述
介绍国家及地方相关环保法规政策，包括环境影响评价、排污许可、污染防治等方面的
规定。
环保法规政策在地铁工程中的实施要求
结合地铁工程特点，阐述环保法规政策在工程建设中的具体要求和实施措施，如施工噪 声、振动、废水、废气等污染物的控制标准。
2024盾构施工技术培训
富水地层
加强防水措施，如采用 高抗渗混凝土管片、加 强壁后注浆等，防止渗
漏和涌水。
复合地层
针对不同地层特点，灵 活调整盾构机参数和施 工方法，确保施工顺利
进行。
05
管片拼装与防水措施
管片类型选择及拼装方法
管片类型
根据工程需求和地质条件，选择合适的管片类型 ，如平板型、承插型、企口型等。
将勘察和评估结果整理成详细的地质 资料，为后续施工提供指导和参考。
地质评估
根据勘察结果，对地层稳定性、渗透 性、承载力等进行评估，预测施工中 可能出现的问题，制定相应的应对措 施。
施工图纸审查与交底
施工图纸审查
组织专家对施工图纸进行审查， 确保设计符合规范要求，满足施 工需要。对于存在的问题，及时
启动与调试
熟悉盾构机结构、性能及操作规程，检查 设备完好情况，确认工作环境安全。
按照启动顺序逐一启动各系统，进行空载 试运行，观察各仪表指示是否正常，确认 无误后方可进行下一步操作。
掘进操作
停机与维护
根据地质条件和设计要求，选择合适的掘 进模式，调整盾构机参数，控制掘进速度 、土压平衡等关键指标。
按照规定程序停机，进行日常检查和维护 保养工作，确保设备处于良好状态。
04
隧道掘进技术要点
土压平衡控制策略
土仓压力设定与调整
根据地质勘察资料，合理设定土仓压力，确保开挖面稳定。
排土量控制
实时监测排土量，与理论值进行对比，及时调整推进速度和螺旋 输送机转速。
渣土改良技术
针对不同地层，采用合适的渣土改良剂，提高渣土的流动性和止 水性。
泥水加压平衡技术
泥水系统组成
01
施工工艺
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NO. 30
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30
变频器控制方式
矢量控制方式
矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量， 根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行 控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。 这种方法通过矢量坐标电路对电动机励磁电流和转矩电流分别进 行控制。同时控制两分量间的幅值和相位，所以称这种控制方式 称为矢量控制方式。
NO. 7
中国铁建重工集团有限公司
7
断路器
微型断路（0.5A~63A）
马达保护开（0.1A~80A）
塑壳断路器（40A~630A）
框架断路器（630A~4000A）
NO. 8
中国铁建重工集团有限公司
8
断路器
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在 规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。 断路器可 用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保 护。当发生严重的过载、短路或欠压等故障时能自动切断电路，其功能相 当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。
变频器调速优势
平稳 平滑软启动，降低启动冲击电流，确保电机安全 节能 风机、水泵能耗按速度的立方递减 精确 高精度宽范围的无级调速，变传统电机为智能电机 高效 提高工艺要求、提升产品质量、减轻人工劳动强度 自动化 非常方便接入通讯网络控制，实现生产自动化控制
NO. 22
中国铁建重工集团有限公司
22
变频器关键技术指标
软启 恒流起动。软起动器可以引入电流闭环控制，使电 机在起动过程中保持恒流，确保电机平稳起动。 根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地 无级调整至最佳的起动电流。
NO. 15
中国铁建重工集团有限公司
15
软启的启动方式
快速起动 此种运行模式在斜坡模式及限流模式下均可工作。快速起动可 使电机吸引更多电流以产生更多转矩以消除高摩擦负载。快速 起动转矩可以设定为电机跨线锁定转子转矩的5-85%,电流相应 为电机跨线锁定转子电流的23-92%，出厂缺省值为5%，快速 起动时间可设定为0.0至2.0秒。
NO. 18
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18
软启动器
软停机 电机停机时，传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。但有许多应 用场合，不允许电机瞬间关机。例如：高层建筑、大楼的水泵系统， 如果瞬间停机，会产生巨大的“水锤”效应，使管道，甚至水泵遭到 损坏。为减少和防止“水锤”效应，需要电机逐渐停机，即软停车， 采用软起动器能满足这一要求。在泵站中，应用软停车技术可避免泵 站的“拍门”损坏，减少维修费用和维修工作量。 软起动器中的软停车功能是，晶闸管在得到停机指令后，从全导通逐 渐地减小导通角，经过一定时间过渡到全关闭的过程。停车的时间根 据实际需要可在0 ~ 120s调整。
NO. 9
中国铁建重工集团有限公司
9
断路器的结构
触头系统 灭弧系统 操作机构 脱扣器 外壳
NO. 10
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10
断路器的工作原理
当短路时，大电流（一般10至14倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器 拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。 当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动 作（电流越大，动作时间越短）。 现在有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流 异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。
NO. 6
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6
变压器的技术指标
6、空载损耗 指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次 是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。 7、效率 指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大， 效率就愈高。 8、绝缘电阻 表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低 与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
NO. 5
中国铁建重工集团有限公司
5
变压器的技术指标
1、工作频率 变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种 频率称工作频率。 2、额定功率 在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功 率。 3、额定电压 指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。 4、电压比 指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。 5、空载电流 变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空 载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对 于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。
NO. 16
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16
软启的启动方式
斜坡启动 电机以跨线转子转矩5-85%的初始转矩加速，电流相应为电机 跨线锁定转子电流的23-92%，出厂缺省值为35%。然后通过 提升电机电压将转矩提升至设定的加速斜坡时间(tr). 斜坡起动时间可设定为0.5至180秒，出厂缺省值为9秒。旋钮 tr控制的前半程在0.5至20秒间调整，接下来四分之一的时间在 20至60秒间调整，剩下的四分之一时间在60至180秒间调整。 软启动器将电流限定为设定的转矩。当电机达到所需速度后， 将转入旁路。
盾构电气
部
门：电气研究院
NO. 1
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大纲
一、电气元器件介绍
二、电气系统介绍
三、盾构操作
四、电气维护
五、经验分享
NO. 2
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2
电气元器件介绍
变压器 断路器 软启动器 变频器 接触器 电机 接近开关 继电器 比例阀放大器 电缆 气体检测传感器 开关电源 可编程逻辑控制器（PLC） 工控机
予电机全电压，即为软起动。
NO. 13
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13
软启动器
在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加，直到晶 闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动， 降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过 程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电 动机正常运转提供额 定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器
NO. 17
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17
软启的启动方式
限流起动 使用限流软起动模式时，起动时间设置为零，软起动器得到起 动指令后，其输出电压迅速增加，直至输出电流达到设定电流 限幅值，输出电流不再增大，电动机运转加速持续一段时间后 电流开始下降，输出电压迅速增加，直至全压输出，起动过程 完成。 起动转矩（T2）可设定为电机跨线锁定转子转矩的5-85%，电 流相应为电机跨线锁定转子电流的23-92%，T2缺省值为35%。 限流起动时间可设定为0.5至180秒，出厂缺省值为9秒。
NO. 31
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31
矢量控制方式
有速度传感器矢量控制方式 在速度控制器中把速度指令和速度反馈信号进行差值比较，然后进行pi控制 后，经过一定的滤波时间，再经过转矩限定，输出转矩电流，进入转矩环控制。 无速度传感器矢量控制方式(SVC) SVC的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分 别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过 控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的 指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。 基于转差频率的矢量控制方式 基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U / f ＝恒定控制的基础上， 通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率f，然后根据希望得 到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用变频器的输出 频率f进行控制的。 中国铁建重工集团有限公司
NO. 28
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28
U/f控制方式
U/f调速特性之：预定义U/f曲线
NO. 29
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29
U/f控制方式
U/f调速特性之：用户自定义U/f曲线 对于其他特殊的负载，如同步电动机，则可以通过设置用户自定 义U/ f曲线的几个参数，来得到任意U/ f曲线，从而可以适应这 些负载的特殊要求和特定功能。
NO. 11
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11
软启动器
NO. 12
中国铁建重工集团有限公司
12
软启动器
软起动器是一种集软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机 控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控 电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。 运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通 角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋
NO. 19
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19
参数设置
NO. 20
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20
变频器
NO. 21
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21
变频器
简介 变频器是交流电气传动系统的一种,是将交流工频电源转换 成电压、频率均可变的适合交流电机调速的电力电子变换 装置，英文简称VVVF ( Variable Voltage Variable Frequency）。随着对自动化需求的增加，变频 器控制的三相交流电机慢慢成为自动加工设备的标准配置。 交流调速正慢慢取代直流调速。
NO. 24
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24
变频器工作原理
NO. 25
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变频器工作原理
整流单元 作用：整流器与交流电源相连接，产生脉动的直流电压 主要构成器件：整流桥 分类：可控整流和不可控整流 a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用 b. 为各个控制线路供电 c.可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能 a. 逆变器将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压 b. 采用可变或固定直流电压型中间电路的逆变器。不论哪种半 导体元件，其原理基本相同 c. 控制电路用不同的调制极数使半导体器件通断，改变变频器 的输出频率 a. 控制变频器半导体器件 b. 变频器和周边电路的数据交换 c. 收集和报告故障信息 d. 执行对变频器和电机的保护功能 中国铁建重工集团有限公司 26