第3讲 盾构机的供配电及电控系统
之间，过高会减小变压器的寿命，还会增加变压器的故障；
变压器的负荷率过低会增加变压器的损耗，起不到节能的 效果。
•
2.变压器型式的选择：
油浸式与干式的选择：干式需要机械通风
带外壳保护式与不带外壳保护式：带外壳保护式可紧
•
•
凑布臵
• 5.3 盾构机380/220V低压配电系统
•
•
5.3.1接地系统
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。
同。但是有一点是相同的，即保护线上不应设臵保护电器
及隔离电器。 • 在使用时可根据系统的特点选择合适的接地形式。但当设 备用电点距离变压器较远时，且设备用电三相分配不平衡 时，选择TN系统接地方式就不太合适。这时应选择安全性 更高的TT系统。
•
TT系统：电力系统有一点直接接地，受电设备的外露
可导电部分通过保护线接至与电力系统接地点无直接关联 的接地极。变压器的零线N与接地线PE线不共用接地极。 PE线在用电设备处做接地极。
一二级负荷，可采用EPS作为第二路电源，其中EPS技术又可
分为集中式和分散式。当这些一二级负荷的容量较大时宜可 用能自启动的自备柴油发电机作为第二路电源。自备柴油发 电机容量选取的原则要能保证所带负荷正常运行，又要保证 所带电动机的启动。一般1KVA自备柴油发电机允许直接启动 电动机的容量为0.12KW。 •
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。
5.3.2
•
盾构机的低压配电系统的形式
低压配电电压应采用220/380V。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。 • 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。 • 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。 •
•
• • • • • • •
变压器的容量 800KVA 1000KVA 1250KVA 1600KVA 2000KVA 2500KVA
•
在供配电系统的负荷计算中常用的是需要系数法.
• •
（1）用电设备的工作制：
盾构机中用电设备种类繁多，用途各异，工作方 式不同，按其工作制可分为以下三类。
• ①长期工作制（连续运行工作制）。例如隧道通风机、
水泵、空气压缩机、液压油泵及螺旋输送机的驱动电机
等负荷比较稳定的用电设备，它们在工作中运行时间较 长，温度比较稳定。
力而损坏。母线槽的规格与变压器的关系如下：
•
• • • • • • • •
变压器的容量 800KVA 1000KVA 1250KVA 1600KVA 2000KVA 2500KVA
母线槽的规格 1250A 1600A 2000A 2500A 3200A 4000A
（2）盾构机变压器低压侧出线总开关： 盾构机变压器低压侧出线总开关采用智能型框架式断 路器，其规格依变压器的容量而定，低压侧出线总开关的 规格与变压器的关系如下：
• （2）设备容量的确定
• 在进行电力负荷计算时，应首先确定用电设备的设备 容量Pe。设备容量在计算时不包括备用设备在内，设备容 量是指用电设备组的设备容量Pe。所谓用电设备组是指将 同类型的用电设备归为一组，即用电设备组。用电设备铭
牌上标示的容量为额定容量PN。在进行负荷计算前，应对
各种负荷做如下处理： • 对不同工作制用电设备的额定功率PN用电设备组的总 容量并不一定是这些设备的额定容量直接相加，而是必须 先把它们换算为同工作制下的额定容量（一般折算为长期
• 5.1.3 盾构机的高压配电系统
•
配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔
断器的负荷开关。经过电缆引入柜、电源进线柜、计量 柜及变压器出线柜构成高压供电系统。其作用就是对高 压电源进行保护、计量及对变压器进行保护。对高压电 源的保护有过载和短路保护；对变压器的保护有过载和
短路保护，容量较大的变压器还有油温及瓦斯保护。
第五章 盾构机的供配电及电控系统
•
一 盾构机的高压供电系统
二 盾构机的变压器的选择 三 盾构机380/220V低压配电系统 四 盾构机中电动机的控制
第五章 盾构机的供配电及电控系统
• 5.1 盾构机的高压供电系统
•
•
5.1.1 盾构机供电电压等级：
我国城域配电电压等级为10kV一般用电容量满足下列
以和供电系统的接地公用接地极。但是接地排要分别设臵。
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
• 盾构机液压系统的油路管道及气压管道均要做防静电接地。 以防管道静电放电产生故障。应用-40*4扁钢或10号 •
• （4）等电位接地： • 由于盾构机的工作环境潮湿，用电设备繁多，一旦发
•
• （1）供电系统接地
•
供电系统的接地系统一般有如下型式：TN系统、TT系
统和IT系统。盾构机一般采用TN系统、TT系统。
•
TN系统：变压器的工作零线N与接地线PE线共用接地极，
接地装臵在变压器侧。TN系统又可分为TN-S、TN-C及TNC-S系统。 • TN-S接地系统的工作零线N与接地线PE线在供配电系 统中不公用。供配电系统为三相五线制，工作零线N接设 备的工作零线，接地线PE线接设备正常工作时不带电的金
•
•
5.1.4
盾构机的高压供电电缆
•
•
采用三相四线制10kV软电缆（L1，L2，L3，PE），隧 道内应沿隧道采用支架安装。活套部分在后配套车的变压 器车后盘放；其中PE接变压器的接地端子。
5.2 盾构机的变压器的选择
•
•
5.2.1 负荷计算 负荷计算的目的是确定供电系统、选择变压器容量、 电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是合理地进行 无功功率补偿的重要依据。计算负荷确定得是否正确合理， 直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。
一级用电负荷：
中断供电将造成人身伤亡时
中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。 中断供电将影响有重大政治、经济意义的用 电单位的正常工作。 由于我国大中城市城域电网供电可靠性已达
99.97%以上。盾构机属于三级用电负荷，故采用一路
10kV高压供电电源供电。
二级用电负荷：
中断供电将在政治、经济上造成较大损失 。例如： 主要设备损坏、大量产品所废、连续生产过程被打乱需 较长时间才能恢复、重点企业大量减产等 中断供电将影响重要用电单位的正常工作 。交通 枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷 ；以及 中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中
期性地工作或是经常停歇、反复运行。例如起重电动机。 反复短时工作制的设备用暂载率（或负荷持续率） ε来 表示其工作特性. • 工作时间加停歇时间称为工作周期。根据我国的技术 标准规定工作周期以10min为计算依据。起重机电动机的 标准暂载率分为15%、25%、40%、60%四种。如，刀盘驱动
电机、推进机构驱动电机、拼装机驱动电机等
•
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，其总容量不宜超过10kW。
•
采用何种配电方式要根据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
cosφ较低要进行无功补偿，以降低总的视在功率S∑30 。
•
• 5.2.2
•
变压器的选择
1 .容量选择：根据计算出的来S∑30选择变压器的
容量，应使变压器的容量S大于S∑30 ；而且还要保证供
电系统的功率因数不能过低，否则应进行功率因数补偿。 功率因数一般要补偿到0.9以上。盾构机常用变压器的容 量有以下系列： 800 kVA，1000 kVA，1250 kVA，1600 kVA，2000 kVA，2500kVA。变压器的负荷率一般在90~75%
•
•
P30
Kd
有功计算负荷 KW；
需要系数。不同的设备有不同的需要系数
•
•
Pe
经过折算后的设备容量 KW。
• 再根据设备的功率因数计算出无功功率Q30及 S30
•
Q30= P30*tanφ
S30= P30/cosφ
• 计算出每台设备的P30及Q30后，再计算总的负荷P∑30及 Q∑30； • 进而计算总的视在功率S∑30；如果总的功率因数
的重要的公共场所秩序混乱 。
三级用电负荷：不属于一二级负荷的即为三级负 荷。
盾构机属于三级用电负荷，由于我国大中城市城
域电网供电可靠性已达99.97%以上。故采用一路 10kV高压供电源供电。
•
•
但为了保障施工人员及设备的安全，建议地下照明可按二
级负荷考虑；另 外在一些特殊地区（水位较浅），隧道内设 有排水泵的环境中，排水泵亦可按一级负荷考虑。对于这些
属外壳，TN-S接地系统的安全性在TN系统最好，但系统的
投资较高。以下为TN-S系统的接线形式：
•
TN-C接地系统的工作零线N与接地线PE线在供配电系统 中公用，供配电系统为三相四线制，第四根线既接设备的 工作零线又接设备正常工作时不带电的金属外壳。TN-S接 地系统的安全性在TN系统较差，但系统的投资较低。以下
•
在TT系统中，共用同一接地保护装臵的所有外露可导 电部分，必须用保护线与这些部分共用的接地极连在一起 (或与保护接地母线、总接地端子相连)。
•
在同一低压配电系统中，当全部采用TN系统确有困难
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盾构电气控制系统
2021/10/26
1.盾构电气控制系统组成
1 ）高压供电 2 ）低压配电 3 ）PLC自动控制系统 4 ）计算机数据采集系统 5 ）机械、液压和辅助系统控制，包括：
2021/10/26
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
简单的电机起动控制电路采用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。
输入端 SB1
X400
SB2
X401
输入继电器
COM
X400 X401 X402 Y430
Y430 内部触点
输出继电器 外部触点
电源 Y430 KM
输出端
输入部分
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2021/10/26
在线状态监视显示屏--- WDAS（数据采集系统 ）
• WDAS系统主要用于主机工作状态监视、掘进参数统计分析、历史数据查询 和故障统计，打印输出掘进报告和有关报表。WDAS具有人机界面友好。显 示信息丰富，历史数据贮量大，故障信息和运行状态数据保存完整特点。特 别是它保存完整的故障信息和运行状态数据对诊断某些疑难故障非常有用， 因此WDAS系统是对MAGELS故障诊断的一种补充。
盾构电气控制系统
2021/10/26
• 盾构机是集机械、液压、电气和自动化于 一体，专用于隧道地下开挖的技术密集型 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，液压系 统比喻成人的血液系统，则电气系统就是 人的神经系统。当前盾构机电气系统采用 世界上最先进、最可靠的技术以保证系统 稳定可靠的运行。
1.盾构电气控制系统组成
1 ）高压供电 2 ）低压配电 3 ）PLC自动控制系统 4 ）计算机数据采集系统 5 ）机械、液压和辅助系统控制，包括：
2021/10/26
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
简单的电机起动控制电路采用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。
输入端 SB1
X400
SB2
X401
输入继电器
COM
X400 X401 X402 Y430
Y430 内部触点
输出继电器 外部触点
电源 Y430 KM
输出端
输入部分
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在线状态监视显示屏--- WDAS（数据采集系统 ）
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盾构电气控制系统
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• 盾构机是集机械、液压、电气和自动化于 一体，专用于隧道地下开挖的技术密集型 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，液压系 统比喻成人的血液系统，则电气系统就是 人的神经系统。当前盾构机电气系统采用 世界上最先进、最可靠的技术以保证系统 稳定可靠的运行。
TBM盾构电气控制系统课件
其他配电柜面板
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
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
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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
盾构电气控制系统
25A
I>
18A
I>
14A
I>
10A
I>
1.6A
I>
40A
I>
18A
I>
18A
I> I>
1.6A
I>
13A
I>
13A
I>
13A
I>
13A
I>
13A
I>
250
I>
250
I>
250
I>
250
I>
250
I>
250
I>
250
I>
I>
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
盾构机配电系统简介ppt下载
此后，布鲁诺尔逐步完善了盾构结构的机械系统，设计成用全断面螺旋式开 挖的封闭式盾壳，衬彻紧随其后的方式。
1825年，他第一次在伦敦泰晤土河下开始用一个断面高6.8m、宽11.4m，并 由12个邻接的框架组成的矩形盾构修建隧道。每一个框架分成3个舱，每一个舱 里有一个工人，共有36个工人。
泰晤士河下的隧道工程施工期间遇到了许多困难，在经历了五次以上的特大 洪水后，直到1843年，经过18年施工，完成了全长458m的第一条盾构法隧道。
盾构法施工是利用盾构进行隧道开挖，衬砌等作业的施工方法， 其中盾构指的是一种带有护罩的专用设备，利用尾部已装好的衬砌 块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预 制混凝土衬砌块。
盾构发明于19世纪初期，首先应用于开挖英国伦敦泰晤士河水 底隧道。
一、盾构机的起源及发展史 1818年，法国的布鲁诺尔从蛀虫钻孔得到启示，最早提出了用 盾构法建设隧道的设想，并在英国取得专利。下图为布鲁诺尔注册专利的盾构。
一、盾构机的起源及发展史
• 1830年，英国的罗德发明“气压法”辅助解决隧道涌水。
• 1865年，英国的布朗首次采用圆形盾构和铸铁管片，1869年用圆形盾构在泰 吾士河下修建外径2.2m的隧道。
• 1866年，莫尔顿申请“盾构”专利。盾构最初称为小筒(cell)或圆筒(cylinder)， 在莫尔顿专利中第一次使用了“盾构” ( shield )这一术语。
• 正面密封舱中设土压或土压加泥水式平衡装置的，称土压平衡盾构或加泥式 土压平衡盾构。土压平衡盾构适用于含水量和粒度组成比较适中的粉土、粘 土、砂质粉土、砂质粘土、夹砂粉粘土等土砂可以直接从掘削面流入土舱及 螺旋排土器的土质。但对含砂粒量过多的不具备流动性的土质，不宜选用。
1825年，他第一次在伦敦泰晤土河下开始用一个断面高6.8m、宽11.4m，并 由12个邻接的框架组成的矩形盾构修建隧道。每一个框架分成3个舱，每一个舱 里有一个工人，共有36个工人。
泰晤士河下的隧道工程施工期间遇到了许多困难，在经历了五次以上的特大 洪水后，直到1843年，经过18年施工，完成了全长458m的第一条盾构法隧道。
盾构法施工是利用盾构进行隧道开挖，衬砌等作业的施工方法， 其中盾构指的是一种带有护罩的专用设备，利用尾部已装好的衬砌 块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预 制混凝土衬砌块。
盾构发明于19世纪初期，首先应用于开挖英国伦敦泰晤士河水 底隧道。
一、盾构机的起源及发展史 1818年，法国的布鲁诺尔从蛀虫钻孔得到启示，最早提出了用 盾构法建设隧道的设想，并在英国取得专利。下图为布鲁诺尔注册专利的盾构。
一、盾构机的起源及发展史
• 1830年，英国的罗德发明“气压法”辅助解决隧道涌水。
• 1865年，英国的布朗首次采用圆形盾构和铸铁管片，1869年用圆形盾构在泰 吾士河下修建外径2.2m的隧道。
• 1866年，莫尔顿申请“盾构”专利。盾构最初称为小筒(cell)或圆筒(cylinder)， 在莫尔顿专利中第一次使用了“盾构” ( shield )这一术语。
• 正面密封舱中设土压或土压加泥水式平衡装置的，称土压平衡盾构或加泥式 土压平衡盾构。土压平衡盾构适用于含水量和粒度组成比较适中的粉土、粘 土、砂质粉土、砂质粘土、夹砂粉粘土等土砂可以直接从掘削面流入土舱及 螺旋排土器的土质。但对含砂粒量过多的不具备流动性的土质，不宜选用。
TBM盾构电气控制系统
TBM盾构供配电系统的组成
TBM上的电气系统组成
TBM
TBM PLC
通新新主污皮铰管推刀 讯鲜鲜轴水带接片进盘 和风水承泵输缸拼系驱 监和供的系送系装统动 控除应油统机统机（系 系尘以润 系 和主统 统系及滑 统 管要 冷和 片是 却油 吊主 系脂 机推 统系 系与 统 统辅 推 ）
TBM盾构电气控制系统
TBM盾构电气控制系统讲解
讲课内容 1。TBM盾构供配电系统的组成 2 。TBM上的电气系统组成 3。盾构机供配电系统主要组成 4。TBM盾构机常用传感器 5。绝缘监测和相位保护 6。TBM盾构机电气系统维修பைடு நூலகம்养 7。 TBM盾构机常见电气故障的处理 8 。工具的使用——万用表
：
括
上 的 电 气 系 统 控 制 ， 包
计 算 机 数 据 采 集 系 统
低 压 配 电
高 压 供 电
自 动 控 制 系 统
盾构机供配电系统主要组成
高压供配电：由于盾构机整机负荷较大，因此盾构机采用高压10KV供电。为保 证盾构机连续掘进，采用100m高压软电缆和高压电缆卷筒实现连续不间断 供电。 变压器：TBM及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。TBM采用的是干式变压器。 软启动器：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。
盾构电气控制系统课件
盾构电气控制系统的应用案例
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。
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。
中国中铁盾构电气控制系统介绍
2.7、数据采集系统-返回界面（1）
2、PLC及数据采集系统
2.7、数据采集系统-返回界面（2）
3、主控室介绍
3.1、总体概述
主控室分为操作间和 电气控制间，操作间为盾构 司机操作盾构运行的控制间， 内部包含了主控制台、数据 采集计算机、导向系统及监 视系统等；电气控制间内部 包含了主可编程控制器（主 PLC）及拖车1（含设备桥） 的控制电气元器件等；
1、动力供配电系统介绍
1.3、高压系统组成照片—液驱盾构
1、动力供配电系统介绍
1.3、高压系统组成照片—变频盾构之电缆卷筒
1、动力供配电系统介绍
1.3、高压系统组成照片—变频盾构之箱式变压器
1、动力供配电系统介绍
1.2、低压系统的组成
组成：低压系统由变频器驱动系统（TC3）、泵站驱动系统 （TC2）、主控室系统（TC1）、盾体左系统(DTL)、盾体右 系统(DTR)、内循环水及皮带机系统(TC5)和线前系统(TC3) 组成。
2、PLC及数据采集系统
2.1、盾构采用PLC的意义
PLC可编程控制器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。
采用PLC可编控制系统的特点是盾构机所有传感器和控制信 号都输入到PLC，所有输出信号都由PLC发出的。方便建立各 种连锁关系。因此PLC可编控制器是掘进机的控制中枢。是掘 进机的大脑和心脏。
1、动力供配电系统介绍
1.2、低压系统的组成 变频驱动系统(TC3）布置在TC3的右侧，其功能只为 刀盘驱动系统服务。
1、动力供配电系统介绍
1.2、低压系统的组成 泵站驱动系统 （TC2）布置在 TC2的右侧，紧靠 液压泵站系统，为 液压系统提供动力 及控制（螺旋输送 机、推进、管片安 装、过滤循环、控 制、辅助、注浆） ， 同时为TC3及TC2 左侧的流体系统提 供动力及控制（膨 润土、盾壳膨润土、 泡沫、加水）。
2、PLC及数据采集系统
2.7、数据采集系统-返回界面（2）
3、主控室介绍
3.1、总体概述
主控室分为操作间和 电气控制间，操作间为盾构 司机操作盾构运行的控制间， 内部包含了主控制台、数据 采集计算机、导向系统及监 视系统等；电气控制间内部 包含了主可编程控制器（主 PLC）及拖车1（含设备桥） 的控制电气元器件等；
1、动力供配电系统介绍
1.3、高压系统组成照片—液驱盾构
1、动力供配电系统介绍
1.3、高压系统组成照片—变频盾构之电缆卷筒
1、动力供配电系统介绍
1.3、高压系统组成照片—变频盾构之箱式变压器
1、动力供配电系统介绍
1.2、低压系统的组成
组成：低压系统由变频器驱动系统（TC3）、泵站驱动系统 （TC2）、主控室系统（TC1）、盾体左系统(DTL)、盾体右 系统(DTR)、内循环水及皮带机系统(TC5)和线前系统(TC3) 组成。
2、PLC及数据采集系统
2.1、盾构采用PLC的意义
PLC可编程控制器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。
采用PLC可编控制系统的特点是盾构机所有传感器和控制信 号都输入到PLC，所有输出信号都由PLC发出的。方便建立各 种连锁关系。因此PLC可编控制器是掘进机的控制中枢。是掘 进机的大脑和心脏。
1、动力供配电系统介绍
1.2、低压系统的组成 变频驱动系统(TC3）布置在TC3的右侧，其功能只为 刀盘驱动系统服务。
1、动力供配电系统介绍
1.2、低压系统的组成 泵站驱动系统 （TC2）布置在 TC2的右侧，紧靠 液压泵站系统，为 液压系统提供动力 及控制（螺旋输送 机、推进、管片安 装、过滤循环、控 制、辅助、注浆） ， 同时为TC3及TC2 左侧的流体系统提 供动力及控制（膨 润土、盾壳膨润土、 泡沫、加水）。
盾构电气控制系统简介共50页
盾构电气控制系统简介
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
盾构机的供配电和电控系统方案
防护等级
根据盾构机工作环境，选 择适当的配电柜防护等级 ，以防止灰尘、水汽等外 部因素对配电柜的影响。
断路器、接触器等元件配置
断路器选择
01
根据盾构机各回路的电力需求，选择适当的断路器，确保在发
生过载或短路时能够及时切断电源。
接触器配置
02
根据盾构机控制需求，合理配置接触器，实现对电机的启停、
正反转等控制功能。
选用高性能电气元 件
采用质量可靠、技术成熟的电气 元件，提高盾构机供配电和电控 系统的整体性能。
02
合理设计电路布局
03
采用先进控制策略
优化电路布局，减少电路中的干 扰和故障点，提高系统的稳定性 和可靠性。
引入先进的控制策略，如模糊控 制、神经网络控制等，提高盾构 机对复杂地质条件的适应性。
加强设备巡检，及时发现隐患
常见问题
电气设备故障、控制系统失灵、保护 装置误动作、参数设置不当等。
解决方法
检查设备及元件状态、排查线路故障 、调整参数设置、优化控制逻辑、更 新软件版本等。
运行维护保养计划制定和执行
制定计划
根据设备运行情况、使用环境、维护周期等因素，制定维护保养计划。
执行措施
按照计划进行定期检查、紧固、清洁、润滑等保养工作，并记录相关数据。
破坏。
定期检查与维护
定期对盾构机供电系统进行检 查和维护，确保系统的正常运
行和安全使用。
01
盾构机配电方案设 计
配电柜选型及布局规划
配电柜类型选择
根据盾构机电力需求，选 择适合的配电柜类型，如 低压配电柜、中压配电柜 等。
布局规划
根据盾构机工作环境和电 力需求，合理规划配电柜 的布局，确保电力供应的 稳定性和安全性。
盾构机电气控制系统
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。