淺析數控機床電氣安全檢測技術

羅仁

摘要：數控機床的機械結構比較復雜，而數控機床的穩定性和安全性對企業的生產效率又起著至關重要的影響，因此數控機床安全檢測技術的有效性對于生產企業來說非常重要。當前，提升數控機床電氣安全檢測技術水平的關鍵在于完善操作制度和突出管理的時效性。文章對數控機床電氣安全檢測技術進行了探討。

關鍵詞：數控機床；電氣安全檢測技術；機械結構；生產企業；自動化機床 文獻標識碼：A

中圖分類號：TG659 文章編號：1009-2374（2016）27-0073-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.27.034

隨著我國經濟的快速發展，我國的生產企業從中獲得了更多的紅利，而生產企業的生產壓力也因此越來越大。數控機床是一種自動化機床，是當前應用最為廣泛的生產機器。數控機床由于其復雜性，很容易在運行過程中出現故障甚至事故，這樣就給生產效率和生產安全帶來很大阻礙。數控機床電氣安全檢測技術對于保障數控機床的正常運行、保障企業的生產效率都起到了非常重要的作用。

1 數控機床電氣安全檢測技術簡述

機床指的是制造機器的機器，而數控機床則是指實現數字化控制的機床，通過特定的控制程序對機床實行自動化控制，使之按照要求制造產品。數控機床的機械結構是非常復雜的，它具備機電和液壓兩大技術，并將其完美融合。隨著如今生產自動化水平的不斷提高，越來越多的生產企業開始依賴數控機床進行企業的生產制造活動，因此數控機床能否穩定、安全地運行，決定了生產企業的生產效率，更影響著現場工作人員的安全。對于數控機床的電氣安全來說，設計師和實驗檢測人員都必須依據國家標準，選擇適合的安全標準進行規范。數控機床電氣安全檢測包含電氣系統檢查及實驗兩大主要內容，電氣系統檢查包含14個檢查項目，而實驗則有3個。根據要求，只有所有的項目檢測和實驗結果都通過了相應標準后，數控機床才可以投入生產和使用、

運行。

2 數控機床電氣安全檢測的項目

電氣安全檢測項目按照等級劃分，分為A級、B級和C級。A級項目包括6個項目，如表1；B級包括5個項目，如表2；C級包括3個項目，如表3。

3 電氣的實驗項目

3.1 保護聯結電路的連續性實驗

此項實驗的目的在于驗證數控機床所有運作部件的保護聯結點是否都與保護電路相連，而保護導線的橫截面積和聯結點是否正確，其核心目的在于保護使用者，使得數控機床即使發生漏電情況，也不會威脅到周圍的人。此項實驗的保護原理如下：如果有操作人員出現誤操作的情況導致設備漏電，那么保護聯結導線就會將設備外殼上的電流分流，避免操作人員在觸摸外殼時出現觸電情況。此項實驗的結果應確保外殼電壓小于50V。

保護聯結電路的連續性實驗需要在保護聯結電路部件和外部保護接地端之間進行，任何一個保護聯結電路的電阻都應保證在空載時，獨立電壓源的電壓不會超過24V，而電流在10A以內（最低0.2A）。由于實驗前要測量所有的保護聯結點，因此會面臨巨大的工作量，這樣實驗的可操作性差。為了提高操作效率，避免安全隱患，在實驗時，應按照最易接近且最危險的原則選擇測量點，典型的有變壓器、驅動器、電柜門、電源等部位。

保護聯結電路的回路線長不能超過28m，經測量的電阻值如表4所示：

3.2 絕緣電阻實驗

此實驗的主要目的在于對數控機床各組成部分（如控制電路和動力電路）的部件在外露時的絕緣性能加以驗證，對數控機床的漏電水平加以評價。此項實驗為數控機床電氣系統的電阻實驗，包括整機測試、動力電路測試、控制電路測試三個主要方面（數控機床的最終驗收的合格標準是以整機測試的結果為主）。進行整機測試時，主要在設備外部的保護接地端和相線之間進行，整機測試的電壓調節為500V。

在對整機的絕緣性測試時，有一個難點：調整需要測試的數控機床的電氣結構。通常在測試時，會對數控機床的電氣結構做以下調整：用短接線短接動力回路所執行的電動機、電磁離合器或電磁鐵等部件的電源切斷裝置、繼電器和接觸器等控制器使得動力電路處于接通的狀態；短接或接通控制電路的開關，同時將動力回路與控制回路相連接。解決的方法如下：進行測試時，需要在測量回路中連接上電源切斷裝置；斷開電路中的高阻抗濾波器；對斷開的外部保護接地端進行檢查，保證其與數控機床的保護接地點相連；測量并聯的電源切斷開關輸入端；需要進行短接或斷開的開關器件應將輸入或輸出端的全部短接或斷開。

除此之外，在進行此項測試前，應首先對此次接受實驗的數控機床配電系統做深入的了解，要對TN-S和TN-C系統進行準確區分。而接下來的耐壓性能實驗也同絕緣電阻實驗一樣，都是針對相線和接地端之間的測量。

3.3 耐壓實驗

考驗數控機床絕緣性能的重要指標之一，便是耐壓實驗的測量結果。如果外界的電流發生高壓滲入的狀況，數控機床的電氣安全系統要能夠保證整個電路良好的絕緣效果，這是為了避免出現高壓電流擊穿正在運行的設備的情況，從而避免觸電或火災等事故的出現。要進行耐壓實驗，首先要通過對絕緣電阻的測試，而耐壓實驗主要是在外部保護接地端和相線之間進行。在實驗過程中，電壓從0V均勻上升至1000V，耗時10s，升到1000V后，持續5s時間，只要在此過程中從未出現電流擊穿設備的現象，則此次測驗通過，證明數控機床的電氣安全技術是合格的。耐壓實驗只能檢測動力電路，因為對控制電路進行的耐壓實驗結果不能作為評價的指標。進行耐壓實驗的電路調整除了將整個控制電路都斷開外，其他步驟幾乎和絕緣電阻的實驗步驟是等同的。

此外，耐壓實驗的電壓由當時當地的大氣條件決定，空氣密度增加時，放電電壓升高。如果當時的空氣濕度超過了75%，耐壓實驗的電壓的空氣密度修正系數就應通過以下公式加以確定：

k=×（0.9≤≤1.1）

式中：k是環境空氣密度的修正系數，設相對濕度≤75%，k=1；p0是標準大氣壓，為101.3kPa；p是當前環境的大氣壓；t0是標準溫度，為20℃；t是當前環境的溫度。

最終算得實驗電壓應為U=1000×k。

4 提升數控機床電氣安全檢測水平的策略

4.1 完善操作制度

在對數控機床進行電氣安全技術實驗和檢測時，必須要嚴格按照操作標準進行。根據實驗設備的實際情況，選擇最適宜的測試和實驗標準，從而保證實驗和測試的準確性、合理性、科學性。而在明確了操作標準后，所有的操作人員必須嚴格按照操作標準執行實驗或檢測，任何人不得以任何理由違規，保證測試和實驗結果的可靠性，同時也能及時發現存在的問題，并突出專業性。

4.2 體現管理時效性

在對數控機床進行電氣安全技術的檢測和實驗時，一定要時刻細化流程，通過程序化控制，使得管理的時效性得以充分體現出來。對數控機床的電氣安全技術檢測工作一定要始終貫穿于設備的使用中，但凡正式啟動之前，都要對其進行驗證。對數控機床的電氣安全技術檢測應成為生產企業的常態，生產企業也應簡化檢測的標準和流程，保證運行效率。

5 結語

科技在發展、時代在進步，更多的企業開始使用自動化程度更高的數控機床進行日常運行和生產活動。自動化程度提高的同時，安全隱患也隨之凸顯，重視對數控機床的電氣安全技術檢測將成為生產企業未來的主要研究對象。

參考文獻

[1] 李麟，汪俊文，余緯，等.數控機床電氣安全檢測技 術探討[J].中國安全生產科學技術，2015，35（2）.

[2] 俎曉莉.數控機床電氣安全檢測技術探討[J].軍民兩 用技術與產品，2015，28（16）.

（責任編輯：王 波）