淺談非標在線測量設備的電氣安全

俞榮貴

福州工大聯合智能科技有限公司（350014）

淺談非標在線測量設備的電氣安全

俞榮貴

福州工大聯合智能科技有限公司（350014）

對非標在線測量設備的電氣安全進行全面闡述，介紹引起電氣安全問題的原因，提出有效的預防措施。

非標在線測量設備；電氣安全；防護措施

隨著工業4.0時代的到來，高精度的工件加工越來越多。手工測量工件，人工成本高，測量的誤差大，測量精度達不到要求。高精密度設備操作復雜，檢測效率低。因此，催生了在線測量設備。在線測量設備是在不改變或少量改變生產工藝設備的情況下。進行增設加裝的。這就要求設備的電氣要適用于各種不同的應用場景。電氣安全是關系到人員安全、設備好壞、生產是否能正常進行的大事，要作為重中之重抓起、抓緊。要求人們不但要有防范各種電氣危險因素，消除電氣事故隱患，防止電氣安全事故的發生，更為有效保障人們的生命和財產免受損失。

1 非標在線測量設備的事故分類

1.1 觸電事故

人身觸及帶電體（或過分接近高壓帶電體）時，由于電流流過人體而造成的人身傷害事故。觸電事故是由于電流能量施于人體而造成的。

1.2 雷電和靜電事故

局部范圍內暫時失去平衡的正、負電荷，在一定條件下將電荷的能量釋放出來，對人體造成的傷害或引發的其他事故。雷擊常可摧毀建筑物，傷及人、畜，還可能引起火災。靜電放電的最大威脅是引起火災或爆炸事故，也會造成對人體的傷害[1]。

1.3 射頻傷害

電磁場的能量對人體造成的傷害，亦即電磁場傷害。在高頻電磁場的作用下，人體因吸收輻射能量,各器官會受到不同程度的傷害,從而引起各種疾病。除高頻電磁場外，高壓的高強度工頻電磁場也會對人體造成一定的傷害。

1.4 電路故障

電能在傳遞、分配、轉換過程中，由于失去控制而造成的事故。線路和設備故障不但威脅人身安全，而且會嚴重損壞電氣設備。

以上四種電氣事故，以觸電事故最為常見。但無論哪種事故，都是由于各種類型的電流、電荷、電磁場的能量不適當釋放或轉移造成的。

在非標在線測量設備設計、安裝、維護中應充分分析電氣事故原因，采用一切可以應用的方法去杜絕和減少事故的發生。

2 避免常見觸電事故的措施

觸電事故是常見的，占電氣事故的大部分,因此，研究和探討觸電事故的規律和預防措施是十分必要的。為有效防止觸電事故，既要有技術措施又要有組織管理措施，歸納起來有以下幾個方面：

2.1 防止接觸帶電部件

最常見、最常用的安全措施有絕緣、屏護和安全間距。就防止電擊而言，屏護和間距屬于防止直接接觸電擊的安全措施。此外，屏護和安全間距還是防止短路、故障接地等電氣事故的安全措施之一。

2.2 防止電氣設備漏電傷人

保護接地和保護接零，是防止間接觸電的基本技術措施。

2.3 保護接地

即將正常運行的電氣設備不帶電的金屬部分和大地緊密連接起來。其原理是通過接地把漏電設備的對地電壓限制在安全范圍內，防止觸電事故。保護接地適用于中性點不接地的電網中，一般設備接地電阻不大于4歐。

2.4 保護接零

在380/220 V三相四線制供電系統中，把用電設備在正常情況下不帶電的金屬外殼與電網中的零線緊密連接起來。其原理是在設備漏電時，電流經過設備的外殼和零線形單相短路，短路電流燒斷保險絲或使自動開關跳閘，從而切斷電源，消除觸電危險。保護接零適用于電網中性點接地的低壓系統中。

2.5 采用安全電壓

IEC提出，由相應的預期接觸電壓、時間曲線，得出，在干燥條件下接觸電壓不大于50 V時，人體不致發生心室纖顫，因此規定了特低電壓不超過50 V，安全特低電壓不超過42 V。我國標準《安全電壓》（GB 3805—83）規定我國安全電壓額定值的等級為42 V、36 V、24 V、12 V和6 V，應根據作業場所、操作員條件、使用方式、供電方式、線路狀況等因素選用。非標在線測量設備，除了電源供電外，設備中的控制回路和主回路均優先采用相應等級的安全電壓，是防止發生觸電傷亡事故的根本性措施。通常采用24V電源進行供電。

2.6 安裝漏電保護裝置

漏電保護裝置，又稱觸電保安器。在低壓電網中發生電氣設備及線路漏電或觸電時，它可以立即發出報警信號并迅速自動切斷電源，從而保護人身安全。漏電保護裝置按動作原理可分為電壓型、零序電流型、泄漏電流型和中性點型四類。其中，電壓型和零序電流型兩類應用較為廣泛，非標在線測量設備中通采用電流型，常用于電源進向側保護。

2.7 合理使用防護用具

在特殊的非標在線測量電氣作業中，合理匹配和使用絕緣防護用具，對防止觸電事故，保障操作人員在生產過程中的安全健康具有重要意義。

2.8 實施安全用電組織措施

防止觸電事故，技術措施十分重要，組織管理措施亦必不可少。其中，包括制定非標在線測量設備電氣安全使用說明書，對操作人員進行安全用電檢查、教育和培訓，組織事故分析，建立安全資料檔案等。

3 防止雷電和靜電事故的措施

由于非標在線測量設備在廠房室內，一般防雷主要是防浪涌電流。設備上加裝保險絲（1.5倍額定電流）、加裝防雷器和接地保護。

靜電的處理方法主要有，工藝控制、接地和屏蔽、增濕、抗靜電添加劑和采用靜電中和器。

4 防止電路故障的措施

4.1 防止人為因素引起電路故障

非標在線測量設備的電路故障形式多種多樣，故障原因主要有：人為失誤、電氣器件失效和各種不確定的外界因素。為預防這類故障，總結以下措施：

在設備的周圍常有三種人員，一是相關的設備操作人員。二是設備維修保養人員，三是不相關的人員，按照三種人員的學歷、工作特點、習慣以及有可能發生的風險進行評估：

設備操作人員在測量過程中雙手有可能被夾到，這時，就需要操作人員用雙手按鈕觸發動作。用雙手按鈕設備設計應注意事項：必須同時在0.3 s之內按按鈕才能觸發動作；兩手按按鈕間隔超過0.3 s時間無效；單手按鈕一直按住，然后再按另一按鈕觸發無效。

參考程序如圖1所示。

圖1 按鈕程序圖

設備維護人員在維護設備時需要有明確的設備狀態指示，可以實現LOTO（加標上鎖）設備氣源和電源開關，保證設備維修時不發生意外啟動。外圍設備與主機的連接線路全部采用快速插拔裝置，以便于設備維修，外圍設備包含電氣、氣動、油路裝置設備。外圍電氣裝置采用航空插頭，航空插頭帶電端必須為母頭。

對不相關的人員，要有設備設計安全解鎖開關，以防止亂動、誤操作等；

4.2 防止電氣器件失效

器件失效的原因通常有：產品質量差、廠家不正規、器件到使用壽命、器件使用不當等。首先要熟悉和認知器件，按照審核制度篩選設計選型不對的器件；對于重要電氣器件要選擇正規廠商生產的產品，如ABB、SMC、施耐德等，先驗證后采購，避免采購到假冒偽劣商品。

4.3 減少外界因素的影響

外界因素的影響主要是設備的工作環境，非標在線測量設備在開始進行評估時，就應到現場查看情況，評估影響，建立備案，以便在后期設計、交付后避開外界因素的影響。

[1]陸榮華.電氣安全技術手冊[S].北京：中國建筑工業出版社, 1999,1.