淺談非標(biāo)在線測量設(shè)備的電氣安全

俞榮貴

福州工大聯(lián)合智能科技有限公司（350014）

淺談非標(biāo)在線測量設(shè)備的電氣安全

俞榮貴

福州工大聯(lián)合智能科技有限公司（350014）

對非標(biāo)在線測量設(shè)備的電氣安全進(jìn)行全面闡述，介紹引起電氣安全問題的原因，提出有效的預(yù)防措施。

非標(biāo)在線測量設(shè)備；電氣安全；防護(hù)措施

隨著工業(yè)4.0時(shí)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(dá)不到要求。高精密度設(shè)備操作復(fù)雜，檢測效率低。因此，催生了在線測量設(shè)備。在線測量設(shè)備是在不改變或少量改變生產(chǎn)工藝設(shè)備的情況下。進(jìn)行增設(shè)加裝的。這就要求設(shè)備的電氣要適用于各種不同的應(yīng)用場景。電氣安全是關(guān)系到人員安全、設(shè)備好壞、生產(chǎn)是否能正常進(jìn)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(xiǎn)因素，消除電氣事故隱患，防止電氣安全事故的發(fā)生，更為有效保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)免受損失。

1 非標(biāo)在線測量設(shè)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(shí)，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(nèi)暫時(shí)失去平衡的正、負(fù)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(fā)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(zāi)。靜電放電的最大威脅是引起火災(zāi)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(qiáng)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(zhuǎn)換過程中，由于失去控制而造成的事故。線路和設(shè)備故障不但威脅人身安全，而且會嚴(yán)重?fù)p壞電氣設(shè)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(dāng)釋放或轉(zhuǎn)移造成的。

在非標(biāo)在線測量設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)中應(yīng)充分分析電氣事故原因，采用一切可以應(yīng)用的方法去杜絕和減少事故的發(fā)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(guī)律和預(yù)防措施是十分必要的。為有效防止觸電事故，既要有技術(shù)措施又要有組織管理措施，歸納起來有以下幾個(gè)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(hù)和安全間距。就防止電擊而言，屏護(hù)和間距屬于防止直接接觸電擊的安全措施。此外，屏護(hù)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(shè)備漏電傷人

保護(hù)接地和保護(hù)接零，是防止間接觸電的基本技術(shù)措施。

2.3 保護(hù)接地

即將正常運(yùn)行的電氣設(shè)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(shè)備的對地電壓限制在安全范圍內(nèi)，防止觸電事故。保護(hù)接地適用于中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)中，一般設(shè)備接地電阻不大于4歐。

2.4 保護(hù)接零

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

2.5 采用安全電壓

IEC提出，由相應(yīng)的預(yù)期接觸電壓、時(shí)間曲線，得出，在干燥條件下接觸電壓不大于50 V時(shí)，人體不致發(fā)生心室纖顫，因此規(guī)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(biāo)準(zhǔn)《安全電壓》（GB 3805—83）規(guī)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(yīng)根據(jù)作業(yè)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(biāo)在線測量設(shè)備，除了電源供電外，設(shè)備中的控制回路和主回路均優(yōu)先采用相應(yīng)等級的安全電壓，是防止發(fā)生觸電傷亡事故的根本性措施。通常采用24V電源進(jìn)行供電。

2.6 安裝漏電保護(hù)裝置

漏電保護(hù)裝置，又稱觸電保安器。在低壓電網(wǎng)中發(fā)生電氣設(shè)備及線路漏電或觸電時(shí)，它可以立即發(fā)出報(bào)警信號并迅速自動切斷電源，從而保護(hù)人身安全。漏電保護(hù)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(diǎn)型四類。其中，電壓型和零序電流型兩類應(yīng)用較為廣泛，非標(biāo)在線測量設(shè)備中通采用電流型，常用于電源進(jìn)向側(cè)保護(hù)。

2.7 合理使用防護(hù)用具

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

2.8 實(shí)施安全用電組織措施

防止觸電事故，技術(shù)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(biāo)在線測量設(shè)備電氣安全使用說明書，對操作人員進(jìn)行安全用電檢查、教育和培訓(xùn)，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(biāo)在線測量設(shè)備在廠房室內(nèi)，一般防雷主要是防浪涌電流。設(shè)備上加裝保險(xiǎn)絲（1.5倍額定電流）、加裝防雷器和接地保護(hù)。

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(biāo)在線測量設(shè)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(yù)防這類故障，總結(jié)以下措施：

在設(shè)備的周圍常有三種人員，一是相關(guān)的設(shè)備操作人員。二是設(shè)備維修保養(yǎng)人員，三是不相關(guān)的人員，按照三種人員的學(xué)歷、工作特點(diǎn)、習(xí)慣以及有可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估：

設(shè)備操作人員在測量過程中雙手有可能被夾到，這時(shí)，就需要操作人員用雙手按鈕觸發(fā)動作。用雙手按鈕設(shè)備設(shè)計(jì)應(yīng)注意事項(xiàng)：必須同時(shí)在0.3 s之內(nèi)按按鈕才能觸發(fā)動作；兩手按按鈕間隔超過0.3 s時(shí)間無效；單手按鈕一直按住，然后再按另一按鈕觸發(fā)無效。

參考程序如圖1所示。

圖1 按鈕程序圖

設(shè)備維護(hù)人員在維護(hù)設(shè)備時(shí)需要有明確的設(shè)備狀態(tài)指示，可以實(shí)現(xiàn)LOTO（加標(biāo)上鎖）設(shè)備氣源和電源開關(guān)，保證設(shè)備維修時(shí)不發(fā)生意外啟動。外圍設(shè)備與主機(jī)的連接線路全部采用快速插拔裝置，以便于設(shè)備維修，外圍設(shè)備包含電氣、氣動、油路裝置設(shè)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(guān)的人員，要有設(shè)備設(shè)計(jì)安全解鎖開關(guān)，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(chǎn)品質(zhì)量差、廠家不正規(guī)、器件到使用壽命、器件使用不當(dāng)?shù)取Ｊ紫纫煜ず驼J(rèn)知器件，按照審核制度篩選設(shè)計(jì)選型不對的器件；對于重要電氣器件要選擇正規(guī)廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品，如ABB、SMC、施耐德等，先驗(yàn)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(shè)備的工作環(huán)境，非標(biāo)在線測量設(shè)備在開始進(jìn)行評估時(shí)，就應(yīng)到現(xiàn)場查看情況，評估影響，建立備案，以便在后期設(shè)計(jì)、交付后避開外界因素的影響。

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