打葉復烤企業低壓配電系統電氣裝置安全防護方法

華磊，趙宇航，方麒杰

（廣西伊靈煙葉復烤有限責任公司，廣西 南寧 530199）

0 引言

煙葉打葉復烤生產線煙葉加工生產過程中會因電動機溫度過高導致整條生產線停機，故障停機不僅會影響煙葉的加工質量，也會提高各種消耗。為滿足煙葉生產高質量發展的關鍵技術要求，響應主管行業的降本增效提質要求，解決電動機發熱引起的故障停機問題就尤為重要，為此企業技術團隊在打葉復烤生產線研發、安裝一套基于互聯網的自動巡檢電動機發熱報警系統。打葉復烤生產線低壓配電系統的可靠電氣防護措施可以保障自動巡檢電動機發熱報警系統安全運行[1]，同時近年來，煙草行業安全生產專項整治三年行動方案對電氣安全提出新要求，為從根本上消除事故隱患、保護系統運行，打葉復烤生產線電氣裝置安全就很重要。筆者認為電氣裝置安全主要包含設備及人身安全，設備安全方面主要涉及故障電流引起的設備損壞、發熱，人身安全方面主要涉及人身電擊、觸電危險。由此上述低壓配電系統的電氣裝置的電氣防護就尤為重要，本文就交流、工頻1000V 及以下的低壓配電系統中電氣裝置電氣防護的基本方法進行探討。

1 電氣設備安全防護

1.1 接地安全的重要性

打葉復烤企業生產工藝復雜，電氣設備種類繁多，各電氣系統接地差異較大，電氣系統的接地安全是確保生產設備的穩定運行、操作人員的生命安全的重要保障。電氣設備發生單相、兩相等接地故障后，如果電氣系統接地安全可靠，故障電流會通過接地系統會很好的散流，進而避免故障電流引起設備內部結構損壞或出現高溫等問題?？煽康慕拥叵到y有接地極、接地導體、接地保護線等組成，接地極的接地電阻的選擇主要根據不同電力系統的電壓等級、短路電流、繼電保護動作時間決定，接地保護線要能承受預期的故障電流、短路電流并且其截面積的選擇也有嚴格的要求。接地保護線的截面要求如表1 所示[2]。

表1 接地保護導體（線）截面要求

1.2 接地形式及極地系統的選擇

根據中性導體與保護導體的配置方式，常規的接地形式有三種，即TN、TT、IT，TN 分TN-C、TN-C-S、TN-S，不同的接地保護系統其特征和優勢也不盡相同，一般來說不宜采用TN-C 系統，TN-C 系統中不應將保護接地中性導體隔離，嚴禁將保護接地中性導體接入開關電器。TN-S 和TN-C-S 接地保護系統的安全性最高也能夠解決漏電帶來的影響，而TNC 和TT 接地保護系統在使用中需要設置漏電保護裝置，以增強接地保護設置的合理性，確保電氣系統功能運行安全。打葉復烤企業電氣裝置設施應有針對開展接地保護措施，以加強接地保護效果，如變壓器的接地保護需要在裝置兩側均設置合理的接地保護裝置，以增強接地效果，降低負荷影響，變頻控制器則可采用接地端部分接地的方式來確保自身質量和安全。

2 人身安全防護

2.1 電擊特性

2.1.1 電擊傷害概念

電擊傷害的概念可以概括為：電流通過人體或動物軀體而產生的化學、機械、熱、生理等效應而產生的傷害。電擊電流通過人體，輕者會受到機體傷害，重者將會死亡。按觸電的種類又分為直接接觸電擊和間接接觸電擊。

2.1.2 電擊電流特點

根據電擊電流對人體的傷害程度電擊電流可分為感知電流、擺脫電流、室顫電流三種類別。

感知電流是一定概率下，通過人體能夠使人有任何感知的最小電流（這里指的是電流的有效值，下同）。擺脫電流是在一定概率下，人觸電后能夠自行擺脫帶電體的最大電流。室顫電流是通過人體能夠引起心室發生纖維性顫動的最小電流，室顫電流是短時間作用的最小致命電流。不同的電流、持續時間對人體的電擊效應不同，當電擊電流、持續時間達到一定幅值時，電擊電流對人體的傷害很大，甚至致命，由此可見電擊防護尤其重要，電擊防護分為直接接觸防護措施和間接接觸防護措施。

2.2 電氣裝置的電擊防護

2.2.1 直接接觸防護措施

使用絕緣層覆蓋全部帶電部分，絕緣層材料有一定的要求，其應長期承受設備運行過程中可能遇到的機械、化學、電氣及熱的各種不利影響。

當帶電部分無法全部用絕緣層覆蓋且標稱電壓超過25V 時，容易觸及的裸帶電體，就需要設置可靠牢固、耐久、穩定的外防護物或遮攔，當采用外防護物或遮隔離難以實現隔離時，宜采用欄桿或網狀屏蔽等物體進行隔離防護。防護物與裸帶電體之間的凈距還需滿足一定的要求，比如采用網狀遮攔是凈距不應小于100mm，采用板狀遮攔時凈距不小于50mm，其中這些凈距考慮的是手指或維修工具的長度，防止人體無意識的接近裸帶電體來制定的，并不是帶電體的電壓等級要求的裸帶電體與接地體的距離，具體要求如表2所示。

表2 外防護物或遮攔與裸帶電導體的凈距

直接接觸防護措施除了采用絕緣覆蓋和外護物防護外，還有一個防護措施就是安裝剩余動作電流不超過30mA 的剩余電流動作保護器作為附加防護器。在此，剩余電流動作保護器可作為其他直接防護失效或者使用者疏忽時的附加防護，但不能單獨作為直接接觸防護措施。電氣系統中TN 系統居多，當TN 系統中配電線路采用過電流保護器兼作間接接觸防護電器時，且動作特效不符合接地故障回路阻抗×動作電流≤相導體對地標稱電壓時，應采用剩余電流動作保護電器。

2.2.2 間接接觸防護措施

間接接觸防護措施主要應用原理是電氣回路或設備中發生帶電導體與外露可導電部分或保護導體之間的故障且接觸電壓值超過50V，間接接觸防護電器應能在接觸電壓超過50V 且持續時間足以引起對人體有害的病理生理效應前自動切斷電氣回路。具體做法有以下3 點。

（1）電氣裝置外露可導電部分應與保護導體連接。

（2）建筑物內總等電位要聯結。

（3）當電氣裝置或電氣裝置某一部分發生故障后間接接觸的保護電氣不能滿足自動切斷電源的要求時，尚應在局部范圍內將建筑物內總保護導體、電氣裝置總接地導體、建筑物內的水管等金屬干管可導電部分再做一次局部等電位聯結，也可將伸臂范圍內能同時觸及的兩個可導電部分之間做輔助等電位聯結。為保證以上等電位聯結的有效性還要求間接接觸保護電器的動作電流滿足一定的條件，具體要求可參照GB 50054—20115.2.5 條款執行。

打葉復烤生產線電氣系統中以TN 系統居多，TN系統中電氣裝置的防護要求除以上一般規定外還有一些其他要求。首先在TN 系統中電氣裝置的外露可導電部分要通過保護導體與電源系統的接地點連接，配電線路間的間接接觸防護電器的動作特性也要符合一定的要求。其次TN 系統中固定式配電線路的間接接觸電器切斷故障回路的時間不宜大于5s，移動式電氣設備用電的末端電路或插座回路切斷時間要求更嚴，相地標稱電壓為220V 的TN 系統最長切斷時間不大于0.4s，相地標稱電壓為380V 的TN 系統最長切斷時間不大于0.2s，相地標稱電壓大于380V 的TN 系統最長切斷時間不大于0.1s。第三TN 系統中當配電箱或配電回路同時直接或間接給固定式、手持式和移動式電氣設備供電時要使配電箱至總等電位聯結點之間的一段保護導體的阻抗滿足一定的條件，當不滿足一定條件時應將配電箱內保護導體母排與該局部范圍內的裝置外可導電部分做局部等電位聯結。最后，TN 系統中電氣裝置的外露可導電部分應與系統主干PE 應連接牢固，PE 線和N 線不得有任何漏接、錯接、混接、串接等現象，PE 線或設備外露可導電部分嚴禁用作PEN 線或作為正常時載流導體。圖1 為正確與錯誤的接法。

圖1 正確與錯誤的接法

3 管理措施

3.1 認真履行安全生產責任

習近平總書記2013 年7 月8 日要求落實安全生產責任制。①企業安全管理中首要的就是認真貫徹落實黨中央、國務院及行業關于安全生產的各項決策部署，樹立安全發展理念，統籌發展和安全，進一步強化安全生產的使命責任與政治擔當，以嚴格的標準、嚴實的要求、嚴密的措施，切實維護好職工群眾生命和財產安全。②堅持行業必須管安全，管業務必須管安全，管生產必須管安全，而且要黨政同責、一崗雙責、齊抓共管。首先要建立崗位責任清單。制定崗位達標工作實施方案開展崗位達標活動，科學量化崗位安全責任清單，厘清職責邊界，各部門組織開展單元評價、崗位達標自評，公司評價小組對決策崗位、管理崗位、操作崗位達標工作進行抽查復評，推動全員安全生產責任制精準落地。其次應堅持嚴肅問責問效。根據《安全生產管理目標考核辦法》修訂《安全考核目標考評表》，安全部門應加強每月基礎管理規范、安全技術和現場規范考核，對于工作推動組織不力、責任不落實、隱患整改不到位的部門進行考核、談話提醒，督促整改。③企業舉辦安全生產月主題講座等多種形式帶動員工學法、守法、履職、盡責，恪守“發展決不能以犧牲安全為代價”的紅線意識，堅持黨政同責、一崗雙責，強化安全生產標準化考核評價，制定《安全生產標準化崗位規范手冊》[3]，明確各崗位安全目標、生產職責，推進安全生產主體責任、監管責任、崗位責任落到實處。

2013 年11 月24 日，習近平總書記強調所有企業都必須認真履行安全生產主題責任。生產企業應該做好上述工作基礎上，積極響應總書記對安全生產責任工作要求，在電氣專項安全整治中企業需要明確責任主體，明確整改責任人、整改時限、整改要求等有關要求。企業還需做到安全投入到位、安全培訓到位、基礎管理到位、應急救援到位，確保安全生產。

3.2 認真開展安全生產大檢查

2013 年11 月24 日，習近平總書記強調安全生產，要堅持防患于未然，要繼續開展安全生產大檢查，做到“全覆蓋、零容忍、嚴執法、重實效”。①開展構建雙重預防機制管理體系線上建設工作，研究企業存在的安全風險特點，健全風險評估、管控和消減機制，確保安全風險始終受控，在打葉復烤車間、煙葉倉庫、低壓配電房、除塵房、打包房等重點部位張貼《風險告知卡》明確有關風險。打葉復烤企業對生產車間、辦公樓、信息機房、配電房、消防控制室、停車場、鍋爐房、食堂及閑置出租房屋等重點場所進行風險排查，做到不留死角、不留盲區、不走過場，發現問題立即進行整改，及時消除安全隱患。切實將防范風險措施落實到位。②企業安全大檢查要結合三年安全行動中電氣隱患專項治理工作，要增加其他檢測、統計內容，如分區域位置進行電氣清單的建立、電氣負載的統計、電氣線路的絕緣電阻檢測等。③企業加強安全信息化建設，結合實際業務需求，建立變配電設備、職業危害場所、倉儲場所、特種設備、建筑防火等標準化現場管理H 值數據庫，安全檢查按照H 值數據庫進行抽檢，在一定的周期后可以對有關領域進行全面排查。

3.3 認真開展用電安全教育培訓。

通過分層、分類方式對企業各員工進行安全用電教育，教育內容應當包含電擊的基本原理、觸電急救方法、電擊相關案例、電擊的防護方法等。

4 結語

低壓配電系統除了采用直接接觸防護措施、間接接觸防護措施外還需加強各種管理措施，只有樹牢安全發展理念，強化底線思維和紅線意識，才能從根本上消除事故隱患，才能更好地做好電動機發熱報警系統的電擊防護工作。