浅析工业自动化产品的电气安全要求

摘要：电气安全已越来越受到人们的关注。所以，对仪器设备的电气安全试验越来越重视，本文在对电气安全的基本概念进行描述的基础上，重点分析了的防电击试验部分内容，以期能为以后的相关实验提供借鉴。

关键词：电气安全；防电击；介电强度

中图分类号： F407.6 文献标识码： A

引言

随着近些年来我国经济的快速发展与工业化进程的加快，对电气设备的需求日益增大。然而，电气设备的使用、安装与维修的不恰当不仅会给人们造成严重的伤害，还将会引发电气事故给企业和国家带来严重的损失。调查显示，在我国化工、机械与冶金等行业所存在的安全隐患中，大多是由于电气事故引起的。所以，电气安全将面临着新的挑战与机遇，并越来越受到人们的重视。

1电气安全试验的概述所谓电气安全试验指的是在设备或其零部件的样品上进行的型式试验，主要是检验设备的结构和设计方面是否能够满足相关标准要求。同时，电气安全主要包括设备安全与人身安全两方面，设备安全指的是电气设备及其他相关设备、建筑的安全；而人身安全是指在进行电气设备操作使用中人员的生命财产安全。电气安全试验是对设备进行安全认证的首要程序，通过展开电气安全实验人们能够发现设备中所存在的各种安全隐患，以便于为使用该设备的技术人员提供必要安全防护要求。

一般情况下，为了减少或者避免设备在出现故障时对操作人员造成危害，还必须安排专人对设备进行单一的故障试验。同时，在进行单一故障试验前还需要认真检查受试设备的电路图，从而可以通过电路图来判断是否有可能引起危险故障。尤其是工业自动化设备，检测人员还应该从以下几方面着手：1）对于电源变压器，应该将次级绕组短路； 2）对于保护阻抗保护导体，需要将保护导体断开然后再进行相关试验；3）如果是短路、过载或者输出的情况，务必将各个输出短路，一次短路一个。此外，如果在电气安全试验过程中有迹象表明最终可能产生火焰蔓延和电击安全隐患等，必须要一直试验直到出现这些危险为止，但是要使最长时间不应超过4小时为宜。

2系统自动化控制方式

2.1．集中监控方式

它的优势是运行维护方便，控制站要求的防护度不高，系统设计容易，但是处理器的任务相当繁重，处理速度也会受到一定的影响，但由于电气设备全部进入监控，伴随着监控系统的不断增大，电缆数量会增加，主机的任务量会增加，投资也将加大，而长距离的引入会影响系统的可靠性。

2.2．现场总线监控方式

目前，对于以太网、现场总线等计算机网络总线以及普及于变电站综合自动化系统中，已经积累了丰富的经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都是网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的发展基础。它不仅具有集中监控方式的所有优点，还可以减少大量系统与监控系统通过通信线连接，可以节约大量的人力和物力，从而有效的降低有效的成本。而且，各装置的功能都相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络主体灵活，使整个系统的可靠性大大提高，一般情况下装置故障仅影响相应的部件，导致系统瘫痪的可能性不大.

2.3．远程监控方式

远程监控方式具有节约大量光缆，节省安装费用，节约材料，可靠性高，组态灵活等特点。由于各种现场总线的通信速度不是很高，而电厂电气部分通信量相对较大，所以这种监控方式适合小型的监控系统。而不适应于全厂的电气自动化监控。

3防电击试验的概述

作为工业自动化设备防电击试验的重要组成部分电气安全试验，在单一故障和正常条件下的试验，必须要根据各种不同的标准与要求进行检测和判定。本文主要是从以下几个方面来对工业自动化设备的防电击试验进行阐述：

3.1可触及零部件的判定研究表明，对于工业自动化设备中的可触及零部件的带电安全与否直接关系到操作人员的人身安全。因此，在试验过程中必须先利用试验针来判定零部件是否可接触，对于可触及的零部件其电流和电压的限值如下： 1）电流限值为对非正弦波或混合频率电流为峰值0.7mA或对正弦波电流为有效值0.5mA； 2）当电压限值为峰值46.7V和有效值33V，或者直流值70V； 3）电容的电荷限值为45μC。

3.2电气间隙和爬电距离

对于工业自动化设备中危险带电零部件与可触及零部件之间的电气间隙和爬电距离应能承受在设备预定要接入的过电压。同时还要考虑到单元中安装的和额定环境条件或制造商说明书中要求的保护装置对电气间隙和爬电距离产生的影响。要确保电气间隙能够承受在电路中可能出现的由设备运行引起的最大瞬态过电压。对于瞬态过电压不可能发生的情况，规定电气间隙时要按最大工作电压来进行。而对于两电路之间的爬电距离，要使用施加在两个电路之间的绝缘上的实际工作电压。此外，必须保证爬电距离要不小于电气间隙的规定值，当计算所得的爬电距离小于电气间隙时，则加大爬电距离使之达到电气间隙的规定数值。

3.3介电强度试验程序在进行防电击试验前，务必要选定好参考试验地，因为参考试验地是电压试验的参考点，它在试验过程中可以充当任何可触及导电零部件，控制件上由绝缘材料制成的可触及零部件、外壳上任何可触及绝缘部分的保护导体端子或功能接地端，其作用非常大。同时，还要进行单元潮湿预处理，并且不能在单元预处理期间工作，要使预处理要在箱内空气相对湿度为92.5％±2.5％，箱内空气温度保持在40±2℃的潮湿箱中进行。如果在试验设备中的某个电路与某个可触及导电零部件之间或者两个独立的电路之间彼此是连接在一起的，或是不隔离形成一个整体的，不能在它们之间进行电压试验。此外，还要确保与被试绝缘并联的限压装置和保护阻抗之间必须是断开的。为避免出现双重绝缘和加强绝缘所规定的电压有可能会加在不必承受这些电压的电路零部件上的情况，要使这些的零部件在试验期间断开，或者对要求加强绝缘或双重绝缘的电路零部件可以分开进行试验。进行电压试验要根据污染等级和工作电压的不同，选择不同的测试值，试验过程中避免出现击穿或重复飞弧现象，而对于出现电晕效应和类似现象可以忽略不计，不作影响试验效果的因素。

4结语

综上所述，随着人们对工业自动化设备的电气安全要求越来越高，电气安全试验在人们生活中日益普遍。然而，在电气安全试验中，必须谨记安全第一、严格按照要求进行。务必将检测人员的人身安全放在首位，在确保试验数据的准确性以及检测仪器功能正常的情况下，试验人员必须不断地深入理解电气安全试验中的相关标准与要求，全面掌握电气安全的基本知识和操作技巧，能够切实地做到如何正确选择试验仪器和试验方法，对出具的试验数据负责，这也是对所有使用该设备人员的人身安全负责。本文主要通过对我国工业自动化设备的电气安全试验现状进行探讨分析，并提出相应的解决措施，希望有助于促进我国电气安全试验技术的发展与改革。

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