産業用環境では、空気系電力の自動化、材料処理、および製造プロセスの要求の信頼性と精度。 圧縮空気は、主要なエネルギー媒体である一方、現代の空気系は、電気制御、センサー、電磁弁、およびプログラム可能な論理制御(PLC)を統合しています。 このコンバージェンスは、適切な接地および包括的な安全対策によって管理される必要がある電気リスクを紹介します。 これらのプロトコルを無視すると、機器の故障、生産ダウンタイム、および重大な作業員が現場の作業を検知し、重要な作業を検証することができます。 重要な技術は、重要な技術が、重要な作業を検証します。

空気圧システムの電コンポーネントを理解する

空気系は、純粋に機械的として認識されるが、その性能は、制御と監視のための電気サブシステムに依存します。 電磁作動方向制御弁は、電気信号を空気操作に変えます。 圧力トランスデューサー、フローセンサー、温度プローブは、制御と監視のためにデータをフィードします。 電動モーターは、コンプレッサーと冷却ファンを駆動します。 これらのコンポーネントは、電気エネルギーインターフェイスが空気回路と直接変換するハイブリッドシステムを作成します。 電気障害が起こるとき、短絡や遮断などの電気障害が、または衝撃的なエネルギーを生成し、衝撃を検知するような人員が検出されると、衝撃を検知します。

適切な接地は防衛の最初のラインです。 地球への低インピーダンスパスを提供することにより、接地は、欠陥電流が安全に散在し、露出された金属表面に危険な電圧蓄積を防ぐことを保証します。 接地はまた、システム電圧を安定させ、制御信号を破壊することができる電磁妨害(EMI)を減らします。 信頼できる接地システムなしで、また、設計されていた空気の取付けは安全責任になります。

空気システムに固有の電気危険

いくつかの電気危険は、空気環境に特に関連しています。

  • 電気ショック:]バルブハウジング、チューブ継手、およびコンプレッサーボディなどの導電性部品を露出し、断熱が失敗した場合にエネルギー化することができます。 グラウンドチャネルは、これらの表面から流れを断ちます。
  • [アークフラッシュと火災:[]高出力コンプレッサードライブまたはコントロールパネルの故障は、埃、油ミスト、または産業設定で一般的に見られる可燃材料を無視するアークを生成することができます。
  • 機器の損傷:[] 雷または切換えイベントから制御されていない電圧トランジェントは、PLC I/Oモジュール、センサー回路、通信インタフェースを破壊することができます。
  • EMIと信号の破損:[のポーアの接地は、アナログセンサー信号にノイズを導入し、発疹弁の位置や誤った警報を引き起こしているグラウンドループを作成します。

接地が、システム設計の不可欠な部分として、後続ではなく、接地しなければならない理由のこれらの危険下見。

なぜ適切な接地は空気システムのために不可欠です

グラウンドは、空気系で複数の機能を提供しています。まず、任意の2つの導電部間の潜在的な違いを安全に制限します。第二に、過電流保護装置(ヒューズまたは遮断器)がすぐに動作できるように、欠陥電流のリターンパスを提供します。第三に、制御信号を安定させるすべての電圧測定の基準点を確立します。

典型的な空気のキャビネットでは、接地システムは地上のバス バーに接続されるように、銅棒の集中する主要な接地の電極から始まります。すべての装置エンクロージャ、ケーブルシールド、および金属製のレースウェイは、緑または緑/黄色の接地導体を使用して、このバスバーに結合されます。この結合は、欠陥条件下で2つのコンポーネントが危険な電圧差を発生しないことを保証します。

接地システムの主なコンポーネント

  • 接地電極:[]] 銅クラッド鋼棒、地上板、または地上との直接接触を行う基礎ウファー地面。
  • [] 導体を囲む:[ 絶縁銅ケーブルは、システムの利用可能な故障電流(])] NEC条250)に従って大きさで分類されます。
  • [] バンディングジャンパー:[]] フレキシブルストラップ、ドア、パネル、その他の可動部品をメイングラウンドに接続します。
  • 地上バスバー:] 中央に、すべての地上の導体が終了するコントロールパネル内のポイントを集中化しました。
  • [] サージ保護装置(SPD):[[) 彼らが敏感な電子機器に達する前に電圧過渡をクランプするコンポーネント。

各要素は、システムのライフサイクルにわたって効果的な動作を保証するために、適切に大きさ、インストール、および維持されなければなりません。

空気圧装置のための接地システムの設計

地階設計への系統的アプローチは、エネルギー化されることができるすべての金属部品を識別することから始まります。これには、コンプレッサーフレーム、バルブマニホールド、アクチュエータシリンダー、配管、ケーブルトレイが含まれます。識別されると、設計は、(]OSHA 1910.304]])、NFPA 79(産業機械のための電気規格)などの適用コードに準拠する必要があります。

ステップ1: シングルポイントグラウンド(SPG)を設立

グラウンドループを避けるために、すべての接地導体は、制御キャビネットのメイングラウンドバスを一点一点に終えるべきです。複数のポイントで地球の地面を接続すると、ノイズを信号回路に注入する循環電流が生成されます。SPGアーキテクチャは、システム全体で共通の電圧基準を保証します。

ステップ2:欠陥電流のためのサイズのコンダクター

接地導体は、過電流装置が開いているまで、最大の欠陥電流を運ぶことができる必要があります。 可変周波数ドライブまたは大型モーターを備えた空気系の場合、これは10 kAを超えることができます。 NECの表250.122を使用して、最小導体サイズを決定し、長期ケーブルが実行するサイズが増加して、インピーダンスを削減することを検討してください。

ステップ3:ボンドメタリックエンクロージャとレーヨン

バルブ島やジャンクションボックスを含むすべてのエンクロージャは、連続導体と地上バスに結合する必要があります。 導管とケーブルトレイセクションは、各ジョイントの接合ジャンパーを使用して接合する必要があります。 緩い接続は、インピーダンスを高め、接地の安全目的のために敗北する必要があります。

ステップ4:信号および制御回路を保護して下さい

アナログ信号とデジタル信号は、ノイズを誘発する脆弱です。シールドされたねじれ付きペアケーブルを1つの端にのみ(PLC端に典型的に)接し、地面のループを防ぐことができます。キャビネットに入るすべての外部ケーブルにサージサプレッサーをインストールします。特に屋外でセンサーやリモートI/Oに走るもの。

ステップ5:地上の抵抗を確認します

インストール後、主接地電極と地間の間の抵抗を落下率試験で測定します。 []IEEE標準142]]は、敏感な産業システムに対して5オームまたはより少ない抵抗を推薦します。 より高い値は、土壌接触不良や、是正を必要とする腐食された接続を示しています。

追加の電気安全対策

地上だけでは電気リスクを一切解決できません。保護層を複数層組み入れた総合的な安全戦略です。

過電流および地上防防護

遮断器およびヒューズはすぐに欠陥を取り除きるために選ぶべきです。また、地上欠陥の遮断器(GFCIs)は流し、洗浄場所、またはぬれた区域の6フィートの内のあらゆる受容器のために要求されます。固定装置のために、装置(GFPE)の接地欠陥の保護は送り装置のレベルで加えることができま標準のブレーカを旅行しないかもしれない低レベル地上の欠陥を検出します。

錠・袋入れ(LTO)手順

メンテナンスや検査の前に、すべての電気エネルギー源は、分離、ロック、タグ付けされなければなりません。 空気圧システムは、空気受信機や蓄積器にエネルギーを蓄積している可能性があります。 これらは、漂う必要があります。 LOTOコンプライアンスは、重度の怪我を引き起こす可能性のある事故の起動を防ぐ。

絶縁監視およびテスト

測定器を使用して周期的な絶縁材の抵抗のテストは、劣化したワイヤー絶縁材、湿気の侵入、または弁のコイルの汚染を識別します。 基線値への読書を比較し、重要な低下を示す部品を取り替えて下さい。

パーソナル・プロテクト装置(PPE)

露出したエネルギーを与えられた部品の近くで働くか、または働く労働者は適切なPPEを身に着けるべきです:電圧評価される手袋、側面の盾、防炎の衣類およびアーク評価された表面保護が付いている安全ガラス。必要なPPEのレベルは特定のパネルの偶然のエネルギー分析によって決まります。

メンテナンスと検査 ベストプラクティス

接地システムは、接続がそのまま残っている限り、有効です。腐食、振動、熱循環、機械的損傷は、結束の完全性を時間をかけて妥協することができます。以下を含むスケジュールされた検査プログラムを実施します。

  • 錆、変色、またはゆるみのためのすべての地上接続の視覚的検査。
  • ボルト接続のトルク検証(メーカー仕様)
  • 各エンクロージャとメイングラウンドバス間の継続テスト。
  • 最低の毎年またはあらゆる落雷でき事の後で地上の抵抗の測定。
  • バスバーや地上導体の熱イメージングで、高インピーダンスジョイントのホットスポットを検知

すべてのテスト結果と是正措置を文書化します。 トレンドデータは、障害につながる前に、段階的な劣化を明らかにすることができます。

研修・安全文化

最高の設計の接地システムでさえ、単一の欠落した接合ジャンパーまたは切断されたワイヤによって敗北することができます。 人事は、なぜ接地問題と危険な条件を認識する方法を理解しなければならない。 カバーするトレーニングを提供します。

  • 接地・接合に関する基本的な電気理論。
  • 設備内の部品を接地する場所と識別。
  • 電圧テスターとマルチメーターの適切な使用。
  • 損傷した地上線または欠落した結束ストラップの手順を報告します。
  • 電動ショックインシデント(カットパワー、ヘルプの呼び出し、訓練されたらCPRを開始します)の緊急対応。

安全上の懸念が起こらない文化を育てる。定期的なツールボックスの話とリピーターのコースは、安全を最優先に保ちます。

コンテンツ

適切な接地と電気的安全は、空気システム設計のオプションの余分ではありません。それは、人々、装置、生産の継続性を保護する基本的な要件です。電気的リスクを理解し、堅牢な接地インフラを実装し、過電流保護、絶縁監視、および厳格なメンテナンスでそれを補うことにより、エンジニアは、安全かつ確実に年1回動作する空気系を作成することができます。設計と安全訓練の分野を調査し、作業を削減し、すべての人に対する責任、および職場の安全を確保するすべての人のためのすべての人のための安全かつ安全なシステムを構築することができます。