在工业环境中,气压系统动力自动化、材料处理和制造过程需要可靠性和精度。 虽然压缩空气是初级能源媒介,但现代的气压系统将电控、传感器、声波阀和可编程逻辑控制器(PLC)结合起来。 这种趋同带来了必须通过适当的地面和综合安全措施加以管理的电风险。 忽略这些协议可能导致设备故障、生产故障时间和人员严重伤害。 本条审查气压系统地面的至关重要性,并为工程师和技术人员提供可操作的指导,以确保安全运行。

了解气动系统的电气部件

气压传感器、流感器和温度探测器将数据反馈给控制器、电动机驱动压缩机和冷却风扇。这些部件创造了一个混合系统,使电能接口直接与气压电路连接。当发生电断层时,例如短路或绝缘破裂,储存的能量可以沿着意外路径行驶,损坏敏感的电子或对人员造成冲击。

适当的地面是第一线防御。 通过提供一条低阻断路径到地球,地面可以确保断层电流安全散开,防止暴露在金属表面上出现危险的电压积聚。 地面还可以稳定系统电压,减少电磁干扰,从而破坏控制器信号。 没有可靠的地面系统,即使是设计良好的气压装置也成为安全责任。

气动系统特有的电气危害

几个电危害在肺炎环境中特别相关:

  • 电击: 暴露的导电部件——如阀门套、管装和压缩机体——如果绝缘失效,就会变得充满活力。 地面通道断层流离这些表面。
  • 弧闪光和火:[ 大功率压缩机驱动器或控制板的故障可以产生弧,在工业环境中常见的点燃灰尘,油雾,或可燃材料.
  • 设备损坏:[]来自闪电或切换事件的无控电压瞬变器可以破坏PLC I/O模块,传感器电路,以及通信接口.
  • EMI和信号腐败:[ 低地铺设造成地面环路,将噪音引入模拟传感器信号,引起不稳定阀位定位或虚假警报.

这些危害突出表明,为什么必须把地面建设作为系统设计的一个组成部分,而不是作为事后思考来解决。

正确打地对肺系统来说何以必不可少

搁浅在气压系统中可起到多种功能. 首先,它将任意两个导电部分的潜在差值限制在安全级别上. 第二,它为断层电流提供了回路,使超流保护装置(引信或断路器)能够快速运行. 第三,它为所有电压测量建立了参考点,稳定了控制信号.

在典型的气压柜中,地面系统以主地面电极(通常是铜棒驱动深入地球)为起点,与地面公共汽车栏相连,所有设备的围挡、电缆盾牌和金属赛道都使用绿色或绿色/黄色地面导线与这个公共汽车栏相连,这种连接确保了在断层条件下没有两个部件产生危险的电压差异。

地面定位系统的关键组成部分

  • 绕电极: 铜板钢棒,地板,或与地球直接接触的地基毛轮场.
  • [ 绕组导电器:[] 根据系统可用的断层电流(每NEC 250)大小的隔热铜电缆。
  • 跳动波段:[] 将门,板,和其他可移动部件连接到主地面的弹性带.
  • 绕组公交栏:[] 控制板内集中点,所有地面导线终止.
  • 外加保护装置: 将电压瞬变器夹住的部件,然后才到达敏感的电子.

每个部件必须适当大小、安装和维持,以保证系统整个生命周期的有效运转。

设计一个气动设备地面系统

一种系统化的地面设计方法始于识别所有可能增强动力的金属部件,包括压缩机框架、阀门机件、导管、管道和电缆托盘。 一旦确定,设计必须符合适用的编码,如OSHA 1910.304和NFPA 79(工业机械的电动标准)。

步骤1:建立单一点地面

为了避免地面环路,所有地面导线应在单一点上终止,通常是控制柜中的主要地面总线。 连接多点的地面会产生循环电流,将噪音注入信号电路。 SPG 架构确保整个系统通用电压参考。

步骤2: 断流大小导线

地面导电器必须能够承载最大断流,直到超流设备打开. 对于具有可变频驱动器或大马达的气动系统,这个电流可超过10千A. 使用NEC的表250.122来确定最小导电器大小,并考虑增加长电缆运行的尺寸以减少阻力.

步骤3:金属封装和赛马道

所有封闭装置,包括阀门岛和交叉箱,都必须与连续导线连接在地面巴士上。管道和电缆托盘部分应当使用连接跳线连接在每个关节上。松散的连接增加了障碍,并挫败了搁浅的安全目的。

步骤4:保护信号和控制电路

模拟和数字信号容易受到诱发的噪音的影响。使用仅以一端(通常在PLC端)为屏蔽的扭曲的平板电缆来防止地面环路。在所有进入柜子的外部电缆上安装突袭抑制器,特别是那些在室外运行到传感器或远程I/O的电缆。

步骤5:核查地面抵抗能力

安装后,用落下潜力测试测量主要搁浅电极与土之间的电阻. IEEE标准142建议敏感工业系统电阻为5奥姆或以下. 更高的数值表明土壤接触差或腐蚀连接需要补救.

额外的电气安全措施

仅靠地面无法应对所有电气风险,整体安全战略包含多层保护。

超时和地勤保护

电路断层和引信必须被选用以快速清除断层。此外,在6英尺范围内的任何贮器、洗涤站或湿润区域,都需要地面断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断层断

锁/关(LOTO)程序

在进行任何维护或检查之前,所有电能源都必须被隔离、锁定和贴上标签。 气压系统可能已经将能量储存在空气接收器或蓄积器中;这些能量必须降血。 LOTO 的遵守防止了可能造成严重伤害的意外启动。

绝缘监测和测试

使用 megommeter 进行定期绝缘性测试,确定已退化的电线绝缘性、水分侵入性或阀门圈中的污染。将读数与基线值进行比较,并替换显示显著下降的组件。

个人防护设备(PPE)

现场排除故障或接近暴露的加热部件的工人应当戴适当的个人防护设备:电压级手套、带副盾的安全眼镜、耐火衣和弧度级面罩。 所需的个人防护设备水平取决于特定面板的事故能量分析。

维护和检查最佳做法

搁浅系统只有在连接完好无损的情况下才有效。 腐蚀、振动、热循环和机械损坏会随着时间的推移损害连接的完整性。 执行包括以下内容的预定检查方案:

  • 视查所有地面连接 生锈、脱色或松散。
  • 螺栓连接的托克验证(每个制造商的规格).
  • 每个封口和主地面总线之间的连续测试。
  • 至少每年或任何闪电事件后对地面抗震性进行测量。
  • 热成像巴士栏和地面导线,以检测高阻塞关节的热点.

记录所有测试结果和纠正行动。趋势数据可以显示逐渐恶化,然后导致失败。

培训和安全文化

即使是设计最好的地面系统,也可以被一个缺失的连接跳线或断线击败。 人员必须理解地面为何重要以及如何识别不安全条件。 提供涵盖以下内容的培训:

  • 与地基和结缔有关的基本电理论.
  • 设施中地面部件的位置和识别。
  • 正确使用电压测试器和多米设备。
  • 损坏的地面线或缺失的绑带的报告程序。
  • 电击事件应急反应(切断电源,求救,培训后开始心肺复苏).

鼓励一种在不担心报复的情况下提出安全关切的文化,定期举行工具箱会谈和进修课程,使安全成为首要考虑。

结论

适当的地面和电力安全并不是气压系统设计中可选的额外条件 — — 它们是保护人、设备和生产连续性的基本要求。 通过了解电风险、实施强大的地面基础设施、辅之以超流保护、绝缘监测和严格的维护,工程师可以建立气压系统,年复一年地安全可靠地运行。 在地面设计和安全培训方面投入时间和资源,可以减少故障时间、降低责任,并为每个人提供更安全的工作场所。