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电控系统安全设计一、电气危险分析1、触电或电气火灾2、电气控制失败或元件失效3、电源问题造成的故障4、内部或外部的电气干扰导致二、安全措施1、设计研究阶段——减少风险2、防护罩——减少风险3、警示——减少风险三、安全设计1、部件的选取：符合相应的EN或IEC标准2、电源：DC24V±15%，AC380V±10%，50Hz：±1%3、物理环境和运行条件EMC环境温度：5～40℃、湿度：30～95%，40℃/50%、海拔1000m，运输-25℃～55℃4、电源连接和分断装置4.1电源入线①压机电控系统的电源供给为单一电源。②一些组件需使用不同的电源电压：低于AC220V的电源由变压器提供；DC24V电源由开关电源（DC）提供。③电源入线通过端子台接入。④电源进线处三相标示：L1/L2/L3，中性线标示：N。⑤中性线不可与保护性接地电路连接，也不可有PEN配线。4.2外部接地系统①电源线进线处，接线端子以大写PE标识（IEC60445）；其他接地点用符号：（EN6041-2-IEC-5019）；接地线均使用黄+绿色线。②根据铜PE导线最小线径需求16电源相线≦35(mm2)的原则，取PE导线16mm2。4.3电源断电装置①压机电控柜配的断电装置（符合IEC60947-2），总断路器可以中断所有电源。操作手柄距操作水平面0.6~1.7m。②下设分断路器四个，分别切断四组电机。5、触电保护5.1直接触电的保护①用外壳作防护：电控柜内带电组件具有IP2X的触电保护，可以直接开启电控柜门。②用遮栏提供防护条件时，要求使用工具才能拆除遮栏。5.2用绝缘物防护带电部分带电体用绝缘物覆盖住，只有用破坏性办法才能去掉绝缘层。5.3间接触电保护①防止出现危险触摸电压的措施：采用II类设备或等效绝缘作防护。②采用电气隔离作防护。③电源系统设计：采用中性点不接地或通过高阻抗接地的电源系统作保护，使接地故障不会引起危险的触摸电压。④用自动切断电源作防护：出现绝缘失效后，受其影响的任何电路的电源自动切断。6、设备的保护6.1过电流保护①电控柜配有过电流保护给相关的电气组件或电流承载导体。②过电流保护装置由保险丝与断路器组成，过电流保护装置的额定参数详见元件清单。③电力电路的每一条相线都有过电流保护。④控制电路的过电流保护：直接连至电压源及变压器的控制电路线需提供过电流保护；供给控制电路电源的变压器二次侧其中一条配线若有连接至保护性接地电路，则过电流保护仅需保护另一条。⑤用以供维修设备使用的插座和散热风扇有过电流保护。⑥36V安全灯照明电路有过电流保护。⑦变压器一次侧有过电流保护。6.2电机的过载保护：额定功率超过0.5kW的电机有热继电器过载保护。7、控制电路与控制功能7.1控制电路电源：控制电路的电源来自隔离变压器T4，电压是220V/200V/36V。7.2控制功能①停止:根据机械的风险评价及机械的功能要求，提供0类、1类或2类停止，应优先选用0类。停止功能应否定有关的起动功能。②紧急停止：③自动操作模式：自动操作模式的选择不会启动机器，由另一动作实现；安全防护系统在所有模式下都有效；自动操作模式的选择使用选择开关实现。④调整操作模式：调整操作模式的选择使用选择开关实现。机器可点动操作。⑤保护连锁：使用位置传感器或行程开关。⑥故障情况下的控制功能：设备停止运行，声光报警。8、操作界面和控制装置8.1安装与位置①控制部件的安装满足IEC60073和IEC60447。②副键盘装在主机前缸铰链梁上方，是操作者工作地点易于触及的位置，有紧急停止按钮。③压机电气控制台安装在易操作且安全位置。④触摸屏和其他仪表装在压机电气控制台上。8.2按键按键颜色：ON键—白色；ON/OFF键—黑色；按键标志在按钮之上。8.3指示灯电气控制台使用塔式指示灯，有红、黄、绿三色。指示灯使用的颜色为：红色—报警灯；黄色—设备运行灯；绿色—设备停止灯。8.4加热系统加热系统由加热控制板（TG）、可控硅（SCR）、电源变压器（T1）、反馈变压器（T2）、低压大电流变压器（T3）、电流互感器（TC）、电流表（A）组成。9、电子设备触摸屏和PLC的程序更改要需授权，控制等级四级。10、压机控制柜的安装电控柜外形尺寸：长×宽×高=(mm)；按供电电路、控制电路、其他电路分组安装；温度限制在许可范围；电控柜的防护等级≥IP2211、导线与电缆线11.1导线①全部使用铜导线；②经常性移动的导线配用等级5或6之可挠性绞线；11.2绝缘①电缆线其绝缘须能承受AC2000V/5min的耐压测试；②绝缘的机械强度及厚度须足以让绝缘在操作中或布线时不受损害；11.3电流承载量配线的导线或电缆线的线径大小以承受的载流量，产生温度的不过高为准。11.4导线与电缆线电压降电源端至负载的压降不超过5%12、配线技术12.1连接与线路①所有配线的连接要防止意外松脱。②特殊设计的端子才可配多条导线。③接地线严格要求一端子仅配接一导线。④专供焊接用的端子才可以焊接处理。⑤端子排上的端子标示与图纸上的标示相同。⑥穿入软管的导线要防止液体的侵入。⑦配接到其它装置的导线的末端应提供合适的固定方法，不可焊接。⑧配线的末端要防磨损、防拉。⑨无论外部或内部配线都不可横越端子或端子台。⑩导线或电缆线的配线整条线须完整，不可有接合或中间接点。⑾电缆线末端提供合适的支撑以防止作用在导线末端的机械应力。⑿接地线尽可能接近相线以降低回路的阻抗。⒀不同电压的电路导线尽可能加以区隔。12.2导线的辨认①导线颜色使用：黑色—交流及直流电力电路；红色—交流控制电路；蓝色—直流控制电路；淡蓝色—中性线；接地线—黄+绿线。②每一导线的末端能清楚辨认，且符合相关技术文件。③为避免与接地线混淆，配线不使用绿色或黄色线。④接地线严格规定使用黄+绿线(单一颜色至少须占30%但不超过70%，而另一颜色占有其它部份)，且须遍及整条导线。⑤具多条单心线的电缆线其颜色的应用可不受以上的限制(黄+绿色线除外)。12.3电气箱内配线①面板上的配线须加以固定。②非金属导管须使用防火绝缘材料。③安装在电气箱内的电气设备应可由电气箱前面加以修改配线；若实际不可行且控制装置自电气箱后面配线，则应有可供接近的门或可拉开的面板。④移动组件的配线应使用可挠性导线。⑤所有配线皆须有适当的固定。⑥不安置于线槽内的导线及电缆线须有适当的支撑。12.4电气箱外配线①配线进入电气箱的电缆线或导管，若使用特殊的固定头、护线套等，不可降低其IP保护等级。②外部导线应使用合适的导管加以保护，不可有单心导线布于电气箱外；电缆线视为具足够的保护。③副键盘使用护套电缆线，且副键盘重量的支撑不依靠电缆线。④可挠性电缆线及导管应避免承受过度的弯曲及扭转。⑤须经常性移动的电缆线其连接处应有不受机械扭力及任何剧烈弯曲的支撑。⑥须经常性移动的电缆线其连接处应有不受机械扭力及任何剧烈弯曲的支撑。⑦若电缆线须移动接近其它移动性组件，则电缆线与移动性组件间须有至少25mm的距离；假使实际不可行，则须提供固定式的阻挡物。⑧预留的导线，应将其连接至端子台或加以绝缘以防止接触到导电组件。12.5导线槽，接线盒及其它接线箱①导线槽提供≥IP33的保护等级。②所有与导线绝缘接触的尖锐边、毛片、毛边、粗糙面、螺纹应移离导线槽及其配件。③导线槽及电缆线槽有坚固的支撑，且位于与移动组件有足够距离的地方以降低磨损的可能性。④在人员须通过的区域、导线槽及电缆线槽的安装应留有至少2m的间隙。⑤导线槽仅供作机械性的保护。⑥填充百分比的考虑，依据导线槽的垂直度与长度及导线的挠性决定；建议导线槽的尺寸及排列，以易于导线和电缆线的置入为原则。⑦钢性金属导线管及管接头选用镀锌管和螺纹接头；软金属导线管及管接头选用软性非金属导线管及管接头。⑧电机接线盒：IP44等级13、电机与相关设备13.1一般需求①电机应符合EN60034-1的要求。②电机及其相关设备的保护要求：有过流、过载保护。13.2电机外壳①电机的外壳符合IEC60034-5的要求。②电机的保护等级≥为IP23。③安装在机器上的电机有适当之保护以避免外来机械性的损害。13.3电机的尺寸：符合IEC60072-1与IEC60072-2的要求。13.4电机安装与间隔①电机与油泵连接处要有防护罩。②电机的安装间隔排列保持在低位置，使其方便移离、接线、散热。③电机安装的区域应尽可能清洁、干燥。13.5电机选用电机均选用380V、50Hz、4P电机，其中有一台3kW变频电机（含风冷电机）。14、安全照明及附件14.1电控柜的电源插座符合EN6030914.2机器及设备照明①电源通过T4隔离变压器提供36V安全电压。②有接地和独立的过流保护（熔断器FU6）。④灯头保护符合IECorEN标准。15、铭牌、警告标识和元件编号15.1一般需求①电气设备标示供货商名称、商标或其它识别符号；并加上认证标志。②警告标示、铭牌、标志及识别牌有足够的耐久性以承受相关操作环境的影响。15.2警告标示①无其它清楚标示，且内含电气装置的电气箱应加一如下之闪电警告标志：黄色背景、黑色闪电及三角(注意闪电的方向)。②闪电警告标志清楚可辨地贴附在电气箱门上。15.3功能辨认①使用在人机接口上的控制装置，显示装置(尤指与安全相关的)等应清楚且永久的标示其功能。②相关符号的使用参考IEC60417及ISO7000标准。15.4控制设备的标示①控制设备安装后有清晰易辨的永久性标示。②电控柜上有提供以下信息的铭牌：供货商的名称或商标；认证标志；序号；额定电压、相数、频率及满载电流；机器过电流保护装置的切断容量；电气图的图号或索引号码。③标示在铭牌上的满载电流须包含机器在正常操作时所有电机、加热及其它设备同时运转的总和。15.5参考名称①所有控制装置及组件须清楚地标示与技术文件上相同的名称。②当控制装置或组件因其它因素而排除使用个别的名称(或代码)，则必须使用群组名称(或代码)代表。16、技术文件16.1一般通则①机器电气设备用做安装、操作及维修的资料应以图形、图表、流程图、表格等方式提供。②以上资料须以英文提供。③供货商应确认在本章规定之技术文件须符合本台机器。16.2提供的资料①设备的描述、安装与电源的连接。②电源的需求。③相关的环境要求(如灯光、振动、噪音、大气污染等)。⑤方块图。⑥电路图。⑦提供(a)程序；(b)操作顺序；(c)检查周期；(d)功能测试的周期；(e)调整、维护、修理(尤其是保护装置与电路)的指导；(c)元件表与备件表。⑧安全护罩，互锁功能与具潜在性危险运转的护罩的互锁之描述⑨若必须暂时停止安全护罩，有停止方法的叙述。16.3文件需求所有文件有相关文号及标题。16.4基本技术文件资料①电气设备的正常操作状态。②搬运、运输及储存。③设备的不当使用。16.5安装图①明确的安装位置，型式及电源线线径。②供给机器电气设备的电源线的种类、特性、额定电流及过电流保护装置的设定之必须资料或数据。③电气设备使用时的空间需求。④与外部相关设备的连接，安装等资料。16.6方块(系统)图与功能图为便于对操作理论的了解，可提供方块(系统)图或功能图。16.7电路图电路图需求：①使用的符号依IEC60617标准；若无明确的符号可用，可群组化代表并附相关说明。②标示组件的代码。③相关说明(如：电源需求、线径等)。16.8操作手册技术文件须包括详细的操作手册，尤其是安全需求、安全注意事项、使用限制、正确不当操作等项目。16.9维修手册机器提供详细的维修手册，含调整与修理、检查周期。16.10组件表①机器须提供电气组件表及/或备件表。②组件表须包括：代码、型号、供货商、一般特性。17、测试与检查17.1接地电路的连续性：IEC60364-6-6117.2绝缘电阻测试：≥1MΩ17.3耐压测试：1000V/1S17.4残余电压保护：60V/5S17.5功能测试：执行电气设备的功能性测试，尤其是与安全相关之功能。17.6重测若机器的部分或其附属的设备做了修改，则相关的测试应重新执行。