广告

使工业设备的断电远离无谓猜测

时间:2019-03-13 作者:Tom Beranek,莫仕全球产品经理 阅读:
新型解决方案加快锁定/标定流程并在视线内为操作人员提供明确的断开效果。

一谈到任何类型电气设备的操作,我们学到的第一课就是,处在“关闭”位置上的开关实际上并不意味着它真的“关闭”了。就像最近发生的几次产品召回表明的那样,一些硬接线的开关即使把手位于“关闭”位置,也还是存在着供电的可能性,这就同时为开关的用户以及任何下游的设备操作人员带来了电击或触电致死的严重风险。

美国国家消防协会的 70E 标准要求,除非有令人信服的理由,否则在操作前,任何电器设备都始终应当断电。在大多数的维护情况下,工作人员在操作或者靠近电气组件前,都必须证明其不再带电。禁用机器或者设备并防止释放危险能量而采用的实务和程序称为锁定/标定 (LO/TO),根据美国职业安全与健康管理总署 (OSHA) 提供的数据,每年可以预防发生 100 起以上的致命事故以及数万起的人身伤害。

正确遵守 LO/TO 程序可能需要穿戴上笨重的个人防护设备,然后打开开关,使用电压表来手动的检测电线,确认功率为零。尽管这一过程极其耗费时间,但是如果采取捷径的话,就会造成严重的人身伤害。

根据美国国家电气规程的规定,任何电机应用都要求电机自身配备关闭装置。根据法规和安全要求,对于一台电机来说,预计的更换时间在一到三个小时,并且需要多名专业人员来完成。

一种开关上市在望

解决这些在时间和人工上的挑战的一条途径就是使用 UL 2682 中列出的开关级别的插头和连接器。与标准连接器所不同的是,UL 2682 中列出的设备可以作为开关来使用,并且即使在通电的情况下也可用于断开负载。弹簧加载的银合金触点可提供类似于断路器或接触器的开关功能,其连接器在操作过程中可保持啮合,保护用户免受电弧闪光的影响,使其免于接触到带电的电气组件。两步骤的连接器操作在断开后可将插头置于静止位置,然后需要旋转运动从而拔下插头,同时同步的关闭掉插座的落盖。

美国国家电气规程 (NEC) 的第 430.102 – 430.109 部分要求,在电机所在位置和驱动型机械设备的视线范围内,必须在易于接近的位置处提供经认可的断开方式。这一要求往往会构成挑战,因为由于空间或者安装上的约束,在靠近机械设备的位置处很难设置断开开关,并且/或者需要电工来执行这一任务。

采用了开关级别的连接器系统后,从插座处分离开的插头可以供目视的来证实电源是否切断,并且迅速而主动的证明符合 NEC 对于工业设备断电的要求。

该技术为工作人员提供了一种简单而又高效的方式来安全的为设备断电并执行 LO/TO 作业。由于接触危险能量而遭受工伤的工作人员平均要损失 24 个工作日的时间以进行康复,而一次安全事件就会在法律诉讼、工时损失、OSHA 罚款及负面宣传上产生数百万美元的成本。这一技术还可以加快维护和设备换线的速度,从而延长生产的开机时间并提高生产效率。

计划维护:缩短停机时间

计划维护正在美国所有的工业市场上兴起,例如食品饮料市场以及最突出的油气行业,其中,2018 年美国的精炼商在预定工厂停电、转场及停工上花费了超过 12.6 亿美元,与上一年相比上升了 38.5%。北美的炼油厂和化工厂平均要依靠数千台的电机来操作风扇和泵机,因此更换这些电机的过程会耗费大量的时间与人工,具体则与这些工厂的规模和位置有关。

当一整座工业厂房或者其中的一部分要延长下线时间、从而可以开展预防性维护或者升级时,计划的事件会在生产损失以及执行该项目采用的人工、工具及物料上产生高昂的成本。根据生产中的具体产品的不同,还必须注意以确保在计划停机期间产品质量不会受到影响。

在已经为未来数年安排好了大量的计划维护活动后,企业们正在寻求各种创新性的方式来以高成本效益的方式有效的管理业务上的影响。通过采用 UL 2682 中列出的开关级别的插头和连接器,更换一台电机所需的时间可以从数小时缩短为几分钟,并且可以同时保护工作人员的生命安全并为制造商节省成本。

缩短恶劣环境下的计划外停机

接触水分、露天或者恶劣环境下的所有电气组件,无论是在室内还是室外使用,都需要水密的连接来消除或者降低发生电击、短路和电气火灾的风险。对于在湿工况下作业的工作人员来说,还有非常重要的一点就是要选择 4X 型及防护等级在 IP69K 的产品。密封系统可以耐受冲洗及一系列的恶劣工业环境,从而有效的避免灰尘和水分的侵入。

密封件必须能够同时耐受极端温度和喷水的高压,以及刺激性化学物质的腐蚀作用。这些条件意味着工作人员需要高性能的解决方案以保证安全,并且使生产线持续运行。

在食品饮料行业之类的恶劣环境下,加工设施在传统上都属于潮湿、恶劣的环境、其中的机械设备需要例行的接受冲洗来为设备消毒。冲洗流程通常涉及到高压高温的用水以及刺激性的消毒用化学品,会对接线和其他电气产品产生腐蚀,造成停机以及其他人工和维修上的成本。

通过在电气组件部分上大力投入,在设计时考虑到行业的评级和 OSHA 的合规,最终用户现在可以采用一种方便的解决方案来解决为工业机械和设备断电时存在危险的问题。然后,企业将会确保合规,并且通过缩短计划外停机时间来提高工厂的维护效率。

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
广告
相关新闻
广告
广告
广告
广告