游乐设备电气系统是其运行的指挥控制中心，可是由于电气设备失灵或损坏导致电击或电火的发生、由于控制电路的失灵或损坏导致机械误动作、由于电源的干扰或故障以及动力电路失灵或故障造成的机械误动作、由于滑动和滚动的接触的电路断开或粘连引起安全功能失效、由于电气设备外部和内部产生的电干扰等原因都严重威胁着对乘客的安全，所以只有采用合理和可靠的电气安全保护系统才是游乐设备的安全运行的保障。 安全防护是电气系统中必要的保护环节，它涉及到电气系统的各个环节，我们对各个环节应具备的安全防护系统进行分析。
1、实际环境
（1）环境空气温度：电气设备应能正常工作在空气温度5℃～40℃范围内，对于非常热及寒冷的环境，对电气元件需有额外要求。
（2）湿度：当环境温度为40℃时，相对湿度不超过50%。
（3）海拔：电气设备应能在海拔1000m一下正常工作，如在特殊的海拔环境下，对电气元件需有额外的要求。
（4）电磁兼容：电气设备采用电容器、电感器、压敏电阻或电气连接的导电外壳作屏蔽抑制电磁干扰，通过采用合适的滤波器和时延及合理的布线形式消除干扰。
（5）游乐设施不应设置在高压输配电架空线路通道内。
2、电击防护
电气设备应具备在直接接触与间接接触的情况下保护人们免受电击的能力
（1）安装在水泵房、游泳池等潮湿场所的电气设备以及使用非安全电压的装饰照明设备，应有剩余电流动作保护装置。剩余电流保护装置的技术条件应符合GB 6829和GB 13955正渗透膜
的有关规定，其技术额定值应与被保护线路或设备的技术参数相配合；用于直接接触电击防护时，应选用0.1s、30mA高灵敏度快速动作型的剩余电流保护器。在间接接触防护中，采用自动切断电源的剩余电流保护器时，应正确地与电网的接地型式相配合。 （2）用外壳做防护的直接接触的最低防护等级为IP2X或IPXXD。
（3）在安装、维护、检验时，需要察看危险区域或人体某个部分（例如手臂）需要伸进危险区域的设施，应有防止误起动控制装置，一般可采取下列措施：
a、控制或连锁元件设置于危险区域，并只能在此处闭锁或启动；
b、具有可拔出的开关钥匙。
3、接地保护电路
（1）低压配电系统的接地型式应采用TN-S系统或TN-C-S系统。（GB50054-95 低压配电设计规范）
（2）电气接地保护应采用等电位连接。
（3）电气设备正常情况下不带电的金属外壳、金属管槽、电缆金属保护层、互感器二次回路等必须与电源线的PE线可靠连接，低压配电系统保护重复接地电阻应不大于10Ω。
接地装置的设计和施工应符合GBJ 65、GB 50169的规定。
4、电气设备的保护
（1）由于短路而引起的过电流，应采用过电流保护。
（2）电机过载：额定功率大于0.5kW以上的电动机应配备过载保护（过载保护器、温度传感器、过流保护器）
（3）接地故障保护
（4）闪电和开关浪涌引起的过电压保护
（5）异常温度保护
（6）失压或欠电压保护
（7）机械或机械部件超速保护
老化台（8）相序错误保护
保护装置具有选择性，在刀开关上安装熔丝或熔断器，便组成了兼有通断电路和短路保护作用的开关电器；断路器可进行失压、欠压、过载和短路保护的电器、熔断器对过载反应
不灵敏，不宜用于过载保护，主要用于短路保护；接触器有过载保护能力却没有短路保护功能，有些电器既有控制作用，又有保护作用，如行程开关既可控制行程，又能作为极限位置的保护；自动开关既能控制电路的通断，又能起短路、过载、欠压等保护作用；漏电断路器用于对线路漏电的保护，以及运用物理参数进行检测并加以控制的电路如：检测电压、电流、相序、频率、转速、速度、加速度，角度、流量、水位、温度、张紧力等通过检测电路加以控制，对检测出不正常的物理量并使此分支路停止工作等合理的控制电路。
5、控制电路和控制功能
（1）控制电路应提供过流保护装置。
（2）低压配电系统电控制系统必须满足游乐设施运行工况和乘客安全。采用逻辑程序控制时，逻辑控制应合理可靠，能满足设备安全运行要求。
（3）采用自动控制或连锁控制时应有维修（维护）模式，应使每个运动能单独控制。
（4）采用自动控制或连锁控制，当误操作时，设备不允许有危及乘客安全的运动。
（5）采用无线遥控和接近开关等控制时，应充分考虑发射和接受感应组件抵抗外界干扰能力和对工作环境的敏感性，并应有故障检测及信号报警系统。
（6）游乐设施起动前应设必要的音响等信号装置。
6、急停装置
（1）操作台上必须设置紧急事故按钮（必要时站台上也应设置），按钮型式应采用凸起手动复位式。不允许由于按动紧急事故按钮而造成危险。
（2）紧急事故开关复位后不允许设备有重新动作。
7、控制装置
（1）控制电路电源应由变压器提供，其额定电压应不超过277V。
（2）应采用成熟的电路设计和元件。（采用固定式的“逻辑”控制线路，并选择机械和电气寿命长、结构坚实、动作可靠、抗干扰性能好的电气）
（3）采用冗余技术是电路中单一故障引起的危险的可能性减至最小。（容易引发事故的限位装置，采用冗余技术而采用两道限位装置）。
（4）采用相异设计，有连锁防护装置控制的常开和常闭触点的组合；电路中不同控制元件的应用；电和非电系统（液压气动）的结合等。（比如安全压杠连锁防护装置，可采用相异设计）
（五）采用可靠的互锁措施。（在频繁操作的可逆线路中，正、反向接触器之间不仅有电气联锁，而且要有机械联锁）
8、安全电压
安全电压额定值的等级为42V、36 V、24 V、12 V、6 V。
（1）乘客易接触部位（高度小于2.5m或安全距离小于500mm医用呼叫器范围内）的装饰照明电压应采用不大于50V的安全电压。
（2）由乘人操作的电器开关应采用不大于24V的安全电压，对于工作电压难以满足上述要
求的设备，其开关的操作杆和操作手柄等类似结构，应符合GB4706.1-1998中的8.1.1、8.1.4、8.1.5、8.2条的规定。
（3）轨道带电在地面行驶的游乐设施，如儿童小火车等，轨道电压应不大于50V。架空行驶的游乐设施，如架空列车等，滑接线高度低于2.5m处应设置安全栅栏和安全标识。
9、逻辑程序控制安全防护
（1）PLC供电一般为AC85-240V（也有DC24V），适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1：1隔离变压器等）。
（2）对感性负载处理：在输入、输出端接感性负载时，要在负载两端并联一个冲击抑制器或二极管，二极管的阴极与电压㈩极侧连接。
（3）外部互锁与接地：PLC控制电机正反转等正、反动作时，为避免PC的异常动作引起事故及机械损坏，应在外部组成一个连锁回路。
10、电动机安全防护
电机绝缘等级及安全防护等级的选择（GB4208-93 电机外壳防护等级）。
11、避雷接地防护
高度大于15m的游乐设施和滑索上、下站及钢丝绳等应装设避雷装置，高度超过60m时还应增加防侧向雷击的避雷装置。引下线宜采用圆钢或扁钢，圆钢直径不应小于8mm，扁钢截面不应小于48mm2，其厚度不应小于4mm。当利用设备金属结构架做引下线时，截面和厚度不应小于上述要求，在分段机械连接处应有可靠的电气连接。引下线宜在距地面0.3~1.8m之间装设断接卡或连接板，并应有明显标志。避雷装置的接地电阻应不大于30Ω。避雷装置的设计和施工应符合GB 50057的规定。
参考的电气标准：
GB50054-95 低压配电设计规范
GB 50169 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范
GB 6829 剩余电流动作保护器的一般要求
GB 5226.1 机械安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件
GB 4706.1 家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求
GB4208-93 电机外壳防护等级
GB2682-81 电工成套装置中的指示灯和按钮的颜
人体保护
（1）电流对人体的影响
因接触带电部件造成对人身危险是由流过人体的电流引起的。其影响为：强直性痉挛、呼吸困难、心室纤维性颤动、烧伤等。通过对人体电阻的实验可以得出，对于低于50V的所有电压，承受时间为无限；在50V时，承受时间为5s。这是普通场合，人体对地的接触电阻发生变化，这时，可无限承受的电压值应低于25V。
因此，如果通过断开电路来实现间接接触保护，必须确保该类断开满足任何配电系统的安全曲线。
（2）为正确选择保护设备，必须已知配电系统的类型。
IEC 60364-1使用两个字母给配电系统分类。
第一个字母表示电源系统与地之间的关系：
T: 一个点直接接地，在交流电系统中，通常为中性点；
I: 所有带电部件与地隔离，或一个点（在交流电系统中，通常为中性点）通过阻抗接地。
第二个字母表示装置裸露导电部件与地之间的关系：
T：直接将裸露导电部件接地；
N：直接将裸露导电部件连接至电源系统的接地点。
之后的字母（如若存在）表示中性线和保护导体的布线：
精炼剂S：由一根与中性线隔离的导体提供保护导体功能；
C：在一根导体中组合中性线和保护导体功能（PEN导线）。
立式鼓风机
以下是三种配电系统简图：
图2-151 配电系统简图
在TT系统中，中性线和裸露导电部件连接至电气上相互独立的接地电极；故障电流通过地面流向电源中性点。在TT装置中，中性线连接至电源星形中心，通常引出该导线，实现相电压的功能，对单相负载供电非常有用。相反，裸露导电部件使用单独或集中方式就地接地。TT系统常用于民用装置。
TN系统通常在给具有各自变电站的负载分配电能时使用。中性线直接在变电站中接地；裸露导电部件连接至与中性线相同的接地点，也可就地接地。根据中性线和保护导体的布线，考虑三种类型的TN系统：
i.TN-C在一根导体中组合中性线和保护体功能（PEN导体）；
ii.TN-S中性线盒保护导体始终分离；
iii.TN-C-S在系统一部分中用单根导体组合中性线盒保护导体功能(PEN)
而在系统另一部分中则分开中性线和保护导体（PE+N）
根据现行的国家标准《低压配电设计规范》（GB50054）的定义，将低压配电系统分为三种，即TN、TT、青梅1HIT三种形式。其中，第一个大写字母T表示电源变压器中性点直接接地；I则表示电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地）。第二个大写字母T表示电气设备的外壳直接接地，但和电网的接地系统没有联系；N表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。
TN系统：电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连。
TT系统：电源变压器中性点接地，电气设备外壳采用保护接地。
IT系统：电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而电气设备外壳采用保护接地。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议