程曉東， 顏 妍， 崔玉萍

1 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002） 2 中材建設(shè)有限公司（063030）

1 項(xiàng)目介紹

GARA6項(xiàng)目是目前世界第二大水泥生產(chǎn)商Holcim集團(tuán)在現(xiàn)有的阿塞拜疆卡拉達(dá)戈水泥廠(Garadagh)原址新建的一條日產(chǎn)4000噸的干法水泥生產(chǎn)線，用于取代原有的4條日產(chǎn)650噸濕法生產(chǎn)線，以降低能耗和空氣污染。新建廠區(qū)包括礦山、完整的熟料生產(chǎn)線及水泥庫(kù)（水泥粉磨使用老廠現(xiàn)有部分）。該改造項(xiàng)目完成后熟料年產(chǎn)能力將從85萬(wàn)噸提高到150萬(wàn)噸,水泥年產(chǎn)能力從120萬(wàn)噸提高到180萬(wàn)噸。

這些世界領(lǐng)先的水泥企業(yè),對(duì)工廠的安全生產(chǎn)有著非常嚴(yán)格的要求，并且為其制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。下面我們只針對(duì)安全要求之一的車間急停概念在此項(xiàng)目中的運(yùn)用進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

2 急停及其要求

急停，顧名思義就是緊急停止，是以安全為目的在緊急情況下最大限度的保護(hù)人身的安全,有可能對(duì)設(shè)備造成不利影響，但電路符合安全標(biāo)準(zhǔn)。通俗地講就是在緊急情況下能首先停掉工廠中所能產(chǎn)生人身傷害的所有旋轉(zhuǎn)設(shè)備。

急停功能（emergencystopfunction）在 GB16754-2008/ISO13850:2006中所給的預(yù)定功能是:

1）避免產(chǎn)生或減小存在的對(duì)人的各種危險(xiǎn)、對(duì)機(jī)械或?qū)M(jìn)行中的工作的損害。

2）由單人的動(dòng)作觸發(fā)的。

同時(shí)，急停功能在任何時(shí)間都應(yīng)是可用和可操作的，在機(jī)器的各種運(yùn)行操作中，該功能應(yīng)優(yōu)先于所有其它功能，并且不應(yīng)削弱為解脫陷入危險(xiǎn)人員而設(shè)計(jì)的任何便利性。直到急停功能手動(dòng)復(fù)位以前，任何啟動(dòng)指令（預(yù)定的，非預(yù)定的或意外的）對(duì)由于急停功能的作用而停止的那些操作應(yīng)是無(wú)效的。

3 Holcim規(guī)范中關(guān)于急停的描述

在Holcim規(guī)范中,對(duì)急停概念的描述主要涉及以下內(nèi)容:

1）Emergency switches (like rope switches)will be hardwiredto safety relays or other approved safety devices. 急停開(kāi)關(guān)(比如拉繩開(kāi)關(guān))要有硬接線到安全繼電器或者相似的安全裝置。

2）Panic stop push buttons shall be installed at the keypoints (per department or production area) for emergency trippingof MV/LV feeder of the respective department. Such push buttonsshall differ in form and color from the normal start/stoppush buttons. Protected mushroom type push buttons shall beused.急停按鈕要安裝在關(guān)鍵部位（各車間或生產(chǎn)區(qū)域）用于緊急跳開(kāi)給各自車間的中/低壓饋電。這種按鈕要在形式及顏色上與一般的起/停按鈕有所區(qū)別。要使用帶保護(hù)的蘑菇頭狀按鈕。

由此可發(fā)現(xiàn)在急停概念里有以下要求，要使用安全繼電器，要能分別停掉不同的故障區(qū)域，操作機(jī)構(gòu)使用蘑菇型按鈕或其它急停開(kāi)關(guān)時(shí)要有硬接線到安全繼電器。這就是我們?cè)O(shè)計(jì)的主要依據(jù)。

同時(shí)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中業(yè)主也對(duì)安全繼電器的使用提出了更進(jìn)一步的要求:

1）要有安全的連接回路，比如連接到急停按鈕的電纜至少選用4芯電纜,這樣若其中一路短路或斷路另一路還可正常工作。

2）安全繼電器的工作狀態(tài)要在PCS中有顯示。

3）安全繼電器要停掉接觸器控制回路及斷路器的失壓脫扣線圈。

4 GARA6項(xiàng)目的急停設(shè)計(jì)

4.1 急停范圍及主導(dǎo)思想

在項(xiàng)目中把急停分為低壓側(cè)急停及中壓側(cè)急停兩部分，下面將分別對(duì)其進(jìn)行描述:

1）低壓側(cè)急停

根據(jù)Holcim技術(shù)規(guī)范,各車間電力室低壓饋電母線分為工藝段母線（無(wú)N線）及非工藝段母線（有N線），低壓配電變壓器直接饋電給非工藝段母線。非工藝段母線主要饋電給照明、電動(dòng)葫蘆、檢修電源箱等非工藝負(fù)荷；工藝段母線控制全廠的電機(jī)、變頻、軟啟等用于生產(chǎn)的負(fù)荷。這兩段母線由一個(gè)負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜連在一起。負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜的作用是當(dāng)車間急停動(dòng)作時(shí)能緊急斷開(kāi)從而甩掉工藝段母線,這樣除了配電柜主電源開(kāi)關(guān)和照明及檢修回路外,整個(gè)生產(chǎn)線其它部分都不帶電了，現(xiàn)場(chǎng)所有低壓電機(jī)也都被停掉，從而達(dá)到了急停的要求。

2）中壓側(cè)急停

中壓急停的概念是當(dāng)各車間電力室（包括中低壓配電室）發(fā)生緊急情況（比如發(fā)生火災(zāi)）時(shí)的急停。這時(shí)在電力室的人員是要逃生的,因此在電力室的出口設(shè)置不同的急停按鈕來(lái)停掉有緊急情況發(fā)生房間的供電,從而縮小停機(jī)范圍并減小進(jìn)一步的損失。

一般車間電力室主要分為中壓配電室、低壓配電室兩類（在電力室設(shè)計(jì)規(guī)范中這些室是要求各自分開(kāi),不能混用），因此在各室的出口設(shè)置相應(yīng)的急停按鈕來(lái)停掉其各自的饋電回路。當(dāng)?shù)蛪号潆娛野l(fā)生火災(zāi)，人員在逃出的同時(shí)拍下其出口的急停按鈕從而停掉配電給低壓配電變壓器的中壓饋電回路及配電給中壓電機(jī)的饋電回路,這樣就停掉了此子項(xiàng)（由此電力室饋電及控制）的所有旋轉(zhuǎn)設(shè)備（若此中壓配電室有對(duì)其它電力室的中壓配電，則保持配電，其所配電的下一級(jí)電力室可以正常工作），從而實(shí)現(xiàn)了急停的功能；當(dāng)中壓配電室發(fā)生火災(zāi)時(shí),就停掉此中壓配電室中壓總進(jìn)線柜的進(jìn)線回路，這樣中壓配電室所管轄的所有電力室（本電力室及下一級(jí)電力室）將都被停掉，從而實(shí)現(xiàn)急停功能。

4.2 急停設(shè)備的選用

1）蘑菇型急停按鈕

此項(xiàng)目中選用西門(mén)子帶有3觸點(diǎn)的急停按鈕,兩路硬接線到安全繼電器形成雙回路以保證其中一路短路或斷路時(shí)另一路還可正常工作。第3路輸出一個(gè)信號(hào)進(jìn)PCS系統(tǒng)用于指明哪個(gè)按鈕動(dòng)作。

2）安全繼電器

根據(jù)業(yè)主要求，選用西門(mén)子3TK2828型安全繼電器，帶有兩路輸入及多種繼電器輸出回路,并且其輸出回路可以通過(guò)輔助模塊3TK2830進(jìn)行擴(kuò)展。同樣，選用此安全繼電器一常閉點(diǎn)輸出一信號(hào)進(jìn)PCS系統(tǒng)用于指明哪個(gè)安全繼電器動(dòng)作。

在設(shè)計(jì)中這些用于急停的安全繼電器放在ACC（Auxiliary Cost Center）柜中,由ACC柜給其提供工作電源。需要說(shuō)明的是，停中壓總進(jìn)線時(shí)，急停按鈕可以直接接入中壓柜控制回路以實(shí)現(xiàn)急停功能。

5 小結(jié)

GAR6項(xiàng)目中的急停概念簡(jiǎn)潔清晰，通過(guò)低壓停負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜，中壓停各自中壓饋電很好的實(shí)現(xiàn)了工廠急停的要求，從而更好的保障了車間生產(chǎn)人員的生命安全,值得國(guó)內(nèi)項(xiàng)目借鑒。

[1]GB16754-2008/ISO13850:2006,中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[S]

[2]IEC 62061,Safety of machinery-Functional safety of safety relatedelectrical,electronic and programmable electroniccontrol systems

[3]Holcim Design Criteria for Process Control and ElectricalEquipment, February 2008