馮 琦，趙恒耀，魏永武

（1.川慶鉆探國(guó)際工程公司，四川成都610000；2.天水電氣傳動(dòng)研究所有限責(zé)任公司，甘肅天水741020）

1 引言

川慶鉆探新西蘭項(xiàng)目組建于2011年5月，其合同主體為一部50D鉆機(jī)，電氣部分執(zhí)行澳新標(biāo)準(zhǔn)配套生產(chǎn)。該鉆機(jī)于2011年8月完工，同年12月出廠，運(yùn)達(dá)新西蘭現(xiàn)場(chǎng)又經(jīng)過(guò)10個(gè)多月的系統(tǒng)整改，最終通過(guò)新西蘭方用戶驗(yàn)收。在這兩年的磨合過(guò)程中，公司投入了巨大的人力和物力?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)，一部原本技術(shù)很成熟的國(guó)產(chǎn)電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)在執(zhí)行新的標(biāo)準(zhǔn)之后為什么如此不相適應(yīng)？澳新電氣標(biāo)準(zhǔn)與中國(guó)國(guó)標(biāo)的主要區(qū)別在哪里？執(zhí)行同樣標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品是否能夠被彼此所接受？在國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)的配套中能從澳新標(biāo)準(zhǔn)中學(xué)習(xí)到哪些有益的東西？如何通過(guò)澳新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步規(guī)范和提高國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)的電氣配套水平？這些問(wèn)題將是本文探討的重點(diǎn)。

2 澳新電氣標(biāo)準(zhǔn)介紹

澳新電氣標(biāo)準(zhǔn)門類很多，具體到電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的電氣制造與配套環(huán)節(jié)，主要將以下二類標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)和規(guī)范。

2.1 澳新電氣通用線規(guī)

該標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)所有非危險(xiǎn)區(qū)域電氣安裝的總綱，目前出版發(fā)行的是《AS NZS 3000-2007 wiring rules》，主要包括所有井場(chǎng)上安全區(qū)域以及營(yíng)房生活區(qū)電氣安裝和使用的各種規(guī)定和指南。除此之外，適用于鉆機(jī)配套的還有以下電氣標(biāo)準(zhǔn)：《AS/NZS 3760:2010 In-service safety inspection and testing of electrical equipment》;《AS/NZS Approval and test specification-plug and socket-outlets》;《AS/NZS 3190:2011 Approval and test specification-residual current devices(current operated earth-leakage devices》;《AS/NZS 3012:2010 Electrical installations-construction and demolition sites》等等。與GB/T 3797-2005、SY/T 6725.2-2009等相比較，主要是在電纜線色、接地方式、漏電保護(hù)、開(kāi)關(guān)插座等有所區(qū)別。

有一點(diǎn)值得注意，雖然同為澳新標(biāo)準(zhǔn)，但澳大利亞和新西蘭標(biāo)準(zhǔn)也不是完全相同，標(biāo)準(zhǔn)中兩個(gè)國(guó)家有區(qū)別的地方會(huì)特別指出，這個(gè)需要制造廠家針對(duì)具體的項(xiàng)目分別實(shí)施。

2.2 澳新防爆標(biāo)準(zhǔn)

澳大利亞和新西蘭防爆標(biāo)準(zhǔn)都是采用《AS NZS 60079.0-2009 Explosive atmospheres》，但是因?yàn)榘男潞椭袊?guó)均為國(guó)際電工委員會(huì)的成員國(guó)，其防爆標(biāo)準(zhǔn)都是等同采用“IEC-60079”體系，國(guó)內(nèi)采用的《GB 3836.1-2010爆炸性氣體環(huán)境用電設(shè)備》實(shí)際上等同于IEC－60079系列，澳大利亞和新西蘭將標(biāo)準(zhǔn)名稱由IEC更換為AS NZS,但實(shí)際上內(nèi)容完全相同，從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，在防爆電氣標(biāo)準(zhǔn)方面，中國(guó)和澳新標(biāo)準(zhǔn)基本相同。

3 基于澳新標(biāo)準(zhǔn)的市場(chǎng)準(zhǔn)入及認(rèn)證審查制度

澳新等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)其他國(guó)家產(chǎn)品的準(zhǔn)入都有嚴(yán)格的限制，雖然世界上大多數(shù)國(guó)家都執(zhí)行IEC國(guó)際電工委員會(huì)防爆標(biāo)準(zhǔn)，但是因?yàn)楦鱾€(gè)國(guó)家的認(rèn)證機(jī)構(gòu)的公信力存在著差距，因此，在產(chǎn)品準(zhǔn)入方面差異很大。比如新西蘭只認(rèn)可有IECEx、ATEx以及ANZEx認(rèn)證的防爆產(chǎn)品，而澳大利亞只接受IECEx及ANZEx認(rèn)證的防爆產(chǎn)品，對(duì)于包括中國(guó)CNEx、美國(guó)UL在內(nèi)的其他認(rèn)證全部不予以接受。

在一般民用電氣方面，雖然中新兩國(guó)簽署協(xié)議，新西蘭認(rèn)可中國(guó)的CCC強(qiáng)制性認(rèn)證，但只接受按照澳新標(biāo)準(zhǔn)為澳新市場(chǎng)生產(chǎn)的產(chǎn)品，產(chǎn)品必須標(biāo)記有CCC、AS/NZ等標(biāo)識(shí)。

澳新等發(fā)達(dá)國(guó)家為了保證電氣設(shè)備的安全有效，政府授權(quán)于一種專門的職業(yè)電氣檢查者“INSPECTOR”對(duì)各企事業(yè)單位的用電設(shè)備進(jìn)行檢查備案。檢查的主要內(nèi)容就是相關(guān)認(rèn)證和安裝質(zhì)量，特別是危險(xiǎn)區(qū)域的防爆設(shè)備，不僅有專門針對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域檢查的“INSPECTOR”,而且對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)備的驗(yàn)收和管理有一套嚴(yán)格而完善的制度，且具有法律效力。只有通過(guò)“INSPECTOR”的檢查，該設(shè)備才具備正式運(yùn)行條件。

4 澳新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)幾處習(xí)慣性錯(cuò)誤配置的糾正

我國(guó)雖然仍為發(fā)展中國(guó)家，但是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)目前也較完善，相比于澳新標(biāo)準(zhǔn)之間的差異，本文重點(diǎn)列舉幾處國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)上習(xí)以為常的不規(guī)范的安裝方式，在澳新標(biāo)準(zhǔn)里有明確要求及規(guī)范，這些規(guī)范可以改掉國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)配套中某些隨意性，提高國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)的配套實(shí)力，減少國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)進(jìn)入發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)作業(yè)不必要的麻煩。

4.1 電纜尺寸與接線端頭的不匹配

國(guó)內(nèi)廠家為了便于安裝，一般習(xí)慣選擇接線端頭比電纜略大一個(gè)尺寸，這樣雖然安裝便捷，但是不能保證電纜與接線端頭之間的充分接觸，如果相差過(guò)多，可能導(dǎo)致接線端頭被壓裂而導(dǎo)致載流能力變?nèi)?。為了避免這種情況發(fā)生，澳新標(biāo)準(zhǔn)在《AS NZS 3000-2007 wiring rules》中明確規(guī)定電纜與所配線鼻子的規(guī)格必須一致，這種標(biāo)準(zhǔn)上的規(guī)定保證了安裝的安全和可靠，值得國(guó)內(nèi)廠家借簽。如圖1所示為接線端頭與電纜線徑。

4.2 嚴(yán)格遵守供電和受電的匹配原則

按照澳新電氣標(biāo)準(zhǔn)《AS/NZS 3123:2005》2.2.10部分要求，所有插接件供電端必須是不被觸碰到的孔，所有的插針必須是在受電端，如圖2所示為插頭連接示意圖。

這是為了避免插接件斷開(kāi)后或者是插接過(guò)程中不會(huì)因?yàn)檎`碰觸而產(chǎn)生觸電危險(xiǎn)。如圖3所示，按照澳新標(biāo)準(zhǔn)整改后的營(yíng)房進(jìn)出線接口，進(jìn)線必須是接插針端，而出線必須是插孔端，插孔端下有保護(hù)蓋，當(dāng)插頭拔掉后，蓋子自動(dòng)彈回，封住插孔，即使電源端仍然帶電，也可以確保不會(huì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)。

而國(guó)內(nèi)廠家大部份是隨意匹配和安裝，特別是在配電箱體上安裝的插接件一般都是插孔，而進(jìn)線端是插針。這種不安全的安裝方式在國(guó)內(nèi)鉆機(jī)上普遍存在，亟待改進(jìn)和規(guī)范。

4.3 斷路器與負(fù)載電纜的匹配

澳新電氣通用線規(guī)《AS NZS 3000-2007 wiring rules》第2.5.3部分“ protection against overload current”（電流過(guò)載保護(hù)）要求，其負(fù)載、斷路器、電纜的載流量匹配必須滿足:IB≤IN≤0.9IZ，其中IB為負(fù)載的最大額定電流；IN為具有過(guò)載分?jǐn)嗄芰Φ臄嗦菲鞯念~定電流；IZ為電纜及插接件的額定電流。在供電回路中斷路器在滿足負(fù)載要求的前提下只能按負(fù)載電纜及插接件的90%來(lái)配備。這樣是為了電纜及負(fù)載過(guò)熱導(dǎo)致火災(zāi)等事故發(fā)生前，斷路器必須能提前保護(hù)斷開(kāi)。也就是說(shuō)斷路器的額定載流量是整個(gè)回路中最小的一環(huán)。

但是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家一般習(xí)慣于所配斷路器分?jǐn)嚯娏鞔笥谪?fù)載電纜的載流量，這樣是為了減少跳閘分?jǐn)嗟念l率，有利于設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。這種理念在國(guó)內(nèi)鉆機(jī)上很普遍，但是從安全用電的角度來(lái)講，澳新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定有其必要之處，值得借簽。

4.4 插接件的接地

插頭的接地在國(guó)內(nèi)鉆機(jī)上一般會(huì)被忽略，而在澳新標(biāo)準(zhǔn)中有著嚴(yán)格的規(guī)定，根據(jù)《AS/NZS 3123:2005》9.2部分“protection against electric shock”中要求插接件必須設(shè)計(jì)成當(dāng)插接件插接時(shí)地線插針應(yīng)該先于相線和零線先接觸，拆拔時(shí)地線插針應(yīng)該最后分?jǐn)唷Ｒ虼?，要求地線插針必須要比其他插針長(zhǎng)，根據(jù)《AS/NZS 3123:2005》10.3部分“prevention of overheating”中要求地線插針必須在耐受插頭額定電流時(shí)不發(fā)熱，也就是說(shuō)地線插針尺寸必須大于或者至少等于相線的插針尺寸。結(jié)合這兩條標(biāo)準(zhǔn)，在澳新等發(fā)達(dá)國(guó)家其插接件地線插針一般都比相線插針長(zhǎng)且粗，如果插針尺寸近似，那么地線插座孔就要較相線淺，嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)要求，如圖4所示為地線插針與相線插針比較。

而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的插頭一般是地線插針會(huì)略細(xì)于相線，這在澳新等發(fā)達(dá)國(guó)家是絕對(duì)不允許的。

除此之外，《AS/NZS3123:2005》11.3部分“Earthing terminal”對(duì)插接件的端子提出了要求，總體的原則是整個(gè)接地網(wǎng)絡(luò)不能因?yàn)椴褰蛹袛唷?/p>

對(duì)于塑料外殼式和電壓等級(jí)低于40V的金屬外殼式插接件要求地線在經(jīng)過(guò)插接件時(shí)不中斷，電壓等級(jí)高于40V的金屬外殼插接件必須有等電位線與整個(gè)地網(wǎng)相連，如圖5所示為接地短接片。

如果電壓等級(jí)高于40V的金屬外殼插接件沒(méi)有等電位線與地網(wǎng)相連，則必須用絕緣膠泥將其內(nèi)壁填充，使之相當(dāng)于塑料外殼式插接件。

4.5 關(guān)于正壓防爆的誤區(qū)

鉆機(jī)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)有很多防爆設(shè)備是采用正壓防爆的方式。最常見(jiàn)的是直流電機(jī)的接線箱和司控房里的綜合配電柜以及司鉆控制臺(tái)。這些設(shè)備都是采用給箱體通以壓縮空氣產(chǎn)生正壓而使可燃?xì)怏w無(wú)法進(jìn)入，從而起到防爆的作用。但是，最重要的一點(diǎn)被忽略，根據(jù)澳新《ASNZS60079.2-2007Explosive atmospherespart2:pressurized》7.11部分“pressurizing multiple enclosures”規(guī)定，所有正壓防爆設(shè)備在箱體建立起正壓以前，箱體內(nèi)不能有任何設(shè)備帶電，而國(guó)內(nèi)鉆機(jī)上的正壓防爆設(shè)備一般都達(dá)不到這一要求。以直流電機(jī)接線箱為例，其箱體內(nèi)除了直流電機(jī)的動(dòng)力電纜還有風(fēng)壓開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、加熱器及風(fēng)機(jī)的接線端子排，這些設(shè)備在風(fēng)壓未建立前就已經(jīng)帶電，根本無(wú)法起到正壓防爆的作用。

應(yīng)將風(fēng)壓開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)及接線端子移到電機(jī)外面安裝，如圖6所示為正壓防爆接線盒改造。

5 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)經(jīng)過(guò)30多年的不斷發(fā)展，其工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)基本完善，我國(guó)雖然仍是發(fā)展中國(guó)家，但是各種標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)進(jìn)步很快，很多標(biāo)準(zhǔn)已基本和國(guó)際接軌。某鉆探公司新西蘭CCDC43鉆機(jī)的配套與整改提供了一個(gè)全面了解和接觸國(guó)際高端標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)會(huì)。CCDC43鉆機(jī)的配套不應(yīng)該只是一部國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)的澳新標(biāo)準(zhǔn)改造，通過(guò)配套中的不斷學(xué)習(xí)和比較，可以認(rèn)識(shí)到國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)和世界先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)要求之間的差距，但是這種差距并不是不可逾越的鴻溝，只要努力改進(jìn)，就能取長(zhǎng)補(bǔ)短、不斷規(guī)范并快速提升我國(guó)國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)的裝備和電氣配套水平。

［1] AS NZS 60079.0－2008 Explosive atmospheres［S] .

［2] AS NZS 3000－2007 wiring rules［S] .

［3] IEC 60079－0－2007 易爆氣體環(huán)境中的電氣設(shè)備［S] .

［4] AS／NZS 3760：2010 In －service safety inspection and testing of electrical equipment［S] .

［5] AS ／NZS Approval and test specification－plug and socketoutlets［S] .

［6] AS／NZS 3012：2010 Electrical installations－construction and demolition sites［S] .

［7] AS NZS 60079.0－2009 Explosive atmospheres［S] .

［8] SY／T 6725.2－2009石油鉆機(jī)用電氣設(shè)備規(guī)范 第2部分：控制系統(tǒng)［S] .

［9] GB／T 3797－2005電氣控制設(shè)備［S] .

［10] GB 3836.1－2010爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第1部分：通用要求［S] .