王 蕾，池圣漢（中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司南京，江蘇 南京 ）

0 前言

安全是企業(yè)生產(chǎn)的頭等大事。現(xiàn)在國(guó)家對(duì)水泥廠安全生產(chǎn)的管理和監(jiān)督越來(lái)越重視，工程建設(shè)初步設(shè)計(jì)階段就必須編制獨(dú)立的《安全專篇》。2018年發(fā)布并實(shí)施了《新型干法水泥生產(chǎn)安全規(guī)程》，規(guī)定了一系列強(qiáng)制性的安全技術(shù)要求。例如，油浸式變壓器必須設(shè)置100%變壓器油量的儲(chǔ)油池；總降、高低壓配電室等重要部位須設(shè)置應(yīng)急照明和疏散指示照明；成排布置的配電屏長(zhǎng)度超過6m時(shí)，屏后通道應(yīng)設(shè)置兩個(gè)出口；皮帶機(jī)等輸送設(shè)備的拉繩開關(guān)和斗提急停按鈕等在停車后不得自動(dòng)恢復(fù)，必須手動(dòng)恢復(fù)等。我公司近階段總承包的部分大型水泥工程項(xiàng)目均已按一級(jí)安標(biāo)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，

本文就電氣設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的幾個(gè)事關(guān)安全的問題進(jìn)行分析和探討。

1 常閉邏輯

我們?cè)谠O(shè)計(jì)中經(jīng)常要將設(shè)備的故障信號(hào)引入DCS系統(tǒng)用以報(bào)警或者停車連鎖。有些設(shè)計(jì)人員會(huì)將表示故障信號(hào)的中間繼電器常開觸點(diǎn)接入系統(tǒng)中，這種做法其實(shí)是有安全隱患的。如下圖中故障信號(hào)1，當(dāng)信號(hào)斷線或者控制電源丟失時(shí)，控制系統(tǒng)將一直無(wú)法獲得故障信號(hào)。因此應(yīng)該將繼電器常閉觸點(diǎn)作為故障信號(hào)引入系統(tǒng),如下圖中故障信號(hào)2,這樣當(dāng)發(fā)生斷線或控制電源丟失的情況時(shí)，系統(tǒng)可以第一時(shí)間獲得信息并作出處理。

圖1 設(shè)備的故障信號(hào)引入DCS系統(tǒng)

2 等電位聯(lián)結(jié)

目前我們水泥廠的低壓配電系統(tǒng)通常采用TN-S系統(tǒng)。低壓配電變壓器的低壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地后，N線和PE線就此分離不再有連接；同時(shí)將用電設(shè)備的金屬外殼等與PE線直接連通。但是這樣的做法并不能很好的保護(hù)人身安全，TN-S系統(tǒng)必須與等電位聯(lián)結(jié)配合才能確保人身安全。比如水泥廠的大門傳達(dá)室，傳達(dá)室配電箱電源引自廠區(qū)電氣室，電動(dòng)伸縮門與PE線連通，如下圖所示。如果遠(yuǎn)處a點(diǎn)設(shè)備發(fā)生接地故障，同時(shí)防護(hù)電器未及時(shí)切斷故障回路，故障電壓就會(huì)沿著PE線傳導(dǎo)至電動(dòng)門上，此時(shí)如果人體觸碰到伸縮門就有可能發(fā)生觸電事故。為此應(yīng)該在電動(dòng)門處做接地網(wǎng)并于傳達(dá)室處設(shè)等電位端子箱(LEB)，形成可靠的等電位聯(lián)結(jié)；沒有電位差，也就不可能發(fā)生觸電事故了。目前國(guó)內(nèi)水泥工廠的電氣設(shè)計(jì)與施工對(duì)等電位聯(lián)結(jié)的重視程度普遍不足，做完重復(fù)接地及在橋架或電纜溝內(nèi)放置扁鋼后就認(rèn)為萬(wàn)事大吉；有相當(dāng)多的工程并未認(rèn)真按照標(biāo)準(zhǔn)圖集《15D502等電位聯(lián)結(jié)安裝》執(zhí)行。這一點(diǎn)應(yīng)該引起大家的充分重視。

圖2 設(shè)備的故障信號(hào)引入DCS系統(tǒng)

3 斷路器欠壓脫扣器的使用

目前水泥廠的中壓開關(guān)柜大多采用直流操作電源，由直流電源柜提供控制及合分閘回路電源。通常直流電源柜的提供的電源是可靠的，但不排除中壓開關(guān)柜直流電源掉電及跳閘回路斷線的可能。當(dāng)以上兩種情況發(fā)生時(shí)，通過中壓開關(guān)柜的二次回路是無(wú)法實(shí)現(xiàn)斷路器的分閘的，會(huì)導(dǎo)致緊急停車的失敗。為解決此問題可為中壓斷路器配套欠壓脫扣器，將欠壓脫扣器接于直流電源回路并與緊急停車按鈕串聯(lián)。當(dāng)直流電源掉電、欠壓脫扣器回路斷線、緊急停車按鈕按下時(shí)，欠壓脫扣器分?jǐn)嘀袎簲嗦菲鲗?shí)現(xiàn)了緊急停車功能。同理欠壓脫扣器也可適用于低壓系統(tǒng)，為低壓主進(jìn)線柜配套欠壓脫扣器即可實(shí)現(xiàn)緊急停車功能。

4 分析儀對(duì)可燃?xì)怏w成分的檢測(cè)及DCS安全連鎖

國(guó)內(nèi)項(xiàng)目水泥窯的燃料通常為煤，但國(guó)外項(xiàng)目中通常還會(huì)有用油以及天然氣作為燃料的情況。為此窯尾可燃?xì)怏w檢測(cè)應(yīng)該包含一氧化碳以及甲烷（油、氣做燃料時(shí)），檢測(cè)信號(hào)應(yīng)接入系統(tǒng)做報(bào)警及故障連鎖；同時(shí)DCS程序里的安全連鎖不得輕易解鎖。某國(guó)外水泥廠在切換燃料的過程中未按規(guī)程操作由此引起事故。這一點(diǎn)要引起大家的重視。

5 緊急停車系統(tǒng)

為了預(yù)防在安裝調(diào)試及生產(chǎn)過程中發(fā)生事故，有必要設(shè)計(jì)和安裝緊急停車裝置。緊急停車裝置分單體、車間、中壓緊急停車三類。這三類緊急停車的停車范圍逐級(jí)遞增。

單體緊急停車就是為每個(gè)電機(jī)設(shè)置急停裝置，可以通過低壓電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)VCS、紅色蘑菇式按鈕、拉繩開關(guān)等實(shí)現(xiàn)。以上幾種方式中VCS直接作用于一次回路，實(shí)現(xiàn)能量隔離。拉繩開關(guān)及低壓紅色蘑菇式按鈕通過分?jǐn)嘟佑|器控制回路實(shí)現(xiàn)緊急停車。中壓電機(jī)的緊急停車通過中壓開關(guān)柜的分閘脫扣器或欠壓脫扣器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

車間緊急停車系指通過安裝于車間區(qū)域的紅色蘑菇式停車按鈕關(guān)停該車間區(qū)域內(nèi)的所有電機(jī)（包括了中壓、低壓及變頻電機(jī)）。通常采用在各電氣室及變配電站內(nèi)設(shè)置輔助電壓控制盤來(lái)實(shí)現(xiàn)車間緊急停車。輔助電壓控制盤內(nèi)設(shè)安全繼電器，安全繼電器與車間區(qū)域的紅色蘑菇式停車按鈕串聯(lián)。停車按鈕按下時(shí)，安全繼電器發(fā)出信號(hào)切斷相關(guān)的MCC進(jìn)線斷路器、中壓電機(jī)開關(guān)柜等以實(shí)現(xiàn)整個(gè)車間區(qū)域的緊急停車。

中壓緊急停車系指通過紅色蘑菇式按鈕切斷中壓配電站進(jìn)線電源。中壓緊急停車按鈕通常安裝于中壓進(jìn)線柜、變配電站及中控室等處。通常可在中壓進(jìn)線柜上安裝安全繼電器，安全繼電器與各蘑菇式按鈕串聯(lián)，安全繼電器觸點(diǎn)接入斷路器跳閘回路以實(shí)現(xiàn)緊急停車。也可采用蘑菇式按鈕與中壓斷路器的欠壓脫扣器串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)緊急停車。

緊急停車系統(tǒng)對(duì)于緊急狀況下事故的預(yù)防和減輕有重要作用，具體實(shí)現(xiàn)方式需要作進(jìn)一步探討。

6 結(jié)語(yǔ)

安全第一，預(yù)防為主。水泥廠生產(chǎn)過程中的不安全因素我們從設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該加以預(yù)防。以上所談的幾個(gè)措施都是在現(xiàn)實(shí)發(fā)生過的事故基礎(chǔ)上的經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與思考，值得我們?cè)诮窈蟮脑O(shè)計(jì)過程中加以注意而避免類似事故的再次發(fā)生。