设备故障危险减少措施及IEC标准要求

1.基本要求

IEC 60204—2005标准规定：对于电气设备中的故障或失调会引起危险情况或损坏机械和加工见时，应采取适当的措施，以减少这类危险的可能性。

欧盟发布的《89/392/EWG有关成员国设备标准倾向统一的法令》更是强调，设备设计人员的职责是：从一开始就应选择合适的结构特征来避免设备的危害性，或者降低这种危害性，控制系统在结构设计上应做到：不允许个别故障而引起安全功能的丧失，必须识别故障，不允许设备继续运行。

IEC 60204—2005推荐的减少电气设备故障危险的主要措施有：机械联锁保护、电路联锁保护、采用冗余和相异技术、功能试验、采用成熟的电路和元器件等。有关内容将在第3、4章中进行详细说明。

作为电气设备的基本保护措施，需要对线路短路引起的过电流、电动机的过载、温度异常、失电压或欠电压、机械部件超速等进行有效保护。IEC 60204—2005标准对以上保护的基本要求如下。

2.过电流保护

电气设备中可能引起超过器件额定电流或导线载流能力的电路，都应安装过电流保护装置。电路不同部位的过电流保护要求如下。

①电源进线。除非用户另有要求，否则，设备生产厂家不提供电源进线的过电流保护器件；但设计图中应标明电源进线的过电流保护要求。

②动力线路。保护接地和中性线应按照2.1.3节的要求，安装过电流检测和保护；其他所有导线都必须安装过电流保护器件。

③控制电路。直接连接电源和使用变压器供电的控制电路，都应安装过电流保护器件；在采用变压器供电的控制电路上，如变压器二次绕组的一侧连接保护接地线，则仅需要在另一侧安装过电流保护器件。

④插座。主要用于向维修设备供电的插座，未连接保护接地线的每一供电导线均应安装过电流保护器件。

⑤照明。未连接保护接地的照明电路导线应安装过电流保护器件，照明电路应使用独立的保护器件。(www.xing528.com)

过电流保护器件可以选用熔断器、断路器等；对于控制电路，也可以选用电子过电流保护装置。保护器件原则上应安装在电源引入连接处。在满足电动机、变压器等器件正常电源接通过流的前提下，保护器件的过电流整定值应尽可能小。

3.电动机过载保护

电动机过载保护的要求如下。

①建议所有电动机都安装过载保护装置；而0.5kW以上连续工作制的电动机则应安装过载保护装置。但是，对于频繁起制动的特殊工作制电动机，如功率不超过2kW，可以不安装过载保护装置；这类电动机建议采用特殊的过载保护器件。

②电动机的过载保护可以采用过载保护器、温度传感器或电流限定器等器件。使用过载保护器时，电动机的每一相线都应有过载检测功能，即不应使用两相热继电器等进行电动机的过载保护。但是，对于直流电动机、单相电动机，其过载保护只允许安装在未连接保护接地的导线上。

③如过载保护通过切断电源的方式实现，则开关器件应切断除中线外的所有相线；并需要防止过载保护器件复原后的电动机自行重新起动。

④在冷却效果可能受到影响的环境下使用的电动机，建议采用内装温度传感器的电动机，进行热保护。

4.其他保护

①温度异常保护。正常工作时可能达到异常温度，以致引起危险的发热电阻或其他电路，需要安装温度保护检测和保护器件。在数控机床上，安装在变频器、伺服驱动器直流母线上的制动电阻，即属于此类情况。

②失电压或欠电压保护。对于电压降落或电源中断可能引起电气设备误动作的电路，应安装欠电压保护器件；如设备允许进行短时间失电压或欠电压运行，欠电压保护器件应具有延时动作功能；失电压或欠电压需要防止保护器件复原后的电动机自行重新起动。但是，失电压和欠电压保护器件的动作，不能妨碍设备的任何停车控制操作。

③超速保护。在超速可能引起危险的场合，电动机需要安装超速保护器件，超速需要防止保护器件复原后的电动机自行重新起动。