澳新标准对国产钻机电气配套水平的提高与规范——川庆钻探新西兰CCDC43钻机配套中的启迪与反思

冯 琦，赵恒耀，魏永武

（1.川庆钻探国际工程公司，四川成都610000；2.天水电气传动研究所有限责任公司，甘肃天水741020）

1 引言

川庆钻探新西兰项目组建于2011年5月，其合同主体为一部50D钻机，电气部分执行澳新标准配套生产。该钻机于2011年8月完工，同年12月出厂，运达新西兰现场又经过10个多月的系统整改，最终通过新西兰方用户验收。在这两年的磨合过程中，公司投入了巨大的人力和物力。总结经验，一部原本技术很成熟的国产电驱动钻机在执行新的标准之后为什么如此不相适应？澳新电气标准与中国国标的主要区别在哪里？执行同样标准的产品是否能够被彼此所接受？在国产钻机的配套中能从澳新标准中学习到哪些有益的东西？如何通过澳新标准进一步规范和提高国产钻机的电气配套水平？这些问题将是本文探讨的重点。

2 澳新电气标准介绍

澳新电气标准门类很多，具体到电驱动钻机的电气制造与配套环节，主要将以下二类标准作为依据和规范。

2.1 澳新电气通用线规

该标准是指导所有非危险区域电气安装的总纲，目前出版发行的是《AS NZS 3000-2007 wiring rules》，主要包括所有井场上安全区域以及营房生活区电气安装和使用的各种规定和指南。除此之外，适用于钻机配套的还有以下电气标准：《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。与GB/T 3797-2005、SY/T 6725.2-2009等相比较，主要是在电缆线色、接地方式、漏电保护、开关插座等有所区别。

有一点值得注意，虽然同为澳新标准，但澳大利亚和新西兰标准也不是完全相同，标准中两个国家有区别的地方会特别指出，这个需要制造厂家针对具体的项目分别实施。

2.2 澳新防爆标准

澳大利亚和新西兰防爆标准都是采用《AS NZS 60079.0-2009 Explosive atmospheres》，但是因为澳新和中国均为国际电工委员会的成员国，其防爆标准都是等同采用“IEC-60079”体系，国内采用的《GB 3836.1-2010爆炸性气体环境用电设备》实际上等同于IEC－60079系列，澳大利亚和新西兰将标准名称由IEC更换为AS NZS,但实际上内容完全相同，从这个意义上来说，在防爆电气标准方面，中国和澳新标准基本相同。

3 基于澳新标准的市场准入及认证审查制度

澳新等发达国家对其他国家产品的准入都有严格的限制，虽然世界上大多数国家都执行IEC国际电工委员会防爆标准，但是因为各个国家的认证机构的公信力存在着差距，因此，在产品准入方面差异很大。比如新西兰只认可有IECEx、ATEx以及ANZEx认证的防爆产品，而澳大利亚只接受IECEx及ANZEx认证的防爆产品，对于包括中国CNEx、美国UL在内的其他认证全部不予以接受。

在一般民用电气方面，虽然中新两国签署协议，新西兰认可中国的CCC强制性认证，但只接受按照澳新标准为澳新市场生产的产品，产品必须标记有CCC、AS/NZ等标识。

澳新等发达国家为了保证电气设备的安全有效，政府授权于一种专门的职业电气检查者“INSPECTOR”对各企事业单位的用电设备进行检查备案。检查的主要内容就是相关认证和安装质量，特别是危险区域的防爆设备，不仅有专门针对危险区域检查的“INSPECTOR”,而且对危险区域设备的验收和管理有一套严格而完善的制度，且具有法律效力。只有通过“INSPECTOR”的检查，该设备才具备正式运行条件。

4 澳新标准对国产钻机几处习惯性错误配置的纠正

我国虽然仍为发展中国家，但是国家标准目前也较完善，相比于澳新标准之间的差异，本文重点列举几处国产钻机上习以为常的不规范的安装方式，在澳新标准里有明确要求及规范，这些规范可以改掉国产钻机配套中某些随意性，提高国产钻机的配套实力，减少国产钻机进入发达国家市场作业不必要的麻烦。

4.1 电缆尺寸与接线端头的不匹配

国内厂家为了便于安装，一般习惯选择接线端头比电缆略大一个尺寸，这样虽然安装便捷，但是不能保证电缆与接线端头之间的充分接触，如果相差过多，可能导致接线端头被压裂而导致载流能力变弱。为了避免这种情况发生，澳新标准在《AS NZS 3000-2007 wiring rules》中明确规定电缆与所配线鼻子的规格必须一致，这种标准上的规定保证了安装的安全和可靠，值得国内厂家借签。如图1所示为接线端头与电缆线径。

4.2 严格遵守供电和受电的匹配原则

按照澳新电气标准《AS/NZS 3123:2005》2.2.10部分要求，所有插接件供电端必须是不被触碰到的孔，所有的插针必须是在受电端，如图2所示为插头连接示意图。

这是为了避免插接件断开后或者是插接过程中不会因为误碰触而产生触电危险。如图3所示，按照澳新标准整改后的营房进出线接口，进线必须是接插针端，而出线必须是插孔端，插孔端下有保护盖，当插头拔掉后，盖子自动弹回，封住插孔，即使电源端仍然带电，也可以确保不会发生触电危险。

而国内厂家大部份是随意匹配和安装，特别是在配电箱体上安装的插接件一般都是插孔，而进线端是插针。这种不安全的安装方式在国内钻机上普遍存在，亟待改进和规范。

4.3 断路器与负载电缆的匹配

澳新电气通用线规《AS NZS 3000-2007 wiring rules》第2.5.3部分“ protection against overload current”（电流过载保护）要求，其负载、断路器、电缆的载流量匹配必须满足:IB≤IN≤0.9IZ，其中IB为负载的最大额定电流；IN为具有过载分断能力的断路器的额定电流；IZ为电缆及插接件的额定电流。在供电回路中断路器在满足负载要求的前提下只能按负载电缆及插接件的90%来配备。这样是为了电缆及负载过热导致火灾等事故发生前，断路器必须能提前保护断开。也就是说断路器的额定载流量是整个回路中最小的一环。

但是国内生产厂家一般习惯于所配断路器分断电流大于负载电缆的载流量，这样是为了减少跳闸分断的频率，有利于设备的稳定运行。这种理念在国内钻机上很普遍，但是从安全用电的角度来讲，澳新标准的规定有其必要之处，值得借签。

4.4 插接件的接地

插头的接地在国内钻机上一般会被忽略，而在澳新标准中有着严格的规定，根据《AS/NZS 3123:2005》9.2部分“protection against electric shock”中要求插接件必须设计成当插接件插接时地线插针应该先于相线和零线先接触，拆拔时地线插针应该最后分断。因此，要求地线插针必须要比其他插针长，根据《AS/NZS 3123:2005》10.3部分“prevention of overheating”中要求地线插针必须在耐受插头额定电流时不发热，也就是说地线插针尺寸必须大于或者至少等于相线的插针尺寸。结合这两条标准，在澳新等发达国家其插接件地线插针一般都比相线插针长且粗，如果插针尺寸近似，那么地线插座孔就要较相线浅，严格遵守标准要求，如图4所示为地线插针与相线插针比较。

而国内生产的插头一般是地线插针会略细于相线，这在澳新等发达国家是绝对不允许的。

除此之外，《AS/NZS3123:2005》11.3部分“Earthing terminal”对插接件的端子提出了要求，总体的原则是整个接地网络不能因为插接件而中断。

对于塑料外壳式和电压等级低于40V的金属外壳式插接件要求地线在经过插接件时不中断，电压等级高于40V的金属外壳插接件必须有等电位线与整个地网相连，如图5所示为接地短接片。

如果电压等级高于40V的金属外壳插接件没有等电位线与地网相连，则必须用绝缘胶泥将其内壁填充，使之相当于塑料外壳式插接件。

4.5 关于正压防爆的误区

钻机设备现场有很多防爆设备是采用正压防爆的方式。最常见的是直流电机的接线箱和司控房里的综合配电柜以及司钻控制台。这些设备都是采用给箱体通以压缩空气产生正压而使可燃气体无法进入，从而起到防爆的作用。但是，最重要的一点被忽略，根据澳新《ASNZS60079.2-2007Explosive atmospherespart2:pressurized》7.11部分“pressurizing multiple enclosures”规定，所有正压防爆设备在箱体建立起正压以前，箱体内不能有任何设备带电，而国内钻机上的正压防爆设备一般都达不到这一要求。以直流电机接线箱为例，其箱体内除了直流电机的动力电缆还有风压开关、急停开关、加热器及风机的接线端子排，这些设备在风压未建立前就已经带电，根本无法起到正压防爆的作用。

应将风压开关、急停开关及接线端子移到电机外面安装，如图6所示为正压防爆接线盒改造。

5 结束语

国产钻机经过30多年的不断发展，其工业标准体系已经基本完善，我国虽然仍是发展中国家，但是各种标准体系建设进步很快，很多标准已基本和国际接轨。某钻探公司新西兰CCDC43钻机的配套与整改提供了一个全面了解和接触国际高端标准的机会。CCDC43钻机的配套不应该只是一部国产钻机的澳新标准改造，通过配套中的不断学习和比较，可以认识到国产钻机和世界先进标准要求之间的差距，但是这种差距并不是不可逾越的鸿沟，只要努力改进，就能取长补短、不断规范并快速提升我国国产钻机的装备和电气配套水平。

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

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

［3] IEC 60079－0－2007 易爆气体环境中的电气设备［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石油钻机用电气设备规范 第2部分：控制系统［S] .

［9] GB／T 3797－2005电气控制设备［S] .

［10] GB 3836.1－2010爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求［S] .