起重机械电气与控制系统检验标准现状分析
2016-07-13冯晓蕾广东省特种设备检验研究院东莞检测院东莞523000
冯晓蕾(广东省特种设备检验研究院东莞检测院 东莞 523000)
起重机械电气与控制系统检验标准现状分析
冯晓蕾
(广东省特种设备检验研究院东莞检测院 东莞 523000)
摘 要:依据现行起重机械安全技术规范对电气和控制系统的检验标准,分析检验标准中存在的问题,以及在检验过程中由于检验标准的原因出现的不合理现象。以时间为先后顺序列举相关起重机械电气和控制系统标准,比较适用范围和法律效力,认清起重机械电气和控制系统的技术发展趋势,以保障安全和促进技术进步的角度论述如何解决上述存在的问题和不合理现象,对现行起重机械电气和控制系统的检验标准提出建议。
关键词:起重机械 电气与控制系统 检验标准
1 现行起重机械电气与控制系统检验标准
1.1 电气设备与控制系统
TSG Q7016—2008《起重机械安装改造重大维修检验规则》(以下简称Q7016)中要求电气设备和控制系统的安装记录符合GB 50256—1996《电气装置安装工程 起重机电气装置施工及验收规范》(以下简称GB 50256)[1];TSG Q7015—2008《起重机械定期检验规则》(以下简称Q7015)中检验电气设备与控制功能是否有效,未引用标准。
1.2 电气保护装置
Q7016电气保护装置按照GB/T 6067—1985《起重机械安全规程》(以下简称GB/T 6067)要求,核查电气保护装置检测和试验的施工记录,必要时进行检查。Q7015则对电气保护装置分别进行描述各自要求,依据正文第四条“本规则的主要技术要求的依据是现行相关的特种设备安全技术规范及其相应标准。”[2],在附件B对电气保护系统未描述或描述模糊时,使用相应标准。
2 起重机械电气与控制系统检验过程中存在的问题
2.1 Q7016与Q7015检验标准的问题
2.1.1 Q7016中所使用标准作废
Q7016电气与控制系统检验引用两个标准GB/T 6067和GB 50256,两个标准到2015年8月之后都已作废,被新版所代替。具体为GB 6067.1—2010《起重机械安全规程 总则》和GB 50256—2014 《电气装置安装工程 起重机电气装置施工及验收规范》。
2.1.2 电气保护装置的检验项目不一致[1-2]
Q7016电气保护装置9项,Q7015电气保护装置11项。共同检验:绝缘电阻、接地保护、短路保护、失压保护、零位保护、供电电源断错相保护、正反向接触器故障保护;其中Q7016中检验过流(过载)保护、失磁保护;Q7015中检验电磁式起重机电磁铁电源、按钮盘的控制电源、照明安全电压、信号指示。
2.1.3 存在同一检验项目的检验标准不一致
接地保护Q7016按照GB 6067/T检验,要求接地良好,接地电阻均不得大于4Ω[3];Q7015按照检规依据不同接地系统的型式采用相应的保护措施,措施中对接地电阻的大小有所不同;绝缘电阻Q7016要求“主回路和控制回路的电源电压不大于500V时,回路的对地绝缘电阻值一般不小于0.5MΩ,潮湿环境中不得小于0.25MΩ”,Q7015要求“额定电压小于或等于500V时,一般环境中不低于0.8MΩ,潮湿环境中不低于0.4MΩ”。
2.2 现场检验中存在的问题
1)检验人员对检验标准理解不统一,引起检验结论不一致。在安装监督检验现场时,一部分检验人员对于Q7016所引用的标准已经作废,就应以新标准为准;一部分人员认为应以检规为准,不应随便更换检验标准。在定期检验现场,由于出现标准更新的问题,相同检验项目有的检验人员采用新标准,有的检验人员使用旧标准,从而出现上次检验合格,而当次检验不合格。
2)检验项目不一导致下次检验不合格的现象。主要是现场检验人员在上次检验无此项目,到当次检验出现而不合格;
3)同一检验项目检验标准不同,导致下次检验不合格。Q7016所引用的标准年代较久远,而Q7015规定与现行的相应标准为依据,从而会产生安装、改造和重大维修检验标准较宽松,定期检验检验标准较严格。
4)检验现场对电气与控制系统检验浅显。由于检验标准不统一,检验人员对电气部分的理解不深,多数人员只能从形式上检验有没有,手动试验是否有效,而无法判断其真正的实际情况。例如过流保护、短路保护。
总之起重机械电气与控制系统在检验过程中检验标准不统一,检验人员理解不同,在执行过程中必然会出现结果自相矛盾。
3 起重机械电气与控制系统检验标准现状问题的分析
3.1 了解起重机械电气与控制系统的历史(见图1),认识技术趋势
第一阶段从1955~2002年。我国起重机械电气与控制系统从1955开始把起重机械纳入安全监察到GB 5226.2—2002《机械安全 机械电气设备 第32部分起重机械技术条件》(以下简称GB 5226.2),起重机械电气与控制系统的技术标准是GB 3811《起重机设计规范》和GB/T 6067。一直处于学习、模仿、摸索阶段,主要借鉴苏联经验。电气保护装置的概念系统性与科学性较差,现阶段多数模糊错误概念在此产生。例如三相五线制,零线,接零保护等。在该阶段中后期开始接触学习理解IEC等西方标准。
第二阶段从2002~2009年。从2002年GB 5226.2发布到GB/T 3811—2008《起重机设计规范》(以下简称 GB/T 3811)发布。GB 5226.2等同采用IEC 60204-32:1998《机械安全机械电气设备第32部分:起重机械技术条件》并强制执行,标志起重机械电气和控制系统开始全面与国际接轨,电气系统概念逐渐系统和科学化,逐步除去苏联模式,开始纠正模糊与错误概念。在消化执行IEC标准过程中,电气保护不断完善和细化。例如接地系统与接地保护TN、TNC-S、TN-S、 TT、IT、N、PE、PEN等[4]。但是在检验中执行的《起重机械监督检验规程》,其技术标准主要采用GB/T 6067和GB 3811,且规定如上述相关标准被修订,应以最新标准为准,未能强制执行GB 5226.2。
第三阶段执行2009~至今。从2009年开始执行GB/T 3811至今,GB/T 3811引用GB 5226.2、GB/T 14048.4和GB 50058,表明我国起重机械电气与控制系统设计开始全面适应IEC电气化标准。
起重机械Q7016和Q7015在此阶段开始执行,检规引用GB 50256和GB/T 6067,未执行GB 5226.2和GB/T 3811,电气和控制系统未能严格执行IEC标准,模糊且不严谨概念未能消除。
2010年GB/T 6067修订为GB 6067.1—2010《起重机械安全规程 总则》发布,本规程强制执行,其引用GB/T 3811、GB 5226.2、GB 50054《低压配电设计规范》(以下简称GB 50054)和GB 50058《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(以下简称GB 50058),使得起重机械电气与控制系统又进一步向IEC标准靠近。
2014年GB 50256修订为GB 50256—2014《电气装置安装工程 起重机电气装置施工及验收规范》(以下简称为GB 50256—2014),其中适用范围和效力均有所调整,其方向为适用于建设工程,对于电气与控制系统效力减弱,同时规定在符合本规范外还应符合国家现行有关标准要求[5]。
图1 起重机械电气标准
3.2 理顺和统一检验标准
Q7016中检验标准之一GB 50256由中华人民共和国电力工业部主编,中华人民共和国建设部批准,其制订依据建标,故主要适用于建设工程安装的起重机、电动葫芦等[4]。电力工业部在1998年被撤销,使得标准的更新陷入困难。在2014年发布新版,由住房和城乡建设部与国家质量监督检验检疫总局联合发布。其方向未变,对于电气与控制系统的强制执行力度减弱,同时还规定在符合本规范外还应符合国家现行有关标准要求。
Q7016中检验标准另一GB/T 6067在2010年发布新版,新版引用GB/T 3811、GB 5226.2、GB 50054和GB 50058,使得电气与控制系统检验标准又向IEC迈进一步,但是在检验接地故障保护中GB 6067.1规定应符合GB 50054的有关规定[6],而GB 50054主要适用于新建、改建和扩建工程中交流、工频1000V及以下的低压配电设计。在8.8.3中出现“保护接地和保护接零”无标准的规范术语,属于不规范用词。
Q7015电气与控制系统的检验未具体引用标准,但其正文中已经规定“本规则的主要技术要求依据的是现行有关的特种设备安全技术规范及其相应标准。”,说明Q7015是依据GB 5226.2和GB/T 3811等现行电气和控制系统的标准制定,但具体到某项具体检验项目还存在与技术标准的不一致。
GB 5226.2是国内首次把国际IEC标准引入,适用于起重机械和相关设备的电气和电子设备及系统[5]。但发布日期已有10多年,其中引用的国内等同、等效IEC的标准已经几次修订。例如接地故障的保护引用GB 14821.1《建筑物的电击防护》,GB 14821.1被GB 16895.21—2004《建筑物电气装置 第4-41部分:安全防护 电击防护》代替,GB 16895.21—2004又被GB 16895.21—2011《低压电气装置 第4-41部分:安全防护 电击防护》所代替。GB 16895.21—2011规定了电击防护的基本要求,包括对人体和家畜的基本保护和故障保护,与起重机械电气保护相一致。
GB/T 3811引用GB 5226.2和GB 50058未注明日期,说明国内起重机的设计与安全在电气方面应遵行此标准,电气与控制系统上与国际标准看齐[7]。
3.3 检验人员的培训与学习
检验人员的检验是保障起重机械电气与控制系统安全的有效方式,检验人员对起重机械电气和控制系统的认识与理解对安全的影响很大。给检验人员统一的检验标准,并对检验标准进行针对性的培训,加强检验人员对电气和控制系统的学习,消除检验人员原有知识障碍,使得对相同检验项目有统一的执行标准。随着技术发展和相关标准更新,及时修订检验标准。例如起重机械电气和控制系统应学习等效或等同的IEC电气标准,具体的是GB 5226.2,理解检规相关内容。
3.4 使用单位的配合
使用单位了解起重机械现行电气和控制系统检验标准,施工单位执行最新起重机械电气和控制系统技术标准,并按检验标准要求进行安装。例如施工单位必需提供符合标准的电气原理图和接线图。
4 针对起重机械电气和控制系统检验标准的建议
通过了解我国起重机械电气和控制系统技术标准和监管规则的发展,明确起重机械电气与控制系统技术趋势和安全监管思路与方向,从而得出我国起重机械电气和控制系统是在逐渐适应IEC标准体系,采用等效、等同的IEC标准。
建议在制定安全技术规范时应进行统一协调,保证检验的持续性、严谨性和公正性,对于采用注日期直接引用的标准,若被引用的标准进行修改或修订之后,应及时研究新的修改或修订对法规的适用性,并考虑是否修订法规中引用标准的相关条款。对于不直接在法规中写明标准编号和标准名称,应通过相应程序在特定媒体上发布(应指明标准清单的发布单位及具体发布媒体),包含一系列适用于满足法规相关要求的标准。
依据国际惯例,起重机械电气属于机械安全中的机械电气设备,建议起重机械对电气和控制系统的检验统一采用GB 5226.2为基础,再此基础上可再提出相关要求;GB 6067.1选用起重机械行业的标准,不在采用建设工程标准,并使用标准术语。依据标准化工作指南标准修订年限,GB 5226.2应进行修订以适应技术发展,保障安全。
起重机械检验人员统一学习IEC国际通用电气标准,例如GB 5226.2,消除起重机械电气保护装置中相关概念的模糊与不严谨,并使检验人员对起重机械电气和控制系统技术发展趋势有所了解,在保障安全的提前下督促新技术的使用;起重机械设计单位对电气原理图和电气接线图进行标准化,按起重机械电气标准的要求进行设计,施工单位按标准和图纸进行施工;针对在新标准实施前的起重机械电气和控制系统的安全问题,使用单位应对其进行实时的更新,以保障电气安全。
5 总述
依据现行起重机械安全技术规范中对电气和控制系统检验标准,提出检验过程中存在的问题,通过回顾起重机械电气和控制系统技术标准和检验标准的过程,分析技术标准和检验标准的适用范围和侧重点,提出解决起重机械电气和控制系统检验标准的建议与方法。
参考文献
[1] TSG Q7016—2008 起重机械安装改造重大维修检验规则[S].
[2] TSG Q7015—2008 起重机械定期检验规则[S].
[3] GB/T 6067—1985 起重机械安全规程[S].
[4] GB 5226.2—2002 机械安全 机械电气设备 第32部分 起重机械技术条件[S].
[5] GB 50256—2014 电气装置安装工程 起重机电气装置施工及验收规范[S].
[6] GB 6067.1—2010 起重机械安全规程 总则[S].
[7] GB/T 3811—2008 起重机设计规范[S].
Inspection Standards Condition Analysis of Crane Electrical and Control System
Feng Xiaolei
(Guangdong Institute of Special Equipment Inspection and Research Dongguan Branch Dongguan 523000)
AbstractAccording to the crane inspection standards of safety technology criterion for electrical and control system, this article analyzes the problems in the inspection standards and the unreasonable phenomenon in the executing. Based on time sequence, this paper lists inspection standards related to electrical and control system of crane, compares scope and legal effect, clarifies the crane technology development trend of electrical and control system, discusses how to solve the above problems and unreasonable phenomenon from the perspective of security and promoting technological progress, puts forward some suggestions for inspection standards of crane electrical and control system.
KeywordsHoisting machinery Electrical and control system Inspection standards
中图分类号:X941
文献标识码:B
文章编号:1673-257X(2016)05-0011-04
DOI:10.3969/j.issn.1673-257X.2016.05.002
作者简介:冯晓蕾(1983~),男,硕士,中级工程师,从事特种设备的安全评价、可靠性与寿命预测技术和检验检测技术开发工作。
收稿日期:(2015-11-25)