浅析数控机床电气安全检测技术

罗仁

摘要：数控机床的机械结构比较复杂，而数控机床的稳定性和安全性对企业的生产效率又起着至关重要的影响，因此数控机床安全检测技术的有效性对于生产企业来说非常重要。当前，提升数控机床电气安全检测技术水平的关键在于完善操作制度和突出管理的时效性。文章对数控机床电气安全检测技术进行了探讨。

关键词：数控机床；电气安全检测技术；机械结构；生产企业；自动化机床 文献标识码：A

中图分类号：TG659 文章编号：1009-2374（2016）27-0073-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.27.034

随着我国经济的快速发展，我国的生产企业从中获得了更多的红利，而生产企业的生产压力也因此越来越大。数控机床是一种自动化机床，是当前应用最为广泛的生产机器。数控机床由于其复杂性，很容易在运行过程中出现故障甚至事故，这样就给生产效率和生产安全带来很大阻碍。数控机床电气安全检测技术对于保障数控机床的正常运行、保障企业的生产效率都起到了非常重要的作用。

1 数控机床电气安全检测技术简述

机床指的是制造机器的机器，而数控机床则是指实现数字化控制的机床，通过特定的控制程序对机床实行自动化控制，使之按照要求制造产品。数控机床的机械结构是非常复杂的，它具备机电和液压两大技术，并将其完美融合。随着如今生产自动化水平的不断提高，越来越多的生产企业开始依赖数控机床进行企业的生产制造活动，因此数控机床能否稳定、安全地运行，决定了生产企业的生产效率，更影响着现场工作人员的安全。对于数控机床的电气安全来说，设计师和实验检测人员都必须依据国家标准，选择适合的安全标准进行规范。数控机床电气安全检测包含电气系统检查及实验两大主要内容，电气系统检查包含14个检查项目，而实验则有3个。根据要求，只有所有的项目检测和实验结果都通过了相应标准后，数控机床才可以投入生产和使用、

运行。

2 数控机床电气安全检测的项目

电气安全检测项目按照等级划分，分为A级、B级和C级。A级项目包括6个项目，如表1；B级包括5个项目，如表2；C级包括3个项目，如表3。

3 电气的实验项目

3.1 保护联结电路的连续性实验

此项实验的目的在于验证数控机床所有运作部件的保护联结点是否都与保护电路相连，而保护导线的横截面积和联结点是否正确，其核心目的在于保护使用者，使得数控机床即使发生漏电情况，也不会威胁到周围的人。此项实验的保护原理如下：如果有操作人员出现误操作的情况导致设备漏电，那么保护联结导线就会将设备外壳上的电流分流，避免操作人员在触摸外壳时出现触电情况。此项实验的结果应确保外壳电压小于50V。

保护联结电路的连续性实验需要在保护联结电路部件和外部保护接地端之间进行，任何一个保护联结电路的电阻都应保证在空载时，独立电压源的电压不会超过24V，而电流在10A以内（最低0.2A）。由于实验前要测量所有的保护联结点，因此会面临巨大的工作量，这样实验的可操作性差。为了提高操作效率，避免安全隐患，在实验时，应按照最易接近且最危险的原则选择测量点，典型的有变压器、驱动器、电柜门、电源等部位。

保护联结电路的回路线长不能超过28m，经测量的电阻值如表4所示：

3.2 绝缘电阻实验

此实验的主要目的在于对数控机床各组成部分（如控制电路和动力电路）的部件在外露时的绝缘性能加以验证，对数控机床的漏电水平加以评价。此项实验为数控机床电气系统的电阻实验，包括整机测试、动力电路测试、控制电路测试三个主要方面（数控机床的最终验收的合格标准是以整机测试的结果为主）。进行整机测试时，主要在设备外部的保护接地端和相线之间进行，整机测试的电压调节为500V。

在对整机的绝缘性测试时，有一个难点：调整需要测试的数控机床的电气结构。通常在测试时，会对数控机床的电气结构做以下调整：用短接线短接动力回路所执行的电动机、电磁离合器或电磁铁等部件的电源切断装置、继电器和接触器等控制器使得动力电路处于接通的状态；短接或接通控制电路的开关，同时将动力回路与控制回路相连接。解决的方法如下：进行测试时，需要在测量回路中连接上电源切断装置；断开电路中的高阻抗滤波器；对断开的外部保护接地端进行检查，保证其与数控机床的保护接地点相连；测量并联的电源切断开关输入端；需要进行短接或断开的开关器件应将输入或输出端的全部短接或断开。

除此之外，在进行此项测试前，应首先对此次接受实验的数控机床配电系统做深入的了解，要对TN-S和TN-C系统进行准确区分。而接下来的耐压性能实验也同绝缘电阻实验一样，都是针对相线和接地端之间的测量。

3.3 耐压实验

考验数控机床绝缘性能的重要指标之一，便是耐压实验的测量结果。如果外界的电流发生高压渗入的状况，数控机床的电气安全系统要能够保证整个电路良好的绝缘效果，这是为了避免出现高压电流击穿正在运行的设备的情况，从而避免触电或火灾等事故的出现。要进行耐压实验，首先要通过对绝缘电阻的测试，而耐压实验主要是在外部保护接地端和相线之间进行。在实验过程中，电压从0V均匀上升至1000V，耗时10s，升到1000V后，持续5s时间，只要在此过程中从未出现电流击穿设备的现象，则此次测验通过，证明数控机床的电气安全技术是合格的。耐压实验只能检测动力电路，因为对控制电路进行的耐压实验结果不能作为评价的指标。进行耐压实验的电路调整除了将整个控制电路都断开外，其他步骤几乎和绝缘电阻的实验步骤是等同的。

此外，耐压实验的电压由当时当地的大气条件决定，空气密度增加时，放电电压升高。如果当时的空气湿度超过了75%，耐压实验的电压的空气密度修正系数就应通过以下公式加以确定：

k=×（0.9≤≤1.1）

式中：k是环境空气密度的修正系数，设相对湿度≤75%，k=1；p0是标准大气压，为101.3kPa；p是当前环境的大气压；t0是标准温度，为20℃；t是当前环境的温度。

最终算得实验电压应为U=1000×k。

4 提升数控机床电气安全检测水平的策略

4.1 完善操作制度

在对数控机床进行电气安全技术实验和检测时，必须要严格按照操作标准进行。根据实验设备的实际情况，选择最适宜的测试和实验标准，从而保证实验和测试的准确性、合理性、科学性。而在明确了操作标准后，所有的操作人员必须严格按照操作标准执行实验或检测，任何人不得以任何理由违规，保证测试和实验结果的可靠性，同时也能及时发现存在的问题，并突出专业性。

4.2 体现管理时效性

在对数控机床进行电气安全技术的检测和实验时，一定要时刻细化流程，通过程序化控制，使得管理的时效性得以充分体现出来。对数控机床的电气安全技术检测工作一定要始终贯穿于设备的使用中，但凡正式启动之前，都要对其进行验证。对数控机床的电气安全技术检测应成为生产企业的常态，生产企业也应简化检测的标准和流程，保证运行效率。

5 结语

科技在发展、时代在进步，更多的企业开始使用自动化程度更高的数控机床进行日常运行和生产活动。自动化程度提高的同时，安全隐患也随之凸显，重视对数控机床的电气安全技术检测将成为生产企业未来的主要研究对象。

参考文献

[1] 李麟，汪俊文，余纬，等.数控机床电气安全检测技 术探讨[J].中国安全生产科学技术，2015，35（2）.

[2] 俎晓莉.数控机床电气安全检测技术探讨[J].军民两 用技术与产品，2015，28（16）.

（责任编辑：王 波）