一种安全电压电磁阀在控制电路的安全技术研究

2019-03-10王占东

山西冶金 2019年6期

王占东

（太原钢铁（集团）有限公司矿业分公司东山石灰石矿，山西太原 030009）

太原钢铁集团有限公司（以下简称太钢）矿业分公司东山石灰石矿作为太钢的辅料生产基地之一，在生产现场石灰粉尘较多，生产车辆被覆盖石灰粉尘，根据环保要求，要对厂矿出厂车辆要进行清洁，一般情况下，在清洗车辆时，如发生漏电，漏电保护器会起作用，但是也有因漏电保护器失效而引发人身伤害事故的发生。

由于环保要求，厂矿企业生产运输车辆在出厂前要进行清洗，由于人员操作失误，未按照要求对总电源进行断电，在漏电保护器失效情况下，在职工清洗车辆时时存在触电的风险。

1 漏电保护器的工作原理

漏电保护器，也叫漏电开关，顾名思义，它是一种对漏电敏感并产生动作的开关。基本的漏保内部分为漏电检测、信号处理、执行机构三个部分，漏电检测部分是一个零序电流互感器，相线和零线从磁环中间穿过构成互感器的一次侧，缠绕在磁环上的线圈为二次侧。正常情况下，从相线流出的电流和零线上的流回的电流是相等的，但是方向相反，来回相互抵消，没有剩余电流，在二次侧自然就没有感应电压。一旦有设备或者线路漏电，漏电电流会绕过工作回路直接流向大地，从而造成互感器内部电流不平衡，产生剩余电流，在二次侧感应出信号送到信号处理电路中，漏电信号经过各种处理或比较，超过一定值时就会送到执行机构脱扣器，由脱扣器将电源切断，保护用电安全。

由于电气设备老化等原因，漏电保护器会发生失效的情况，在发生漏电时不能起到保护操作的作用。

2 在车辆清洗机电路控制上的安全隐患

由于太钢矿业分公司东山石灰石矿地处太原市东山地区，根据国家环保要求，厂、矿企业的生产运输车辆必须清洁后上路，东山石灰石矿是生产石灰及其石灰粉剂产品，生产车辆清洁工作量大，多数岗位职工怕麻烦不愿意关闭电源总开关，而当发生漏电情况时，漏电开关发生失效时，不能自动断电，在清洗车辆时会发生人身伤害事故。

多数情况下职工会按照厂矿要求进行断电后使用，但是在特殊时段，特别是加班后，或人员精神状态不佳时，会发生忘记关掉电源总控制开关进行使用，可能就会引发人身伤害事故。在清洗机控制电路上增加安全电压电磁阀后，会实现本质化的安全管理。

车辆清洗机电路控制上的电气元件存在以下风险：

1）在增加安全电压电磁阀前，职工清洗车辆靠管理警示，没有硬措施。经常外单位临时人员清洗车辆就忘记拉闸，一旦发生电气漏电，司机非常危险。

2）电气设备老化，环境潮湿，容易发生电气漏电事件。

3）发生触电事故后，现场职工掌握心肺复苏情况不好，不能及时急救职工。

3 安装安全电压电磁阀的原理图及控制系统

电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活度都能够保证。

1）电磁阀的工作原理。电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的油管，腔中间是活塞，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通过阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。

2）电磁阀的分类。直动式电磁阀、分布式直动式电磁阀、先导式电磁阀。

3）电磁阀的安全注意事项：安装时应注意阀体箭头应与介质流向一致。不可装在直接滴水或溅水的地方。电磁阀应垂直向上安装；电磁阀应保证在电源电压为额定电压的15%～10%波动范围内正常工作；电磁阀安装后，管道中不得有反向压差。并需通电数次，使之适温后方可正式投入使用；电磁阀安装前应彻底清洗管道。通入的介质应无杂质。阀前装过滤器；当电磁阀发生故障或清洗时，为保证系统继续运行，应安装旁路装置。

为实现本质化安全，未采用220 V 电磁阀，而采用安全电压24 V 电磁阀作为清洗机出水总开关，从源头上采取硬措施。

电气专业人员设计电气控制设计断电自动开启控制功能，绘制电气控制图（见图1），控制出水电磁阀不断电不出水。电气专业人员重新改进管路，接入电磁阀。