在用烟草包装机在电气安全方面的风险分析及控制方法探索

张瑞

【摘 要】在用烟草包装机在其声生产功能方面的控制是十分严格的，通常会给予定期的保养和检修，而其在电气安全方面的风险控制工作，往往不受操作者和维修者重视，而在用设备的上级监管存在的盲区也一直是历史遗留问题。其实电气安全领域，在用烟草包装机存在着很多风险点，本文将对在用烟草包装机电气安全风险范围进行分析，并浅谈其控制方法。

【关键词】烟草包装机;电气安全;风险分析及控制

一 引言

工业机械领域的产品质量通常接受各级质量基督管理局监管，而监管方式最常见的有：1）获得生产许可证之前的型式检验[1];2）各级监督抽验;3）飞行检查。重重监管措施应该说已是基本实现质量控制流程中监管的职责，但是不得不提的是，目前的监管绝大多数还停留在新产品上。因为不论是国家标准、行业标准还是企业标准等通常针对于型式检验而制定，即“新产品”，而经过操作使用、正常磨损，甚至出现过多种故障报警后的在用产品，再套用前述的标准进行检验，显然有些“从严”了，本文拟从电气安全[2-4]的角度，进行在用烟草包装机的风险范围分析和风险控制方法研究。

二 风险分析范围

2.1 绝缘和隔离

介电强度，俗称耐压试验，在现行标准《YC/T 10.14 -2006 烟草机械 通用技术条件 第14部分：电气控制系统》（下称“通用技术条件”）中规定：电气设备的所有电路导线和保护接地电路应经受1000V交流电压至少1s时间的耐压。介电强度一直是电气设备风险控制的第一扇门，它直接反映了在以市电为参考电压所对应的试验电压下受试部件间绝缘性能。而另一常用分析手段，即分析受试部件间的绝缘路径，计算电气间隙和爬电距离，则是从根本上验证受试部件间的隔离程度。此条在通用技术条件亦有先关规定。介电强度的不符合要求，将可能造成外界冲击电压引发电击事故。

2.2可触及电压、泄漏电流。

可触及电压/泄漏电流反映的是模拟操作人员接触设备可触及部件时由外壳经过操作者流入大地的电压/电流，显然，受试部件的可触及电压/泄漏电流过大，则表示操作者在正常工作操作中存在触电危险。

2.3保护接地连接可靠性

保护接地的连接一方面需要连接应可靠，能防止意外松脱，插头与供电网连接时，应是保护接地端子先于导线接通，晚于导线断开，接地端子通常需要满足一定的尺寸，接地阻抗应该够低。未能实现以上要求的风险隐患在于表面看似有保护接地，事实上当人也接触这些看似保护接地的部件时，电流可能会选择阻抗更小的人，而未选择该接地连接。

2.4噪声安全

噪声安全作为电气安全的重要组成部分也不容忽视。行业标准YC/T116～TC/T134中大都对整机与其他整机组合成机组后的机组噪声有所规定。尽管行业标准中多对噪声有明确的限制，但那仅仅局限在型式检验上，在用机器在长期运转后，极有可能会出现电机等的磨损老化等带来的异常噪声，这些噪声极有可能会成为操作者听觉系统的大敌。

2.5电磁兼容性

电磁兼容性的评价关系到人机相互干扰的情况，但检验过程较为复杂，对检验环境要求很高，故除非专业资质的实验室检验机构，一般难以在企业内部完成其评价。

2.6运动部件和急停装置

运动部件、传动部件是烟草机械工作的核心，也是人、机、物汇合的部分，一方面他要实现产品的预期功能，一方面他又要对于操作者有足够的防护。

2.7温升、热保护措施

连续运转的工业设备的温升是一个十分值得关注的指标，风险点集中在：a）与操作者接触的部件温度，业界一般认为与人体长期接触的部件在41℃以内是安全的，与人体短期接触的部件60℃以内是安全的，超出这个温度，则對操作者存在烫伤风险;b）外部可触及部件，这些部件虽不是预期与操作者接触，但是过高的温升会对周围环境包括人员存在超温、甚至着火危险;c）内部部件温升，比如变压器、开关电源。电机等套组的温升通常较高，这样它们附近的导线就必须考察其温升，超过线缆额定温度，会损伤其绝缘性能。

2.8防火阻燃特性

针对烟机实际情况——除控制部件，几乎全部是金属，考虑的风险在于金属外壳是够符合了防火外壳的结构要求。使用中的损坏，维修中拆机后未能完全复原，这都会影响设备的防火阻燃线能。

三 风险控制方法探索

在用设备的质量控制一直是监管的难题，最重要的原因就是技术指标难以界定，工业机械作为一类使用频次高、故障风险大的设备，即使不遇到抽检，也仍应从企业内部进行质量控制，这样才能防患于未然。下面，将以以上风险点为例，浅谈在用烟草包装机技术指标的确认和验证方式。

3.1 绝缘和隔离

前面已论述过绝缘和隔离方面的两种考察方式。其中，介电强度试验虽属于电气领域公认的“老三项”之一，但其试验电压高达至少1000V，属于破坏性试验，并不适合于重复试验，而且，其试验危险系数较高，需要的试验环境就相对严苛，比如需要有耐高压绝缘脚垫等试验过程也需要进行隔离防护，故选择分析爬电距离和电气间隙更适合于企业内部进行绝缘和隔离方面控制。技术指标方面，可以沿用型式检验的标准，因为此条关系到操作者防电击，故不应降低要求。工具建议备一套爬电距离电气间隙测试卡。

3.2可触及电压、泄漏电流

可触及电压/泄漏电流的要求值在大部分标准中的要求值是基于电流与人影响的经验值而制定，由此可见，此指标也不应因是在用设备而降低标准。同时此条款的检验可以通过购置电气安全分析仪完成。

3.3保护接地连接可靠性

与可触及电压、泄漏电流类似，接地阻抗的规定值也是基于人体不同状态下阻抗而制定的，故其指标也将沿用型式检验的要求。检验方面可配备一台接地电阻测试仪。至于接地连接的结构特性，则可在设备检修时检查接地线是否接地良好。

3.4噪声安全

噪声的检查可通过声级计，指标要求按照声级对人的影响，应该沿用85dB（A）。

3.5电磁兼容性

电磁兼容特性的评价在非专用实验室内非常难以试验，使用方进行该方面的质量控制也仅能停留在检查滤波器、磁环、屏蔽外壳等的连接、结构是否正常，量化的电磁兼容评价方法本文不再赘述。

3.6运动部件和急停装置

运动部件、传动部件的防护措施是其风险控制的关键。要检查运动部件是否有意外的外露，控制功能是否正常，急停功能是否可以达到一键停机，这就需要定期进行检查。

3.7温升、热保护措施

指标应控制在：与操作者接触的部件温度，考虑与人体接触温度安全阈值，技术指标应沿用型式试验规定的“41℃”和“60℃”;可触及部件的温度考虑元器件老化，可参照单一故障状态的温度上限，即形式试验温度指标的1.5倍温升的测量可通过热电偶温度表和红外测温仪结合完成。

3.8防火阻燃特性

金属外壳组成的防火外壳应该定期检查其结构完整的，绝缘外壳因无法对在用设备进行GB 5169系列的标准的防火阻燃试验，故此项目仅能通过检查防火外壳结构式实现。

四 总结

在用烟草包装机的电气安全风险控制还离不开标准操作程序（SOP）的制定和实施。当然，上述这些是基于电气安全常见风险的客观上控制，要想真正保证生产中的电气安全，还离不开操作、维修人员的主观意识，这就需要加强电气安全知识的宣贯，提高操作、维修人员的标准化意识，将安全生产进行到底。

参考文献：

[1]叶永和.明确型式检验的作用[J].针织工业，2017（7）：69-71.

[2]李文斌.浅谈烟草行业电气火灾事故的控制措施[J].神州，2018（7）：216-216.

[3]张冀豫，宋延鹤.烟草包装设备电气系统的接地安全分析[J].科技风，2015（12）：116-116.

[4]陈登榜.做好烟草企业电气设备系统线路安全管理的探析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2014（8）：36-36.

（作者单位：山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂）