电气控制安全等级

摘要：本文介绍了控制系统安全评级标准并介绍其在工程实践中运用。 关键词：安全等级 控制系统 危险 一、前言

随着生产自动化的提高和科学发展观的实践，安全问题必然越来越受到企业的重视，电气控制领域安全门、急停按钮等安全装置在行车、皮带输送机等常见设备较多，如果没这些安全措施的保障人身和设备的良好工作环境，安全生产将无从谈起。因此，我们必须认识电气安全评级并在工程中推广应用。 二、电气控制安全评级标准介绍

（一）根据国际通用的安全标准对机器设备进行“危险性评估”后可以得出其危险等级，危险等级可分为B、1、2、3、4共5级，其中等级B最低，等级4最高，如图一所示。机器设备的危险等级数是根据事故发生时人身受伤程度、事故发生几率和事故的可预防性来划分的。机械安全等级必须与危险等级一致，只有确认了机械的危险等级之后，我们才能够得到安全防护措施（如安全控制电路）所要求的安全等级。 机械危险等级的确认。 S 伤害程度：

1= 轻伤 （通常为可恢复性伤害） 2=重伤或死亡（通常为不可恢复性伤害） F 面临危险的时间和频率： 1=从无到经常发生 2=从经常发生到持续发生 P 避免危险的可能性： 1=在特定条件下可能 2=几乎不可能

对于等级1、2、3和4，主要是通过电路结构上的设计来达到对安全功能的要求，在设计电路时，应采用工作极其安全可靠的元器件，可以不考虑这种元器件本身故障发生的可能性；在施工、使用时必须确保电气控制安全等级与机械安全等级相适应。

在实际应用上，有很多生产设备的电气控制应用了等级1，如皮带机、卷扬机的电气控制电路。就目前而言，为确保安全生产，绝大多数的工业机器都应使用等级3或4的安全保护措施，特别是一些及其危险的工业机器，如冲压机械、卷板机和皮带输送机等，必须使用等级4的安全保护措施。

风险评估等级s1起点1F1P1P2P1P2图一234s2F2 （二）安全等级的选择

行车安全门的危险在于人从行车梁进入行车的过程中，其危险等级评估过程为：

（1）这种危险发生的后果可能造成重伤及死亡，因此选择S2（按最严重考虑）；

（2）这种危险发生的频率不高，因此选择F1； （3）行车起动速度不快,有，容易防范，因此选择P1；

（4）从S2 F1 P1 为等级1，因此行车安全门的安全等级应达到1级。

三、电气控制安全等级的应用

工程实践强化安全设计是为了满足本质安全的要求，在这里通过实例分析电气控制在安全生产中的应用安全等级的必要性。

（一） 电路安全等级定义

安全等级B是指系统中任何单一的故障就会使机器丧失安全功能。 安全等级1是指在满足等级B的基础上，附加了品质优良的元件及品质优

良的安全原理。

安全等级2电路首先满足安全等级B以及品质优良安全原理的要求，其次要对安全控制系统的功能实施间隙性检验。

安全等级3首先满足安全等级B以及品质优良安全原理的要求，其次在控制系统中单一的故障不会导致安全功能的丧失，主要故障必须在安全功能实施时或以前被检验出来。

安全等级4首先满足安全等级B以及品质优良安全原理的要求，其次在控制系统中单一故障不会导致安全功能丧失，在下一个安全功能实施时（或以前）或在启动机器时、或在机器运转一个周期结束时应将故障立即检验出来。

品质优良的安全原理：为避免短路，减少故障的发生率，确定故障的类别，准确地检测故障以及避免二次故障的发生。

（二）实际应用

有很多机械设备采用单台低压电机拖动，比较常见的如高炉炉顶放散卷扬电气控制线路如图二所示。炉顶放散卷扬用于释放高炉煤气，用来保护检修人员安全，属于安全装置因此必须安全可靠。根据前面所述的危险等级标准，炉顶放散扬的安全等级应达到1级，相应的控制系统等也应达到1级以上。

ABCNPEZKFCZCTAZAZCFAFCSQ1FCZCZCFCSQ1SQ2HDLDDTZASQ2图二 上面电路用于控制放散阀开关并检测是否开关到位，该电路由停止开关、起动开关和正反转接触器互锁，在控制中不存在冒险的控制电路。当运行中出现紧急情况时按下停止开关断开接触器，从而切断主电机的电源，使卷扬机在抱闸作用下停止。该卷扬机的极限位置由主令开关控制，调整时必须切断控制

电源（开关不在现场），如果误合控制电源开关就有触电危险，因此必须在现场增加控制电源开关，如图三所示。如果选用优质元件，图三所示电路将符合安全等级1标准要求,从技术和经济的角度来说电路存在的危险也是可以接受的。

ABCNPEZKFCZCTAZAZCFADTZAFCSQ1SQ2图三HDLDZCFCSQ2FCZCSQ1

总之，在工程中应用安全等级体现了“安全第一，预防为主”的安全方针，无论是设计人员还是施工技术人员都应当重视在工程中推广应用。