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西门子模块6ES7212-1BB23-0XB8型号含义
近10年来,我国发生电气火灾高居火灾事故总数的**,约占总数的30左右,在电气火灾中,电气短路引起的火灾事故又占一半以上。电气短路一般有两类:一是带电导体(相线和中性线)间的短路,由导体间直接接触,如相与相之间、相与N线之间短路,短路点往往被高温熔焊的金属短路,称为金属性短路;另一是带电导体对地的短路,大都是以电弧为通路的电弧性短路。
1、电气火灾的特点
过去普遍认为,电气间短路引起的火灾大多由带电导体间的短路所造成,由于短路电流大,可用带短路保护的断路器和熔断器来防止。实际情况并非如此,因大多数的短路火灾是由接地短路故障产生的电弧或电火花所引起。前者短路电流以千安计,金属线芯产生高温以至炽热,绝缘被剧烈氧化而自燃,火灾危险甚大,但金属性短路产生的大短路电流,能使断路器瞬时动作切断电源,火灾往往得以避免。后者因短路电流受阻抗影响,电弧长时间延续,而电弧引起的局部温度可高达3000~4000℃,很容易烤燃附近可燃物质引起火灾,又由于接地故障引起的短路电流较小,不足以使一般断路器动作跳闸切断电源,所以电弧性短路引起火灾危险远大于金属性短路。
在接地故障回路全为金属导体的TN-C-S系统,其导电性能不良失去接地保护并不影响电气设备的使用,故工作中不易发现。但一旦发生接地故障,由于短路电流小,不能使断路器动作,而导致上述电弧性短路的发生。至于TT系统,其接地故障回路内串有电源的接地保护和设备外壳的接地保护,两个接地电阻造成回路本身的阻抗就很大,更易发生电弧性短路。由上可知,接地故障的回路阻抗大,使它易以电弧短路的形式出现,这也是单相接地短路故障容易导致火灾的一个重要原因。
电力线路受机械损伤而发生短路,如当导线与金属管道构件接触而无套管保护时,长期磨擦使绝缘损坏,这种短路多为单相接地故障造成,易发生电弧性短路。通常电气设备绝缘损坏产生电弧性接地故障的情况还有:导线和电气设备绝缘老化;电器或电动机的接线端子周围绝缘因长期发热而炭化;电动机过载而发生匝间短路;电气设备受潮或严重凝露;在电气设备中有导电尘埃沉积等。这类故障会引起接地电弧性短路,并酿成火灾。
当线路因过负荷使绝缘温度**过较高允许工作温度,绝缘老化加速使绝缘水平降至规定值以下,如果没有外因触发,短路一般还不会发生。如果有外因触发,如雷电引起的瞬态过电压、邻近大功率设备的操作过电压以及变电所高电压侧接地故障引起的暂态过电压等,则在此大幅值过电压冲击下,老化的绝缘将被击穿而弧光短路。过电压转眼消失,工频短路电弧却能长时间延续,这是因为电弧的高阻抗限制了短路电流,使断路器不可能动作。这类过电压多出现在带电导体与地之间,所以这种短路也多为单相接地短路。电气短路以单相接地故障居多,电气火灾的危险则以电弧性接地为较严重。
2、带剩余电流保护功能的断路器
一般的低压断路器主要针对电力线路和设备的过载和短路保护,因此其额定动作电流较大,而接地故障引起的接地短路电流较小,一般不足以使断路器动作跳闸,因此低压断路器不能防止因接地故障引起的电气火灾,而只有带剩余电流保护功能的断路器,在过电流断路器不动作的情况下,能有效地切断故障电路,防止电气火灾。
应用剩余电流断路器来防止电气火灾,必须正确选择额定剩余动作电流。在有火灾危险的场所,要防止故障电流引起火灾,必须在线路中装设额定剩余动作电流不**过500mA的剩余电流断路器,或装设绝缘监察装置,在绝缘故障时发出警报。
采用额定动作电流不**过500mA的剩余电流断路器,可以在出现引燃火灾所需的能量前,就发出警报或断开电路排除故障。为防止电弧性接地故障引起的电气火灾,在线路上装用带剩余电流保护功能的断路器是一项重要的防火灾措施。其剩余电流保护功能对建筑物的电弧性接地故障引起的电气火灾进行防范。为切断建筑物内的电弧性大多接地故障,在电源进线端也应装用剩余电流断路器。GB50096《住宅设计规范》,规定了每幢住宅楼的总电源进线断路器,应带有剩余电流保护功能的明确规定。因多数用户不懂得用电安全知识,又无专业电工进行维护管理,住宅电气火灾发生较多。据近年统计,我国住宅电气火灾占电气火灾总数的一半以上,所以这一规定是十分必要的。
在进线处安装带过载保护、短路保护、剩余电流保护于一体的多功能低压断路器,不仅可以保护线路、保护设备,而且还可防止因接地故障引起的电气火灾。
3、电气火灾自动保护型断路器
3.1正确应用防电气火灾的断路器
电气火灾自动保护功能型断路器是在现行普通剩余电流断路器的基础上,配置一个具有与外界温度呈同步单调变化的感温元件——热敏电阻。断路器内部有相应的电子电路相配合,当外界环境温度异常升高,**过了一定正常温度值后(这个温度值范围定义为额定动作温度),电子线路自动驱动电气火灾自动保护型断路器的主触头脱扣器,将断路器负载侧线路分断,防止负载侧的线路和设备发生电气火灾,并造成进一步的短路事故发生。电气火灾自动保护功能型断路器,在规定温度范围的下限以下,不论时间多长,都不会导致电气火灾自动保护功能型断路器动作,即为额定不动作温度。额定不动作温度,保证了电气火灾自动保护型断路器,不致因正常环境温度升高或意外热源的偶然影响而产生误动作,确保其工作的可靠性。
由此可知,电气火灾自动保护型断路器要达到对火灾作出正确的反应,较主要的是在安装时,要保证电气火灾自动保护型断路器上的热敏元件,即火灾感测探头,能直接感测到需要进行监测空间的温度变化。探头正前方不得有影响温度直接对其进行辐射传递的物体。如果电气火灾自动保护型断路器安装在照明箱内,而被监测区域的温度变化,不能被断路器上的火灾感温探头直接监测到,则达不到实现火灾自动保护的作用。
3.2防电气火灾断路器主要功能
普通断路器功能。正常用电时,对受控线路进行人工闭合和分断电源操作。
火灾自动保护功能。当断路器所在位置(分体型为被探头监测位置)一旦发生火灾,环境温度异常升高,该断路器的感温探头在感测到所处环境温度达到或**过整定温度后,自动将受控线路电源切断,防止火灾扩大范围,并为灭火行动提供电气方面的安全保障,防止灭火人员发生电击后的二次伤害事故。
过载保护功能。当电气火灾自动保护型断路器所控制的线路负荷**过额定值,发生**载时,断路器将适时自动分断,切断受控线路的电流。防止因其发热而引起线路火灾。
短路保护功能。当电气火灾自动保护断路器所控制的线路发生意外短路事故,该断路器将在0.2s时间内分断,切断受控线路的电源,防止短路事故引发火灾事故。
剩余电流保护功能。当受控线路或用电设备发生绝缘损坏,产生对地故障或有人员发生单相电击事故(注:相间漏电和电击不能保护)时,电气火灾自动保护功能型断路器自动切断受控线路电源,避免对人身生命造成危害,并防止此类剩余电流引起电气火灾的可能性。
3.3适用场所
电气火灾自动保护型断路器根据其使用类别、使用方式、所控制线路的相数以及被控制对象、性质分别按如下情况进行分类。
按使用类别分:按使用类别可分为家用及类似场所和工业及类似场所两大类。
家用及类似场所用:额定电流≤63A,代号为B。适用于家庭住宅、办公室及类似场所。
工业及类似场所;额定电流≤630A,代号为M。适用于工厂、商场等用电量较大的场所。
按使用方式分:断路器根据其使用方式可分为A、B、C三种类型。
按较数分:家用型有:1P N、2P、3P、3P N、4P,代号为直接按此标注。分别用于单相、三相和三较四线电路中。工业用型有2300(2P)3300(3P)3N300(3P+N)4300(4P),代号为直接按此标注。分别用于单相、三相和三较四线电路中。
近年来通过大量的实际应用,带防电气火灾功能的断路器,取得了很好的效果,不仅避免了电气火灾事故,其智能化的断路器,还能预报故障电流,真正做到早期预防事故的目的。


电工在检修低压电器装置时,容易发生的工伤事故有两类,即触电事故和高空摔跌事故。其中高空摔跌事故往往也是由触电所引起,并会造成重伤或死亡。
在一般情况下,电工停电进行检修操作,不准带电操作。但是,由于种种原因,在检修点往往会突然来电。如断开的电源总开关被人误合闸、没有明显断开点的断路器(如自动开关和接触器)受强烈震动而发生弹跳性误合闸等。如果在检修点出现意外带电,电工就很可能发生触电事故。因此,电工在日常检查和维修工作时,必须严格执行停电检修的安全工作规程,防止造成触电事故。
1 可能造成的触电回路
电工在检修时可能造成的触电回路,通常有以下三种:
(1) 两线间的触电回路:当检修者人体的两个不同部位同时触及两根导线的裸露部分,或两个接线端子时,人体就接通了两线间的电路,形成触电回路,如果触及的是低压线路的两根相线,则人体承受的是380V的线电压;如果人体触及的是一根相线和一根中性线,则人体承受的是220V的相电压。
(2) 线地间的触电回路:当检修者人体同时触及一根带电相线和导电的地面、墙柱、自来水管等,电流就会流过人体、建筑物和大地形成回路。人体也可能承受到220V的电压,流过人体的电流值也严重的威胁生命。
(3) 人体介入电路的触电回路:当电工在检修单线控制开关(如普通电线开关)、熔断器或导线连接点时,如果人体同时触及两个接线端子或断开的两个线头时,一旦电路带上电,那末人体就被串入回路。这时,通过人体的电流和用电器的功率有关,往往**过人体所能承受的程度。
2 避免形成触电回路的安全操作技术
为了防止形成上述三种触电回路,电工在进行低压带电检修工作时,必须同时严格贯彻以下三点安全操作原则:
(1) 单线操作:在检修工作时,人体在任何时间都不可分别触及两个线头,或两个接线端子,或两个触点,必须一个线头一个线头加工。凡有可能因不慎而触及的邻近带电裸导线,必须预先加以遮护。
(2) 与大地隔绝:电工在检修时,人体各部分必须与大地(包括与大地有连通的可导电的建筑物及管道)有可靠的绝缘隔离。因此,电工必须严格按照安全工作规程穿着电工绝缘鞋、防护工作服和用带有绝缘手柄的工具,以及采用竹或木结构的干燥梯子登高。如不等高,可用干燥的木板等绝缘物垫在下面,同时,在操作时人体不可触及建筑物。此外,在接受未与大地隔离人员递交工具或零件时,检修者必须停止操作,双手必须脱离检修点。这样,才能避免形成线地间的触电回路。
(3) 分断电流回路:电工在检修用电器具的个别回路时,应首先杜绝电路可能形成的闭合回路。如在检修电灯开关时,必须先卸下灯泡,这样,即使人体同时分别触及开关的两个接线端子,也不会因人体介入而形成闭合回路。又如在配电板上更换整只熔断器时,必须先拔去移动电具的电源插头,这样,即使双手同时触及上下两个连接线头也不会因人体介入而形成闭合回路。此外,在检修灯头或挂线盒时,必须把电灯开关分断,这样可以避免同时触及两个接线端子时而形成的触电回路(也属于介入触电,这时人体代替了用电器具,在电路中人体变成了负载)。
必须着重指出的是:尽可能停电作业,工作之前要验电,要防止突然来电,如果万不得已而带电工作时,以上三种避免形成各种触电的安全措施,必须同时采用。如果只采用其中一种或两种,仍然会发生触电事故。例如:如果没有采取与大地隔绝这一安全措施,即使严格采取了单线操作和分断电路回路两项措施,仍会形成线地间的触电回路;如果只采取与大地隔离的措施,那末,其他两种触电回路也就无法避免。因此,以上三种措施必须同时采用,才能确保电工的安全操作。
1 DCS系统概述
集散控制系统DCS指的是控制与现场分散、地域安装分散、管理和显示集中。在自动化领域,越来越多的企业建立了包含从工厂现场设备层到控制层、管理层等各个层次的综合自动化管控平台,建立了以工业控制网络技术为基础的企业信息化平台。
2 PLC系统
PLC是由早期继电器逻辑控制系统与微型计算机技术相结合而发展起来的,它是以微处理器为主的一种工业控制仪表,它融计算机技术、控制技术和通信技术于一体,集顺序控制、过程控制和数据处理于一身,可靠性高、功能强大、控制灵活、操作维护简单。
3 网络通信技术
工业以太网在技术上与商用以太网兼容,但在环境适应性、可靠性、安全性和安装使用方面满足工业现场的需要。它具有一系列的优点,具体表现在:以太网技术应用广泛,为所有的编程语言所支持;软硬件资源丰富;易于与Internet连接,实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接;可持续发展的空间大等。它提供了控制网络的的以太网标准。主要有:
(1)10Base—T以太网一同轴电缆,10Mbit/s;
(2)快速以太网一光缆或双绞线,100Mbit/s;
(3)Gigabit以太网一光缆或双绞线,1Gbit/s;
(4)10Gigabit/kGigabit以太网一支持广域网WAN和城域网MAN。它以通信网络作为纽带,网络结构可分为总线型、环型和星型式,采用总线式网络的DCS如I/AS等。它采用网络通信技术。这是DCS的关键技术,它使得控制与管理都具实时性,并解决系统的扩充与升级问题。DCS 与PLC之间的数据通讯和控制的实现就是通过网络通信技术来完成的。
4 Modbus协议
Modbus协议是典型的工业以太网,原为美国Modbus公司PLC产品通信协议,由于其使用十分广泛,后来由Modbus组织,于2002年发展为ModbusTCP/IP规范。
Modbus协议在工业控制中有着较其广泛的应用。DCS与PLC之间的通信技术就是在此协议基础上实现的。Modbus协议主要内容有以下几个方面。
(1)接口标准RS485是计算机或终端与Modem之间的一种接口标准,是在RS232C标准的基础上发展而来的。在许多工业环境中,要求用较少的信号线来完成通讯任务。目前广泛使用的RS485串行接口总线正是适应这种需要而出现的。采用RS485互连的网络信号传输线为双绞线,某一时刻两个站只有一个站可以发送数据,而另一个站只能接收数据,只能支持半双工通讯。RS485用于多站互连十分方便,除了节省昂贵的信号线,它还可以高速远距离传送。
(2)功能码在支持Modbus的系统之间交换数据的类型由功能码FC控制。可用于实现位一位数据交换的功能码有:FCO1读线圈(输出)状态、FC02读输入状态、 FC05强制单线圈、FC15强制多线圈。可用于寄存器间数据交换的功能码有:FC03读保持寄存器、FC04读输入寄存器、FC06预设单寄存器、FC16预设多寄存器。每种功能码对应特定的起始地址范围,量因类别不同而异。
(3)传输参数传输参数包括传输率、数据位、停止位和校验位。在串行通讯中,每个字节被逐位按一定的顺序发出。对于异步串行通讯,为保收发双方同步,不仅应使收发双方传输速率相同,还要在每个数据位的基础上附加辅助位。
a)传输率(波特率):指的速度,单位是位/秒(bps)。
b)数据位:描述多少位代表一个传输的字符。
c)停止位:定义传输两个字符可能的较小时间间隔。
d)校验位:用于判断字符传输错误,保护数据。
它定义完成传输数据位的总量是奇数或者偶数。当选择“NO校验”时,不传输校验位,这会降低的安全。
(4)协议参数协议参数主要有:从站地址、操作方式、多字符延迟时间。
a)从站地址:*Modbus从站地址,哪个CP将响应。1个主站较多可向247个从站发出通讯请求,Modbus报文形式为请求/响应帧方式,仅当主站请求指令字符串以“00”开头时,会被所有从站接收。
b)操作方式:有正常方式和冲突禁止两种。冲突禁止方式下忽略收到的错误信息继续传输。
c)多字符延迟时间:正常情况下,字符和字符的发送时间间隔很小。对于接受方,如果发现字符间隔**出允许值,可认为信息帧结束或传输异常。