工业实用效率

如何安全地排除大型电机驱动的故障

使用这些指导方针与任何电机驱动

任何时候,你排除一个大的电机驱动器,你运行的风险,电弧和电击。电弧爆炸不那么频繁,但却是致命的。它们最常见的原因是扳手或其他工具掉落在打开的橱柜中高能的母线上。这种短路是上游的保护熔断器环节,并让松动数千安培的故障电流。

电弧能产生地球上最高的温度——高达35000华氏度(19426摄氏度)——导致所有材料(金属、液体、塑料等)蒸发并爆炸。爆炸的压力可以把一个人扔到房间的另一边,并把弹片和熔化的金属液滴喷到一个人身上。除了烧伤的主要危险外,强烈的压力和声音会造成身体伤害和耳聋。大型电机驱动的输入功率要求使其处于闪弧的高危类别。

电击更为常见。手的滑动和您或您的工具连接到一个带电组件。当你工作太快的时候就会发生这种情况,只是快速地检查一件事情。虽然没有电弧爆炸那么破坏性,但仍然是致命的。

为了防范这些危险,特别是在大型电机驱动上工作时,要始终遵循基本的电气安全程序,并佩戴正确的个人防护装备(PPE)。

安全装置

NFPA 70E法规已经改变

美国国家消防局(NFPA) 70E标准规定了带电电气元件上工作的电气安全操作和设备。该标准列出了不同危险程度下的防火等级和程度、所穿的衣服、从头到脚。它还提供了安全操作规则和如何计算风险。

该标准的2009版与以前的版本相比有了很大的变化。特别是:

  • 现在需要更多的安全装置,并且从较低的电压水平开始
  • 测试工具现在正式成为PPE的一部分,并且必须满足要求

新版本还使人们更容易判断在特定的电气环境中应该使用和佩戴哪种个人防护装备。

正确的个人防护装备对保护你免受电击伤害大有帮助。对电弧来说,这是最后一道防线。在这两种情况下,PPE都不能替代能够减少电弧闪光暴露危险的安全工作规范或工程控制。

要评估您的测试工具是否满足要求,请查找独立测试实验室(如UL、CSA、TÜV或其他认可的批准机构)的符号和编号。该标志只有在产品成功完成了基于国家或国际标准的第三方检测后才能使用。例如,“UL 61010-1:2004”就是按照IEC 1010标准标识的。只有这样,你才能确定,一个数字万用表(DMM)或其他测试齿轮设计已经经过严格的现实世界的测试,如12kv的正和负脉冲施加到输入插孔。

驱动器故障排除流程

故障排除任何电机驱动是训练有素的,合格的技术员。NFPA 70E列出了避免电弧闪光或电击造成人身伤害的具体规则。

警告:永远不要接近一个变速电机驱动器没有首先获得其说明书。

下面是整个驱动器故障诊断过程的概述:

  • 使用NFPA 70E附件I、驾驶指导手册和当地法律法规完成工作准备检查表
  • 拍摄驱动器并记录任何错误代码
  • 获取驱动器的电子或纸质维护记录
  • 获取说明书(如无纸质版,请从厂家网站下载)。阅读并理解驾驶手册中所有的“注意”(警告,警告)声明
  • 断开锁定/标记(LOTO)输入电源;在打开驱动器的任何部分之前,确认没有电压
  • 确认直流母线电容已经放电-等待整整5分钟,然后检查0v DC。
  • 按照驱动器手册中的步骤进行故障排除

准备检查表:使用NFPA 70 A附件I计划工作

NFPA 70E在附件I中提供了一份“工作计划清单”,从审查附件I和驱动器指导手册开始。以下是附件一必须说的,改写和改编为电机驱动:

识别

•危害

•驱动器的电压输入和输出

•技能

•一旦电源关闭,任何可能的反馈源

•任何不正常的工作条件

•所需人数

•防震边界

•可用入射能量(短路故障电流)

•电弧闪保护边界

•驱动能断电吗?

•是否有足够的停机时间来完成故障排除?

•关闭需要谁签字?2009年NFPA 70E修订的新规定包括:

  1. 更大的危害。当雇主能证明不通电会带来额外或增加的危险时,应允许通电工作。
  2. 不可行性。如果发包人能证明由于设备设计或操作限制,所要执行的任务在断电状态下是不可行的,则应允许通电工作。

•是否需要“安全人员”?

检查

•工厂布线计划。

•驱动手册。

•工厂安全程序。

•驱动历史,维护记录,以及谁是内部专家?

•需要驱动器制造商提供的更新信息?

知道

•还有谁需要知道?

•谁负责?

认为

•关于意外事件。“如果……?”

•Lock-tag-test-try。

•首先进行电压测试。

使用正确的个人防护装备、工具和设备。

•检查所有接地,确保符合驱动手册的说明。

•安装障碍物和路障。

做好应急准备

•备用人员是否接受过CPR培训?(不要独自工作。)

•应急设备在哪里?

最近的电话在哪里?

•火灾报警器在哪里?

•是否需要密闭空间救援?

•如何在紧急情况下关闭所有设备?

灭火器在哪里?

•如果可能,是否建立无线电通信?

了解项目细节

从适当的个人防护装备开始。通过检查计划工作的驱动器的输入电源要求来确定PPE的风险类别。460v交流单元的系统容量= 85,000安培对称故障电流容量(如果用断路器代替保险丝,则为65,000安培)。

读取驱动器故障代码

当自调优或驱动操作过程中出现问题时,驱动器显示告警和故障代码以协助排除故障。如果发生报警情况,驱动器继续运行,一个两位数或三位数的报警代码闪烁在显示屏上。当出现故障时,驱动器会暂停,并显示2位或3位的故障代码。

警告:放电直流母线电容器

断开输入电源后,等待5分钟直流母线电容放电后,用DMM检查电压,确保直流母线电容完全放电(0v dc),再接触内部组件。请按照驱动器指导手册中的以下步骤隔离故障:

  1. 将电机从驱动器上断开。
  2. 检查所有交流线路和直流母线保险丝。
  3. 如果保险丝断开,用万用表检查输入二极管和输出igbt。
  4. 重新连接电机到驱动器。

查找不正确的安装作为故障来源

•驱动和电机是否完全按照说明书中的规定接地?

•控制信号线和电力电缆在同一管道中吗?这可能会导致驱动器故障。

•导管中未使用的电线两端是否接地?他们必须。

遵循这个过程将使您能够安全地工作,避免意外电弧闪光或电击,当您排除大型电机驱动器。

杜安·史密斯(Duane Smith)是福禄克数字万用表方面的专家。Smith有30年的经验,他见证了电子测试工具从台式发展到手持的过程,他培训测试工具用户,解决现场应用问题,并帮助开发新的Fluke dmm和电子测试器。

电子邮件:duane.smith@fluke.com,http://www.fluke.com。