EN602041讲义.docx

1、EN602041讲义EN 60204-1 电 气 系 统安 全 需 求 内 容 目 录第5章电源入线及切断装置5.1节 电源入线45.2节 外部接地系统45.3节 电源断电装置 45.4节 防意外起动之切断装置55.5节 个别电气设备的断电装置55.6节 XX、意外及/或错误开启的保护5第6章触电保护6.2节 直接触电保护66.3节 间接触电保护76.4节 超低压保护(PELV)7第7章设备的保护7.2节 过电流保护77.3节 马达的过载保护87.4节 异常温度保护87.5节 电源中断或电压降低与随后电力恢复的保护87.6节 马达过速度保护87.7节 接地失效/残余电流保护87.8节 相序保护

2、87.9节 因闪电及开关涌流而造成过电压的保护9第8章等电位键结8.2节 保护性键结电路9第9章控制电路与控制功能9.1节 控制电路电源109.2节 控制功能109.3节 保护互锁129.4节 绝缘失效时的控制功能13第10章操作者接口与机器外部之控制装置10.1节 安装与位置1310.2节 按钮开关1410.3节 指示灯及显示1410.4节 照光式按钮开关1410.5节 旋转式控制装置1510.6节 激活装置1510.7节 紧急停止装置1510.8节 紧急切断装置1510.9节 显示装置15第11章电子设备11.2节 基本需求1511.3节 可程序设备16第12章控制机构 : 位置，安装与电

3、气箱12.1节 一般需求1612.2节 位置与安装1612.3节 保护等级1712.4节 电气箱，门及开孔1712.5节 控制机构的接近18第13章导线与电缆线13.2节 导线1813.3节 绝缘1813.4节 电流承载量1813.5节 导线与电缆线电压降1813.6节 最小线径需求1913.7节 可挠性电缆线1913.8节 集电线、集电条与集电环组合19第14章配线实务14.1节 连接与线路2014.2节 导线的辨认2014.3节 电气箱内配线2114.4节 电气箱外配线2114.5节 导线槽，接线盒及其它接线箱22第15章电动马达与相关设备15.1节 一般需求2315.2节 马达外壳241

4、5.3节 马达尺寸2415.4节 马达安装与隔间2415.5节 马达选用的准则2415.6节 机械性煞车保护装置25第16章附属设备及照明16.1节 附属设备2516.2节 机器与设备的局部照明25第17章标志，警告标示及参考名称17.1 节 一般需求2617.2 节 警告标示2617.3 节 功能辨认2617.4 节 控制设备的标示2617.5 节 参考名称27第18章技术文件18.1节 一般通则2718.2节 须提供的资料2718.3节 文件需求2718.4节 基本资料2818.5节 安装图2818.6节 方块(系统)图与功能图2818.7节 电路图2818.8节 操作手册2818.9节

5、维修手册2818.10节 组件表29第19章测试与检查19.1节 一般需求2919.2节 保护性键结电路的连续性2919.3节 绝缘电阻测试2919.4节 耐压测试3019.5节 残存电压防护3019.6节 功能性测试3019.7节 重测30附录一何谓IP保护等级31附录二 导线的等级31第5章 电源入线及切断装置5.1节 电源入线1.建议机器电控系统的电源供给为单一电源。2.当其它组件需使用不同的电源电压时，此电源应由变压器提供。3.除非使用插头做为电源供给，建议电源入线应直接连至断电装置；若实际上不可行，可使用端子台。4.若使用中性线，应清楚标示于安装图或电路图中，并以N做为标示符号。5.

6、中性线不可与保护性接地电路连接，也不可有PEN配线。6.电源入线应清楚标示：(1)单相：L1 / L2；(2)三相：L1 / L2 / L3。5.2节 外部接地系统1.外部保护接地以PE标示。2.做为PE接线之端子应尽可能靠近电源相线端子。3.铜PE导线最小线径需求电源相线S(mm2)PE导线(mm2)S 16S16 S 3516S35S/24.其余接地线需标示。5.接地线须使用黄+绿色线。5.3节 电源断电装置1.每一部机器都须有断电装置，用以中断所有电源。2.若使用一个以上的断电装置，应提供安全互锁。3.断电装置应为下列之一：a) 符合EN 60947-3的断电开关；b) 符合EN 609

7、47-3，且具有辅助接点的断电装置 ;c) 符合EN 60947-2的断路器 ;d) 额定电流不超过16 A，且总功率不超过3 kW可使用插头/插座组合 ; e) 移动式机器可使用可挠性(弹性)电缆及插头、插座。4.使用插头、插座的机器本身应有On/Off装置。5.若断电装置为上述a)、 b)、c)之一，则需符合下列要求：(1) 开(On)标示; 关(Off)标示O；(2) 断路器在O与间应有一触发功能(Reset/Tripped)；(3) 具黑色或灰色之外部操作把手；(4) 在O位置可上锁；(5) 足够的切断容量以中断所有电源供给电路。6.断电装置的操作把手应易于接近，并位于操作平面之上0.

8、61.9 m。 7.不需被断电装置切断之例外电路：(1) 供维修用的照明电路；(2) 供维修用工具使用的插头或插座；(3) 仅供电源失效时自动跳脱之低压保护电路；(4) 须保有电源以供正常操作之设备；(5) 互锁控制电路。8.建议例外电路具备自有之切断装置。9.当某例外电路不被断电装置切断，应：(1) 贴示警告标志或与其它电路隔离；(2) 相关叙述纳入手册中。5.4节 防意外起动之切断装置1.若维修时意外起动机器会造成危险，应提供防止意外起动之切断装置。 2.此种切断装置应具备防止意外，及/或错误的关闭方法。5.5节 个别电气设备的断电装置1.若情况需要，个别的电气设备可有自己的断电装置。5.

9、6节 XX、意外及/或错误开启的保护1.断电或切断装置为防止XX、意外及/或错误的开启，应提供在Off时 可锁定的方法。第六章 触电保护6.2节 直接触电保护1.当电控设备置于对所有人开放的场所(包含残障人士及儿童)，至少需具 IP4X的触电保护。2.电控箱内之带电组件至少需具IP2X的触电保护。3.若电控箱的顶端易于接近，其触电保护至少需为IP4X。4.电控箱需在下列情形之一下才可开启：(1) 专业或受过训练人员使用钥匙或工具； 位于电控箱门上之带电组件的触电保护至少需为IP1X； 电控箱内带电组件的触电保护至少需为IP2X。(2) 电控箱门开启前箱内的带电组件须断电； 断电开关的使用即符合

10、此项需求； 断电装置切断后，仍带电之组件其触电保护至少需为IP2X， 且需标示。(3) 不使用钥匙，工具或断电开关； 只在所有带电组件至少具 IP2X触电保护等级下方可成立； 若以一阻碍物做此类触电保护，则此阻碍物的移除须使用工具 或当阻碍物移除后带电的组件应自动断电。5.以绝缘为保护的带电组件应 : (1) 被仅能藉破坏而移除的绝缘物完整包覆；(2) 在正常操作环境下此绝缘物应能承受机械、化学、电气及热等应力；(3) 单一存在之油漆、凡立水、亮漆及类似产品通常不适用做为触电保护。6.残存电压保护：(1) 电源中断后仍有大于60 V的残存电压之带电组件应能在5秒内放电 至低于60 V(但此项需

11、求不可妨碍设备的正常运作)。(2) 电容量低于60 C之组件可排除于上述规定外。(3) 若前项规定可能妨碍设备的正常运作，则应加一警语在电气箱上以 告知 为安全起见应延迟至安全状况下才开启。(4) 就使用插头或类似装置而言，拔除后曝露之导体(如：Pins)其放电 时间不可超过1秒，且其触电保护至少须为IP2X。(5) 若上述需求皆无法达成，则应使用额外的断电装置或合适的警告装置。6.3节 间接触电保护1.间接触电保护的意义在于防止由于绝缘失效而产生的触电危害。2.最简易的方法为使用等级II的设备或以双重绝缘保护。6.4节 超低压保护(PELV)1.超低压电路应满足以下需求：(1) 电压不超过交

12、流25 V，直流60 V；(2) 确实的接地；(3) 电路中的带电组件应与其它电路隔离；(4) 电路中的导体应与其它电路隔离；(5) 供PELV使用的插头或插座： PELV插头无法插入其它电压的插座中； PELV插座不允许其它电压的插头插入。2.PELV电路的电源供给须为以下情形之一：(1) 变压器；(2) 电池或独立于高压电路之外的电源；(3) 电子式电源供应器。第七章 设备的保护7.2节 过电流保护 1.提供合适的过电流保护给相关的电气组件或电流承载导体。2.设备供货商应在安装图中提供选择电源线的过电流保护装置必要的数据。3.电力电路的每一条相线都需过电流保护。4.控制电路的过电流保护：(

13、1) 直接连至电压源及变压器的控制电路线需提供过电流保护。(2) 供给控制电路电源的变压器二次侧其中一条配线若有连接至保护性 接地电路，则过电流保护仅需保护另一条。5.用以供维修设备使用的插座应有过电流保护。6.照明电路须有过电流保护。7.变压器的过电流保护：(1) 一次侧须有过电流保护。(2) 过电流保护的型式与设定应按照供货商的建议。8.过电流保护装置：(1) 型式包括保险丝与断路器。(2) 使用保险丝时，应考虑使用者当地适用的型式或提供备用品。9.过电流保护装置的额定及设定应考虑电路的实际情况。7.3节 马达的过载保护1.额定功率超过0.5 kW的马达须有过载保护。2.过载保护动作后，若

14、马达的自行重新致动会造成危险，则此动作应被禁止。7.4节 异常温度保护1.相关加热及类似的电路若可能会有异常温度的产生而造成危险的情形，应提供适当的温度保护。7.5节 电源中断或电压降低与随后电力恢复的保护1.当电压的中断或电压的降低会造成危险，应提供低压保护装置。2.若机器的运转允许短暂的电压中断或电压降低，可提供具延迟功能的低压保护。3.低压保护装置的动作不可损及机器的任何停止控制功能。4.若电压恢复后机器的自动或意外重新起动会造成危险，则此类重新起动应加以防止。7.6节 马达过速度保护1.马达的过速度保护须可防止因过速度而造成的危险，且须防止马达再次自动重新起动。7.7节 接地失效/残余

15、电流保护1.额外提供接地失效/残余电流保护可用以降低因接地失效电流低于过电流保护的设定值而造成的损害。7.8节 相序保护1.若不正确的电源电压相序会造成危险或损坏机器，应提供相序保护。7.9节 因闪电及开关涌流而造成过电压的保护1.为抑制因闪电造成的过电压而提供的保护装置，应连接至电源断电开关的电源输入端。2.为抑制因开关涌流造成的过电压而提供的保护装置，应连接至需此种保护的所有设备的两端。第八章 等电位键结 8.2节 保护性键结电路1.接外部电源的可移动式机器，须确实做好接地系统。2.保护性键结电路须能承受因接地失效电流造成的最大热及机械应力。3.电气设备或机器的结构部份也可做为保护性键结电

16、路的一部份。4.保护性导体：(1) 型式、颜色等须符合14.2节要求；(2) 应为铜制导体；(3) 若使用铜以外的材料,其每单位长度的电阻不可超过铜导体的允许值， 且此导体之线径不得小于16 mm2。5.保护性键结电路的连续性：(1) 电气设备及机器的任何裸露可导电部份皆需连接至保护性键结电路。(2) 无论任何原因移除机器的组件或部份结构，都不可中断原有保护性 键结电路的连续性。(3) 可挠性或刚性金属导管及金属电缆的护套不可做为保护性导体； 但此类金属导管及电缆的金属护套皆需连接至保护性 键结电路。(4) 若电气设备安装在门或盖板上，则保护性键结电路的连续性须能确保； 若无电气设备安装在门或

17、盖板上，则扣件、铰炼等低电阻配件可视为 足以确保保护性键结电路的连续性。(5) 保护性键结电路不可包括切换装置，过电流装置(如：开关、保险丝) 及电流侦测装置。(6) 唯一允许中断保护性导体的情况：为特定之测试或量测目的，由受过 训练或专业技术人员使用工具方可加以中断。6.不须与保护性键结电路连接的组件：(1) 因太小(50 mm50 mm)以至不会被接触到大面积或无法用手抓住；(2) 位于不可能接触到带电组件或绝缘失效的地方。7.只有在带电导体被中断后才可中断保护性键结电路，也只有在保护性键结电路重新连接后方可连接带电导体。8.除了用于PELV电路外，金属外壳的插头/插座应连接至保护性键结电

18、路。9.保护性导体的接点：(1) 具独立的功能且不可做为其它组件的配件；(2) 标示接地符号。第九章 控制电路与控制功能9.1节 控制电路电源 1.控制电路的电源应来自变压器。2.在仅有单一马达致动器及最多两个控制装置的情形下不强制需有变压器。3.控制电路的电压若来自变压器，其不可超过277 V。4.控制电路应具有过载保护。9.2节 控制功能1.停止功能的三种型式：(1) 范畴 0：非控制的停止；马上移离电力以停止机器的致动器。(2) 范畴 1：控制的停止；利用电力到机器的致动器来达成停止， 当停止达成后电力即移离。(3) 范畴 2：控制的停止；但机器的致动器仍有有效电力。2.操作模式：(1)

19、 若操作模式的选择会产生危险的情况，应有适当的方法加以防止 (如：钥匙操作开关、存取码)。(2) 模式的自行选择不可致动机器的操作，应由操作者由另一动作达成。(3) 在所有模式下安全护罩都须有效。(4) 操作模式的选择须提供合适的指示(如：选择开关、指示灯)。3.安全护罩的解除：(1) 当设定或维修时若需解除安全护罩，应提供一个模式选择装置或合适 的方法以防止机器的自动操作，确保安全。(2) 此外，至少应符合下列情形之一： 利用Hold-to-run(寸动)或类似的控制装置来致动； 具紧急停止装置的可携式控制站； 限制运转的速度或动力； 限制运转的范围。4.操作：(1) 为安全操作起见，须提供

20、必要的互锁。(2) 机器停止后，任何意外的致动应加以防止。(3) 机器必须在所有安全护罩功能正常且归位后才能致动。(4) 在某些无法使用安全护罩的机器上应提供Hold-to-run(寸动)控制。(5) 为确保正确的激活顺序，须提供适合的互锁系统。(6) 机器需要一个以上，具激活功能的控制站时： 每一控制站都须有手动致动装置； 须符合所有机器操作的要求； 所有致动装置应位于常开(Off)位置； 所有致动装置皆应同时动作。(7) 停止功能的要求： 机器须具备范畴0、1及/或2的停止功能； 范畴0与1停止在任何操作模式下皆须有效，范畴0须具优先性； 停止功能应优于与其相关的致动功能。(8) 紧急停止

21、要求： 具有优于所有操作模式下的功能； 尽速移离会使机器产生危险状况的电能(如：范畴1之停止)； 重置(Reset)后不可自行再起动； 紧急停止需为范畴0或1之停止； 紧急停止的选择应藉由机器的危险分析决定； 当使用范畴0紧急停止，仅可用硬件配线的机电组件， 且其操作不可依赖电子逻辑或命令； 当使用范畴1紧急停止，机器致动器最终电能的移离应能确认 并借机电组件达成。(9) 紧急切断：藉由切断机器的电源达成范畴0停止。(10) 机器动作的监控：机器或机器组件可藉由极限开关、马达过速检测 等装置来避免因其致动而可能产生的危险。(11) Hold-to-run(寸动)控制的应用：机器需寸动或仅在手控

22、时才可连续动作 的情况。(12) 手控制的三种型式： 型式I : 手操作； 在危险情况下仍能持续动作； 在危险情况下放开任一 手致动装置时，机器的操作 即须停止。 型式II : 型式I +机器再次激活前， 手致动装置须先放开。 型式III : 型式II + 手同时致动的时间间隔不超过0.5秒； 若超过0.5秒，须放开后再次致动。(13) 在不产生危险的情形下才能使用具激活/停止交替作用的二合一控制。(14) 无线控制(电波、红外线.)需求： 易于由操作者控制站切断电源； 必要时提供防止非经授权人员操作的方法； 每一操作控制站需有一明显指示机器此时是由此控制站控制； 避免不相关外来信号的干扰；

23、情况需要时可规范操作者控制站操作的特定区域或地点； 具停止功能。(15) 具一个以上操作者控制站的机器： 一次仅能由一个操作者控制站操控； 经由危险评估，在合适的位置提供能明确指示现由哪一操作控制站 操控中的标示。(16) 经电池电源操作之操作者控制站： 电池电压的变动不可产生危险状况； 若一个或多个以上，具危险性的运转由电池电源操作之操作者 控制站控制，当电池电压的变动超过规定值，需提供一明确警示 给予操作者。 在 情形下，操作者控制站仍须保有足够将机器带至非危险状况 的能力。9.3节 保护互锁1.若会有危险的顾虑，互锁护罩的重新关闭或设定不可使机器运转或操作。2.机器过行程的限制：考虑使用

24、位置传感器或极限开关。3.辅助性功能(如：润滑、冷却、碎屑排除)的操作若会有危险的顾虑，应提供适当的互锁。4.所有同时致动会产生危险情况的组件应提供互锁(如：正/反转的互锁)。5.失效时会产生危险状况的组件应考虑使用互锁(如：机械互锁)。6.若在马达上使用反向电流煞车，须提供防止在煞车未完全停止时马达以相反方向运转的方法。9.4节 绝缘失效时的控制功能1.通常绝缘失效仅考虑单一失效情况。2.降低绝缘失效时会导致危险的方法：(1) 经过证明的电路技术及组件；(2) 冗余措施(Redundancy)；(3) 多样化组件的使用(Diversity)。(4) 藉由自动、手动、检视或测试对控制系统执行功

25、能性的测试。3.防止因接地失效，电压中断及电路连续性丧失而导致的误动作：(1) 任何接地的失效都不可产生意外激活、危险运转或导致机器无法停止。(2) 电压的中断须符合7.5节之要求；且若有使用记忆装置，则其功能 应能被确保。(3) 若与安全相关且依赖滑动接触之电路连续性的丧失会导致危险， 须提供防止的方法。第十章 操作者接口与机器外部之控制装置10.1节 安装与位置1.机器外部控制装置的安装与位置应易于维修且尽可能避免来自外界的损害。2.手操作控制装置之致动器的选择与安装应符合：(1) 位于0.6 m以上，且操作者工作地点易于触及的位置；(2) 不可使操作者处于危险的情况；(3) 降低意外操作的可能性。3.与安全相关之位置传感器应具正向逻辑操作(Positive opening)。4.可携式及悬挂式控制站及其控制装置须能承受机器因冲击及振动而导致的意外操作。10.2节 按钮开关1.按钮开关颜色代表的意义颜 色意 义应 用 范 例红紧急紧急停止黄不正常异常状态的指示绿正常激活蓝强制重置白无特殊意义激活灰激活 ; 停止黑停止2.按钮开关颜色：(1) 激活按钮可用白、灰、黑、绿；禁用红色。(2) 停止按钮可用黑、灰、白、红；禁用绿色。(3) 激活/停止交替按钮可用白、灰、黑；禁用红、黄、绿色。(4) 寸动按钮可用白、灰、黑；禁用红、黄、绿色。(5) 重置按钮可用蓝、白、灰、黑；禁用