提升机事故案例分析及提升机电控技术PPT课件

1、CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例分析提升机事故案例分析及及提升机电控技术提升机电控技术伍小杰伍小杰CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 提升机事故案例提升机事故案例 提升机电控技术提升机电控技术 杂谈杂谈 结束语结束语内容内容CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 提升机事故案例提升机事故案例事故情况事故情况现场勘察现场勘察现场试验及分析现场试验及分析事故原因事故原

2、因事故结论及处理事故结论及处理内容内容CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例基本情况基本情况 2009年年10月月8日日9时，锡矿山闪星锑业有限责任公司某时，锡矿山闪星锑业有限责任公司某矿二直井发生矿二直井发生罐笼墩罐事故罐笼墩罐事故，造成，造成26人死亡人死亡，5人重伤，人重伤，直接经济损失直接经济损失843.79万元。万元。 该矿开拓方式为竖井、斜井联合开拓，该矿开拓方式为竖井、斜井联合开拓，2号井为箕斗、号井为箕斗、罐笼混合提升的竖井。箕斗提升采用罐笼混合提升的竖井。箕斗提升采用3m双筒提升

3、机，专双筒提升机，专门用于提升矿石。罐笼提升采用门用于提升矿石。罐笼提升采用2.5m双筒双筒缠绕式缠绕式提升机，提升机，原型号为原型号为KJ22.51.3G-20，提升机由一台，提升机由一台ZD2 49.3/32B-6B直流电机驱动，通过液压站、制动器、联轴直流电机驱动，通过液压站、制动器、联轴器、减速器、主轴装置、钢丝绳、双层双罐实现升降，罐器、减速器、主轴装置、钢丝绳、双层双罐实现升降，罐笼用于升降人员和物料，笼用于升降人员和物料，核定乘员核定乘员24人人。CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 2009年年10月月8日

4、由早班提升机日由早班提升机两个两个操作司机操作司机当班当班，一人一人操作操作操作，操作，一人一人在旁监视。上午约在旁监视。上午约9时时15分左右，游动卷筒分左右，游动卷筒侧罐笼停于侧罐笼停于15中段（距井底约中段（距井底约180m）上人（内乘）上人（内乘4人），此人），此时固定卷筒侧罐笼（内乘时固定卷筒侧罐笼（内乘27人）停于人）停于79中段之间（距井中段之间（距井底约底约325m），接到开车信号后，由司机继续操作开车，），接到开车信号后，由司机继续操作开车，几几秒后秒后司机发现卷筒运转异常后立即采取司机发现卷筒运转异常后立即采取制动制动措施。游动卷措施。游动卷筒侧罐笼先超速滑行至井底，随后固

5、定卷筒侧罐笼也超速筒侧罐笼先超速滑行至井底，随后固定卷筒侧罐笼也超速滑行至井底，两根钢丝绳相继从卷筒固定绳端处抽出并全滑行至井底，两根钢丝绳相继从卷筒固定绳端处抽出并全部掉入井底，两个罐笼损坏。部掉入井底，两个罐笼损坏。提升机事故案例提升机事故案例基本情况基本情况CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例现场勘察现场勘察游动卷筒和固定卷筒上游动卷筒和固定卷筒上均未见提升钢丝绳均未见提升钢丝绳调绳离合器调绳离合器齿块与游动卷筒内齿圈脱离，齿块与游动卷筒内齿圈脱离，齿块的齿顶与内齿圈的齿顶均有严重磨痕齿块

6、的齿顶与内齿圈的齿顶均有严重磨痕CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例现场勘察现场勘察游动卷筒侧罐笼损坏严重游动卷筒侧罐笼损坏严重，固定卷筒侧罐笼损坏程度较轻固定卷筒侧罐笼损坏程度较轻提升钢丝绳无序散落在罐笼及井底四周提升钢丝绳无序散落在罐笼及井底四周CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例现场勘察现场勘察游动卷筒的制动盘游动卷筒的制动盘油渍较多油渍较多调绳离合器的油缸（近机房侧）有调绳离合器的油缸（近

7、机房侧）有液压油泄漏现象液压油泄漏现象CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例现场勘察现场勘察布线不规范布线不规范CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例现场勘察现场勘察液压站与调绳离合器连接管路液压站与调绳离合器连接管路的的截止阀截止阀及及旋转手柄旋转手柄CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例现场试验及分析

8、现场试验及分析调绳离合器油缸活塞杆的第一道痕迹调绳离合器油缸活塞杆的第一道痕迹位置位置时，时，齿块拨动环与主轴套贴合位齿块拨动环与主轴套贴合位置与原痕吻合置与原痕吻合事故发生前的位置事故发生前的位置调绳离合器油缸活塞杆的第二道痕迹位调绳离合器油缸活塞杆的第二道痕迹位置置时时，齿块与内齿圈处于完全啮合状态，齿块与内齿圈处于完全啮合状态。事情发生前没有完全到位事情发生前没有完全到位CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例现场试验及分析现场试验及分析G1、G2得电，打开调绳离合器，得电，打开调绳离合器，G

9、1得电、得电、G2不得电合上调绳离合器；不得电合上调绳离合器；为防止误打开，希望截止阀安装在打开调绳离合器的管路上为防止误打开，希望截止阀安装在打开调绳离合器的管路上；实际调绳液压管路连接与设计要求相反实际调绳液压管路连接与设计要求相反CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例原因分析原因分析事故直接原因分析事故直接原因分析：1、调绳离合器闭合不到位调绳离合器闭合不到位，调绳离合器的联锁阀活塞销不在正常闭锁位置，调绳离合器的联锁阀活塞销不在正常闭锁位置，导致提升机在运行过程中调绳离合器脱离。导致提升机

10、在运行过程中调绳离合器脱离。原因分析：原因分析：1）事故发生前，调绳离合器的齿块与游动卷筒内齿圈没有处于完全啮合状）事故发生前，调绳离合器的齿块与游动卷筒内齿圈没有处于完全啮合状态态(按设计要求离合器的油缸活塞杆应推进按设计要求离合器的油缸活塞杆应推进74mm，但事故发生前，活塞杆，但事故发生前，活塞杆只推进只推进55mm)；2）事故发生前，调绳离合器的联锁阀活塞销不在正常闭锁位置，联锁阀活）事故发生前，调绳离合器的联锁阀活塞销不在正常闭锁位置，联锁阀活塞销无法实现闭锁功能；塞销无法实现闭锁功能；该闭锁信号没有参与控制该闭锁信号没有参与控制3）提升机在运行过程中调绳离合器脱离，造成游动卷筒与主

11、轴脱离，从而）提升机在运行过程中调绳离合器脱离，造成游动卷筒与主轴脱离，从而失去动力，提升机变成单筒（固定卷筒）提升失去动力，提升机变成单筒（固定卷筒）提升；游动卷筒侧罐笼失去控制游动卷筒侧罐笼失去控制后由上升转变为下降，同时固定卷筒侧罐笼由于失去游动卷筒侧的平衡力，后由上升转变为下降，同时固定卷筒侧罐笼由于失去游动卷筒侧的平衡力，导致负力突增，加速向下运行，罐笼超速滑行至井底。导致负力突增，加速向下运行，罐笼超速滑行至井底。CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例原因分析原因分析事故直接原因分析事

12、故直接原因分析：2、事故状态下制动器所产生的力矩不足以制动超速下行的卷筒事故状态下制动器所产生的力矩不足以制动超速下行的卷筒当固定卷筒侧罐笼下落速度达到超速整定值时，超速保护动作，制当固定卷筒侧罐笼下落速度达到超速整定值时，超速保护动作，制动器投入制动。事故过程中，在罐笼与钢丝绳的重力作用下，使得动器投入制动。事故过程中，在罐笼与钢丝绳的重力作用下，使得卷筒高速转动，制动器所产生的力矩不足以制动超速下行的卷筒卷筒高速转动，制动器所产生的力矩不足以制动超速下行的卷筒，所需制动力超出设计值所需制动力超出设计值。 3、提升机超员提升提升机超员提升根据事故单位提供的机械设备维护规程（根据事故单位提供的

13、机械设备维护规程（1984年版），每个罐年版），每个罐笼核定乘载笼核定乘载24人，事发时固定卷筒侧罐笼乘载人，事发时固定卷筒侧罐笼乘载27人。人。管理存在问题管理存在问题CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例原因分析原因分析事故间接原因：事故间接原因：1、液压站为、液压站为80年代初期产品，调绳油路系统无截止阀存在缺陷，后经改造，年代初期产品，调绳油路系统无截止阀存在缺陷，后经改造，但但截止阀安装在调绳离合器合上油路截止阀安装在调绳离合器合上油路，维修液压站时易误操作。，维修液压站时易误操作。 2

14、、设备维护不善设备维护不善。1）针对引起制动力矩不足的因素：）针对引起制动力矩不足的因素：渗漏油部位未采取有效维修和防范措施，制动盘油污未及时清理，导致渗漏油部位未采取有效维修和防范措施，制动盘油污未及时清理，导致制动器的摩擦系数减小；制动器的摩擦系数减小；据询问维护工在调闸瓦间隙时，仅使用调闸钩子扳手和小内六角扳手，据询问维护工在调闸瓦间隙时，仅使用调闸钩子扳手和小内六角扳手，从未使用过六角力矩扳手，容易导致调整的制动正压力不准确；从未使用过六角力矩扳手，容易导致调整的制动正压力不准确；事故单位缺少该制动器配套的产品说明书，不能有效的指导检修维护工事故单位缺少该制动器配套的产品说明书，不能有

15、效的指导检修维护工作，难以保证检修质量。作，难以保证检修质量。2）调绳离合器联锁阀锁紧销不能正常回位，导致闭锁功能失效；）调绳离合器联锁阀锁紧销不能正常回位，导致闭锁功能失效；3）调绳油缸行程开关实际安装位置不准确，导致调绳时无法指示离合器的）调绳油缸行程开关实际安装位置不准确，导致调绳时无法指示离合器的离合状态。离合状态。行程开关误差影响检测的准确性行程开关误差影响检测的准确性CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例原因分析原因分析事故间接原因：事故间接原因：3、技术管理不到位技术管理不到位1）提

16、升机）提升机技术改造资料不全技术改造资料不全，液压站油路与设计图纸不符；，液压站油路与设计图纸不符；2）提升机技术改造时无相关技术资料，原设备在减速器高速轴上设置有保）提升机技术改造时无相关技术资料，原设备在减速器高速轴上设置有保险抱闸，险抱闸，2009年年4月拆除后，月拆除后，未对提升系统制动力进行及时校核未对提升系统制动力进行及时校核并指导实并指导实施；施；3）游动卷筒侧盘形制动器漏油问题，维修人员已多次向上级管理部门反映，）游动卷筒侧盘形制动器漏油问题，维修人员已多次向上级管理部门反映，一直未予解决；一直未予解决；群众问题无小事群众问题无小事4）事故单位）事故单位主井提升机主井提升机曾经

17、发生过因制动器制动力不足引起的事件，未引曾经发生过因制动器制动力不足引起的事件，未引起管理部门的足够重视起管理部门的足够重视。发现问题要举一反三，全面梳理，排查安全隐患发现问题要举一反三，全面梳理，排查安全隐患4、设备管理不完善，管理人员对提升设备的关键部位检查不到位。、设备管理不完善，管理人员对提升设备的关键部位检查不到位。人员培训不到位人员培训不到位CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例结论及处理结论及处理由省安全生产监督管理局会同有关部门组成事故调查组，由省安全生产监督管理局会同有关部门组成

18、事故调查组，对事故进行调查，认定：这是一起由于对事故进行调查，认定：这是一起由于企业安全管理和安企业安全管理和安全教育培训不严格全教育培训不严格，安全制度不落实安全制度不落实，设备维护管理不完设备维护管理不完善善，技术管理不到位技术管理不到位导致的导致的重大生产安全责任事故重大生产安全责任事故。处理：处理：5位当班工作人员、机能科科长、维修工区副区位当班工作人员、机能科科长、维修工区副区长等长等7人移送公安机关人移送公安机关追究刑事责任追究刑事责任；对南矿矿长、副矿；对南矿矿长、副矿长长3人给予人给予撤职处分撤职处分；15名责任人员给予党纪政纪处分。名责任人员给予党纪政纪处分。CUMT Pow

19、er Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机事故案例提升机事故案例依据依据煤矿安全规程煤矿安全规程第三百九十一条第三百九十一条 提升装置各部分，包括提升提升装置各部分，包括提升容器、连接装置、防坠器、罐耳、罐道、阻车器、罐座、摇台、容器、连接装置、防坠器、罐耳、罐道、阻车器、罐座、摇台、装卸设备、天轮和钢丝绳，以及提升绞车各部分，包括滚筒、装卸设备、天轮和钢丝绳，以及提升绞车各部分，包括滚筒、制动装置、深度指示器、防过卷装置、限速器、制动装置、深度指示器、防过卷装置、限速器、调绳装置调绳装置、传、传动装置、电动机和控制设备以及各种保护和闭锁

20、装置等，动装置、电动机和控制设备以及各种保护和闭锁装置等，每天每天必须由专职人员检查必须由专职人员检查1次，每月还必须组织有关人员检查次，每月还必须组织有关人员检查1次次。发现问题，必须立即处理发现问题，必须立即处理，检查和处理结果都应，检查和处理结果都应留有记录留有记录。煤矿安全规程煤矿安全规程第四百三十六条第四百三十六条 注意提升装置必须具备下列注意提升装置必须具备下列资料，并妥善保管：资料，并妥善保管：（五）提升装置（绞车、钢丝绳、天轮、提升容器、防坠器、（五）提升装置（绞车、钢丝绳、天轮、提升容器、防坠器、罐耳、罐道等）的检查记录薄。罐耳、罐道等）的检查记录薄。（九）（九）岗位责任制和

21、设备完好标准岗位责任制和设备完好标准。CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 提升机电控技术提升机电控技术对电控系统的要求对电控系统的要求电控系统的组成电控系统的组成传动系统的分类传动系统的分类传动用变频技术传动用变频技术电机技术电机技术行程控制技术行程控制技术内容内容CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机对传动系统的要求提升机对传动系统的要求 矿井提升机是矿井人员、物资设备上下井的咽喉设备。矿井提升机是矿井人员、物资设备上下井的咽喉设备。保证其安全

22、、可靠、高效地运行是保证矿山正常生产的关键。保证其安全、可靠、高效地运行是保证矿山正常生产的关键。 1.安全性安全性和和可靠性可靠性的要求；的要求；2.高效、舒适和方便的要求。高效、舒适和方便的要求。技术要求：技术要求：u能在四象限平滑运行，并有较好的稳定性和快速性，以满足提能在四象限平滑运行，并有较好的稳定性和快速性，以满足提升机力图的要求。使提升机无论在正力和负力状态，均能快速建升机力图的要求。使提升机无论在正力和负力状态，均能快速建立力矩，保证启动时不倒转和停车时准确平层；立力矩，保证启动时不倒转和停车时准确平层；u调速范围宽（调速范围宽（40:1），以满足提升机速度图的要求；），以满足

23、提升机速度图的要求；u机械特性硬，保证提升机分别在额定正力和负力负荷下，均能机械特性硬，保证提升机分别在额定正力和负力负荷下，均能以小于或等于以小于或等于0.3米米/秒的速度稳定运行。秒的速度稳定运行。CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 提升机电控技术提升机电控技术对电控系统的要求对电控系统的要求电控系统的组成电控系统的组成传动系统的分类传动系统的分类传动用变频技术传动用变频技术电机技术电机技术行程控制技术行程控制技术内容内容CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业

24、大学信电学院提升机系统组成提升机系统组成CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 提升机电控技术提升机电控技术对电控系统的要求对电控系统的要求电控系统的组成电控系统的组成传动系统的分类传动系统的分类传动用变频技术传动用变频技术电机技术电机技术行程控制技术行程控制技术内容内容CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机传动系统的分类提升机传动系统的分类分类分类名名 称称特特 点点备备 注注交交流流提提升升机机绕线式异步电机绕线式异步电机转子串接电阻调速转子串接

25、电阻调速性能差、能耗高。性能差、能耗高。国外于国外于50年代开始应用于年代开始应用于提升机，提升机，70年代淘汰。年代淘汰。国内国内PLC及转及转子电子开关改子电子开关改造造全数字全数字交交变频调速交交变频调速矢量控制矢量控制直接转矩控制直接转矩控制性能较优，谐波较大、功性能较优，谐波较大、功率因数较低。率因数较低。适合电机容量适合电机容量2000kW。大功率低速直联电机大功率低速直联电机计算机控制计算机控制全数字全数字交直交变频调速交直交变频调速矢量控制矢量控制直接转矩控制直接转矩控制性能优，谐波小、功率因性能优，谐波小、功率因数高。数高。高压、中压、低压电机高压、中压、低压电机低速、高速同

26、步或异步电低速、高速同步或异步电机机为交流提升机的发展方向。为交流提升机的发展方向。计算机控制计算机控制CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升机传动系统的分类提升机传动系统的分类分类分类名名 称称特特 点点备备 注注直直流流提提升升机机电动机电动机- -发电机组供电发电机组供电性能差、能耗高。性能差、能耗高。国外现已淘汰国外现已淘汰国内正在实施：全部改造国内正在实施：全部改造为全数字晶闸管传动系统为全数字晶闸管传动系统模拟式晶闸管拖动系统模拟式晶闸管拖动系统性能较好。性能较好。国外自国外自70年代开始应用。年代开始应用。

27、现逐步被全数字晶闸管拖现逐步被全数字晶闸管拖动系统淘汰。动系统淘汰。集成电子电集成电子电路控制路控制全数字晶闸管传动系统全数字晶闸管传动系统性能较好，谐波较大，功性能较好，谐波较大，功率因数较低。率因数较低。国外自国外自8080年代开始应用。年代开始应用。为直流提升机的发展方向。为直流提升机的发展方向。适合电机容量适合电机容量2500kW。计算机控制计算机控制CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 提升机电控技术提升机电控技术对电控系统的要求对电控系统的要求电控系统的组成电控系统的组成传动系统的分类传动系统的分类传动用变频技

28、术传动用变频技术电机技术电机技术行程控制技术行程控制技术内容内容CUMT Power Driver La频技术变频技术多电平技术多电平技术中国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院两电平逆变器两电平逆变器三电平逆变器三电平逆变器1981年年日本长岗大学教授日本长岗大学教授A.Nabae等人在等人在IAS年会上提出二极管中年会上提出二极管中点箝位型（点箝位型（Diode Neutral Potation Clamped，NPC）三电平结构）三电平结构CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院变频技术变频

29、技术多电平技术多电平技术三电平变频器：三电平变频器：输出电压更接输出电压更接近正弦，即输近正弦，即输出电压中谐波出电压中谐波成分较低；成分较低；输出输出du/dt减减小。小。中压采用中压采用3.3kV等等CUMT Power Driver La应高压适应高压6kV、10kV电机电机变频技术变频技术H桥级联高压变频器桥级联高压变频器CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 提升机电控技术提升机电控技术对电控系统的要求对电控系统的要求电控系统的组成电控系统的组成传动系统的分类传动系统的分类传动用变频技

30、术传动用变频技术电机技术电机技术行程控制技术行程控制技术内容内容CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院电机技术电机技术双绕组双绕组III双绕组同步电动机-Q1-Q2-TR1-TS1-TT1-TR2-TS2-TT2UR1US1UT1-UR2-US2-UT2QS4DQS3CQS1AQS2BAC 6kV交交变频器交交变频器故障：故障：电机绕组串联，由一电机绕组串联，由一套变频器供电；套变频器供电；绕组电流不变，电压绕组电流不变，电压降低一半，实现降低一半，实现半速全半速全载运行载运行。大大功功率率交交交交变变频频双双绕绕组组传传动

31、动高压变频器高压变频器故障：故障：方式一同上；方式一同上；方式二，切掉故障模方式二，切掉故障模块，实现块，实现半速全载运行半速全载运行；电机和变频器冗余电机和变频器冗余提升人员、维持生产的提升人员、维持生产的连续。连续。CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 提升机电控技术提升机电控技术对电控系统的要求对电控系统的要求电控系统的组成电控系统的组成传动系统的分类传动系统的分类传动用变频技术传动用变频技术电机技术电机技术行程控制技术行程控制技术内容内容CUMT Power Driver La国矿业大

32、学信电学院中国矿业大学信电学院速度给定与行程（速度给定与行程（无爬行无爬行）速度给定与行程（速度给定与行程（有爬行有爬行）提升机的特殊问题提升机的特殊问题行程控制行程控制提升机速度图提升机速度图实现的方法实现的方法：行程、转速、电流三闭环控制：行程、转速、电流三闭环控制高性能的调速装置是实现的基础高性能的调速装置是实现的基础CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院提升系统参数：提升系统参数： 提升高度提升高度 485m 提升速度提升速度 10m/s 最大加最大加/减速度减速度 0.75m/s2 提升容量提升容量 23.5t/斗

33、斗 装卸载时间装卸载时间 32s 日提升小时数日提升小时数 20h 年提升天数年提升天数 300天天 爬行距离爬行距离 4m（有爬行方式）（有爬行方式） 爬行速度爬行速度 0.4m/s（有爬行方式）（有爬行方式）提升机的特殊问题提升机的特殊问题行程控制行程控制有无爬行距离矿井提升系统有无爬行距离矿井提升系统效率比较效率比较：CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院速度给定与行程（无爬行）速度给定与行程（无爬行）速度给定与行程（有爬行）速度给定与行程（有爬行）一次提升循环纯提升时间一次提升循环纯提升时间62.2s(无爬行）无爬行

34、） 66.2s（有爬行）（有爬行）一次提升循环时间一次提升循环时间94.2s98.2s单日提升量单日提升量17,962吨吨17,230吨吨年提升量年提升量5,388,600吨吨 5,169,000吨吨 结论结论 年增加提升能力年增加提升能力21.9万吨万吨提升机的特殊问题提升机的特殊问题行程控制行程控制CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 提升机事故案例提升机事故案例 提升机电控技术提升机电控技术 杂谈杂谈 结束语结

35、束语内容内容CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 杂谈杂谈本安电路的由来本安电路的由来本安系统使用注意事项本安系统使用注意事项值得研究的问题值得研究的问题内容内容CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院本质安全技术的由来及发展过程本质安全技术的由来及发展过程 煤矿法令颁布后英国发生一系列矿井爆炸事故，特别是煤矿法令颁布后英国发生一系列矿井爆炸事故，特别是1913年年10月月14日日在英国在英国South Wales的的Senghenydd矿的矿的爆炸事故爆

36、炸事故中有中有439人丧生。人丧生。 英国内政部实验站确认电铃信号系统是英国内政部实验站确认电铃信号系统是“安全安全”的。但矿难表的。但矿难表明：在明：在S断开时产生的断路火花完全能点燃甲烷断开时产生的断路火花完全能点燃甲烷空气的混合物。空气的混合物。电铃信号系统配置图电铃信号系统配置图CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 1916年年，英国，英国W.M.Thronton给出安全性电铃的设计方法，给出安全性电铃的设计方法，1917年开始采用改进型电铃信号系统。实践证明其确实是安全年开始采用改进型电铃信号系统。实践证明其确实

37、是安全的，从此建立的，从此建立“本质安全（本质安全（Intrinsic Safety-IS）”原理。原理。 1945年年，英国英国颁布了世界上颁布了世界上第一个第一个本质安全防爆技术的本质安全防爆技术的正式标正式标准准，其代号为，其代号为BS1259: 1945。标准定义了。标准定义了“本质安全本质安全”术语，术语，规定了操作、试验和认证本质安全设备的规则。规定了操作、试验和认证本质安全设备的规则。 20世纪世纪50年代年代，本安技术发展较快，英国、前苏联、德国等对，本安技术发展较快，英国、前苏联、德国等对本安防爆理论和实际应用的研究进展显著。本安防爆理论和实际应用的研究进展显著。 60年代年

38、代，几乎所有几乎所有的发达国家都在进行本安方面的研究。随着的发达国家都在进行本安方面的研究。随着二极管、晶体管等器件的出现，本质安全技术由矿井推广到其二极管、晶体管等器件的出现，本质安全技术由矿井推广到其他领域。他领域。本质安全技术的由来及发展过程本质安全技术的由来及发展过程CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 50年代年代初期，我国才初期，我国才开始制造开始制造防爆电机、防爆电器，中期防爆电机、防爆电器，中期开开始研究始研究本安理论。本安理论。 60年代年代，本安型，本安型产品问世产品问世，但应用范围十分有限。，但应用范

39、围十分有限。 1977年年，我国颁布有本安防爆技术的规定，我国颁布有本安防爆技术的规定安全火花型安全火花型防爆电气设备制造检验暂行规定防爆电气设备制造检验暂行规定。 1983年年，正式颁布本安防爆标准，正式颁布本安防爆标准GB3836.4-1983爆炸性环境爆炸性环境用防爆电气设备本安型电路和电气设备用防爆电气设备本安型电路和电气设备“i”。 2000年年颁布颁布GB3836.4-2000标准标准爆炸性气体环境爆炸性气体环境用电气设备用电气设备 第第4部分：本质安全型部分：本质安全型“i”，与，与IEC60079-11：1999等效。等效。 2010年年8月月国家颁布国家颁布GB3836.4-

40、2010新标准新标准爆炸性环境爆炸性环境 第四第四部分部分 由本安型由本安型 “i”保护的设备保护的设备，修改采用修改采用IEC60079-11:2006。本质安全技术的由来及发展过程本质安全技术的由来及发展过程认识不断加深，标准、规程不断完善认识不断加深，标准、规程不断完善CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院 杂谈杂谈本安电路的由来本安电路的由来本安系统使用注意事项本安系统使用注意事项值得研究的问题值得研究的问题内容内容CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信

41、电学院特点：特点：节点数量：通常约节点数量：通常约100-200；通讯功能：邻架单控、远程单控、成组通讯功能：邻架单控、远程单控、成组同步、成组异步、自动编址、状态上传、同步、成组异步、自动编址、状态上传、程序更新、全局参数更新；程序更新、全局参数更新；动作特点：可多达动作特点：可多达4个动作同时执行；个动作同时执行；整机本安：整机本安：12V，100mA（不含传感器（不含传感器与主阀）。与主阀）。研制所面临的问题：研制所面临的问题：如何构建如何构建本质安全型现场总线通讯网络？本质安全型现场总线通讯网络？节点数能否节点数能否按需扩展？如何认证？按需扩展？如何认证？煤矿综采工作面液压支架系统煤矿

42、综采工作面液压支架系统现场总线本安防爆技术现场总线本安防爆技术CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院现场总线本安防爆技术现场总线本安防爆技术控制器分组，组内直接互连；控制器分组，组内直接互连；组间经本安通讯接口耦合。组间经本安通讯接口耦合。CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院本安系统评价标准本安系统评价标准本安系统评定方法一：本安系统评定方法一：系统认可系统认可“系统认可系统认可/认证认证”或称为或称为“回路认证回路认证”是目前主要推行的本安是目前主要推

43、行的本安防爆认证技术，对本安现场设备和关联设备按具体的组合方式防爆认证技术，对本安现场设备和关联设备按具体的组合方式进行的检验认证。该组合一经认定，其本安设备或关联设备就进行的检验认证。该组合一经认定，其本安设备或关联设备就不能用未经检验机构按这种组合认证的其他型号设备替代。不能用未经检验机构按这种组合认证的其他型号设备替代。不适应本安现场总线系统的认证，不适应本安现场总线系统的认证，不是本安的设备都可连接在一起。不是本安的设备都可连接在一起。CUMT Power Driver La国矿业大学信电学院中国矿业大学信电学院本安系统评价标准本安系统评价标准本安系统评定方法二：本安系统评定方法二：参量认可参量认可 分别规定本安现场设备和关联设备的安全参数，对其单独评分别规定本安现场设备和关联设备的安全参数，对其单独评价其安全性能，然后依据安全参数