港口機械電氣安全控制系統設計分析

陳琛

摘? 要：相對于其他的電氣安全控制系統，港口機械電氣安全控制系統的結構相對來說較為復雜，且具有著較強的專業性。但隨著港口貿易的不斷發展，傳統的港口機械電氣安全控制系統已經不能滿足現階段發展的實際的要求，這樣一來也必然會對港口企業的工作效率及經濟效益帶來一定的影響。近年來，港口企業對于現代新型港口機械電氣安全控制系統設計的重視程度也越來越高，基于此，文章對港口機械電氣安全控制系統設計進行了研究和分析。

關鍵詞：電氣安全控制系統;港口機械;設計;分析

中圖分類號：TD608? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）06-0111-02

就港口企業而言，在其生產運營過程中，做好其相應港口機械電氣安全控制系統的設計工作對于提升其自身的經濟發展水平及其效益有著非常積極的意義。但是現階段大部分的港口企業所使用的接卸電氣安全控制系統相對傳統，這類控制系統線路較為繁瑣以及復雜，使得其在使用過程中各類故障問題頻發，嚴重制約了港口企業工作效率及經濟效益的提升[1]。如何對港口機械電氣安全控制系統進行科學合理的設計，并以此為基礎不斷提升控制系統的自動化水平，也越來越成為現階段港口企業工作的一個重點。

1 港口機械電氣設備概述

1.1 港口機械電氣設備配置要求概述

對于港口機械設備而言，最具代表性的設備就是門座起重機。現階段港口中較為常用的門座起重機主要是由起升、行走、變幅以及旋轉這幾部分構成。在其實際的應用過程中，設備抓斗作業一般需要兩套起升設備完成相應作業，并且兩套設備的相關結構完全一致，同時還應保證其開合作業方便維修。就門座起重機設備應用而言，其可以實現根據換裝索具的實際需求來完成相應的抓斗、吊鉤以及各類空間立體作業等等，將其應用到實際的港口工作過程中，可以在較大程度上實現設備生產效率、生產速度以及生產靈活性的全面提升。

1.2 港口機械電氣設備的工藝特征

基于港口機械工藝的特殊性，因此，其對于相應的配套電氣設備也同樣有著同樣特殊的要求，這類要求主要體現在安全方面，即：首先，在設備制動及起升方面，相應機械設備的開關、變壓器以及電動機等相關電氣組件應滿足具體的運行要求;其次，對于港口機械而言，其大多是以戶外露天作業為主，工作環境相對惡劣且極易受外部環境的影響[2];最后，在港口機械運行及作業過程中，由于其存在著較大的隨機性，因此，做好其電氣安全控制系統的提升工作也顯得尤為重要，并且在其安全提升工作過程中，應對其保護、故障診斷以及顯示報警功能進行重點關注。

2 港口機械電氣安全控制系統設計分析

2.1 照明系統設計

港口運行的特殊性使得其相關機械設備的用電功率也相對較大，加之其整體的空間面積較為廣泛，這樣就對港口的照明系統有著較高的要求。良好的照明系統設計對于保證港口機械電氣設備的安全高效運行有著非常積極的意義，也正是因為如此，做好照明系統的設計工作也成為港口機械電氣安全控制系統設計中尤為重要的一項工作。在實際的照明系統設計過程中，筆者認為，要想做好相應的設計工作，應做好以下幾項工作。

首先是港口機械電氣照明燈具的選型設計。在進行照明燈具選型設計時，一方面應根據港口的具體功能區域劃分實際情況對照明燈具進行選型設計，一般來說，在一些較為關鍵的港口劃分區域，宜采用亮度較強的金屬鹵化物燈具;另一方面，對于港口區域內的電氣輔助區域而言，在進行這一區域的燈具選型設計時，則可以應用具有節能性質的燈具，并且在實際的設計過程中，還應根據實際的照明強度進行標注[3]，以此來對整個照明系統進行優化。

其次是照明系統的節能設計。就港口機械電氣照明系統而言，其具有運行時間長、能耗大等特點，因此，在實際的港口運行過程中，照明系統如果能耗過大，也必然會對相關企業帶來尤為不利的影響，嚴重者甚至會制約綠色可持續港口建設工作的順利開展。而在照明設計過程中，將節能設計應用其中，則可以有效解決其能耗大這一問題。在實際的設計過程中，應對機械電氣設備的照明強度進行嚴格的調整，并根據燈具的數量對其整體的照明能耗進行計算，然后根據國家規范標準的要求，結合相關計算數據結果來進行節能設計，并將現代新型技術應用其中，以此來實現照明系統的節能降耗。

2.2 消防系統設計

現階段我國港口在其實際的運營過程中，由于其屬于全天候、高密度運行，因此，其相關的機械電氣設備也同樣具有長時間、高負荷運行等特點。盡管這樣可以在較大程度上保障港口相關工作的運行，但是在這種高負荷、長時間運行狀態下，機械電氣設備也極易產生爆裂、燃燒或者滲漏等火災風險，給相關工作的安全運行帶來一定的威脅。因此，在進行港口機械電氣安全控制系統設計時，做好電氣消防系統的設計工作也顯得尤為重要。

在進行港口機械電氣消防系統設計時，首先，相關設計人員應嚴格按照《港口機械電氣消防系統設計準則》以及《港口機械電氣火災警報系統設計規范》中的具體要求來開展相應的設計工作[4];其次在實際的消防系統設計過程中，應對容易出現火災的區域進行強化設計，同時將溫控裝置、火災警報裝置、可燃氣體探測裝置以及消防設備進行添加以及合理的設置，只有這樣，才能全面的對火災風險進行消除，保證港口的運行安全。

2.3 動力配電設計

經過多年的發展，港口機械電氣系統現階段主要是以動力電為主要的供能方式，因此，在進行港口機械電氣安全控制系統設計時，動力配電設計也是其中非常重要的一項工作。在具體的設計過程中，相關設計人員應首先對港口機械電氣動力配電的基本原則進行確認，并保證其可以滿足現行標準規范以及后續實際運行的具體要求。

其次，在港口機械電氣設備運行過程中，其動力設備與配電裝置一般處于分散狀態，因此，在具體的設計過程中對港口機械電氣動力設備的供電方式進行確定，在此基礎上對其進行合理化的設計來實現對于供電方式的控制，只有這樣才能真正意義上保證港口機械電氣設備相關功能的穩定性及安全性水平，并以此為基礎來實現設計質量及設備運行效能的提升[5]。

再次，應對機械電氣設備的動力線纜連接方式進行明確，并在實際的設計過程中保證其符合《港口機械電氣動力配電設計規范》中具體要求，在實際的設計過程中，應對動力配電的關鍵患者進行重點控制，必然連接方式、防護措施以及接口形狀等等，并在此基礎上保證設備的安全穩定運行。

最后，設計人員應對機械電氣設備動力系統與其他系統之間的關系進行準確的認知，并集合具體的功能要求來有效解決各類矛盾的發生，這樣一來，不但可以有效提升港口機械電氣設備的美觀性及穩定性，還可以在較大程度上對電氣設備的規模、費用等進行控制，對于提升設計質量及水平有著非常積極的作用。

2.4 電氣防雷設計

雷擊作為影響機械電氣設備正常運行中較為常見的問題類型，一旦出現雷擊現象，就會對整個港口的安全運行產生較大的影響，因此，做好必要的電氣防雷設計就顯得尤為重要。在進行防雷設計時，應首先根據港口機械電力系統中區域的特點來開展相應法防雷設計。一般來說，港口電氣設備中大多是以極易引發火災或者易爆炸的環境為主，因此，在進行防雷設計時，對與港口而言，其防雷設計應滿足現階段國家二類防雷電氣系統設計的具體要求，并在此基礎上來對港口機械電氣系統的防雷安全進行有效的保障[6]。需要注意的是，在進行港口機械電氣防雷設計時，應重點對功能防雷、系統防雷以及結構防雷進行關注，只有這樣才能有效保證在雷電環境下設備運行的安全性及穩定性。

2.5 電力系統接地設計

對于電力系統接地設計而言，其主要的工作內容為：對設備的重點結構及部位進行電位設計，例如主要結構、金屬結構、管道及金屬構件等等，必要時可以通過對優化策略的應用實現等電位的各個結構的總鏈接，并以此來保證港口電氣設備的各個部位均可以實現與母線的相連及互通。對于等電位中各類連接點進行全面控制， 并將控制重點落在PE母線與干線相互連接的方式之上。除此之外，對于港口機械電氣設備中的特殊結構或者部位，在進行接地設計時，則宜采用局部等電位與全面系統接地相結合的方式來保證其安全運行。

綜上所述，隨著近年來現代科學技術的進步以及生產自動化水平的提升，使得越來越多的現代化技術被廣泛應用到機械設備電氣安全控制系統設計過程當中，其中就包括港口機械電氣安全控制系統設計。將現代自動化技術（PLC、變頻調速技術）應用到港口機械電氣安全控制系統過程當中，通過對港口相關機械電氣設備進行合理的設計以及改造，對于提升港口企業的生產效率以及現代化水平有著非常積極的意義。

參考文獻：

[1]李勤華.機械電氣安全控制系統設計分析[J].內燃機與配件，2018（23）：64-65.

[2]于海濱.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用[J].山東工業技術，2019（01）：138.

[3]寧偉濤.試析港口機械電氣安全控制系統設計[J].數字通信世界，2018（02）：251.

[4]崔延輝.論如何提高電廠電氣控制系統的安全運行管理[J].化工管理，2018（02）：39+41.

[5]宋天佑，張天宇.港口機械電氣安全控制系統設計[J].黑龍江科學，2017，8（06）：130-131.

[6]裘明.礦用機械電氣安全控制系統設計[J].技術與市場，2016，23

（05）：230.