港口機械電氣安全控制系統(tǒng)設(shè)計分析

陳琛

摘? 要：相對于其他的電氣安全控制系統(tǒng)，港口機械電氣安全控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對來說較為復(fù)雜，且具有著較強的專業(yè)性。但隨著港口貿(mào)易的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的港口機械電氣安全控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段發(fā)展的實際的要求，這樣一來也必然會對港口企業(yè)的工作效率及經(jīng)濟效益帶來一定的影響。近年來，港口企業(yè)對于現(xiàn)代新型港口機械電氣安全控制系統(tǒng)設(shè)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(tǒng)設(shè)計進(jìn)行了研究和分析。

關(guān)鍵詞：電氣安全控制系統(tǒng);港口機械;設(shè)計;分析

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

就港口企業(yè)而言，在其生產(chǎn)運營過程中，做好其相應(yīng)港口機械電氣安全控制系統(tǒng)的設(shè)計工作對于提升其自身的經(jīng)濟發(fā)展水平及其效益有著非常積極的意義。但是現(xiàn)階段大部分的港口企業(yè)所使用的接卸電氣安全控制系統(tǒng)相對傳統(tǒng)，這類控制系統(tǒng)線路較為繁瑣以及復(fù)雜，使得其在使用過程中各類故障問題頻發(fā)，嚴(yán)重制約了港口企業(yè)工作效率及經(jīng)濟效益的提升[1]。如何對港口機械電氣安全控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，并以此為基礎(chǔ)不斷提升控制系統(tǒng)的自動化水平，也越來越成為現(xiàn)階段港口企業(yè)工作的一個重點。

1 港口機械電氣設(shè)備概述

1.1 港口機械電氣設(shè)備配置要求概述

對于港口機械設(shè)備而言，最具代表性的設(shè)備就是門座起重機。現(xiàn)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(zhuǎn)這幾部分構(gòu)成。在其實際的應(yīng)用過程中，設(shè)備抓斗作業(yè)一般需要兩套起升設(shè)備完成相應(yīng)作業(yè)，并且兩套設(shè)備的相關(guān)結(jié)構(gòu)完全一致，同時還應(yīng)保證其開合作業(yè)方便維修。就門座起重機設(shè)備應(yīng)用而言，其可以實現(xiàn)根據(jù)換裝索具的實際需求來完成相應(yīng)的抓斗、吊鉤以及各類空間立體作業(yè)等等，將其應(yīng)用到實際的港口工作過程中，可以在較大程度上實現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)效率、生產(chǎn)速度以及生產(chǎn)靈活性的全面提升。

1.2 港口機械電氣設(shè)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(yīng)的配套電氣設(shè)備也同樣有著同樣特殊的要求，這類要求主要體現(xiàn)在安全方面，即：首先，在設(shè)備制動及起升方面，相應(yīng)機械設(shè)備的開關(guān)、變壓器以及電動機等相關(guān)電氣組件應(yīng)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(yè)為主，工作環(huán)境相對惡劣且極易受外部環(huán)境的影響[2];最后，在港口機械運行及作業(yè)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(tǒng)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(yīng)對其保護(hù)、故障診斷以及顯示報警功能進(jìn)行重點關(guān)注。

2 港口機械電氣安全控制系統(tǒng)設(shè)計分析

2.1 照明系統(tǒng)設(shè)計

港口運行的特殊性使得其相關(guān)機械設(shè)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(tǒng)有著較高的要求。良好的照明系統(tǒng)設(shè)計對于保證港口機械電氣設(shè)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(tǒng)的設(shè)計工作也成為港口機械電氣安全控制系統(tǒng)設(shè)計中尤為重要的一項工作。在實際的照明系統(tǒng)設(shè)計過程中，筆者認(rèn)為，要想做好相應(yīng)的設(shè)計工作，應(yīng)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(shè)計。在進(jìn)行照明燈具選型設(shè)計時，一方面應(yīng)根據(jù)港口的具體功能區(qū)域劃分實際情況對照明燈具進(jìn)行選型設(shè)計，一般來說，在一些較為關(guān)鍵的港口劃分區(qū)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(qū)域內(nèi)的電氣輔助區(qū)域而言，在進(jìn)行這一區(qū)域的燈具選型設(shè)計時，則可以應(yīng)用具有節(jié)能性質(zhì)的燈具，并且在實際的設(shè)計過程中，還應(yīng)根據(jù)實際的照明強度進(jìn)行標(biāo)注[3]，以此來對整個照明系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

其次是照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計。就港口機械電氣照明系統(tǒng)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(tǒng)如果能耗過大，也必然會對相關(guān)企業(yè)帶來尤為不利的影響，嚴(yán)重者甚至?xí)萍s綠色可持續(xù)港口建設(shè)工作的順利開展。而在照明設(shè)計過程中，將節(jié)能設(shè)計應(yīng)用其中，則可以有效解決其能耗大這一問題。在實際的設(shè)計過程中，應(yīng)對機械電氣設(shè)備的照明強度進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)整，并根據(jù)燈具的數(shù)量對其整體的照明能耗進(jìn)行計算，然后根據(jù)國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合相關(guān)計算數(shù)據(jù)結(jié)果來進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，并將現(xiàn)代新型技術(shù)應(yīng)用其中，以此來實現(xiàn)照明系統(tǒng)的節(jié)能降耗。

2.2 消防系統(tǒng)設(shè)計

現(xiàn)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(guān)的機械電氣設(shè)備也同樣具有長時間、高負(fù)荷運行等特點。盡管這樣可以在較大程度上保障港口相關(guān)工作的運行，但是在這種高負(fù)荷、長時間運行狀態(tài)下，機械電氣設(shè)備也極易產(chǎn)生爆裂、燃燒或者滲漏等火災(zāi)風(fēng)險，給相關(guān)工作的安全運行帶來一定的威脅。因此，在進(jìn)行港口機械電氣安全控制系統(tǒng)設(shè)計時，做好電氣消防系統(tǒng)的設(shè)計工作也顯得尤為重要。

在進(jìn)行港口機械電氣消防系統(tǒng)設(shè)計時，首先，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)嚴(yán)格按照《港口機械電氣消防系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則》以及《港口機械電氣火災(zāi)警報系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中的具體要求來開展相應(yīng)的設(shè)計工作[4];其次在實際的消防系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)對容易出現(xiàn)火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行強化設(shè)計，同時將溫控裝置、火災(zāi)警報裝置、可燃?xì)怏w探測裝置以及消防設(shè)備進(jìn)行添加以及合理的設(shè)置，只有這樣，才能全面的對火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行消除，保證港口的運行安全。

2.3 動力配電設(shè)計

經(jīng)過多年的發(fā)展，港口機械電氣系統(tǒng)現(xiàn)階段主要是以動力電為主要的供能方式，因此，在進(jìn)行港口機械電氣安全控制系統(tǒng)設(shè)計時，動力配電設(shè)計也是其中非常重要的一項工作。在具體的設(shè)計過程中，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)首先對港口機械電氣動力配電的基本原則進(jìn)行確認(rèn)，并保證其可以滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及后續(xù)實際運行的具體要求。

其次，在港口機械電氣設(shè)備運行過程中，其動力設(shè)備與配電裝置一般處于分散狀態(tài)，因此，在具體的設(shè)計過程中對港口機械電氣動力設(shè)備的供電方式進(jìn)行確定，在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行合理化的設(shè)計來實現(xiàn)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(shè)備相關(guān)功能的穩(wěn)定性及安全性水平，并以此為基礎(chǔ)來實現(xiàn)設(shè)計質(zhì)量及設(shè)備運行效能的提升[5]。

再次，應(yīng)對機械電氣設(shè)備的動力線纜連接方式進(jìn)行明確，并在實際的設(shè)計過程中保證其符合《港口機械電氣動力配電設(shè)計規(guī)范》中具體要求，在實際的設(shè)計過程中，應(yīng)對動力配電的關(guān)鍵患者進(jìn)行重點控制，必然連接方式、防護(hù)措施以及接口形狀等等，并在此基礎(chǔ)上保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

最后，設(shè)計人員應(yīng)對機械電氣設(shè)備動力系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的關(guān)系進(jìn)行準(zhǔn)確的認(rèn)知，并集合具體的功能要求來有效解決各類矛盾的發(fā)生，這樣一來，不但可以有效提升港口機械電氣設(shè)備的美觀性及穩(wěn)定性，還可以在較大程度上對電氣設(shè)備的規(guī)模、費用等進(jìn)行控制，對于提升設(shè)計質(zhì)量及水平有著非常積極的作用。

2.4 電氣防雷設(shè)計

雷擊作為影響機械電氣設(shè)備正常運行中較為常見的問題類型，一旦出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象，就會對整個港口的安全運行產(chǎn)生較大的影響，因此，做好必要的電氣防雷設(shè)計就顯得尤為重要。在進(jìn)行防雷設(shè)計時，應(yīng)首先根據(jù)港口機械電力系統(tǒng)中區(qū)域的特點來開展相應(yīng)法防雷設(shè)計。一般來說，港口電氣設(shè)備中大多是以極易引發(fā)火災(zāi)或者易爆炸的環(huán)境為主，因此，在進(jìn)行防雷設(shè)計時，對與港口而言，其防雷設(shè)計應(yīng)滿足現(xiàn)階段國家二類防雷電氣系統(tǒng)設(shè)計的具體要求，并在此基礎(chǔ)上來對港口機械電氣系統(tǒng)的防雷安全進(jìn)行有效的保障[6]。需要注意的是，在進(jìn)行港口機械電氣防雷設(shè)計時，應(yīng)重點對功能防雷、系統(tǒng)防雷以及結(jié)構(gòu)防雷進(jìn)行關(guān)注，只有這樣才能有效保證在雷電環(huán)境下設(shè)備運行的安全性及穩(wěn)定性。

2.5 電力系統(tǒng)接地設(shè)計

對于電力系統(tǒng)接地設(shè)計而言，其主要的工作內(nèi)容為：對設(shè)備的重點結(jié)構(gòu)及部位進(jìn)行電位設(shè)計，例如主要結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)、管道及金屬構(gòu)件等等，必要時可以通過對優(yōu)化策略的應(yīng)用實現(xiàn)等電位的各個結(jié)構(gòu)的總鏈接，并以此來保證港口電氣設(shè)備的各個部位均可以實現(xiàn)與母線的相連及互通。對于等電位中各類連接點進(jìn)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(shè)備中的特殊結(jié)構(gòu)或者部位，在進(jìn)行接地設(shè)計時，則宜采用局部等電位與全面系統(tǒng)接地相結(jié)合的方式來保證其安全運行。

綜上所述，隨著近年來現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及生產(chǎn)自動化水平的提升，使得越來越多的現(xiàn)代化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到機械設(shè)備電氣安全控制系統(tǒng)設(shè)計過程當(dāng)中，其中就包括港口機械電氣安全控制系統(tǒng)設(shè)計。將現(xiàn)代自動化技術(shù)（PLC、變頻調(diào)速技術(shù)）應(yīng)用到港口機械電氣安全控制系統(tǒng)過程當(dāng)中，通過對港口相關(guān)機械電氣設(shè)備進(jìn)行合理的設(shè)計以及改造，對于提升港口企業(yè)的生產(chǎn)效率以及現(xiàn)代化水平有著非常積極的意義。

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