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要认真学习等中央、省、市、区领导同志关于安全生产工作的重要批示和讲话精神,树立忧患意识,强化底线思维和红线意识,增强科学抓好安全生产工作的自觉性。一要深化安全监管体制改革。健全完善安全生产责任体系,建立党政同责、一岗双责、齐抓共管安全生产责任体系,明确党政在安全生产工作中的具体职责,健全协调配合、权责明确、行为规范、奖惩严明的责任制度,强化属地监管责任,坚持管行业必须管安全,管业务必须管安全,管生产、经营必须管安全。要进行安全生产网格化管理,建立明确的安全监管责任体系。二是严格落实企事业主体责任。所有企事业将安全主体责任进行延伸,细化到具体岗位、落实到具体操作人员,并严格实施企事业岗位责任制,不断完善规章制度,做到安全生产投入到位、安全培训到位、基础管理到位、应急救援到位,形成自我约束,持续改进的机制。三要严格考核。将安全生产纳入领导班子、领导干部考核体系,加大安全生产考核权重。加大事故责任追究力度,对因安全生产主体责任落实不到位导致较大以上事故发生的,需依法追究生产经营单位相关责任人的刑事责任,一律从严追究,并严格实行“一票否决”。
认真按照创建工作方案和规划,严格落实宣传培训等6项制度,全面开展创建活动,重点在落实安全监管责任、调整安全发展结构、完善隐患排查治理等八个体系建设下功夫。一要建立完善长效机制。认真总结安全生产工作一些好经验、好做法,提炼固化为安全生产工作的长效机制,推动安全生产工作向制度化、规范化、法制化转变。要从基层、基础环节抓起,逐步夯实安全生产根基,专心研究、制定具有可操作性的长效机制,健全完善安全生产责任体系和工作格局,建立隐患排查治理和安全预防控制体系,改革安全生产指标考核制度、完善考核点评机制、建立安全生产“黑名单”和失信惩戒制度,加强事故处理公开公布等方面。二要强化科技创新推动。要整合安全科技资源,建立完善安全科技创新体系,探索实施数字化管理,运用高新技术,在原有的重大危险源监控平台基础上,建立能够实时反映企业重大危险__标准化运行状况,以及便于实施政府动态监管的综合信息管理网络,实现由传统监管向科学监管的转变,进一步提高安全监管的科学化水平。三要抓紧建设安全宣传教育培训基地。20__年,区委、区政府把安全宣传教育基地建设纳入为民办实事项目,在6月底前完成建设工作。
消防安全整治方面,要深入排查整治人员密集场所(门诊大楼和病房大楼)、易燃易爆单位、高层和地下建筑、“三合一”生产经营场所为重点内容的消防安全隐患,进一步落实消防安全责任,集中整治重大火灾隐患。危险化学品方面,要加强对重大危险源的普查登记,在危险化学品的生产、储存、经营、使用等环节制定落实严密细致的防范措施。建筑施工安全方面,要把防高空坠落、防坍塌、防火灾、防触电作为重点整治环节,强化塔吊、起重机及电梯的运行监控,严格施工企业的资质审查,落实施工现场安全生产各项规章制度,纠正和杜绝“三违”现象。同时,还要进一步加大公众聚集场所、民爆物品、燃气、特种设备等领域行业的专项整治力度,进一步改善行业安全状况。
要继续深入开展安全生产大检查“回头看”工作。一要组织开展企事业自查自报。以企事业自查、自报、治理三个环节的职责为重点,建立完善工作制度,形成完整的自查、自改、自报和督查、督导、销号机制,推进企事业每月动态排查上报事故隐患。二要创新监管方式。采取“四不两直”的形势,开展集中检查、专项督查、暗查暗访,探索建立巡视检查制度,每月组织1次常态化安全大检查。重点检查企事业主体责任是否落实到位,各项安全生产工作在末端上是否落实。三要真查真改。要把安全隐患排查出来,列表造册,全面整改,认真落实谁检查、谁签字、谁负责,切实做到治理责任、措施、资金、期限和应急预案“五落实”。四要开展新修订的《安全生产法》的普法宣传。狠抓贯彻落实,加大执法力度,依法严厉打击非法违法生产经营建设行为,全面提升安全生产法制水>文秘站:
全面贯彻落实党的十和十八届三中、四中全会精神,按照上级的部署,以“平安交通”建设为主线,强化红线意识和底线思维,深化安全生产监管机制改革,大力推进安全体系和依法治安能力现代化建设,继续夯实基层、基础、基本功,有力推动交通运输科学发展安全发展。
二、主要工作任务
(一)深入推进“平安交通”建设。
1、突出“平安交通、人人有责”的主题宣传,大力营造全员参与、全社会关注和支持“平安交通”建设的氛围。
2、细化2015年“平安交通”建设工作具体目标,按照评价标准,加强督导落实,做到全覆盖、稳步推进、收到实效。
3、制定交通运输安全应急“十三五”发展规划,科学设置规划目标,明确重点任务。
(二)完善安全生产监管体制机制。
1、贯彻安全生产法,完善安全生产监督、检查、执法以及尽职免责、事故调查公开等制度。
2、推进安全监管体制改革,重点加强安全生产监督管理队伍建设,明确安全生产执法主体,探索与相关部门建立沟通协调、督察检查、联合执法等工作机制。
3、按照交通运输行业信用体系建设的总体要求,推进安全生产诚信体系建设,落实交通运输企业安全生产诚信管理制度。
(三)推进交通运输安全体系建设。
1、推进安全责任体系建设。一是落实交通运输安全监管工作责任规范和“党政同责、一岗双责”制度。二是落实企业主体责任。各运输企业严格执行安全生产法规制度,落实法定职责,加强管理,预防事故。三是落实行业监管责任。按照“管行业必须管安全、管业务必须管安全”的要求,加大监督检查力度,强化重点安全监管,做到安全监管无盲区、无死角。四是继续把安全生产工作纳入年度目标考核,将安全责任的落实作为单位和个人绩效考核的重要内容,落实责任追究和一票否决等制度。
2、推进预防控制体系建设。进一步搞好安全生产隐患排查标准化、数字化体系建设,完善隐患排查治理长效机制。积极探索安全生产风险辨识与评估,开展安全生产风险管理。
3、推进宣传教育体系建设。加强安全文化宣传,深入开展“安全生产月”活动。落实企业主要负责人、安全管理人员考核制度,督促企业开展从业人员培训教育,开展岗位练兵和应急演练。
(四)加强专项治理和监督检查执法。
1、开展安全生产专项整治。继续按要求完成集中整治
隐患和问题整改。深入开展隐患源头治理、“打非治违”和“道路运输平安年”活动,继续开展公路超限超载、渡船渡口等专项整治,大力实施公路安全生命防护和危桥改造工程。特别要全面规划、全面指导、全面完成“村村通客车”农村公路安保设施的建设任务。
2、加大安全生产监督检查与执法力度。组织开展安全生产督查检查,加强与公安、安监等部门的联合执法,重点检查交通工程施工现场、道路客运、城市公交运营、水上交通等违规违章行为。
3、按照上级的要求,加强指导、加强督办、加强服务,积极推进交通运输企业安全生产标准化建设。
(五)强化重点时段安全监管。
1、加强安全生产形势研判和事故统计,强化事故原因和规律分析,提出针对性措施建议。
2、加强春运、“两会”和“十一”等重大节假日和重大活动期间,以及事故多发时段安全生产工作部署和监管。
3、做好季节性安全生产工作,重点加强寒潮大风、冰冻雨雪、汛期的预警预防和应对工作。
(六)进一步提高应急保障能力。
1、加强应急队伍建设,整合应急资源,形成完整的应急救援支撑体系。主要是强化应急保障车队、公路抢险分队、水上救援队伍的建设,有效满足突发事件应急处置需要。
一、指导思想
2016年交通运输系统安全生产工作的指导思想是:认真学习党的十和十八届三中、四中、五中全会精神,紧紧围绕“决战五年、公铁水空、创新融合、立体交通”总目标,按照“四个全面”战略部署,坚持“五大”发展理念,围绕以保障人民群众生命财产安全为根本出发点,以深化改革、依法治安为统领,以打造“平安交通”为抓手,全力开展安全监管各项工作,杜绝重特大事故、杜绝因行业监管不作为而引发的各类责任事故,保持交通运输安全生产形势持续稳定。
二、工作目标
杜绝重特大生产安全事故,杜绝因行业监管工作不到位而导致的一次死亡3人(含3人)以上的安全责任事故;确保完成市局、市政府下达的安全工作目标,安全工作居于市局和市政府安全目标考核前列。
三、工作要点
(一)提高认识,牢固树立红线意识
指出,发展决不能以牺牲人的生命为代价,这必须作为一条不可逾越的“红线”。要始终把这条“红线”印刻在头脑里,落实到行动中,坚守生命高于一切的理念,将安全生产工作作为重大的发展问题、民生问题来对待,坚持走科学发展、安全发展的道路,坚决守住安全生产这条红线。正确处理速度质量效益的关系,做到抓发展首先抓安全,抓安全首先抓法治,把落实新《安全生产法》以及交通行业法律法规、行业规范标准贯穿到生产、经营、管理的全过程,以底线意识筑牢安全防线。
(二)忠诚履责,全面构建安全责任体系
新《安全生产法》明确了行业安全生产行政执法地位。各行业管理机构、各交通运输企业要树立正确的政绩观,自觉摆正安全与发展的关系,始终把人民生命安全放在首位,切实加强组织领导,全面落实“党政同责、一岗双责、齐抓共管”责任体系,四大处站、港口、质监、局农路办等行业管理机构要按照“管行业必须管安全、管业务必须管安全、管生产经营必须管安全”的要求,严格按照新安法、交通相关法律法规规章、行业规范等规定,履行行业直接安全监管职责,抓好本行业领域安全生产监督管理。交通运输企业要把落实企业主体责任作为根本,必须知责明责,全面负责,认真履责,落实好“五个全覆盖”,切实做到安全责任到位、安全投入到位、安全培训到位、基础管理到位、应急救援到位,不断提升企业安全管理水平。
(三)依法治安,坚持严格规范执法
法律的生命力在于实施,法律的权威也在于实施,法律的尊严在于自觉遵守和严于执法。这就要求行业监管人员要严格在法律的框架下开展工作。法定职责必须为,不能不作为,否则就是违法,就是失职;法无授权不可为,不能乱作为,否则也是违法。要着力推进安全监管方式方法创新,健全完善监管机制,加强“先照后证”改革后安全生产工作的事前事中事后监管,实现依法、规范、精准、高效监管执法。各行业管理机构要依照各自适用的法律、法规、规章和行业标准规范等规定,科学制定年度安全生产监督检查计划,并编制相应具体的现场检查方案,依法开展安全监管,始终坚持“全覆盖、零容忍、严执法、重实效”的总要求,采用“四不两直”方式,通过打非治违、暗查暗访、警示教育、通报约谈、经验交流“五个不间断”,督促企业切实抓好隐患排查整改,以铁的纪律、铁的面孔、铁的手腕,严厉打击交通安全生产领域的非法违法行为,实行安全执法闭环管理,确保隐患整改到位,遏制事故的发生。要严肃事故调查和责任追究,通过严查非法违法行为,建立事故严查、问责和曝光倒逼机制,促使责任单位和责任人员深刻反思,回到依法生产经营的轨道上来,也让其他生产经营单位受到警示,引以为戒。
(四)突出重点,狠抓隐患排查治理
要建立风险分段管控、隐患排查治理双重预防性工作机制,推动安全生产关口前移。要巩固“六打六治”专项整治行动成果,继续深化道路客运、危化品和易燃易爆物品运输、水上交通安全和公路水路工程施工安全、港口、危化品码头等交通重点领域的打非治违。一是企业要全面推行安全总监制度、安全生产承诺和报告制度,建立隐患排查治理体系。隐患排查整改的主体是企业。企业要经常开展隐患排查治理(至少每月一次),对所有岗位、重点部位、重要环节进行全面仔细排查,隐患排查治理要梳理、建档、造册,并及时落实措施整改,将检查及整改情况在企业内公示并上报局安委办、行业管理机构。二是加强事故隐患监督管理。各行业管理机构要对企业进行分类管理,细化隐患排查的标准,明确各类企业安全生产的具体要求,督促行业内企业落实隐患整改措施,对重大隐患治理实施有效监管,建立安全隐患台帐和销号制度,分级挂牌督办重大隐患。三是完善安全考核奖惩机制。进一步完善安全生产目标责任制,坚持安全工作目标风险保证金制度,实行安全生产和重大事故风险“一票否决“。各单位要加大安全绩效在单位考核中的权重,增强绩效考核的约束力。鼓励和支持职工发现和排除事故隐患,鼓励社会公众举报监督,对发现、排查、举报事故隐患有功的人员给予奖励和表彰。
(五)充分准备,强化应急救援
应急处置至关重要,应急处置能力是国家治理能力的重要组成部分,进一步加强救援能力建设,健全完善应急救援协调联动机制,切实提高事故的防范能力和救助的及时性、有效性。
1、要建立完善各类应急预案。各单位要根据本辖区、本单位工作实际,制定切实可行的应急预案。监管部门预案,必要时要进行专家评审、政府批准。要突出企业班组、重点岗位,编制完善各类应急处置要领、现场处置方案和专项处置措施,提高应急预案的科学性、针对性、实用性、操作性和行业监管与企业预案的衔接性,同时要开展多种形式的应急演练。
2、要加强应急队伍建设。各单位要根据相关规定建立专兼职救援队伍,并加强与安监、公安、消防救援队伍的沟通协作,发挥社会救助力量的作用。要建立完善应急救援专家库,开展应急救援培训教育,提高应急管理人员的业务水平,以及从业人员尤其是一线员工的应急意识和自救互救能力。
3、要配齐配足应急救援装备。各单位要根据本单位应急救援助职能,加大投入,配齐配足必要的应急救援装备物资,并有效地发挥作用。
4、要强化应急救援现场处置工作。牢固树立“以人为本、安全第一、生命至上”和“不抛弃、不放弃”的理念,在事故发生后应启动应急预案,在确保救援人员安全的前提下,精心组织,科学施救,及时全力以赴救助遇险人员,保护财产安全。
【关键词】作业风险辨识;五维度法;变电企业
引言
随着电网的快速发展,新上变电站在电网中投入的数量不断增多,电力建设、大修技改、检修试验、日常维护等作业风险加剧。如何有效预防或降低作业风险、减少甚至消除作业事故是供电企业面临的一个重大课题。由于现行的作业风险辨识方法纷繁复杂且针对性不强,落地、实施效果不理想,这就促使供电企业急需一套行之有效的作业风险辨识方法。
在上述背景下,为加强班组安全文化建设,按照安全生产风险管理体系建设的整体思路,广州供电局变电管理一所从制度文化方面着手,推出了一套新的作业风险辨识方法:五维度作业风险辨识法(以下简称“五维度法” ),即通过“人、机、物、法、环”五个维度对整个作业过程所涉及的风险进行全面有效的风险辨识,从而达到预防或降低作业风险、减少甚至消除作业事故的目的。
1 “五维度法”总体思路
针对供电企业在电力建设、大修技改、检修试验、日常维护等作业过程中,可能引发事故事件诱因所涉及到的人员、使用的工器具、作业对象、作业方法、作业环境五个方面,即从“人、机、物、法、环”五个维度辨识作业存在的风险(如下图1所示),以此开展风险评估,制定预控措施。
图1 五维度法示意图
人:作业人员,包括主业人员、新员工、外委人员、厂家。
机:使用的生产用具,包括安全工器具及个人防护用品、工器具、特种设备、测试设备、用电设备、爬梯、平台及脚手架、机动车辆。
物:作业对象,包括设备、土建及其他变电站设施。
法:作业方法,包括施工方案、工作票、作业指导书、安全技术交底、动火票、二次安全措施单等作业文件的填写及使用。
环:作业环境,包括停电作业、带电作业、临近带电作业、高空作业、高温作业、雨天作业、夜晚作业、基建作业、技改及大修作业等作业环境。
“五维度法”的主要工作思路是,通过具备资质、安全意识到位且数量充足的人,正确使用合格的机具,按照正确的作业方法,在安全的环境下,开展设备设施(物)的维护,确保人身安全。
2 “五维度法”的形成及实施
“五维度法”是在应用《南方电网公司作业危害辨识与风险评估规范》的基础上,考虑变电专业现场实际情况而提出,它以安全生产风险管理体系推进为载体,基于风险辨识、评估与预控,通过严格规范标准的刚性执行与养成教育,提高员工制度执行力,从意识上促进员工逐步形成遵章守纪的行为习惯。
2.1 Plan____策划
2.1.1 “五维度法”可行性研究
广州供电局有限公司变电管理一所组织变电专业运行、检修、继保三大班组专业人员按照相关规程、制度、作业标准等,汇总不同维度不同要点的风险预控措施,编制了《五维度作业风险辨识与预控措施表》
通过对以往南网系统内大量事故事件案例深入分析,对制定的 “五维度”作业风险辨识法进行可行性研究与验证。
使用“五维度法”分析对照可以发现,这起人身事故存在的外委人员资质、技能、数量、机具使用、作业方法、施工方案编写审核等问题均可以在“五维度”辨识中得到验证。
由此可见,“五维度法”在每项施工作业过程中,对 “人”、“机”、“物”、“法”、“环”五个维度的风险把控是十分有效,且十分必要的,可以进一步在班组推广实施。
2.1.2 “五维度法”实施管理办法的制定
为加强各部门、班站在大修技改工程、日常运维、检修、保护定校等作业前使用“五维度法”进行作业风险管控,本所组织制定了《作业风险评估“五维度法”辨识应用与实施管理办法》,编制《作业前五维度作业风险确认表》,完成了五维度风险辨识法各部门班组层面的宣贯培训。
2.2 Do____执行
在每项施工作业前,由工作负责人组织班组成员参考《五维度作业风险辨识与预控措施表》,并根据现场实际情况开展风险辨识,填写《作业前五维度作业风险确认表》,经工作负责人、工作班成员签名确认和工作票签发人、工作许可人审核确认签名后实施。
为消除或降低上述作业前辨识出来的风险,根据风险要点,参照《五维度作业风险辨识与预控措施表》制定相应组织措施和技术措施。
2.3 Check____检查
在班组施行《五维度作业风险辨识与预控措施表》期间,变电管理一所开展了“三级检查体系”,通过班组自查、部门检查、安全监督大队现场督察的方式,收集并解决“五维度法”工作实施过程中存在的问题及困难,确保后续工作能够顺利进行。
2.4 Action____完善
通过“三级检查体系”,不断对班站实施阶段的实际应用情况进行分析、总结、完善,待五维度法现场应用成熟后,组织对作业风险基准库及作业指导书进行统一修编,以固化表单的形式将“五维度法”应用到日常作业中。
3 应用效果
“五维度法”贯彻落实了南网“一切事故都可以预防” 的安全理念,推进了南网“理念引领制度、制度规范行为、行为养成习惯、习惯形成文化”特色安全文化进程。它通过建立工作负责人、工作票签发人、值班负责人及工作许可人《五维度作业风险辨识与预控措施表》,作用于作业的全过程,以预防风险为主,对作业过程中不同岗位人员所需关注的要点、标准、风险及措施控制进行归纳总结以便使作业过程中涉及人员能清晰辨别、掌握。与作业风险辨识方法不同,“五维度法”对于变电专业更具针对性和实用性。
目前,“五维度法”辨识应用已覆盖广州供电局变电管理一所管辖的163座变电站,从大量施工作业现场应用的情况来看,作业人员风险评估的全面性及质量有明显提高,“五维度法”逐步得到一线班组的认可和广泛使用,并得到广州供电局的充分肯定。
4 结语
安全生产是电力企业永恒的主题,如何有效开展每项施工作业风险的评估工作,落实好各项安全措施,确保安全生产工作顺利安全开展,是电力企业不断探索的方向和目标。只有加强对施工作业风险的辨识与控制措施的落实,提高员工安全意识水平,才能最大限度减少事故发生,从而更好地促进电力企业健康发展。
参考文献:
[1]王全兴,陈诚,刘勇,林玢. 现场作业安全风险管控体系建设[J].电力安全技术,2011 (07).
[2]程传山.浅析工程项目风险与风险管理[J].科技资讯,2009(17).
[3]曲圣洁.风险的辨识与分析[J].山西统计,1995 (04)
关 键 词:mcu+dsp组合;电磁防护;电压分配计算
一、前言
随着社会经济的发展,对电力电网安全可靠运行的要求越来越高,建设坚强智能电网的目的也在于此。国内外的实践表明,对设备进行状态检修及故障诊断是提高设备可靠性的经济、有效手段,而对设备的各种物理参量进行在线监测是状态检修的基础。
开关柜内的高压开关触头、母排进出线接头等部位由于是接触连接实现导电,在长期运行中,会由于老化、螺栓松动等原因导致接触电阻变大而发热,致使连接处温度升高。触点或连接点处温度升高,会使其接触电阻进一步变大,从而产生更多的热量、接触电阻进一步变大,形成恶性循环,最终导致火灾事故,引起故障。对这些连接位置进行在线温度监测可实现及时预警、及时检修,从而避免事故,提高供电可靠性。
开关柜在高压变电站内应用广泛,其触头测温是安全生产中很重要的一环,但是因为高压设备的特殊性,普通方法难以测量,本文中使用的无源测温方案,高压侧的传感器无需电源即可工作(利用了声表面波原理),正是适合开关柜触头测温。
二、测温新技术讨论
(一)无线无源测温新技术简介
声表面波是沿物体表面传播的一种弹性波,其工作原理是,基片上换能器(输入换能器)通过逆压电效应将输入的射频转变成声信号,此声信号沿基片表面传播,最终由基片左边的发射器(输出换能器)将声信号转变成射频应答信号输出。如下图所示。
同时,射频信号与温度存在如图2所示的线性关系:
根据上图温度与频率的线性关系,利用信号收发设备收到的频率信号即可获知温度,如上所示,传感器工作的频率在433MHz附近,而测量温度的精度为0.1度。
此测温技术的无线方式有效的隔离了高压与低压区域;同时,由于传感器工作不需要电源,在安装检修不便的开关柜内正好有了用武之地。本文讨论了此测温方式的读写设备硬件设计,讨论了以下几个关键的设计要点:
(二)主处理芯片的使用方式
一次简单的温度请求,实际上是一系列的工作:
1.发送温度请求命令;
2.分析本次请求是针对哪个传感器、哪个天线,查表确定发送频率;
3.控制RF芯片进行射频信号发送,接收反射回来的射频信号,分析反射回来的射频信号的频率;
4.以上一个步骤循环20次;
5.得到反射信号的频率均值,同时得到的,还有反射回来的信号强度;
6.设备计算反射信号与校准温度的信号值间的差值,从而得到传感器的温度;
7.将得到的温度数据返回。
整个读写器的逻辑功能包括:请求传感器温度、频率、信号强度,配置读写器运行参数和传感器参数,校正传感器温度,自动轮询温度,应用modbus协议通讯。之前主流的方式是使用一个DSP完成这所有的任务,但是,DSP不擅长逻辑控制。使用DSP进行任务处理和数据分析,对设备的工作效率有很大的影响,同时,这种方式也会增加程序的复杂性。
本文设计将DSP和MCU分开,同时使用两个主芯片完成工作内容,将是革命性的变化:
MCU使用状态机机制,专门处理各种请求以及保证系统的正常运行状态,避免因为处理数据量过大而导致系统死机。
MCU的功能:负责外部接口通讯、处理外部请求、系统的运行、与DSP通讯、温度数据的校正、传感器配置定义等。MCU负责所有的逻辑控制和任务管理,包括数据传输的协议实现等等,而不再涉及计算、推演和滤波处理,仅仅缓存处理完成后的数据,实现各种方面的需求。
DSP功能:控制射频芯片进行射频发送与接收、对接收与发送的RF数据进行处理、数据滤波。使用DSP专门处理射频数据,收集及分析,全权负责数据的接收和接下来的高速运算、滤波、校正过程。
明确的分工,大大的提高了工作效率,也降低了系统的复杂性,运行出现故障的几率大大降低。
(三)浪涌群脉冲等电磁测试防护
本节讨论电气保护措施。为了保证设备在高压开关柜内安全运行,必须满足《Q/GDW 540.1-2010 变电设备在线监测装置检验规范 第1部分:通用检验规范》中的所有要求,其中,关于电磁方面比较难以达到的要求有:
电快速瞬变脉冲群抗扰度测试:按照“GB/T 17626.4电磁兼容、试验和测量技术、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验”中规定,装置应能承受GB/T 17626.4规定的严酷等级为4级的电快速瞬变脉冲群干扰,试验电压:电源端口4kV,数据端口2kV;
浪涌(冲击)抗扰度测试:按照“GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验”中规定,装置应能承受GB/T 17626.5规定的严酷等级为4级的浪涌(冲击)干扰,试验电压:4kV;
这样的要求,对于电子设备来说,非常严格,对于硬件的电气设计要求很高,对于端口的电压冲击,我们设计了以下的应对措施:
首先讨论18-36V电源输入的防护:
如图4所示,气体放电管,选型GQF3R075NRM。因为平时电源是18-36V,会低于它的50V的放电截止电压,所以不会发生续流现象,不需要串联MOV。
浪涌的上升沿是dV/dT,本测试要求是冲击脉冲为4kV/1.5us,所以电压上升率2.667kV/us,气体放电管GQF3R075NRM在应对此等级冲击脉冲时,会在电压上升到750V之前动作。达到此电压需要时间大概是0.28us,加上0.1us的反应时间,我们使用0.4us作为峰值时刻,在此之后,气体放电管开始作用,开始保护电路。但是在保护时刻0.4us之前,瞬间电流会比较大,保险丝可能会断开,就需要额外的保护了。增加一个电感,100uH:
在气体放电管的峰值电压时刻0.4us时,通过电感的电流i=2.2A,电流限制效果明显,保险丝此时不会断开。
同时电源芯片还有第二级保护:TVS管。如图5所示。气体放电管和TVS管组合,可以完美的保护电路,气体放电管主要针对瞬间比较大的电流,可以用于防止信号回路中随机出现的高压冲击。TVS瞬态电压抑制器主要用于ESD静电放电防护,电流相对较小,持续时间很短,但是响应速度极快。
很重要的,如图5,在各个端口之间加上10nF/2kV的电容,有利于通过瞬变的电流,大大提高设备的安全性。
对于485数据接口,处理方法又有不同:
如图5所示,大电流大电压的保护依靠TBU-CA085-300-WH和压敏电阻+气体放电管组合: TBU-CA085-300-WH在电流大于300mA时,会瞬时限制电流至极低(50Vdc下为0.5mA),但是本器件耐压为瞬时脉冲电压850V。所以需要辅助限压器件:压敏电阻+气体放电管组合,它们可以将电压限制在800V之下;
瞬变电压不大没有启动一级保护的情况下,二级保护P40-G240-WH和TISP4015L1BJ到作用:P40-G240-WH同样起到限制电流的作用,但是最大承受电压为40V;TISP4015L1BJ可以在电压大于40V的时刻短路,瞬间拉低电压至0,起到限制电压的作用。
可以看到,对485接口的保护比电源接口的保护要细致的多,因为电源芯片的抗干扰,抗冲击能力强于485芯片,同时电源端有大容量的电容作为储能保护器件。
(四)串联读写器设备的电源电压分配计算
所有读写器设备通过总线形式安装,共用一个电源总线,这样,就需要对实际安装时候的电源电压进行计算,确保每一台设备的电压足够,不至于因为长布线影响设备运行。
设备的电压计算公式用推导法得出:
其中:
为下一个读写器的电压值;
为下一个读写器与本读写器之间的电源总线的电流值;
ρ、L、S为导线的电阻率、两个读写器间的电源导线长度(正极线和负极线之和)、横截面积;
P为读写器的功率。
按照读写器一共20台,功率为3W,ρ、L、S为别为1.75 × 10-8 Ωm、15m、 1.5(mm)2来计算,可以得到,当最后一个读写器的电压为20V的时候,第一个读写器的电压为24.80V,总线最大电流为2.78A。读写器本身设计输入电压是18~36V,总线方式安装后,电压降幅为4.8V,电流小于此规格电线的额定电流,经过实际安装检验,可以满足需求。
三、结论
以上讨论了SAW测温读写器的硬件设计要点,MCU+DSP组合保证了系统的稳定运行,高等级的电气防护措施保证了设备的稳定运行,周密的计算保证了实际的合理安装。为了满足稳定运行,设备设计上从硬件到软件全面考量,务求设备安全稳定,高性能的设备保证了测温设备在开关柜中的稳定运行,为电力安全生产提供了强有力的保障。
参考文献:
1.Q/GDW540.1-2010 变电设备在线监测装置检验规范[J]. 第1部分:通用检验规范.国家电网公司,2011-01-28.
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