急停开关或断开(可选)检测
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发布时间:2025-07-23 09:44:23 更新时间:2025-07-22 09:44:24
点击:0
作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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在工业自动化控制、机械设备安全防护等领域,急停开关(Emergency Stop Device, ESD)扮演着至关重要的角色。它是在紧急情况下,操作人员能够快速、有效地切断设备或系统动力源,防止人员伤害或设备严重损坏的最后一道安全屏障。急停开关的可靠性直接关系到作业现场的人身安全和生产安全。因此,无论急停功能是作为核心安全回路的一部分,还是作为可选的安全增强措施,对其进行定期的、规范的检测都是极其必要的。检测的目的在于验证急停开关及其相关断开装置(如安全继电器触点、接触器辅助触点等)能否在规定时间内可靠地触发安全功能,断开相关动力源(如主电源、控制电源、危险运动动力),并确保其机械结构、电气性能和环境适应性满足标准要求。忽视急停功能的检测,可能导致关键时刻设备无法安全停机,酿成严重后果。
针对急停开关或其触发的断开功能的检测,通常涵盖以下关键项目:
1. 机械功能与操作力测试: 检查急停开关的机械动作是否顺畅、无卡滞;测量并验证其操作力是否符合标准规定(通常要求易于触发但不易误动作)。对于蘑菇头按钮,还需测试其旋转复位或拉拔复位的功能。
2. 电气性能测试: * 接触电阻测试: 测量急停开关常闭触点(安全触点)在闭合状态下的接触电阻,确保其足够低(通常在毫欧级别),以保证电流通路畅通,减小电压降。 * 绝缘电阻测试: 测量急停开关带电部件与可触及的非带电金属部件(如外壳、安装板)之间的绝缘电阻,验证其绝缘性能,防止漏电风险。 * 介电强度测试(耐压测试): 在急停开关的带电部件与外壳/地之间施加高压(交流或直流),持续规定时间,检验其绝缘材料能否承受规定的过电压而不发生击穿。 * 功能验证: 触发急停开关,验证其常闭安全触点是否确实可靠、迅速地断开,并导致预设的安全功能(如主接触器断开、安全继电器切换)有效执行。
3. 动作响应时间测试: 测量从急停开关被触发到最终安全功能(如主电源断开)完全生效的时间。这个时间必须足够短(通常在毫秒级),以满足安全标准对急停性能等级(Performance Level, PL 或 Safety Integrity Level, SIL)的要求。
4. 复位功能与状态指示测试: 验证急停开关在触发后,必须通过特定操作(如旋转、拉拔、钥匙复位)才能手动复位,且复位前设备无法重新启动。检查其状态指示(如弹出、颜色变化)是否清晰可见。
5. 环境适应性测试(可选或根据要求): 如果设备在恶劣环境(高温、低温、高湿、粉尘、振动、腐蚀等)下运行,需测试急停开关在这些条件下功能的可靠性。
6. 标识与可接近性检查: 确认急停开关的标识(红色背景、黄色急停符号)清晰、符合标准;检查其安装位置是否易于接近、无遮挡,便于操作人员在紧急情况下快速触达。
7. 整体安全回路功能测试: 将急停开关作为安全回路的一部分进行集成测试,验证触发急停后,所有预期的安全动作(如动力切断、制动器抱闸、阀关闭等)是否按设计正确、可靠地执行。
完成上述检测项目通常需要使用以下专业仪器和设备:
* 数字万用表/微欧计: 用于精确测量接触电阻和绝缘电阻。
* 绝缘耐压测试仪: 用于进行介电强度测试(耐压测试)。
* 多功能校准仪/过程信号校验仪: 可模拟和测量开关量信号,辅助功能验证。
* 计时器/示波器/逻辑分析仪: 用于精确测量急停触发到安全功能生效的响应时间。
* 测力计/推拉力计: 用于测量急停开关的操作力。
* 环境试验箱: 如恒温恒湿箱、高低温试验箱、盐雾试验箱等,用于环境适应性测试。
* 振动台: 用于模拟运输或使用过程中的振动环境。
* 安全继电器/PLC测试平台: 用于集成测试整个安全回路的功能。
* 目视检查工具: 放大镜、光源等,用于检查标识、外观和机械状况。
急停开关检测应遵循标准化的流程:
1. 目视检查与文档审查: 检查急停开关型号、标识、安装情况;查阅相关技术文档和安全回路图纸。
2. 断电初检: 设备断电后,进行机械操作检查(手感、复位)、触点初步通断检查(万用表通断档)。
3. 电气性能测试: * 接触电阻:使用微欧计在额定电流或规定测试电流下测量闭合触点电阻。 * 绝缘电阻:使用绝缘电阻测试仪施加规定直流电压(如500V DC),测量规定点间电阻。 * 介电强度:使用耐压测试仪,按规定电压(如交流1500V或直流2121V)和持续时间(如1分钟)施加电压,监测泄漏电流是否超标或发生击穿。
4. 功能与响应时间测试(上电测试): * 设备上电,模拟正常运行状态。 * 触发急停开关,使用示波器或高速计时器(一端接急停触点状态信号,另一端接最终安全执行元件如主接触器线圈的断电信号)记录并计算从触点断开到安全功能生效的时间差。
5. 复位与连锁测试: 验证急停后设备无法重启,必须正确复位急停开关后才能按正常启动流程重启设备。
6. 环境测试(若适用): 将急停开关或整个设备置于模拟环境条件下,重复关键功能测试(如操作力、接触电阻、功能响应)。
7. 整体安全回路测试: 触发急停,观察并记录所有预设安全动作的执行情况和顺序。
8. 记录与报告: 详细记录所有测试步骤、测试条件、使用仪器、测试数据及结果,判断是否符合标准要求,出具检测报告。
急停开关及其断开功能的检测必须严格遵循相关的国际、国家或行业安全标准,主要标准包括:
* IEC 60204-1 《机械安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件》: 这是机械电气安全的根本标准,第9章和第10章详细规定了急停设备的要求,包括功能、设计、颜色、位置、操作方式(如必须是自锁式、手动复位)、断开等级(Category 0/1/2 停止)以及布线要求(如必须使用直接断开操作触点)。
* IEC 60947-5-5 《低压开关设备和控制设备 第5-5部分:控制电路电器和开关元件 具有机械锁闩功能的电气紧急制动装置》: 专门针对带有机械锁闩功能的电气急停装置的产品标准,规定了其结构、性能、试验方法和标识要求。
* ISO 13850 《机械安全 急停功能 设计原则》: 该标准聚焦于急停功能本身的设计原则和要求,是IEC 60204-1中急停要求的补充和细化。它强调了急停功能的优先性、高可靠性、易识别和易操作性、复位要求以及对停止类别的规定(等同于IEC 60204的停止类别0、1、2)。
* GB 5226.1 《机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件》: 中国国家标准,等同于IEC 60204-1。
* GB 16754 《机械安全 急停 设计原则》: 中国国家标准,等同于ISO 13850。
* 相关产品特定标准: 对于特定行业的设备(
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证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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