以電氣工程師的眼光看G20晚會(huì)——安全篇
上回書說到以電氣工程師的眼光看G20晚會(huì)——照明篇,現(xiàn)在說說安全篇,也就是電擊防護(hù)問題。
電氣專家微信群里都在為演員捏把汗,在水中跳舞,可不是好玩的!要知道,這次晚會(huì)為實(shí)景演出,燈光、噴泉擔(dān)當(dāng)比較重要的角色。
A 水下用電設(shè)備的特點(diǎn)
先說噴泉,它是將水經(jīng)過一定壓力通過噴頭噴灑出來具有特定形狀的組合體。無論音樂噴泉,還是程控噴泉,亦或激光水幕電影都離不開噴泉水泵,由噴泉泵提供壓力將水噴到一定高度,噴水高度越高,水泵電動(dòng)機(jī)功率越大。電動(dòng)機(jī)功率一般從0.55kW~7.5kW不等,噴水高度高達(dá)80m。有的大型噴泉泵功率達(dá)數(shù)十千瓦,噴水高度過百米。

圖1 噴泉泵
要命的是,噴泉泵一般浸在水中,AC380V三相四線50Hz的電動(dòng)機(jī)盡管防護(hù)等級(jí)高達(dá)IP68,但畢竟水中有較高電壓的電氣設(shè)備,稍有不慎會(huì)有悲劇發(fā)生(參見圖2)。
水下燈也有類似情況,盡管水下燈應(yīng)該是12V的交流,但這么大面積的水域采用安全特低電壓系統(tǒng)(SELV),電壓降能否滿足要求,筆者不得而知!
B 噴水池觸電事故

圖2 噴水池觸電事故觸目驚心
通過百度搜索,有近2萬條有關(guān)噴水池觸電事故,真是觸目驚心,教訓(xùn)深刻!而G20晚會(huì)的偌大水面,有如此之多的水下燈、噴泉泵,有這么多演員在水中表演,電氣專家們的擔(dān)憂是有道理的,大家特別關(guān)注G20晚會(huì)的電擊防護(hù)問題。
C 噴水池電擊防護(hù)的設(shè)計(jì)
根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IEC60364-7-702:2010),有人進(jìn)入的噴水池應(yīng)按游泳池要求設(shè)計(jì),總結(jié)我國(guó)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),其要點(diǎn)如下:
1 輔助等電位聯(lián)結(jié),應(yīng)將0、1及2區(qū)內(nèi)下列所有外界可導(dǎo)電部分及外露可導(dǎo)電部分,用保護(hù)導(dǎo)體連接起來,并經(jīng)過總接地端子與接地網(wǎng)相連:
1)水池構(gòu)筑物的所有金屬部件(包括水池外框,石砌擋墻和跳水臺(tái)中的鋼筋);
2)所有成型外框;
3)固定在水池構(gòu)筑物上或水池內(nèi)的所有金屬配件;
4)與池水循環(huán)系統(tǒng)有關(guān)的電氣設(shè)備的金屬配件,包括水泵電動(dòng)機(jī);
5)水下照明燈具的外殼、爬梯、扶手、給水口、排水口及變壓器外殼等;
6)采用永久性間隔將其與水池區(qū)域隔離的所有固定的金屬部件;
7)采用永久性間隔將其與水池區(qū)域隔離的金屬管道和金屬管道系統(tǒng)等。

圖3 分區(qū)
2 在0區(qū)內(nèi),只允許用標(biāo)稱電壓不超過12V的安全特低電壓供電,其安全電源應(yīng)設(shè)在2區(qū)以外的地方。
——這也是大家極想知道的噴泉泵的額定電壓是多少?
3 在使用安全特低電壓的地方,不論其標(biāo)稱電壓如何,應(yīng)采取下列措施實(shí)現(xiàn)直接接觸防護(hù):
1)防護(hù)等級(jí)至少是IP2X的遮欄或外護(hù)物;
2)能耐受500V試驗(yàn)電壓歷時(shí)1min的絕緣。
4 不允許采取阻擋物及置于伸臂范圍以外的直接接觸防護(hù)措施;也不允許采用非導(dǎo)電場(chǎng)所及不接地的局部等電位聯(lián)結(jié)的間接接觸防護(hù)措施。
第3、4是規(guī)范用語,為了安全!
5 在各區(qū)內(nèi)所選用的電氣設(shè)備,必須具有以下防護(hù)等級(jí):
1)在0區(qū)內(nèi):IPX8;——額定電壓和IP等級(jí)都要滿足
2)在1區(qū)內(nèi):IPX5;
3)在2區(qū)內(nèi):IPX4,室外游泳池時(shí)。
6 在0、1及2區(qū)內(nèi)宜選用加強(qiáng)絕緣的銅芯電線或電纜。
7 在0及1區(qū)內(nèi),不允許非本區(qū)的配電線路通過;也不允許在該區(qū)內(nèi)裝設(shè)接線盒。
8 開關(guān)、控制設(shè)備及其他電氣器具的裝設(shè),應(yīng)符合下列要求:
1)在0及1區(qū)內(nèi),不應(yīng)裝設(shè)開關(guān)設(shè)備或控制設(shè)備及電源插座。
2)在2區(qū)內(nèi)如裝設(shè)插座其供電應(yīng)符合下列要求:
——由隔離變壓器供電。
——由安全特低電壓供電。
——由剩余電流動(dòng)作保護(hù)器保護(hù)的線路供電,其額定動(dòng)作電流值不應(yīng)大于30mA。
3)在0區(qū)內(nèi),只有采用標(biāo)稱電壓不超過12V的安全特低電壓供電時(shí),才可能裝設(shè)用電器具及照明器(如水下照明器、泵等)。
4)在1區(qū)內(nèi),用電器具必須由安全特低電壓供電或采用II級(jí)結(jié)構(gòu)的用電器具。
5)在2區(qū)內(nèi),用電器具應(yīng)符合下列要求:
——II類。
——Ⅰ類,并采取剩余電流動(dòng)作保護(hù)措施,其額定動(dòng)作電流值不應(yīng)超過30mA。
——采用隔離變壓器供電。
9 水下照明燈具的安裝位置,應(yīng)保證從燈具的上部邊緣至正常水面不低于0.5m。面朝上的玻璃應(yīng)有足夠的防護(hù),以防人體接觸。
10對(duì)于浸在水中才能安全工作的燈具,應(yīng)采取低水位斷電措施。
大家看了標(biāo)準(zhǔn)的要求后應(yīng)該明白了,水下用電設(shè)備的標(biāo)稱電壓不超過12V的安全特低電壓供電,不知實(shí)際工程如何實(shí)施的?
(封面截屏自搜狐視頻)
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