澳新標準對國產(chǎn)鉆機電氣配套水平的提高與規(guī)范——川慶鉆探新西蘭CCDC43鉆機配套中的啟迪與反思

馮 琦，趙恒耀，魏永武

（1.川慶鉆探國際工程公司，四川成都610000；2.天水電氣傳動研究所有限責任公司，甘肅天水741020）

1 引言

川慶鉆探新西蘭項目組建于2011年5月，其合同主體為一部50D鉆機，電氣部分執(zhí)行澳新標準配套生產(chǎn)。該鉆機于2011年8月完工，同年12月出廠，運達新西蘭現(xiàn)場又經(jīng)過10個多月的系統(tǒng)整改，最終通過新西蘭方用戶驗收。在這兩年的磨合過程中，公司投入了巨大的人力和物力。總結經(jīng)驗，一部原本技術很成熟的國產(chǎn)電驅(qū)動鉆機在執(zhí)行新的標準之后為什么如此不相適應？澳新電氣標準與中國國標的主要區(qū)別在哪里？執(zhí)行同樣標準的產(chǎn)品是否能夠被彼此所接受？在國產(chǎn)鉆機的配套中能從澳新標準中學習到哪些有益的東西？如何通過澳新標準進一步規(guī)范和提高國產(chǎn)鉆機的電氣配套水平？這些問題將是本文探討的重點。

2 澳新電氣標準介紹

澳新電氣標準門類很多，具體到電驅(qū)動鉆機的電氣制造與配套環(huán)節(jié)，主要將以下二類標準作為依據(jù)和規(guī)范。

2.1 澳新電氣通用線規(guī)

該標準是指導所有非危險區(qū)域電氣安裝的總綱，目前出版發(fā)行的是《AS NZS 3000-2007 wiring rules》，主要包括所有井場上安全區(qū)域以及營房生活區(qū)電氣安裝和使用的各種規(guī)定和指南。除此之外，適用于鉆機配套的還有以下電氣標準：《AS/NZS 3760:2010 In-service safety inspection and testing of electrical equipment》;《AS/NZS Approval and test specification-plug and socket-outlets》;《AS/NZS 3190:2011 Approval and test specification-residual current devices(current operated earth-leakage devices》;《AS/NZS 3012:2010 Electrical installations-construction and demolition sites》等等。與GB/T 3797-2005、SY/T 6725.2-2009等相比較，主要是在電纜線色、接地方式、漏電保護、開關插座等有所區(qū)別。

有一點值得注意，雖然同為澳新標準，但澳大利亞和新西蘭標準也不是完全相同，標準中兩個國家有區(qū)別的地方會特別指出，這個需要制造廠家針對具體的項目分別實施。

2.2 澳新防爆標準

澳大利亞和新西蘭防爆標準都是采用《AS NZS 60079.0-2009 Explosive atmospheres》，但是因為澳新和中國均為國際電工委員會的成員國，其防爆標準都是等同采用“IEC-60079”體系，國內(nèi)采用的《GB 3836.1-2010爆炸性氣體環(huán)境用電設備》實際上等同于IEC－60079系列，澳大利亞和新西蘭將標準名稱由IEC更換為AS NZS,但實際上內(nèi)容完全相同，從這個意義上來說，在防爆電氣標準方面，中國和澳新標準基本相同。

3 基于澳新標準的市場準入及認證審查制度

澳新等發(fā)達國家對其他國家產(chǎn)品的準入都有嚴格的限制，雖然世界上大多數(shù)國家都執(zhí)行IEC國際電工委員會防爆標準，但是因為各個國家的認證機構的公信力存在著差距，因此，在產(chǎn)品準入方面差異很大。比如新西蘭只認可有IECEx、ATEx以及ANZEx認證的防爆產(chǎn)品，而澳大利亞只接受IECEx及ANZEx認證的防爆產(chǎn)品，對于包括中國CNEx、美國UL在內(nèi)的其他認證全部不予以接受。

在一般民用電氣方面，雖然中新兩國簽署協(xié)議，新西蘭認可中國的CCC強制性認證，但只接受按照澳新標準為澳新市場生產(chǎn)的產(chǎn)品，產(chǎn)品必須標記有CCC、AS/NZ等標識。

澳新等發(fā)達國家為了保證電氣設備的安全有效，政府授權于一種專門的職業(yè)電氣檢查者“INSPECTOR”對各企事業(yè)單位的用電設備進行檢查備案。檢查的主要內(nèi)容就是相關認證和安裝質(zhì)量，特別是危險區(qū)域的防爆設備，不僅有專門針對危險區(qū)域檢查的“INSPECTOR”,而且對危險區(qū)域設備的驗收和管理有一套嚴格而完善的制度，且具有法律效力。只有通過“INSPECTOR”的檢查，該設備才具備正式運行條件。

4 澳新標準對國產(chǎn)鉆機幾處習慣性錯誤配置的糾正

我國雖然仍為發(fā)展中國家，但是國家標準目前也較完善，相比于澳新標準之間的差異，本文重點列舉幾處國產(chǎn)鉆機上習以為常的不規(guī)范的安裝方式，在澳新標準里有明確要求及規(guī)范，這些規(guī)范可以改掉國產(chǎn)鉆機配套中某些隨意性，提高國產(chǎn)鉆機的配套實力，減少國產(chǎn)鉆機進入發(fā)達國家市場作業(yè)不必要的麻煩。

4.1 電纜尺寸與接線端頭的不匹配

國內(nèi)廠家為了便于安裝，一般習慣選擇接線端頭比電纜略大一個尺寸，這樣雖然安裝便捷，但是不能保證電纜與接線端頭之間的充分接觸，如果相差過多，可能導致接線端頭被壓裂而導致載流能力變?nèi)?。為了避免這種情況發(fā)生，澳新標準在《AS NZS 3000-2007 wiring rules》中明確規(guī)定電纜與所配線鼻子的規(guī)格必須一致，這種標準上的規(guī)定保證了安裝的安全和可靠，值得國內(nèi)廠家借簽。如圖1所示為接線端頭與電纜線徑。

4.2 嚴格遵守供電和受電的匹配原則

按照澳新電氣標準《AS/NZS 3123:2005》2.2.10部分要求，所有插接件供電端必須是不被觸碰到的孔，所有的插針必須是在受電端，如圖2所示為插頭連接示意圖。

這是為了避免插接件斷開后或者是插接過程中不會因為誤碰觸而產(chǎn)生觸電危險。如圖3所示，按照澳新標準整改后的營房進出線接口，進線必須是接插針端，而出線必須是插孔端，插孔端下有保護蓋，當插頭拔掉后，蓋子自動彈回，封住插孔，即使電源端仍然帶電，也可以確保不會發(fā)生觸電危險。

而國內(nèi)廠家大部份是隨意匹配和安裝，特別是在配電箱體上安裝的插接件一般都是插孔，而進線端是插針。這種不安全的安裝方式在國內(nèi)鉆機上普遍存在，亟待改進和規(guī)范。

4.3 斷路器與負載電纜的匹配

澳新電氣通用線規(guī)《AS NZS 3000-2007 wiring rules》第2.5.3部分“ protection against overload current”（電流過載保護）要求，其負載、斷路器、電纜的載流量匹配必須滿足:IB≤IN≤0.9IZ，其中IB為負載的最大額定電流；IN為具有過載分斷能力的斷路器的額定電流；IZ為電纜及插接件的額定電流。在供電回路中斷路器在滿足負載要求的前提下只能按負載電纜及插接件的90%來配備。這樣是為了電纜及負載過熱導致火災等事故發(fā)生前，斷路器必須能提前保護斷開。也就是說斷路器的額定載流量是整個回路中最小的一環(huán)。

但是國內(nèi)生產(chǎn)廠家一般習慣于所配斷路器分斷電流大于負載電纜的載流量，這樣是為了減少跳閘分斷的頻率，有利于設備的穩(wěn)定運行。這種理念在國內(nèi)鉆機上很普遍，但是從安全用電的角度來講，澳新標準的規(guī)定有其必要之處，值得借簽。

4.4 插接件的接地

插頭的接地在國內(nèi)鉆機上一般會被忽略，而在澳新標準中有著嚴格的規(guī)定，根據(jù)《AS/NZS 3123:2005》9.2部分“protection against electric shock”中要求插接件必須設計成當插接件插接時地線插針應該先于相線和零線先接觸，拆拔時地線插針應該最后分斷。因此，要求地線插針必須要比其他插針長，根據(jù)《AS/NZS 3123:2005》10.3部分“prevention of overheating”中要求地線插針必須在耐受插頭額定電流時不發(fā)熱，也就是說地線插針尺寸必須大于或者至少等于相線的插針尺寸。結合這兩條標準，在澳新等發(fā)達國家其插接件地線插針一般都比相線插針長且粗，如果插針尺寸近似，那么地線插座孔就要較相線淺，嚴格遵守標準要求，如圖4所示為地線插針與相線插針比較。

而國內(nèi)生產(chǎn)的插頭一般是地線插針會略細于相線，這在澳新等發(fā)達國家是絕對不允許的。

除此之外，《AS/NZS3123:2005》11.3部分“Earthing terminal”對插接件的端子提出了要求，總體的原則是整個接地網(wǎng)絡不能因為插接件而中斷。

對于塑料外殼式和電壓等級低于40V的金屬外殼式插接件要求地線在經(jīng)過插接件時不中斷，電壓等級高于40V的金屬外殼插接件必須有等電位線與整個地網(wǎng)相連，如圖5所示為接地短接片。

如果電壓等級高于40V的金屬外殼插接件沒有等電位線與地網(wǎng)相連，則必須用絕緣膠泥將其內(nèi)壁填充，使之相當于塑料外殼式插接件。

4.5 關于正壓防爆的誤區(qū)

鉆機設備現(xiàn)場有很多防爆設備是采用正壓防爆的方式。最常見的是直流電機的接線箱和司控房里的綜合配電柜以及司鉆控制臺。這些設備都是采用給箱體通以壓縮空氣產(chǎn)生正壓而使可燃氣體無法進入，從而起到防爆的作用。但是，最重要的一點被忽略，根據(jù)澳新《ASNZS60079.2-2007Explosive atmospherespart2:pressurized》7.11部分“pressurizing multiple enclosures”規(guī)定，所有正壓防爆設備在箱體建立起正壓以前，箱體內(nèi)不能有任何設備帶電，而國內(nèi)鉆機上的正壓防爆設備一般都達不到這一要求。以直流電機接線箱為例，其箱體內(nèi)除了直流電機的動力電纜還有風壓開關、急停開關、加熱器及風機的接線端子排，這些設備在風壓未建立前就已經(jīng)帶電，根本無法起到正壓防爆的作用。

應將風壓開關、急停開關及接線端子移到電機外面安裝，如圖6所示為正壓防爆接線盒改造。

5 結束語

國產(chǎn)鉆機經(jīng)過30多年的不斷發(fā)展，其工業(yè)標準體系已經(jīng)基本完善，我國雖然仍是發(fā)展中國家，但是各種標準體系建設進步很快，很多標準已基本和國際接軌。某鉆探公司新西蘭CCDC43鉆機的配套與整改提供了一個全面了解和接觸國際高端標準的機會。CCDC43鉆機的配套不應該只是一部國產(chǎn)鉆機的澳新標準改造，通過配套中的不斷學習和比較，可以認識到國產(chǎn)鉆機和世界先進標準要求之間的差距，但是這種差距并不是不可逾越的鴻溝，只要努力改進，就能取長補短、不斷規(guī)范并快速提升我國國產(chǎn)鉆機的裝備和電氣配套水平。

［1] AS NZS 60079.0－2008 Explosive atmospheres［S] .

［2] AS NZS 3000－2007 wiring rules［S] .

［3] IEC 60079－0－2007 易爆氣體環(huán)境中的電氣設備［S] .

［4] AS／NZS 3760：2010 In －service safety inspection and testing of electrical equipment［S] .

［5] AS ／NZS Approval and test specification－plug and socketoutlets［S] .

［6] AS／NZS 3012：2010 Electrical installations－construction and demolition sites［S] .

［7] AS NZS 60079.0－2009 Explosive atmospheres［S] .

［8] SY／T 6725.2－2009石油鉆機用電氣設備規(guī)范 第2部分：控制系統(tǒng)［S] .

［9] GB／T 3797－2005電氣控制設備［S] .

［10] GB 3836.1－2010爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第1部分：通用要求［S] .