技術創新服務貼心 電氣安全設計 財團法人精密機械研究發展中心機械安全部趙偉良 (04)23599009 分機 515 e9615@mail.pmc.org.tw 2012 PMC ( 財 ) 精密機械研究發展中心
參考標準及文件 SEMI 標準 SEMI S2 - 半導體製造設備之環境的, 健康的和安全的指引 SEMI S22 - 半導體製造設備之電氣設計安全指引 IEC 標準 IEC 60204-1- 機械安全 - 機器之電的設備, 第一部分 : 一般需求 IEC 60204-33- 半導體製造設備的特定要求 EN 標準 EN 60204-1- 機械安全 - 機器之電的設備, 第一部分 : 一般需求 NFPA 標準 NFPA 70 - 國家電工法規 NFPA 79 - 工業用機器之電氣標準 1
電源切斷裝置 每個電源輸入皆需提供電源切斷裝置 (supply disconnecting device) 電源切斷裝置的操作裝置 (operating means)( 如 : 手柄 ) 應易於接近 (easy accessible) 且高於工作平面 0.6 m 至 1.9 m 建議高度不超過 1.7 m 以下迴路不需經由電源切斷裝置斷開 : 照明迴路, 用於保養維修時的照明設備 用於保養時因可能會用到而額外拉的插座 壓降保護迴路, 做為電源失效的自動斷開 用於提供通常需要保持有電力的電源迴路 ( 如 : 溫控監控裝置 ) 用於做互鎖的控制迴路
外部電源與接地 設備之供電導線的截面積 Smm 2 S 16 16 < S 35 S > 35 外部保護銅導線之最小截面積 S p mm 2 S 16 S/2 提供外部接地端子並標示或 PE 所有可能觸碰到的導體皆須與接地迴路連接 三相電源處需標示 : L1, L2, L3. or R, S, and T, or A, B, and C. 1. 假設供電導線的截面積為 10 mm^2, 則外部接地線至少須 10 mm^2 2. 假設供電導線的截面積為 20 mm^2, 則外部接地線至少須 16 mm^2 3. 假設供電導線的截面積為 36 mm^2, 則外部接地線至少須 18 mm^2 3
接地要求 端子台上的端子皆需要確實標示, 並且要能與電路圖做對應 一條接地線只能與一個端點做連接
插座要求 須有超載裝置或跳脫裝置 須明顯標示插座之電壓值與電流值 須設置保護性接地 插座位置應考量泄漏風險或高濕度並適合周遭環境
觸電方式 電氣設備應提供人員免於電擊的保護 : 直接接觸 在電氣裝置運轉時, 直接與帶電部位接觸的感電事故 間接接觸 當電氣裝置的絕緣發生劣化, 造成內部帶電部位漏電至外部帶電金屬部位, 接觸外部非帶電金屬部位, 造成感電事故 2013/5/21 6
電氣裝置的保護等級 -IP Code(1) Degrees of protection IP (International Protection) 國際保護碼 IP 第 1 分類碼 第 2 分類碼 增列碼 補充碼 1 number 2 number added letter additional letter 1...6 1...8 A...D H...W 第一分類碼防塵等級保護防止異物掉入與觸及危險部位的等級第二分類碼防水等級保護防止液體浸入的等級 0 代表無保護忽略不分析的類碼以 X 做代替
電氣裝置的保護等級 -IP Code(2) Degrees of protection IP (International Protection) 第 1 分類碼保護防止異物掉入與觸及危險部位的等級 級別保護防止物體保護防止人體 0 無保護無保護 1 防止直徑大於 50mm 之異物掉入防止手背觸及危險部位 2 防止直徑大於 12.5mm 之異物掉入防止手指觸及危險部位 3 防止直徑大於 2.5mm 之異物掉入防止工具觸及危險部位 4 防止直徑大於 1.0mm 之異物掉入防止線觸及危險部位 5 防塵防止線觸及危險部位 6 完全防塵防止線觸及危險部位
電氣裝置的保護等級 -IP Code(3) Degrees of protection IP (International Protection) 級別 0 無保護 第 2 分類碼保護防止液體浸入的等級 保護防止液體 1 保護防止水滴垂直滴入 2 保護防止水滴以傾斜角最大 15º 滴入 3 保護防止水滴以傾斜角最大 60º 噴灑 4 保護防止水噴流 5 保護防止灌水 6 保護防止強力灌水 7 保護防止暫時性浸水 8 保護防止連續性浸水
觸電防護 - 防止直接接觸 1.0 mm 12.5mm 當設備處於易接觸的位置時, 應採取 IP4X 保護 帶電導體需要安裝於配電盒 (enclosures) 內, 且必須有達 IP2X 以上的保護 所有電動機設備至少要有 IP23 保護 依環境要求而可能需要再提高 12.5mm & 60º 噴灑
觸電防護 - 防止間接接觸 保護性接地 漏電斷路器 1. 易觸電之金屬外殼做保護性接地連接 2. 使用漏電斷路器偵測漏電流產生
電控箱 IP 設計要求 1
電控箱 IP 設計要求 2 控制機構的外殼 ( 即配電箱 ) 至少提供 IP 22 等级的保護 一般工業用配电箱:IP 32 IP43 及 IP 54 配電箱的門建議不比 0.9m 宽, 應使用垂直樞纽 (vertical hinges) 且能開啟至少 95
押動開關 Hold-to-run 由持續押持開關做機台動作, 當不壓持時動作停止 壓動開關標示 60417-2-IEC-5011 依 EN 60204-1, 壓動開關建議顏色為白 灰 黑, 不可使用紅 黄 綠 14
雙手控制 Two-hand Control Type I 兩手壓持時機台動作, 放開任一手, 機台停止 Type II 符合 Type I 要求, 且必須兩手皆放開後, 才可以重新啟動機台動作 Type III 符合 Type II 要求, 且兩手壓持瞬間的時間差必須在 0.5 秒以內, 當超過 0.5 秒時, 必須兩手放開, 才可以重新啟動機台動作 15
按鈕 (Push button) 顏色定義 顏色定義解釋應用範例 紅黃綠藍 緊急 應用於危險或緊急事件 緊急停止 異常 應用於異常情況 終止異常情況 正常 應用于正常啟動情況 啟動 強制 應用於手動強制複歸 重置功能 (reset) 白 灰 無特別定意一般功能 ( 緊急停止例外 ) 啟動 ( 較佳 ) 停止 啟動 停止 黑啟動 停止 ( 較佳 )
按鈕標示符號 按鈕附近做標示, 能直接在按鈕上面做標示更好 啟動或 ON 停止或 OFF 同時具有啟動與停止或同時具有 ON 與 OFF 的按鈕 按鈕按下時為啟動功能, 放開時為停止 ( 壓動開關 hold-to-run) 60417-2-IEC-5007 60417-2-IEC-5008 60417-2-IEC-5010 60417-2-IEC-5011
導線顏色 所有接線端點的標示必須與電路圖上的標示一致 接地線 ( 黄綠相間 ) 單一顏色比例至少 30% 最多 70% a.c. 或 d.c. 動力迴路 (power circuits) d.c. 控制迴路 (control circuits) a.c. 控制迴路 (control circuits) 中性線
SEMI S22 電氣安規測試項目 漏電流測試 Leakage Current Test 接地連續性測試 Protective Bonding Circuit Test 輸入測試 Input Test 啟動電流測試 Starting Current Test 介電測試 Dielectric Test 應力消除測試 Strain Relief Test 變壓器輸出端短路測試 Transformer Output Short Circuit Test 電源供應器輸出端短路測試 Power Supply Output Short Circuit Test 安全電路功能測試 Safety Circuit Function Test 安全電路導體開路測試 Safety Circuit Conductor Disconnection Test 電容器儲存電能放電測試 Capacitor Stored Energy Discharge Test 溫度測試 Temperature Test
為什麼要執行 SEMI S22 測試? 設備造成火災風險 由 SEMI S22 測試項目可降低之風險解析 1 漏電測試漏電造成設備異常帶電, 產生火花 電弧 元件高溫過熱 2 輸入電流設備實際運轉全載電流超過設計額定值, 造成線材 元件過載, 導致燒燬 著火 3 接地連續性設備保護性接地系統阻抗過高, 導致無法預期防護因絕緣能力失效時所延伸之漏電, 產生火花 電弧 元件高溫過熱 4 應力測試設備電源線端子設計不良, 電源線鬆動接觸不完整導致過載起火 元件燒毀 5 變壓器/ 電源供應器短路測試變壓器 / 電源供應器過載燒毀 6 溫度測試設備設計不良, 元件運轉溫度過高, 造成過載起火 元件燒毀 7 安全電路功能 安全電路導體開路測試設備過溫保護或化學藥劑漏液安全檢知系統異常, 造成設備起火燒毀 20
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