Приложение Е (обязательное). Электрические установки и системы управления

Приложение Е*
(обязательное)

Электрические установки и системы управления

Е.1 Электрические установки

Е.1.1 Общие положения

В настоящем приложении приведены требования, призванные минимизировать риск поражения электрическим током и ошибок функционирования систем управления.

Электрические установки должны соответствовать требованиям [16], [29], [30], ГОСТ IEC 60947-1, за исключением тех положений, которые изменены или расширены и приведены ниже.

Е.1.2 Класс защиты кабельных коллекторов и фитингов

Класс защиты кабельных коллекторов и комплектующих изделий, таких как распределительные шкафы, устройства коммутации, кабельные соединения и т.п., должен быть не ниже IP2X в закрытых помещениях и IP65 - при прямом воздействии атмосферных осадков снаружи по ГОСТ 14254.

Е.1.3 Скользящие контакты

В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и наружных установках для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме применяют меры защиты от непосредственного контакта (см. [30]).

В помещениях без повышенной опасности защита от непосредственного контакта токопроводящих рельсов, полов и потолков, подключенных к источникам, максимальное напряжение которых 25 В переменного тока или 60 В постоянного тока при максимальной остаточной пульсации не более 10%, не требуется.

Скользящие контакты, например контактные кольца, токопроводящие рельсы и токосъемники, должны быть минимально защищены по IP2X, за исключением сталкивающихся автомобилей (при условии выполнения требований 5.9.4.1).

При необходимости дополнительной защиты токопроводящие рельсы должны быть расположены так, чтобы токосъемники касались их сбоку или снизу, с целью предотвратить скопление пыли и влаги.

Е.1.4 Системы заземления

Система заземления должна быть выполнена в соответствии с [31] и ГОСТ IEC 60947-1.

Е.1.5 Защита от поражения электрическим током

Для передвижных устройств для развлечений допускаются только следующие меры безопасности по [31] и ГОСТ IЕС 60947-1:

- защита с использованием автоматического отключения электроэнергии с помощью устройства защитного отключения (УЗО) в системах TN и ТТ [30] с максимальным током утечки 0,03 А и общим сопротивлением цепи заземления не более 2, 4, 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380, 220 В источника трехфазного тока;

- защита с использованием оборудования класса II безопасности или с эквивалентной изоляцией.

Заземление рассчитывают и устанавливают в соответствии с требованиями [31] и ГОСТ IEC 60947-1. Кроме того, механические соединения частей конструкции аттракциона болтами, пальцами и т.п. могут быть использованы для обеспечения электрического контакта при условии, что эти механические соединения не содержат изолирующих вкладышей. Следует измерить сопротивление таких частей конструкции аттракциона и при необходимости предусмотреть дополнительные соединительные провода.

Подшипник не может быть использован как единственный электрический контакт между двумя вращающимися относительно друг друга частями аттракциона. При использовании скользящего контактного кольца для обеспечения постоянного защитного контакта между частями аттракциона, вращающимися друг относительно друга, должен быть предусмотрен надежный электрический контакт с каждой из вращающихся частей.

Е.1.6 Защита от ударов молнии

Молниезащиту выполняют в соответствии с действующими нормативными документами, если она необходима в местных условиях.

Е.1.7 Освещение и аварийное освещение

Если осветительные приборы находятся в зоне досягаемости посетителей и это может привести к поражению электрическим током (см. 5.8.6.1), возгоранию или аварии, необходима установка дополнительной защиты (например, пластмассовых колпаков).

Все части аттракционов, к которым посетители или персонал могут иметь доступ, а также все пути к выходам, если они предназначены для использования без естественного освещения, должны быть оборудованы осветительными приборами, создающими освещенность, достаточную для того, чтобы безопасно покинуть аттракцион.

Если устройства для развлечений специально предназначены для эксплуатации в закрытом помещении, следует предусмотреть аварийное освещение, соответствующее требованиям [32].

При выходе из строя обычного освещения в любое время суток затемненные части устройства для развлечения, в том числе все указатели выходов, должны быть немедленно освещены альтернативными источниками, что позволило бы посетителям безопасно покинуть устройство.

Питание аварийного освещения может быть от того же источника, что и обычного, но должна быть предусмотрена возможность переключения на независимый источник питания, работающий достаточно продолжительное время. В закрытых помещениях, рассчитанных более чем на 30 человек, независимый источник питания должен включаться автоматически сразу после выхода из строя основного источника питания. Если есть не огражденные выходы и аварийные площадки, то необходимо соответствующее число переносных аварийных источников освещения.

Е.1.8 Защита от перегрузок и коротких замыканий

Системы защиты от перегрузок и коротких замыканий должны соответствовать требованиям ГОСТ IEC 60947-1 и [29], [30].

Е.2 Системы управления

Е.2.1 Общие положения

В настоящем подразделе приведены требования к проектированию и изготовлению систем управления, обеспечивающих безопасную работу аттракциона.

Данные требования должны быть применены ко всем системам управления: ручным, электрическим, электронным, гидравлическим, пневматическим, механическим, с сенсорным управлением, включая устройства пуска.

Системы управления аттракционом, обеспечивающие безопасность, представляют собой устройства:

- обеспечивающие выполнение требуемых защитных функций, необходимых для достижения или поддержания безопасного состояния на аттракционе;

- предназначенные для достижения самостоятельно или вместе с другими связанными системами безопасности необходимого уровня защиты.

Е.2.2 При проектировании систем управления аттракционов рекомендуется пользоваться [16], [33], [34] - [40], [41] - [46], ГОСТ ISO 12100, ГОСТ ISO 13849-1.

Е.2.3 Элементы систем управления, обеспечивающие безопасность

Е.2.3.1 Общие требования

Системы управления, включающие в себя пневматические, гидравлические или механические элементы, должны соответствовать ISO 13849-1, а оценка риска - ГОСТ ISO 12100.

Рекомендуется, чтобы системы, в которые входят электрические, электронные и программируемые электронные приборы, соответствовали [35], [36].

Е.2.3.2 Низковольтная коммутационная и управляющая аппаратура

Низковольтная коммутационная аппаратура и аппаратура управления, а также соединения низковольтных распределительных устройств должны соответствовать требованиям ГОСТ 30011.1, [40] - [46].

Контрольные выключатели, отключающие "плюс" источника питания, должны соответствовать требованиям ГОСТ 30011.5.5, [41].

Е.2.3.3 Электрочувствительное защитное оборудование

Рекомендуется, чтобы электрочувствительное защитное оборудование (ЭЧЗО), используемое для обеспечения безопасности, соответствовало требованиям соответствующих разделов [30], [34] или имело необходимый уровень работоспособности, обеспечиваемый иными способами.

Е.2.4 Функции останова

Если это требуется, исходя из оценки риска, в системах управления должны быть предусмотрены соответствующие функции останова: "рабочий останов", "аварийный останов" и "аварийное полное отключение". Эти функции должны быть продублированы и отличаться друг от друга. Функции останова должны иметь приоритет перед соответствующими функциями пуска.

Функции останова должны соответствовать следующим требованиям:

- "рабочий останов" - [16], подпункт 9.2.7.3;

- "аварийный останов" - [16], подпункт 9.2.5.4.2;

- "аварийное полное отключение" - [16], подпункт 9.2.5.4.3.

E.2.5 Параметры, влияющие на безопасность

В системе управления аттракциона должны быть предусмотрены средства, обеспечивающие поддержание в заданных пределах значения параметров, определяющих безопасность и установленных на основе анализа риска.

Одним из важнейших критичных параметров, определяющих безопасность, является скорость для тех аттракционов, ускорения которых и соответственно силы зависят от скоростей его частей. Следовательно, регулирование скорости должно предотвращать возникновение опасных ситуаций для пассажиров и устройств аттракциона.

Должны быть приняты во внимание следующие скорости:

- минимальная рабочая скорость, то есть минимальная скорость, при которой обеспечиваются безопасность пассажиров, нормальная работа и сохранность аттракциона при эксплуатации;

- максимальная рабочая скорость, то есть максимальная скорость, при которой обеспечиваются безопасность пассажиров, режим нормальной работы и сохранность аттракциона при повторном или длительном пользовании;

- максимальная скорость, которую может развить отдельная часть аттракциона в отсутствие ограничений.

Необходимо предусмотреть средства управления, позволяющие удерживать значение скорости аттракциона в пределах между минимальной и максимальной рабочими с учетом того, что для каждого участка траектории движения эти значения могут быть разными.

Должен быть проведен анализ риска воздействий на пассажиров и конструкцию аттракциона при движении с предельными скоростями и ускорениями.

Если при эксплуатации возможно движение аттракциона со скоростью менее минимальной рабочей, то в системе управления должны быть предусмотрены регулирующие устройства, увеличивающие скорость либо выполняющие останов аттракциона. Необходимость таких устройств и требования к их работе определяют по результатам анализа риска.

При превышении максимальной рабочей скорости система управления должна также останавливать аттракцион.

В случае если по конструктивным особенностям аттракцион не может превысить максимальную рабочую скорость, включение дополнительных регулирующих устройств в систему управления не требуются.

Если значение максимально достижимой скорости выше максимальной рабочей, то могут потребоваться дополнительные устройства в системе управления для необходимого снижения скорости.

Е.2.6 Статус устройства фиксации пассажиров

Если система управления аттракционом включает в себя регулирование, блокировку и мониторинг устройств фиксации пассажиров, то требования к работе этих систем должны быть определены на основе анализа риска. Требования к выбору блокировочных устройств приведены в [46]. В дополнение к требованиям 5.8.7 необходимо принимать в расчет следующие приведенные ниже указания:

а) состояние перед пуском

Состояние устройств фиксации (открытое или закрытое) перед запуском должно быть определено и подтверждено (не обязательно автоматически);

б) возможность освобождения от фиксации

Открытие устройств фиксации не должно допускаться до тех пор, пока не будет достигнуто безопасное эксплуатационное состояние и риск для пассажиров не будет сведен к минимуму;

в) сигнализация и предупреждение

Если непосредственное управление аттракционом проводит оператор, определяющий факт запирания устройства фиксации по звуковым сигналам или с помощью оптической индикации, то средства подачи этих сигналов (аппаратура и программное обеспечение) должны быть безотказными, если это следует из критериев их применения, приведенных в 5.8.6.2;

г) отключение от энергопитания

Отключение источника энергии, приводящего в движение аттракцион, не должно вызывать:

- нарушения действия устройств фиксации, если такое нарушение не будет более безопасным для пассажиров или одновременно не используется подходящая альтернативная система обеспечения безопасности;

- возникновения помех намеренному освобождению от устройств фиксации, если это требуется для обеспечения безопасности пассажиров или выполнения рабочих операций, например, ручного отпирания;

д) контроль положения

Необходимость контроля за состоянием устройств фиксации пассажиров и запорных элементов этих устройств должна определяться критериями, приведенными в 5.8.7.

Любые отступления от данных требований должны быть приведены в технической документации и обоснованы.

Е.2.7 Запрет или обход функций безопасности

Запрет или обход функций безопасности, требуемых для работы в ручном или автоматическом режиме, должны быть проведены в соответствии с ГОСТ ISO 13849-1.

Е.2.8 Режимы управления

Общее число режимов работы системы управления определяется ее назначением.

Обязательно должны быть предусмотрены следующие режимы:

- технологические (перед эксплуатацией) - используемые на стадии монтажа, обслуживания и ремонта;

- эксплуатационные - ручной, полуавтоматический и автоматический режимы работы с пассажирами; возможны также их различные вариации и комбинации.

Е.2.8.1 Изменение режима управления

Любые изменения режима управления не должны служить причиной возникновения опасных ситуаций. Необходимо предусмотреть возможность:

- останова аттракциона, после чего может потребоваться изменить режим управления и дать команду на повторный пуск;

- предотвращения случайного изменения режима управления или привлечения внимания оператора к изменению режима управления.

Соответствующий переключатель режимов должен быть установлен так, чтобы обеспечить его надежную и, в частности, безаварийную работу.

Для электрического оборудования см. также [16], пункт 9.2.3.

Е.2.8.2 Технологические режимы (перед эксплуатацией)

Технологические режимы (перед эксплуатацией) могут осуществляться только под управлением оператора при выполнении следующих условий:

а) одно лицо должно осуществлять полный контроль;

б) одновременное управление более чем одной системой, определенное как опасное по результатам анализа риска, должно быть предотвращено системой управления, обеспечивающей безопасность, либо управление должно быть полностью сосредоточено в руках одного оператора;

в) системы управления, обеспечивающие безопасность, в зависимости от результатов анализа риска должны продолжать работать в обычном режиме либо перейти под контроль одного лица;

г) системы, осуществляющие аварийный останов, должны функционировать в течение всего времени работы в этом режиме.

Е.2.8.3 Эксплуатационные режимы

Могут быть осуществлены несколько эксплуатационных режимов. Любой из этих режимов управления аттракционом должен быть реализован только по команде оператора или под его надзором. При этом следует привести в действие все системы безопасности.

Основные эксплуатационные режимы включают в себя:

- ручной режим, когда все функции управления осуществляются оператором;

- полуавтоматический, когда часть функций управления реализуется автоматически по заданным программам;

- автоматический, когда все функции управления реализуются автоматически по заданным программам.

При работе в эксплуатационном режиме должны быть выполнены следующие требования:

а) аттракцион всегда запускается оператором, за исключением непрерывной посадки и высадки, если это разрешается, исходя из оценки риска;

б) предусмотрена возможность известить оператора, если у пассажира возникли проблемы со здоровьем, и сократить время катания (если возможно);

в) допускаются другие эксплуатационные режимы, но только если они не увеличивают риск.

На аттракционах, где не требуется периодический пуск, то есть посадка и высадка происходят без останова, должен быть обеспечен постоянный контроль оператора.

Е.2.8.4 Режим простоя

Устройство для развлечений считают неработающим, например, при выполнении одного из следующих условий:

- отключение энергопитания;

- восстановление энергопитания после аварии;

- действие аварийного останова;

- осуществление защитного останова.

Обеспечение безопасности соответствующей системой управления означает, что:

- в любой момент времени нерабочего состояния аттракциона должны быть исключены опасные ситуации;

- после аварийного или экстренного останова или аналогичного события во время простоя устройства для развлечений необходимо в системе управления проверить и восстановить все параметры и данные, имеющие от ношение к обеспечению безопасности, и затем перейти в нормальный режим эксплуатации.

Во время торможения и останова аттракциона необходимо:

- соблюдать безопасную последовательность действий;

- не допускать падения значения скорости ниже минимально допустимых рабочих значений в любой момент времени.

Если внезапное отключение источника энергии, приводящего в движение аттракцион, опасно, то необходим дополнительный источник энергии для поддержания работоспособности системы управления и приводов, обеспечивающих безопасный останов аттракциона и предотвращающих самопроизвольный запуск.

В нештатном режиме должны быть выполнены требования, установленные для режима перед эксплуатацией, а также следующие дополнительные требования:

а) команды, сочетание которых могло бы имитировать рабочий режим и привести к опасным ситуациям, допускаются системой управления, обеспечивающей безопасность, только как набор строго определенных отдельных шагов; при этом необходимо гарантировать, что каждая отдельная команда выполняется целенаправленно;

б) несмотря на требования перечисления а), все устройства обеспечения безопасности должны функционировать во время выполнения тех операций, для которых их блокировка более опасна;

в) если единственным способом освобождения пассажиров в случае нештатного останова является предусмотренная блокировка функций безопасности, то эта специальная процедура должна выполняться оператором и контролироваться визуально им самим или его помощником, соединенным с оператором надежным каналом связи.

Е.2.9 Работа систем управления по предотвращению столкновений

Е.2.9.1 Общие положения

Необходимо предусмотреть средства предупреждения непреднамеренных столкновений пассажирских модулей, если опасность этих столкновений подтверждена результатами анализа риска.

Такие средства, например зоны блокировки, указаны в Е.2.9.2 - Е.2.9.4.

Е.2.9.2 Система управления зонами блокировки

Зоны блокировки представляют собой участки, на которые полностью или частично делится рельсовый путь или канал, на каждом из которых может находиться только один пассажирский модуль или поезд в любой момент времени.

Число зон блокировки, на которые делится рельсовый путь или канал, должно быть достаточным для предотвращения опасных столкновений.

Для некоторых устройств для развлечений, в зависимости от результатов оценки риска, на одном или нескольких участках может быть разрешено более тесное расположение пассажирских модулей при условии, что безопасность обеспечивается другими способами. Например, может быть ограничена скорость для того, чтобы пассажирские модули могли соприкасаться друг с другом в зоне посадки или сразу перед подъемником, как на аттракционе "Спуск по каньону на бревне".

Система управления зонами блокировок должна включать в себя:

- средства индикации занятости зоны, то есть датчики занятости;

- средства индикации освобождения зоны, то есть датчики освобождения зоны;

- логические схемы управления;

- устройства, способные остановить пассажирский модуль, например, система тормозов.

Головная часть каждого пассажирского модуля при входе в зону должна подавать в системы управления сигнал, означающий, что зона занята.

За исключением вышеописанных случаев пассажирский модуль или поезд может покидать зону блокировки, в которой он находится, только если свободна следующая зона.

При выходе из зоны блокировки последняя секция каждого пассажирского модуля должна подавать в систему управления сигнал, означающий, что зона свободна.

При включении любой из функций "Останов" система управления аттракционом должна обеспечить безопасный останов пассажирских модулей для последующей высадки и эвакуации пассажиров.

Пуск аттракциона в процессе посадки/высадки пассажиров должен быть исключен конструктивными элементами.

Система управления должна осуществлять аварийный останов пассажирского модуля при любом отказе, который увеличивает риск для пассажиров, например, при отказе одного датчика из комплекта резервных датчиков или при отключении питания.

При восстановлении работоспособности после останова электрических, гидравлических и пневматических устройств, в случае если отсутствует автоматическое обеспечение безопасного повторного пуска, системы управления зонами блокировок должны предотвращать выключение тормозов, за исключением работы в ручном режиме. Если предусмотрена система автоматического повторного запуска, она должна включаться вручную.

Е.2.9.3 Требования к размещению датчиков и устройств останова

Устройства предотвращения столкновений в системе управления зонами блокировки должны работать постоянно.

Устройства останова должны быть расположены так, чтобы после останова ими пассажирского модуля в нормальных условиях можно было осуществить безопасный повторный пуск.

В каждой зоне блокировки расположение датчиков интервалов должно быть таким, чтобы предотвратить столкновение пассажирского модуля, покидающего зону после останова по любой причине (в штатных и предусмотренных нештатных случаях), со следующим за ним модулем.

Датчики занятости зоны и датчики интервала должны быть расположены так, чтобы до полного освобождения зоны они показывали, что она занята.

Системы контроля и управления, независимо оттого, являются они электрическими, электронными, пневматическими или гидравлическими, при отключении энергопитания должны быть в состоянии управлять устройствами останова.

Е.2.9.4 Требования к устройствам останова

Устройства подъема и перемещения достаточной мощности, имеющиеся на аттракционе, могут быть использованы как устройства останова при выполнении следующих условий:

- отключение любого устройства от источника энергии любой системой останова не должно повлиять на работу других устройств.

Электронные устройства могут быть использованы для снижения скорости вращения электромотора до нуля. Привод должен отключаться согласно требованиям [16], подраздел 5.5;

- электрические, электронные, пневматические или гидравлические управляющие и командные цепи должны иметь такую конструкцию, чтобы в случае неисправности их компонентов энергопитание отключалось.

Если устройство, регулирующее скорость пассажирского модуля, используется для останова и его работа связана с обеспечением безопасности, то схема управления, датчики и другие компоненты этого устройства считают частью системы обеспечения безопасности и конструируют с учетом соответствующих требований.

В случае если эта регулировка (скорости) не влияет на безопасность, соответствующее устройство контроля не имеет отношения к системе безопасности.