事故發(fā)生背景
在調(diào)試一個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)時(shí),技術(shù)人員使用USB轉(zhuǎn)串口模塊連接一臺(tái)未進(jìn)行電源隔離的工業(yè)設(shè)備進(jìn)行通信調(diào)試。該設(shè)備采用24V直流供電,而USB轉(zhuǎn)串口模塊由計(jì)算機(jī)USB端口供電(5V)。由于未采取電源隔離措施,在連接過(guò)程中發(fā)生了嚴(yán)重的電氣事故,導(dǎo)致串口模塊爆炸燒毀,同時(shí)損壞了計(jì)算機(jī)USB端口。
事故經(jīng)過(guò)
- 設(shè)備連接:技術(shù)人員將USB轉(zhuǎn)串口模塊的串口端連接到工業(yè)設(shè)備的RS-232接口,USB端插入計(jì)算機(jī)。
- 異?,F(xiàn)象:連接瞬間,串口模塊發(fā)出爆裂聲并伴有煙霧,模塊外殼明顯燒焦變形。
- 損失評(píng)估:USB轉(zhuǎn)串口模塊完全損毀,計(jì)算機(jī)USB端口無(wú)法識(shí)別設(shè)備,工業(yè)設(shè)備通信功能暫時(shí)失效。
原因分析
- 電源不匹配:工業(yè)設(shè)備工作電壓為24V,而USB轉(zhuǎn)串口模塊設(shè)計(jì)電壓為5V,兩者之間存在明顯的電位差。
- 缺乏隔離保護(hù):未使用隔離型USB轉(zhuǎn)串口模塊或額外添加光電隔離器,導(dǎo)致高電壓直接竄入低壓側(cè)電路。
- 接地問(wèn)題:可能存在接地回路或共模電壓,進(jìn)一步加劇了電壓沖擊。
- 操作規(guī)范缺失:調(diào)試前未對(duì)設(shè)備電氣特性進(jìn)行充分了解,忽視了電源隔離的重要性。
預(yù)防措施
- 使用隔離模塊:在調(diào)試不同電源系統(tǒng)的設(shè)備時(shí),務(wù)必選用帶有光電隔離的USB轉(zhuǎn)串口模塊。
- 電壓檢查:連接前確認(rèn)設(shè)備接口電壓是否匹配,必要時(shí)使用電平轉(zhuǎn)換器。
- 規(guī)范操作流程:制定嚴(yán)格的調(diào)試作業(yè)指導(dǎo)書(shū),強(qiáng)調(diào)電源隔離和電氣安全檢查。
- 培訓(xùn)教育:加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員電氣安全知識(shí)的培訓(xùn),提高風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)。
結(jié)語(yǔ)
本次事故凸顯了在跨電源系統(tǒng)調(diào)試中隔離保護(hù)的重要性。未來(lái)在類(lèi)似作業(yè)中,必須將電氣隔離作為首要安全措施,避免因電源不匹配導(dǎo)致設(shè)備損壞和安全事故。