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1、第十章電力變壓器安全知識(shí)第一節(jié)變壓器基本知識(shí)一、變壓器工作原理電力變壓器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理,將一種等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)換為同頻率、另一等級(jí)交流電能的靜止電器。圖10-1變壓器原理示意圖電力變壓器的電磁部分由鐵芯和線圈組成。變壓器的原理如圖10-1所示。當(dāng)一次邊接通交流電源時(shí),鐵心內(nèi)產(chǎn)生交變的磁通,穿鏈一、二次線圈,在一、二次線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),并符合以下關(guān)系:E14.44fN1mU1E24.44fN2mU2變壓器的端電壓近似與其匝數(shù)成正比。只要原、副繞組的匝數(shù)不同,就可以實(shí)現(xiàn)變壓功能。變壓器一次電壓與二次電壓之比稱(chēng)作變壓器的變壓比。變壓器的電流近似與其匝數(shù)成反比。變壓器高壓側(cè)的電流小,低壓側(cè)的電流

2、大。二、變壓器銘牌和技術(shù)參數(shù)變壓器銘牌上標(biāo)有型號(hào)和在規(guī)定的使用環(huán)境和運(yùn)行條件下的主要技術(shù)數(shù)據(jù)及其他提供給用戶(hù)的必備資料。、變壓器的型號(hào)略。、變壓器的額定值()額定容量指在銘牌所規(guī)定的額定工作狀態(tài)下,變壓器輸出視在功率的保證值,單位為KVA。三相變壓器的額定容量是指三相的總?cè)萘俊H@組變壓器的額定容量是指三個(gè)繞組中容量最大的那個(gè)繞組的容量。()額定電壓包括一次額定電壓和二次額定電壓,指在空載、額定分接下各繞組端子間電壓的保證值,單位為V或KV。三相變壓器的額定電壓是指線電壓。()額定電流I指根據(jù)額定容量和額定電壓計(jì)算出的電流,單位為。三相變壓器的額定電流是指線電流。()阻抗電壓表示變壓器內(nèi)阻抗大

3、小的參數(shù),又稱(chēng)短路電壓,是指短路試驗(yàn)時(shí),使短路電流為額定值而加于原繞組的電壓值。阻抗電壓一般都以額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示,即:=U/U×10010KV變壓器的阻抗電壓在之間,35KV變壓器的阻抗電壓多在6.5%7.5%之間。大容量變壓器的阻抗電壓偏大。此外,銘牌上還有空載電流、空載損耗、短路損耗、溫升等參數(shù)。第二節(jié)變壓器結(jié)構(gòu)一、變壓器主體結(jié)構(gòu)變壓器由器身、油箱、冷卻裝置、保護(hù)裝置和出線裝置組成。器身包括鐵芯、繞組(線圈)、絕緣、引線和分接開(kāi)關(guān);油箱包括油箱本體和油箱附件(放油閥、接地螺釘、小車(chē)、銘牌等);冷卻裝置包括散熱器和冷卻器;保護(hù)裝置包括儲(chǔ)油柜、油標(biāo)、安全氣道、吸濕器、測(cè)溫元件和氣

4、體繼電器;出線裝置包括高、低壓套管。鐵芯是變壓器的磁路部分,由鐵芯柱、鐵軛和夾緊裝置組成, 鐵芯通常用厚度0.350.5mm的兩面涂絕緣漆的硅鋼片疊壓或卷繞而成。硅鋼具有良好的導(dǎo)磁性能,是最常用的導(dǎo)磁材料。薄片本身就能減小渦流損失,加之硅鋼片間經(jīng)過(guò)絕緣處理,更能減小渦流損耗。硅鋼是軟磁材料,磁滯損耗?。还桎摰碾娮杪瘦^高,有利于限制渦流,減小渦流損耗。變壓器繞組套裝在鐵芯(柱)上。繞組是變壓器的電路部分,用絕緣銅導(dǎo)線或絕緣鋁導(dǎo)線繞制而成。自耦變壓器只有一組繞組,而且一次繞組與二次繞組有一部分是共用的;雙繞組變壓器有兩組繞組:一組一次繞組和一組二次繞組;三繞組變壓器有三組繞組:即一組一次繞組和兩組

5、二次繞組。油浸電力變壓器的鐵芯和繞組都浸沒(méi)在絕緣油里。變壓器里的油兼有散熱、絕緣、防止內(nèi)部元件和材料老化以及內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)熄滅電弧的作用。容量稍大的變壓器,油箱外焊有散熱管,油經(jīng)過(guò)油箱的散熱管循環(huán)流動(dòng),把繞組和鐵芯發(fā)出的熱量散發(fā)到空氣中去。大型變壓器還可采用加裝風(fēng)扇、強(qiáng)迫油循環(huán)以及水內(nèi)冷等冷卻方式。二、電力變壓器的安全部件、儲(chǔ)油柜和油標(biāo)儲(chǔ)油柜又叫油枕,儲(chǔ)油柜容積為油箱容積的1/10。儲(chǔ)油柜位于油箱上部,其下部有油管與油箱連通。儲(chǔ)油柜的作用是給油的熱脹冷縮留有緩沖余地,保持油箱始終充滿油;同時(shí),由于有了儲(chǔ)油柜,減小了油與空氣的接觸面積,可減緩油的氧化。儲(chǔ)油柜經(jīng)吸濕器或注油器與外界相通。2.呼吸器

6、呼吸器又稱(chēng)吸濕器,裝設(shè)在儲(chǔ)油柜的下方或側(cè)面。呼吸器主要由玻璃筒、干燥劑(硅膠)、底罩(盛油槽)、連接管等組成。呼吸器是變壓器儲(chǔ)油柜內(nèi)部空間與變壓器外部空間連接的通道。外部空氣進(jìn)入變壓器內(nèi)部時(shí),空氣先經(jīng)底罩內(nèi)的變壓器油過(guò)濾,再經(jīng)干燥劑吸潮。其作用是使油箱內(nèi)、外壓力保持一致;并減緩油箱內(nèi)變壓器油的氧化和受潮,延長(zhǎng)其使用期限。、氣體繼電器變壓器的氣體繼電器安裝在變壓器油箱與儲(chǔ)油柜之間連接油管的中部,作為變壓器內(nèi)部發(fā)生故障(如匝間短路、絕緣擊穿、鐵芯故障等)產(chǎn)生氣體或油箱漏油使油面降低時(shí),接通信號(hào)或跳閘回路,是變壓器的主要安全保護(hù)裝置。圖10氣體繼電器1一上油杯;2一下油杯;3、4永久磁鐵;5、6一干

7、簧接點(diǎn);7一擋板;8、9平衡錘;10一放氣塞、防爆管(安全氣道)大型變壓器或安全要求高的變壓器裝有防爆管。防爆管裝在變壓器大蓋上面,下端與變壓器油箱相連、上端彎曲向外。主要由鋼管和安全閥片(低強(qiáng)度的玻璃膜片或酚醛樹(shù)脂膜片)組成。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生放電等嚴(yán)重故障,內(nèi)部壓力劇增時(shí),安全閥片被沖破,泄去變壓器內(nèi)部壓力,防止變壓器變形或爆炸。安裝變壓器時(shí),防爆管?chē)娍谇胺讲坏糜锌扇嘉矬w。、絕緣套管油浸式變壓器一般采用瓷質(zhì)絕緣套管、干式變壓器采用樹(shù)脂澆鑄的套管。高、低壓絕緣套管的作用是使高、低壓繞組引線與油箱保持良好絕緣,并對(duì)引線予以固定。、分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)是用于改變變壓器一次繞組抽頭,借以改變變壓比,調(diào)整

8、二次電壓的專(zhuān)用開(kāi)關(guān)。分接開(kāi)關(guān)分為有載調(diào)壓和無(wú)載調(diào)壓兩種。用戶(hù)變壓器配備的一般都是無(wú)載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)。無(wú)載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)的操作必須在停電后進(jìn)行。第三節(jié)變壓器的安全運(yùn)行一、變壓器的運(yùn)行監(jiān)視(一)、變壓器日常巡視檢查對(duì)配電變壓器的巡視檢查,可分為監(jiān)視儀表檢查和現(xiàn)場(chǎng)檢查兩類(lèi)。配電變壓器監(jiān)視儀表檢查是通過(guò)變壓器控制屏上的電流表、電壓表和功率表讀數(shù)來(lái)了解變壓器運(yùn)行情況和負(fù)荷大小。經(jīng)常監(jiān)視這些儀表的讀數(shù)并定期抄表,是了解變壓器運(yùn)行狀況的簡(jiǎn)便和可靠的方法。有條件的,還應(yīng)通過(guò)遙測(cè)溫度計(jì)定期記錄變壓器上層油溫。配電變壓器現(xiàn)場(chǎng)檢查內(nèi)容如下:()、運(yùn)行中變壓器音響是否正常變壓器正常運(yùn)行時(shí)的音響是均勻而輕微的"嗡

9、嗡"聲,這是在50Hz的交變磁通作用下,鐵芯和繞組振動(dòng)造成的。若變壓器內(nèi)有某種缺陷或故障,會(huì)引起異常音響。變壓器以外的其他電路故障,如高壓跌落式熔斷器觸頭接觸不好;無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓開(kāi)關(guān)接頭未對(duì)正或接觸不良等,均會(huì)引起變壓器響聲變化。()變壓器的油位及油色是否正常,油箱外殼應(yīng)清潔、無(wú)滲漏油現(xiàn)象,干式變壓器的外部表面應(yīng)無(wú)積污從油枕上的油表檢查油箱內(nèi)和充油套管內(nèi)的油位,應(yīng)在油表刻度的1/43/4以?xún)?nèi)(氣溫高時(shí),油面在上限側(cè);氣溫低時(shí)在下限側(cè))。()變壓器運(yùn)行溫度是否超過(guò)規(guī)定為了減緩變壓器油變質(zhì), 規(guī)定變壓器正常運(yùn)行時(shí),上層油溫最高不宜超過(guò)85。()冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行情況各冷卻器手感溫度應(yīng)相近,風(fēng)扇、

10、油泵、水泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常,油流繼電器工作正常;對(duì)于強(qiáng)迫油循環(huán)水冷或風(fēng)冷式變壓器,應(yīng)檢查油、水、溫度、壓力、流量是否符合規(guī)定;水冷卻器的油壓應(yīng)大于水壓(制造廠另有規(guī)定者除外)。()變壓器套管是否清潔,有無(wú)裂紋,放電打火和碰傷痕跡()防爆管、除濕器、接線端子是否正常防爆管隔膜是否完好,有無(wú)噴油痕跡;除濕器中的硅膠是否已達(dá)到飽和狀態(tài),(硅膠在干燥情況下呈淺藍(lán)色,吸潮達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)呈淡紅色);各接線端子是否緊固,引線和導(dǎo)電桿螺栓是否變色。()變壓器外接的高、低壓熔絲是否完好發(fā)現(xiàn)熔絲熔斷,應(yīng)首先判明故障,再更換熔絲。更換時(shí)應(yīng)遵照安全規(guī)程進(jìn)行,尤其是更換高壓熔絲,應(yīng)正確使用絕緣拉棒,以免發(fā)生觸電事故。()變壓器

11、接地裝置是否良好;()瓦斯繼電器應(yīng)充滿油;(10)有載分接開(kāi)關(guān)的分接位置及電源指示應(yīng)正常;(11)各控制箱和二次端子箱應(yīng)關(guān)嚴(yán),無(wú)受潮;(12)變壓器室的門(mén)、窗、通風(fēng)孔、百葉窗、鐵絲網(wǎng)、照明等應(yīng)完好,房屋不漏水,溫度正常;(13)室外變壓器基礎(chǔ)是否良好,有無(wú)下沉,電桿是否牢固、有無(wú)傾斜,木桿桿根是否腐朽。(二)、特殊情況下的巡視檢查、下列情況下應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行特殊巡視檢查:(1)高溫季節(jié)、高峰負(fù)載期間;(2)進(jìn)行分、合閘操作的變壓器。在每次分、合閘前,均應(yīng)進(jìn)行外部檢查。(3)新設(shè)備或經(jīng)過(guò)檢修、改造的變壓器在投運(yùn)72h內(nèi);(4)有嚴(yán)重缺陷時(shí);(5)變壓器急救負(fù)載運(yùn)行時(shí);(6)惡劣天氣下運(yùn)行的變壓器。

12、在雷雨、冰凍、冰雹、大風(fēng)、大霧、大雪、寒潮氣候條件下,應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行特殊巡視檢查。、特殊檢查項(xiàng)目(1)變壓器在氣溫異常的天氣或過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的情況下,應(yīng)著重監(jiān)視負(fù)荷、油溫和油位的變化。檢查時(shí)應(yīng)特別注意接頭處,接頭接觸應(yīng)良好,示溫蠟片無(wú)熔化現(xiàn)象,冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)正常;(2)變壓器在大風(fēng)天氣運(yùn)行時(shí),應(yīng)注意引線的松緊及擺動(dòng)情況,變壓器主附件及引線上有無(wú)搭掛雜物等現(xiàn)象;(3)雷雨天,應(yīng)著重注意瓷套管有無(wú)放電閃絡(luò)現(xiàn)象;了解避雷器放電記錄器的動(dòng)作情況;(4)下霧天,應(yīng)注意瓷套管有無(wú)放電打火現(xiàn)象,重點(diǎn)監(jiān)視污穢的瓷質(zhì)部分;(5)下雪天氣,可根據(jù)積雪溶化情況檢查接頭發(fā)熱部位,并及時(shí)處理積雪和冰棒;(6)短路故障后,

13、應(yīng)檢查有關(guān)設(shè)備的接頭有無(wú)異狀。(7)變壓器瓦斯繼電器發(fā)出警報(bào)信號(hào)后,應(yīng)對(duì)變壓器外部進(jìn)行仔細(xì)檢查。二、變壓器運(yùn)行參數(shù)新投入的變壓器帶負(fù)荷前應(yīng)空載運(yùn)行24h。運(yùn)行中變壓器的運(yùn)行參量應(yīng)當(dāng)符合規(guī)定。例如,高壓側(cè)電壓偏差不得超過(guò)額定值的±5%,低壓最大不平衡電流不得超過(guò)額定電流的25%,溫度和溫升不得超過(guò)規(guī)定值。(一)、變壓器的溫度溫度是配電變壓器運(yùn)行的重要監(jiān)視指標(biāo)。變壓器在額定負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),其溫度不應(yīng)超過(guò)允許值,油溫過(guò)高將影響變壓器的壽命。運(yùn)行中變壓器溫度過(guò)高,不一定是過(guò)負(fù)荷引起的。應(yīng)查明原因并進(jìn)行處理。(二)、變壓器的過(guò)負(fù)荷問(wèn)題變壓器允許過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,但允許過(guò)載的時(shí)間必須與過(guò)載前上層油溫和過(guò)

14、載量相適應(yīng)。變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,必須是其晝夜負(fù)荷率小于的情況下,在峰荷期方可進(jìn)行。對(duì)于全天滿負(fù)荷運(yùn)行的變壓器,不宜過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,對(duì)冷卻系統(tǒng)不正常的變壓器也不準(zhǔn)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,否則將對(duì)其使用壽命發(fā)生不利的影響。因此,在夏季,如果其最高負(fù)荷率低于其額定容量時(shí),每低l%,允許在冬季過(guò)負(fù)荷1%,但以不超過(guò)15%為好,最大也不應(yīng)超過(guò)30%。(三)、三相負(fù)荷平衡問(wèn)題配電變壓器多采用Y,yn0接線,這種接線既可供電于三相動(dòng)力負(fù)荷,也可供電于單相照明負(fù)荷。當(dāng)三相負(fù)荷不對(duì)稱(chēng)或者不平衡時(shí),中線有電流流過(guò)。規(guī)程規(guī)定中線電流不應(yīng)超過(guò)額定電流的25%,這樣規(guī)定的原因是:(1)使三相負(fù)荷盡量平衡;(2)使變壓器的電壓變化率不超過(guò)

15、額定電壓的5%;(3)保證負(fù)荷輕的一相端電壓不會(huì)有危險(xiǎn)的上升,以致燒毀電器;保證負(fù)荷重的一相端電壓不會(huì)有嚴(yán)重的下降,以致影響電氣設(shè)備的正常工作。(四)、變壓器油與安全運(yùn)行新鮮的變壓器油的顏色是亮黃色、透明的,當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí),油色、油溫皆要發(fā)生變化,嚴(yán)重時(shí),將分離出氣體。通??梢愿鶕?jù)油色、油溫、氣體的可燃性來(lái)判斷變壓器的運(yùn)行情況。第四節(jié)變壓器檢修安全措施一、變壓器吊芯安全措施、整個(gè)吊芯工作由專(zhuān)人統(tǒng)一指揮。、吊芯工作區(qū)周?chē)O(shè)圍欄,無(wú)關(guān)人員不得人內(nèi)。、吊芯現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)清潔, 無(wú)灰煙、塵土、水氣,相對(duì)濕度不大于75%,并備有防雨設(shè)備。、吊芯應(yīng)選擇無(wú)風(fēng)晴朗天氣進(jìn)行,鐵芯在空氣中停留時(shí)間應(yīng)盡量縮短。、現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)

16、禁吸煙,并備有足夠的防火器材。、起吊前, 應(yīng)對(duì)工作人員進(jìn)行周密分工,各負(fù)其責(zé)。必須詳細(xì)檢查起吊鋼絲繩的強(qiáng)度和掛鉤的可靠性,以免發(fā)生起吊過(guò)程中的斷繩事故。起吊所使用的器具不準(zhǔn)超載。指揮人應(yīng)向吊車(chē)司機(jī)交底,并規(guī)定好聯(lián)絡(luò)指揮手勢(shì),全體工作人員聽(tīng)從一人指揮。、起吊時(shí),繩扣角度、吊重位置,必須符合制造廠的規(guī)定。、起吊芯子時(shí),油箱四角應(yīng)有人監(jiān)視,防止鐵芯、繞組及絕緣部件與油箱碰撞受損。鐘罩式變壓器在吊起鐘罩時(shí),鐘罩四角要有吊繩,嚴(yán)防鐘罩在空中擺動(dòng)。起吊時(shí),吊繩要找好中心,防止鐘罩偏斜,起吊高100mm時(shí)暫停起吊,檢查吊繩是否吊偏,再放下找正中心后再次起吊,起吊要緩慢進(jìn)行,防止碰傷繞組。四角擔(dān)任監(jiān)視的人員要

17、隨時(shí)監(jiān)視鐘罩的內(nèi)腔,防止鐘罩內(nèi)腔與芯子碰撞。在吊鐘罩時(shí),為防止鐘罩碰撞芯子,也可在油箱底座上臨時(shí)安裝幾根定位棒,控制鐘罩在起吊高度的范圍內(nèi)垂直升降。起吊大容量的高壓自耦變壓器鐘罩時(shí),還要注意制造廠的一些特殊要求。、起吊鐘罩時(shí),工作人員必須戴安全帽,防止起吊過(guò)程中鐘罩傷人。10、參加檢查芯子的人員應(yīng)穿不帶扣子衣服,不準(zhǔn)攜帶硬錢(qián)幣等雜物,防止落入變壓器內(nèi)。11、吊出的鐘罩需要落放在地面上時(shí),鐘罩應(yīng)落放在枕木上。若鐘罩不落放在地面上時(shí),則應(yīng)在變壓器芯部的夾鐵兩端用枕木把鐘罩臨時(shí)支撐住,同時(shí)不摘去吊鉤,以保證檢修安全。12、檢查芯子時(shí),一定用木梯,不允許將梯子靠在繞組或引線上,更不允許踏在繞組或引線上

18、。13、器身檢查后,應(yīng)用清潔變壓器油沖洗,并檢查器身上無(wú)遺留雜物。14、鐘罩回裝前,應(yīng)經(jīng)驗(yàn)收組驗(yàn)收同意后方可進(jìn)行回裝?;匮b鐘罩與吊出鐘罩順序相反,注意事項(xiàng)同上,當(dāng)鐘罩落位時(shí),檢修人員應(yīng)注意防止上肢及手指被鐘罩壓傷。15、發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)立即報(bào)告工作負(fù)責(zé)人,不得私自處理。16、起吊臂下嚴(yán)禁站人或通行。17、鐘罩回裝后,周?chē)萁z應(yīng)由專(zhuān)人均勻緊固,防止部分螺絲過(guò)緊。18、工作中所有使用工具應(yīng)有專(zhuān)人保管,并事先登記,工作結(jié)束后,工具保管員應(yīng)先清點(diǎn)工具無(wú)誤后方可回裝鐘罩,防止工具遺留在變壓器內(nèi)部,工作中使用的工具應(yīng)用帶子系好,防止落人變壓器繞組內(nèi)部。二、電力變壓器停電檢修的安全措施當(dāng)電力變壓器停電檢修時(shí),應(yīng)做

19、好防止突然來(lái)電和大件起吊過(guò)程中損壞吊件及保證檢修人員人身安全的措施。主變壓器停電檢修的安全措施如下:、斷開(kāi)主變壓器各側(cè)的斷路器;、拉開(kāi)主變壓器各側(cè)的隔離開(kāi)關(guān);、斷開(kāi)各斷路器的控制和動(dòng)力能源。斷開(kāi)各隔離開(kāi)關(guān)的操作電源。取下電壓互感器高、低壓熔斷器。、在各斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的操作把手上掛"禁止合閘,有人工作"標(biāo)示牌,以防止運(yùn)行人員誤操作。、拉開(kāi)主變壓器中性點(diǎn)的接地隔離開(kāi)關(guān)。并在中性點(diǎn)接地隔離開(kāi)關(guān)的操作把手上掛"禁止合閘,有人工作"標(biāo)示牌。防止運(yùn)行人員誤操作。、在主變壓器各側(cè)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后,用驗(yàn)電器在主變的各側(cè)驗(yàn)電,在主變確無(wú)電壓后,在主變的各側(cè)掛接地線

20、,以防感應(yīng)電壓及突然來(lái)電。第十一章互感器安全技術(shù)第一節(jié)互感器基本知識(shí)一、互感器的種類(lèi)互感器按用途不同,可分為電壓互感器(TV)和電流互感器(TA)兩種。、電壓互感器將交流高電壓變換為標(biāo)準(zhǔn)低電壓(100V);、電流互感器將高壓系統(tǒng)中電流或低壓系統(tǒng)中的大電流變換成標(biāo)準(zhǔn)的小電流(5A)。二、互感器用途、與儀表配合,測(cè)量電力系統(tǒng)電流;、與繼電器配合,保護(hù)電力系統(tǒng)設(shè)備;、可使測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置與線路高電壓隔離,以保證工作人員和設(shè)備的安全;、利于儀表和繼電器產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化。第二節(jié)電流互感器一、電流互感器的結(jié)構(gòu)原理電流互感器的結(jié)構(gòu)原理與變壓器相似,如圖所示。由鐵芯、一次繞組(匝數(shù)少)、二次繞組(匝數(shù)多)、接線

21、端子、絕緣支持物等組成。電流互感器的一次繞組與電力系統(tǒng)的線路串聯(lián),流過(guò)較大的被測(cè)電流,在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生交變磁通,使二次繞組感應(yīng)出相應(yīng)的二次電流。由于二次側(cè)串聯(lián)的是阻抗很小的電流表和其他儀器儀表的電流線圈,運(yùn)行中的電流互感器又類(lèi)似工作在短路狀態(tài)的變壓器。電流互感器一、二次側(cè)電流比約為一、二次側(cè)繞組匝數(shù)的反比,即I1/I2N2/N1電流互感器的一次電流決定于一次負(fù)荷的大小,而與二次負(fù)荷無(wú)關(guān);在規(guī)定的范圍內(nèi),電流互感器的二次電流也與二次負(fù)荷無(wú)關(guān),而只決定于一次電流的大小。二、電流互感器的安裝接線應(yīng)注意問(wèn)題:、二次回路接線應(yīng)采用截面積不小于2.5mm的絕緣銅線;排列應(yīng)當(dāng)整齊;連接必須良好;盤(pán)、柜內(nèi)的二次回

22、路接線不應(yīng)有接頭。、為了減輕電流互感器一次線圈對(duì)外殼和二次回路漏電的危險(xiǎn),其外殼和二次回路的一點(diǎn)應(yīng)良好接地。、對(duì)于接在線路中的沒(méi)使用的電流互感器,應(yīng)將其二次線圈短路并接地。、為避免電流互感器二次開(kāi)路的危險(xiǎn),二次回路中不得裝熔斷器。、電流互感器二次回路中的總阻抗不得超過(guò)其額定值。、電流互感器的極性和相序必須正確。三、電流互感器安全運(yùn)行要點(diǎn)、運(yùn)行中的電流互感器二次不允許開(kāi)路。運(yùn)行中的電流互感器二次開(kāi)路是十分危險(xiǎn)的。其危險(xiǎn)性表現(xiàn)在以下幾方面:(1)由于沒(méi)有二次電流的平衡作用,鐵芯磁通大大增加,而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通成正比,導(dǎo)致二次側(cè)電壓大大升高(數(shù)百至數(shù)千伏),既帶來(lái)電擊的危險(xiǎn),又可能擊穿二次線路或二次

23、元件的絕緣。此時(shí),鐵芯將發(fā)出嗡嗡聲;如擊穿絕緣,還將發(fā)出放電聲和電火花。(2)由于鐵芯磁通大大增加,造成鐵芯發(fā)熱,可能燒毀互感器,并發(fā)出焦糊味、冒煙。(3)由于磁通大大增加,鐵芯飽和而帶有較大的剩磁,使互感器精度降低。(4)由于二次電流為零,電流表、功率表指示為零,電度表鋁盤(pán)不轉(zhuǎn)動(dòng)且發(fā)出“嗡嗡”聲,電流繼電器也不能正常動(dòng)作,不能對(duì)一次電路進(jìn)行監(jiān)視和保護(hù)。、電流互感器不得長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。否則,鐵芯溫度太高將導(dǎo)致誤差增大、絕緣加速老化,甚至燒毀。故只允許在1.1倍額定電流下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。第三節(jié)電壓互感器一、電壓互感器結(jié)構(gòu)原理電壓互感器實(shí)質(zhì)上是一種專(zhuān)用變壓器,其結(jié)構(gòu)原理與普通變壓器相同, 如圖所示。

24、它由鐵芯、一次繞組(匝數(shù)很多)、二次繞組(匝數(shù)很少)、接線端子、絕緣支持物等組成。電壓互感器的一次繞組并接在高壓電路中,二次繞組與測(cè)量?jī)x表或繼電器的電壓繞組并接在一起。由于這些電壓繞組阻抗相當(dāng)大,所以運(yùn)行中的電壓互感器類(lèi)似工作在開(kāi)路狀態(tài)的變壓器。電壓互感器的一、二次的電壓比約為一、二次繞組的匝數(shù)比,即U1/U1N 1/N二、電壓互感器的安裝接線應(yīng)注意問(wèn)題:1、二次回路接線應(yīng)采用截面積不小于1.5mm的絕緣銅線;排列應(yīng)當(dāng)整齊;連接必須良好;盤(pán)、柜內(nèi)的二次回路接線不應(yīng)有接頭。2、電壓互感器的外殼和二次回路的一點(diǎn)應(yīng)良好接地。用于絕緣監(jiān)視的電壓互感器的一次繞組中性點(diǎn)也必須接地。3、為防止電壓互感器一、

25、二次短路的危險(xiǎn),一、二次回路都應(yīng)裝有熔斷器。接成開(kāi)口三角形的二次回路即使發(fā)生短路也只流過(guò)微小的不平衡電流和三次諧波電流,故不裝設(shè)熔斷器。4、電壓互感器二次回路中的工作阻抗不得太小,以避免超負(fù)荷運(yùn)行。5、電壓互感器的極性和相序必須正確。三、電壓互感器安全運(yùn)行要點(diǎn)、運(yùn)行中的電壓互感器二次側(cè)不允許短路。、電壓互感器二次回路必須要有一點(diǎn)接地電壓互感器的一次繞組接于一次高壓系統(tǒng)中,如果在運(yùn)行中,發(fā)生高壓繞組對(duì)低壓繞組絕緣擊穿,高壓電將竄入二次回路,對(duì)二次設(shè)備(如儀表、保護(hù)、自動(dòng)裝置)是一個(gè)極大的損壞,更重要的是嚴(yán)重威脅到電氣工作人員的安全。因此,要求電壓互感器的二次回路有一點(diǎn)接地,在電壓互感器每組二次繞

26、組均應(yīng)只能有一個(gè)接地點(diǎn),接地點(diǎn)必須設(shè)在電壓互感器二次引出端子處。第十六章異步電動(dòng)機(jī)安全技術(shù)第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)基本知識(shí)一、基本結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)也叫三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī),主要由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)基本部分組成。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖16-1所示。、定子定子主要由定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座和端蓋等組成。定子鐵芯是電動(dòng)機(jī)主磁路的一部分, 為了減少旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在鐵芯中引起的渦流和磁滯損耗,鐵芯一般用0.35或0.5mm厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成筒形,并固定在機(jī)座內(nèi),定子硅鋼片如圖16-2所示。定子鐵芯內(nèi)圓沖有均勻分布的槽,槽內(nèi)嵌放三相定子繞組。繞組與鐵芯之間有良好的絕緣。定子繞組是異步電動(dòng)機(jī)的電路部分,由三相對(duì)

27、稱(chēng)繞組組成,三個(gè)繞組按一定的空間角度依次嵌放在定子槽內(nèi)。、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等組成。轉(zhuǎn)子鐵芯呈圓柱體,也是主磁路的一部分,也是用0.35或0.5mm厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成,并與定子鐵芯構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的閉和磁路。轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)嵌放轉(zhuǎn)子繞組,轉(zhuǎn)子繞組分為籠型和線繞型兩種?;\型轉(zhuǎn)子繞組是用裸銅條插入轉(zhuǎn)子槽內(nèi),兩端用端環(huán)分別把槽里的銅條連接起來(lái)形成一個(gè)短接的回路;為節(jié)約用銅,中小型電機(jī)的籠式轉(zhuǎn)子一般用熔化的鋁澆入轉(zhuǎn)子鐵芯的槽內(nèi),并將兩個(gè)端環(huán)與冷卻用的風(fēng)扇翼澆鑄在一起,如圖16-3所示。這種繞組形狀如鼠籠,故稱(chēng)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),統(tǒng)稱(chēng)籠式電動(dòng)機(jī)。線繞式轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組相似,也是三相

28、對(duì)稱(chēng)繞組。轉(zhuǎn)子的三相繞組一般接成星形,三個(gè)出線頭通過(guò)轉(zhuǎn)軸內(nèi)孔分別接到與轉(zhuǎn)軸固定的三個(gè)銅制滑環(huán)上?;h(huán)之間以及滑環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間都彼此絕緣,在每個(gè)滑環(huán)上都裝有一組電刷,通過(guò)電刷使轉(zhuǎn)子繞組與變阻器接通,以改善異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)或調(diào)速性能。具有線繞式轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)叫線繞式電動(dòng)機(jī)(又叫滑環(huán)式電動(dòng)機(jī))。轉(zhuǎn)軸的作用是支撐轉(zhuǎn)子,傳遞轉(zhuǎn)矩,并保證定子與轉(zhuǎn)子之間各處有均勻的空氣隙??諝庀妒谴怕返囊徊糠?空氣隙越小,功率因數(shù)越高,空載電流越小。一般中小型異步電動(dòng)機(jī)的空氣隙為0.2lmm。二、異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的定子三相繞組通以三相對(duì)稱(chēng)電流時(shí),在氣隙中便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),其轉(zhuǎn)速為n1。由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組存在

29、著相對(duì)運(yùn)動(dòng), 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組,轉(zhuǎn)子繞組中便產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。因?yàn)檗D(zhuǎn)子繞組自成閉合回路,所以會(huì)有感應(yīng)電流流過(guò)。轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電勢(shì)的方向用右手定則確定。若略去轉(zhuǎn)子繞組電抗,則感應(yīng)電勢(shì)的方向即是感應(yīng)電流的方向。載流的轉(zhuǎn)子繞組在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中將受到電磁力的作用。轉(zhuǎn)子電流受力方向(由左手定則確定)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。電磁力所形成的電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1又稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速,其表達(dá)式為n1=60f1/p(r/min)工作在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速必定低于同步轉(zhuǎn)速。如轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速,則轉(zhuǎn)子不再切割磁力線,從而不再發(fā)生電磁感應(yīng),不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。因此,異步電動(dòng)機(jī)也叫感應(yīng)電

30、動(dòng)機(jī)。三、異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)(一)額定電壓UN表示電動(dòng)機(jī)定子繞組規(guī)定使用的線電壓,單位是V或kV。如銘牌上有兩個(gè)電壓值,則表示定子繞組在兩種不同接法時(shí)的線電壓。(二)額定電流IN表示電動(dòng)機(jī)在額定電壓及額定功率運(yùn)行時(shí),電源輸入電動(dòng)機(jī)定子繞組中的線電流,單位是A,如果銘牌上標(biāo)有兩個(gè)電流值,則說(shuō)明為定子繞組在兩種不同接法時(shí)的線電流值。(三)額定功率PN表示電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率,單位是W或KW。(四)額定轉(zhuǎn)速nN指電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率和額定功率下工作時(shí)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。拖動(dòng)大小不同的負(fù)載時(shí),轉(zhuǎn)速也不同。一般空載轉(zhuǎn)速略高于額定轉(zhuǎn)速,過(guò)載時(shí)轉(zhuǎn)速會(huì)低于額定轉(zhuǎn)速。單位為r/min。

31、(五)額定頻率指接入電動(dòng)機(jī)的交流電源的頻率,單位是。我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)工頻為50。第二節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行一、異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)關(guān)于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能,實(shí)用中主要有兩點(diǎn)要求,一是起動(dòng)電流小,二是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。異步電動(dòng)機(jī)加額定電壓直接起動(dòng)時(shí),其起動(dòng)電流很大,可達(dá)額定電流的倍。起動(dòng)電流大,對(duì)電動(dòng)機(jī)本身和電網(wǎng)都有影響,首先是使電網(wǎng)電壓瞬間下降,特別在電源容量(配電變壓器容量)小而起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率又大的情況下,電壓下降更嚴(yán)重,這不僅使該臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難,還會(huì)影響到電源線路上其他電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行(因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比)。另一方面,過(guò)大的起動(dòng)電流,將使電動(dòng)機(jī)和線路上的損耗增加,特別是在頻繁起動(dòng)或起動(dòng)

32、時(shí)間較長(zhǎng)情況下,電能損耗將導(dǎo)致發(fā)熱嚴(yán)重。所以,對(duì)于在起動(dòng)時(shí)會(huì)使供電線路電壓下降超過(guò)一定程度的電動(dòng)機(jī),應(yīng)限制其起動(dòng)電流在一定的數(shù)值內(nèi),一般取額定電流的22.5倍。(一)籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、全壓起動(dòng)籠式異步電動(dòng)機(jī)最簡(jiǎn)單的起動(dòng)方法是全壓起動(dòng),即加額定電壓直接起動(dòng)。這種起動(dòng)方法的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單,起動(dòng)迅速,缺點(diǎn)是起動(dòng)電流大。當(dāng)電源容量較大而電動(dòng)機(jī)容量較小時(shí),這種方法是可用的。一般情況下,10KW以上的電動(dòng)機(jī)都不宜全壓起動(dòng),應(yīng)用降壓起動(dòng)。、降壓起動(dòng)利用起動(dòng)設(shè)備將電壓適當(dāng)降低后加到電動(dòng)機(jī)的定子繞組上起動(dòng),以限制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流,等電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高后,再使電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓恢復(fù)至額定值,這種方法稱(chēng)為降

33、壓起動(dòng)。由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比,所以降壓起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大為降低,因此,降壓起動(dòng)方法僅適用于空載或輕載起動(dòng)。(二)線繞式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)線繞式異步電動(dòng)機(jī)是采用在轉(zhuǎn)子電路中串入三相變阻器來(lái)起動(dòng)的。這種起動(dòng)方法,不僅可以限制起動(dòng)電流,而且還可增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,因而使起動(dòng)性能大大得到改善。所以,起動(dòng)頻繁、要求起動(dòng)時(shí)間很短和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大的生產(chǎn)機(jī)械,常采用線繞式異步電動(dòng)機(jī)。二、電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行技術(shù)(一)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行監(jiān)視項(xiàng)目、監(jiān)視電流不超過(guò)額定值。注意觀察電流表,起動(dòng)開(kāi)始電流表擺幅較大,隨轉(zhuǎn)速升高,電流逐漸下降。起動(dòng)后,電流表應(yīng)回到正常指示值, 、監(jiān)視電動(dòng)機(jī)相間電壓。相間電壓的不對(duì)稱(chēng)不得超過(guò)5%。滿負(fù)荷工

34、作的電動(dòng)機(jī)不得降壓運(yùn)行。因降壓運(yùn)行,轉(zhuǎn)矩會(huì)平方的下降,定子繞組中電流增加,電動(dòng)機(jī)會(huì)過(guò)熱或燒毀。、軸承的溫度及潤(rùn)滑是否正常:電動(dòng)機(jī)軸承的最高允許溫度,應(yīng)遵守制造廠的規(guī)定。無(wú)制造廠的規(guī)定時(shí),可按照下列標(biāo)準(zhǔn):)滑動(dòng)軸承不得超過(guò)80;)滾動(dòng)軸承不得超過(guò)100。、注意電動(dòng)機(jī)及其周?chē)臏囟?監(jiān)視其是否過(guò)熱,有無(wú)異常聲音和氣味,潤(rùn)滑是否良好。)溫度超過(guò)允許值時(shí)應(yīng)設(shè)法降低負(fù)荷;)若環(huán)境溫度超過(guò)35時(shí),亦應(yīng)降低負(fù)荷;)當(dāng)環(huán)境溫度為40時(shí),若原為滿負(fù)荷運(yùn)行,應(yīng)降低5%;)環(huán)境溫度為45時(shí),應(yīng)下降10%。、對(duì)直流電動(dòng)機(jī)和電刷經(jīng)常壓在滑環(huán)上運(yùn)行的線繞式異步電動(dòng)機(jī),應(yīng)注意電刷有否冒火或其它異?,F(xiàn)象。、電動(dòng)機(jī)周?chē)3智?/p>

35、潔, 不應(yīng)有煤灰、水汽、油污、金屬導(dǎo)線、棉紗頭等,要定期清掃,以免雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)。、外部用管道引人空氣冷卻的電動(dòng)機(jī),應(yīng)保持管道清潔暢通,連接處要嚴(yán)密,閘門(mén)應(yīng)在正確位置上。對(duì)大型密閉式冷卻的電動(dòng)機(jī),應(yīng)檢查其冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行是否正常。、按規(guī)定時(shí)間,記錄電動(dòng)機(jī)表計(jì)的讀數(shù),起、停時(shí)間及原因,并記錄一切異?,F(xiàn)象。(二)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的事故停機(jī)在運(yùn)行中,如發(fā)生下列情況之一,應(yīng)立即切斷電源或去掉負(fù)荷,緊急停機(jī)。、發(fā)生人身事故與運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)有關(guān);、電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的機(jī)械發(fā)生故障;、電動(dòng)機(jī)冒煙起火;、電動(dòng)機(jī)軸承溫度超過(guò)允許值,不停機(jī)將造成損壞;、電動(dòng)機(jī)電流超過(guò)額定值,或在運(yùn)行中電流猛增,原因不明,并無(wú)法消除;、電動(dòng)

36、機(jī)在發(fā)熱和發(fā)出異聲的同時(shí),轉(zhuǎn)速急劇變化;、電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生沖擊(掃膛、串軸);、傳動(dòng)裝置失靈或損壞;、電動(dòng)機(jī)強(qiáng)烈振動(dòng);10、電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置、保護(hù)裝置、強(qiáng)迫潤(rùn)滑或冷卻系統(tǒng)等附屬設(shè)備發(fā)生事故,并影響電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。第十七章手持式電動(dòng)工具及移動(dòng)式電氣設(shè)備第一節(jié)基本分類(lèi)與選用規(guī)則一、基本分類(lèi)根據(jù)觸電保護(hù)特性分類(lèi):按電擊防護(hù)條件,電氣設(shè)備分為0類(lèi)、OI類(lèi)、I類(lèi)、類(lèi)和類(lèi)設(shè)備。0類(lèi)、OI類(lèi)、I類(lèi)設(shè)備都是僅有工作絕緣(基本絕緣)的設(shè)備,而且都可以帶有類(lèi)設(shè)備或類(lèi)設(shè)備的部件。所不同的是0類(lèi)設(shè)備外殼上和內(nèi)部不帶電導(dǎo)體上都沒(méi)有接地端子(保護(hù)導(dǎo)體接線端子);OI類(lèi)設(shè)備的外殼上有接地端子;I類(lèi)設(shè)備外殼上沒(méi)有接地端子,但

37、內(nèi)部有接地端子,自設(shè)備內(nèi)引出帶有保護(hù)插頭的電源線。類(lèi)是帶有雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣的設(shè)備。類(lèi)設(shè)備是安全電壓的設(shè)備。類(lèi)設(shè)備和類(lèi)設(shè)備都勿須采取接地或接零措施。手持電動(dòng)工具沒(méi)有0類(lèi)和OI類(lèi)產(chǎn)品。移動(dòng)式電氣設(shè)備大部分是OI類(lèi)和I類(lèi)設(shè)備。市售手持電動(dòng)工具絕大多數(shù)都是類(lèi)設(shè)備。I類(lèi)手持電動(dòng)工具安全性能差,已經(jīng)停止生產(chǎn)。但是,直到現(xiàn)在為止,仍然有很多以前生產(chǎn)I類(lèi)手持電動(dòng)工具尚在使用之中。I類(lèi)手持電動(dòng)工具的特點(diǎn)是:帶有普通絕緣、帶有全部或部分金屬外殼、單相手持電動(dòng)工具的控制開(kāi)關(guān)為兩級(jí)開(kāi)關(guān)、電源線有專(zhuān)用的保護(hù)芯線、電源插銷(xiāo)有專(zhuān)用的保護(hù)插頭。二、選用規(guī)則(1)在一般場(chǎng)所,為保證使用的安全,應(yīng)選用類(lèi)工具,并裝設(shè)漏電保護(hù)器。

38、否則,使用者必須戴絕緣手套,穿絕緣鞋或站在絕緣墊上。(2)在露天、潮濕場(chǎng)所或金屬構(gòu)架上等導(dǎo)電性能良好的作業(yè)場(chǎng)所,必須使用或類(lèi)工具,并裝設(shè)防濺的漏電保護(hù)器。嚴(yán)禁使用I類(lèi)手持式電動(dòng)工具。如果使用I類(lèi)工具,必須裝設(shè)額定漏電動(dòng)作電流不大于30mA、動(dòng)作時(shí)間不大于0.1s的漏電保護(hù)器。(3)在狹窄場(chǎng)所(如鍋爐、金屬容器、地溝、管道內(nèi)等),應(yīng)使用類(lèi)工具。如果使用類(lèi)工具,必須裝設(shè)防濺的漏電保護(hù)器。類(lèi)工具的安全隔離變壓器, 類(lèi)工具的漏電保護(hù)器及 、類(lèi)工具的控制箱和電源聯(lián)接器等必須放在狹窄場(chǎng)所外面,工作時(shí)應(yīng)有人在外監(jiān)護(hù)。(4)在特殊環(huán)境如濕熱、雨雪以及存在爆炸性或腐蝕性氣體的場(chǎng)所,使用的工具必須符合相應(yīng)防護(hù)等級(jí)的安全技術(shù)要求。第二節(jié) 安全性能要求一、手持電動(dòng)工具和移動(dòng)式電動(dòng)工具的安全要求、使用手持電動(dòng)工具應(yīng)當(dāng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手持式電動(dòng)工具的管理、使用、檢查和維修安全技術(shù)規(guī)程的規(guī)定。、辨認(rèn)銘牌,檢查工具或設(shè)備的性能是否與使用條件相適應(yīng)。、

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