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文檔簡介
2023/2/10第6章電氣設備安全電氣設備:指用于發(fā)電、變電、輸電、配電的各類用電設備、開關設備和控制設備、測量儀器、保護器件等。因電氣設備類型多樣、構造復雜、應用廣泛、使用環(huán)境條件復雜,為保證使用安全,電氣設備均具備一定的直接電擊和間接電擊防護能力。直接電擊防護主要用電氣設備外殼來實現(xiàn)間接電擊防護措施則體現(xiàn)在設備的觸電防護類型。只有電氣設備選擇適當,使電氣設備本身的電擊能力與用電環(huán)境危險性相適應,電氣設備的安全性才有保障。章節(jié)目錄
6.1用電設備安全
6.1.1用電設備環(huán)境類型6.1.2電動機6.1.3單相電氣設備
6.2低壓電器
6.2.1低壓電器的分類6.2.2低壓控制電器6.2.3低壓保護電器
6.3電氣線路安全
6.3.1電氣線路種類和特點6.3.2電氣線路的安全要求6.3.3電氣線路常見的故障6.3.4電氣線路火災2023/2/126.1用電設備安全6.1.1用電設備環(huán)境類型
電氣設備分為低壓用電設備和高壓用電設備,絕大多數(shù)用電設備是低壓用電設備,如電動機、手持式電動設備、照明設備和電焊機。6.1.2電動機6.1.3單相電氣設備
2023/2/136.1.1用電環(huán)境類型一、電氣設備的用電環(huán)境類型電氣設備周圍環(huán)境的空氣介質(zhì)以及其他環(huán)境參數(shù),如濕度、粉塵、高溫、腐蝕性氣體和蒸氣等,都會影響電氣設備的絕緣性能,大幅度降低其絕緣電阻,可能造成電氣設備的外殼、機座等金屬部件帶上危險的電壓,增大觸電的危險性。在這種情況下,如果環(huán)境溫度較高,人體電阻降低,將增大觸電的危險性。此外,在具有導電性地板以及電氣設備附近有金屬接地物存在的環(huán)境下,人體有意或無意接觸帶電體,都容易構成電流回路,觸電危險性很大。因此,應根據(jù)溫度、濕度、粉塵等環(huán)境特征,選用適當防護形式的用電設備。電氣設備的結(jié)構及所采取的安全措施應能防護所在環(huán)境中各種不安全因素的影響。生產(chǎn)環(huán)境或生產(chǎn)廠房可按多種方式分類。根據(jù)不同電擊的危險程度,將用電環(huán)境分為三類:較大危險的環(huán)境、有較大危險的環(huán)境和特別危險的環(huán)境。無較大危險的環(huán)境:正常情況下有絕緣地板、沒有接地導體或接地導體很少的干燥、無塵環(huán)境,屬于無較大危險的環(huán)境。如普通住房、辦公室、某些實驗室、儀表裝配車間等。有較大危險的環(huán)境:①空氣相對濕度經(jīng)常超過75%的潮濕環(huán)境;②環(huán)境溫度經(jīng)常或晝夜間周期性地超過35℃的炎熱環(huán)境;③生產(chǎn)過程中排出工藝性導電粉塵(如煤塵、金屬塵等)并沉積在導體上或進入機器、儀器內(nèi)的環(huán)境;④有金屬、泥土、鋼筋混凝土等導電性地板或地面的環(huán)境;⑤工作人員同時接觸接地的金屬構架、金屬結(jié)構等,又接觸電氣設備金屬殼體的環(huán)境。如機械廠的金工車間和鍛工車間、冶煉廠的壓延車間、拉絲車間、電爐電極車間、點刷車間,煤粉車間、水泵房、空氣壓縮站、成品庫、車庫等。2023/2/15特別危險的環(huán)境:①室內(nèi)天花板、墻壁、地板等各種物體都潮濕,空氣相對濕度接近100%的特別潮濕的環(huán)境;②室內(nèi)經(jīng)?;蜷L時間存在腐蝕性蒸氣、氣體、液體等化學活性介質(zhì)或有機介質(zhì)的環(huán)境;③具有兩種及兩種以上有較大危險環(huán)境特征的環(huán)境。
(如:有導電性地板的潮濕環(huán)境、有導電性粉塵的炎熱環(huán)境)很多生產(chǎn)廠房,如鑄造車間、酸洗車間、電鍍車間、電解車間、漂染車間、化工廠的大多數(shù)車間,以及發(fā)電廠的所有車間,室外電氣裝置區(qū)域、電纜溝等,都屬于特別危險環(huán)境。企業(yè)選擇電氣設備時,應根據(jù)電氣設備的用電環(huán)境危險性類型,考慮防護工作場所各種不安全因素,選擇適當防護等級的電氣設備。二、電氣設備外殼防護等級所謂外殼防護等級就是電氣設備外殼機械防護能力的分級。1、外殼防護功能及分級電機和低壓電器的外殼防護包括兩種防護,第一種防護是對固體異物進入內(nèi)部的防護以及對人體觸及內(nèi)部帶電部分或運動部分的防護,級別從0到6;第二種防護是對水進入內(nèi)部的防護,級別從0到8。(見后兩頁ppt內(nèi)容)2、外殼防護等級表示方法第一種防護分為7級,各級防護性能見下表:①:對用同軸外扇冷卻的電機,風扇的防護應能防止其風葉或輪輻被試指觸及;在出風口,直徑50mm的試指插入時,不能通過護板。②:不包括泄水孔,泄水孔不應低于第②級的規(guī)定。第二種防護分為9級,各級防護性能見下表:表2電氣設備第二種防護性能2、外殼防護等級表示方法根據(jù)GB4208-84標準,外殼防護等級按如下方法標志:前附加字母是電機產(chǎn)品的附加字母,W表示氣候防護式電機,R表示管道通風式電機。第一位數(shù)字表示第一種防護型式等級。第二位數(shù)字表示第二種防護型式等級。僅考慮一種防護時,另一位數(shù)字用“X”代替
后附加字母也是電機產(chǎn)品的附加字母,S表示在靜止狀態(tài)下進行第二種防護型式試驗的電機,M表示在運轉(zhuǎn)狀態(tài)下進行第二種防護型式試驗的電機。如無需特別說明,附加字母可以省略。3、電氣設備防觸電保護分類從電氣安全的角度,按照防范基本絕緣失效的觸電方式,低壓電氣設備可分為:0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ四類。0類設備
僅靠基本絕緣作為防觸電保護的設備,當設備有能觸及的可導電部分時,該部分不與設施固定布線中的保護(接地)線相連接,一旦基本絕緣失效,則安全性完全取決于使用環(huán)境。2.Ⅰ類設備
設備的防觸電保護不僅靠基本絕緣,還包括一種附加的安全措施,即將能觸及的可導電部分與設施固定布線中的保護(接地)線相連接。3.Ⅱ類設備
設備的防觸電保護不僅靠基本絕緣,還具備象雙重絕緣或加強絕緣這樣的附加安全措施。這種設備不采用保護接地的措施,也不依賴于安裝條件。Ⅱ類設備的標識符號為“回”4.
Ⅲ類設備
設備的防觸電保護依靠安全特低電壓(SELV)供電,且設備內(nèi)可能出現(xiàn)的電壓不會高于安全特低電壓。Ⅲ類設備是從電源方面就保證了安全。應注意Ⅲ類設備不得具有保護接地手段。必要時,可因工作(與保護目的不同)的原因,采取與大地相連的措施,但必須在技術上無損于安全水平。有金屬外殼的Ⅲ類設備必要時可采用等電位連接線與外殼相連。Ⅲ類設備的標識符號為“”類別,項目0類設備Ⅰ類設備Ⅱ類設備Ⅲ類設備設備特征無保護接地有保護接地有附加絕緣,不需要保護接地安全特地電壓安全措施使用環(huán)境與地絕緣接地線與接地系統(tǒng)連接雙重絕緣或加強絕緣特地低壓供電2023/2/1126.1.2電動機
電動機是工業(yè)企業(yè)最常用的電氣設備,起作用是把電能轉(zhuǎn)換為機械能。作為動力機,電動機具有結(jié)構簡單,操作方便、價格低、效率高等優(yōu)點。廠礦中電動機消耗的電能占總能耗量的70%,可見,電動機的安全運行是保證廠礦企業(yè)正常生產(chǎn)的基本條件之一。2023/2/1136.1.2電動機
電動機直流電動機交流電動機異步電動機(感應電動機)繞線式電動機籠型電動機同步電動機1.電動機的分類-按電能種類分2023/2/114(1)直流電動機——其電磁機構由定子部分和轉(zhuǎn)子部分組成。直流電動機的定子上裝有極性固定的磁極,直流電源經(jīng)整流子(換向器)接入轉(zhuǎn)子(電樞),轉(zhuǎn)子電流與定子磁場相互作用產(chǎn)生機械力矩使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。直流電動機結(jié)構復雜,成本高,維護困難,但有良好的調(diào)速性能和啟動性能。因此對調(diào)速要求較高的機械如龍門刨床、鏡床、軋鋼機等,或者需要啟動轉(zhuǎn)矩較大的生產(chǎn)機械如起重機、電力牽引設備等往往采用直流電動機來驅(qū)動。2023/2/115(2)交流電動機①同步電動機——其轉(zhuǎn)子上裝有極性固定的磁極。定子接通交流電源后,轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn);至轉(zhuǎn)速達到同步轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速)的95%時,轉(zhuǎn)子經(jīng)滑環(huán)接通直流電源,電動機進入同步運轉(zhuǎn)。同步電動機的結(jié)構也比較復雜,制動困難、不能調(diào)速。主要用于不需調(diào)速的、不頻繁啟動的大型設備。2023/2/116異步電動機轉(zhuǎn)子上不接電源,由定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電動勢和感應電流,感應電流再與旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。異步電動機的轉(zhuǎn)速必定低于同步轉(zhuǎn)速,否則,其間不發(fā)生感應(轉(zhuǎn)子不切割磁力線),不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。異步電動機分為籠型電動機轉(zhuǎn)子和繞線轉(zhuǎn)子電動機。②異步電動機——籠型電動機的轉(zhuǎn)子繞組是籠狀短路繞組,結(jié)構簡單,工作可靠,維護方便,但啟動性能和調(diào)速性能差?;\型電動機廣泛用于機床、泵、風機等多種機械的電力拖動應用最多的電動機。2023/2/117②異步電動機——繞線式電動機轉(zhuǎn)子繞組經(jīng)滑環(huán)與外部電阻器等元件連接,用以改變啟動特性和調(diào)速。繞線式電動機主要用于啟動、制動控制頻繁和啟動困難的場合,如起重機械和一些冶金機械等。2023/2/1181、電動機的分類——按安全防護形式分從保證電動機的正常運行、防止周圍介質(zhì)對電動機的損害以及防止因電動機故障對環(huán)境造成危害的角度,電動機有以下防護形式分類:開啟式:電動機的兩段、兩側(cè)都有大的通風口,散熱較好,適合在干燥、清潔的環(huán)境中使用。防護式:外殼有遮蓋裝置、能防止水滴、鐵屑或其他雜物在與垂直方向成45°以內(nèi)的角度落入電動機內(nèi)部。在基座的下面有通風口、散熱較好,適合在干燥沒有腐蝕和爆炸性氣體的環(huán)境。封閉式:完全封閉式。又分為自冷式、自扇冷式、他扇冷式、管道通風式及密封式。前四種適用于塵土大、特別潮濕、有腐蝕性氣體、易引起火災的惡劣環(huán)境,如化工廠、水泥廠、研磨車間等。而密封式可以浸在液體中使用,如,潛水泵類電動機。防爆式:電動機在密封的基礎上制成隔爆形式,機殼不但密封,而且具有足夠的強度,一旦有爆炸性氣體侵入電動機內(nèi)部而發(fā)生爆炸時,電動機外殼能承受其內(nèi)部爆炸產(chǎn)生的壓力,火花不會竄至外界而引起外界氣體大范圍爆炸。凡是有易燃、易爆性氣體存在的場所,如礦井、油井、煤氣站均應采用防爆電動機。2023/2/1191、電動機的分類——按絕緣等級和允許溫升分類電動機的發(fā)熱和溫升是決定其容量的主要因素。電動機中耐熱最差的是絕緣材料,一旦絕緣材料損壞,將造成短路,將使電動機燒毀。電動機常用絕緣(耐熱)等級一般有5個等級,代表其絕緣結(jié)構的五個最高溫度限值。溫升是直觀表示電動機發(fā)熱效果的技術指標,以40°作為基準環(huán)境溫度,絕緣耐熱等級溫度與基準環(huán)境溫度的差值即為允許溫升。絕緣等級最高工作溫度/°允許溫升/°A10565E12080B13090F155115H1801402023/2/1202.電動機的選用(1)根據(jù)環(huán)境條件,選用相應防護等級的電動機:例如,多塵、水土飛濺或火災危險場所應選用封閉電動機,爆炸危險場所應選用防爆型電動機等。(2)電動機的功率必須與生產(chǎn)機械負荷的大小及其持續(xù)和間斷的規(guī)律相適應。(3)根據(jù)負荷的啟、制動及調(diào)速要求,選用相應類型的電動機。2023/2/1213.電動機故障①電動機過載時有以下現(xiàn)象:(1)電動機定子過電流;(2)電動機整體或局部過熱;(3)電動機發(fā)出不正常的嗡嗡聲;(4)電動機轉(zhuǎn)速明顯下降;(5)電動機及其所帶負載發(fā)生不應有的振動;(6)繞線式異步電動機電刷火花較大。
2023/2/122②異步電動機的不對稱運行
A.三相電動機缺一相運行。會造成啟動電流大,轉(zhuǎn)速降低,機體振動,發(fā)出嗡嗡聲,長期運行燒毀繞組。B.三相電動機兩相一零運行。這是一種十分危險的運行方式。三相電動機兩相一零運行是由于一條相線與接向金屬外殼的保護零線接錯造成的。這時電動機外殼帶電,觸電危險性很大。如果負載轉(zhuǎn)矩不大,接通電源時,電動機仍能正向啟動;運行時轉(zhuǎn)速變化很小,異常聲音也不明顯。因此,這種故障狀態(tài)可能給人以錯覺,使人忽略電動機外殼帶電的危險。
2023/2/1234.電動機安全運行條件(1)運行參數(shù)——電動機的電壓、電流、頻率、溫升等運行參數(shù)應符合要求。電壓波動不得超過5%~10%,電壓不平衡不得超過5%,電流不平衡不得超過10%。當環(huán)境溫度為35℃時,電動機的允許溫升可參表;環(huán)境溫度低于35℃時,電動機功率可增加(35-t)%,但最多不得超過8%~10%;環(huán)境溫度高于35℃時,電動機功率應降低(t-35)%。
部位絕緣等級測量方法AEBFH繞組708595105130電阻法鐵心708595105130溫度計法滑環(huán)70溫度計法滾動軸承80溫度計法滑動軸承45溫度計法2023/2/124(2)絕緣——電動機的各項絕緣指標應符合第三章要求,其絕緣電阻見表。額定電壓/V6000<500≤42繞組溫度/℃204575204575204575交流電動機定子繞組/MΩ2515631.50.50.150.10.05繞線式轉(zhuǎn)子繞組和滑環(huán)/MΩ---31.50.50.150.10.05直流電動機電樞繞組和換向器/MΩ---31.50.50.150.10.052023/2/125(3)保護——電動機的保護應當齊全。用熔斷器保護時,熔體額定電流應取為異步電動機額定電流的1.5倍(減壓啟動)或2.5倍(全壓啟動)。用熱繼電器保護時,熱元件的電流不應大于電動機的額定電流的1.1~1.25倍。(4)維護和維修——電動機應定期進行檢修和保養(yǎng)工作。日常檢修工作包括清除外部灰塵和油污。檢查軸承并換補潤滑油,檢查潤滑油、滑環(huán)和整流子并更換電刷,檢查接地(零)線,緊固各螺絲,檢查引出線連接和絕緣,檢查絕緣電阻等。(5)外觀——電動機應保持主體完整、零附件齊全、無損壞并保持清潔。(6)資料——除原始技術資料外,還應建立電動機運行記錄、試驗記錄、檢修記錄等資料。2023/2/1265.電動機故障處理電動機或其控制電器內(nèi)起火冒煙、劇烈振動、溫度超過允許值并繼續(xù)上升、轉(zhuǎn)速突然明顯下降、三相電動機缺相運行、電動機內(nèi)發(fā)出撞擊聲或其控制電器、被拖動機械嚴重故障時,應停止運行。2023/2/1276.1.3單相電氣設備
單相電氣設備包括照明設備、家用電器、小型電動工具、小電爐及其他小型電氣設備。統(tǒng)計表明,單相設備上的觸電事故比其他事故都多,因此,要特別重視單相電氣設備的安全措施。1.單相電氣設備防觸電分類0類設備僅僅依靠基本絕緣來防止觸電的電氣設備0I類設備依靠基本絕緣來防止觸電的,也可以有雙重絕緣或加強絕緣的部件,以及在安全電壓下工作的部件的電氣設備I類設備依靠基本絕緣外,還有接零或接地等附加措施的電氣設備II類設備具有雙重絕緣和加強絕緣措施的電氣設備III類設備采用基本絕緣和安全電壓措施的電氣設備2023/2/1282.通用安全要求(1)防觸電措施
單相電氣設備數(shù)量大,種類多、分布廣,人們接觸這些設備的機會多,經(jīng)常是在人的緊握之下運行。一旦漏電,將有較大的電流流過人體,而且操作者有可能因痙攣而抓緊帶電體不能脫離電源,使觸電的危險加大。這些設備有很大的移動性,而且電源線容易受拉、磨損漏電,電源線連接處容易脫落而使金屬外殼帶電,從而導致觸電事故。這些設備沒有固定的工位,運行時振動大,而且可能在惡劣的條件下運行,本身容易損壞而使金屬外殼帶電,從而導致觸電事故。此外,單相設備都由一條相線和一條工作零線供電,容易混淆工作零線與保護零線之間的關系和接法,并由此造成事故。因此,這類設備觸電的危險性較大,事故發(fā)生率較大,所以,必須對這類設備采取有力的防觸電措施。①單相電氣設備的安裝、使用都應保持三相負荷的平衡。②單相系統(tǒng)的工作零線應與相線的截面積相同。③單相電氣設備應裝置漏電保護裝置。④電氣設備的安裝、維護應由專業(yè)人員進行,嚴禁亂接亂拉。(2)防火措施由于各種短路引起的單相電氣設備電氣火災占全部電氣火災的20%以上。其中,線路年久失修、絕緣老化引起短路,線路過負載運行,接頭松動,電器積塵、受潮,熱源接近電器或電器接近易燃物或通風、散熱失效等是導致電氣火災的重要原因。很大部分是由于電氣線路安裝方式不合格、間距不夠或位置選擇不當造成的。接頭松動也是引起單相設備電氣火災的重要原因,由此原因引起的火災占全部電氣火災的10%以上。①電爐、燈泡、日光燈鎮(zhèn)流器等電器應避開易燃物,周圍通風良好。②各種單相電氣設備的溫度和溫升不得超過允許值。③對運行中的單相設備,應經(jīng)常檢查和清掃,不能讓單相設備帶故障運行。④不論是長時使用還是短時使用,用完后應及時切斷電源。⑤電爐、電熨斗、電烙鐵等溫度高、熱容量大的電器必須靜置一段時間,待冷卻后再予包裝收藏。⑥導線接頭應始終保持接觸緊密,固定連接處不得松動。
2023/2/1303.電氣照明(1)電氣照明的類別按光源的性質(zhì)照明功能工作照明用于整個場地的一般照明事故照明(包括應急照明)用于工作場地的局部照明熱輻射光源(如白熾燈、碘鎢燈等)氣體放電光源照明(如日光燈、高壓汞燈等)2023/2/131(1)電氣照明的類別2023/2/132
(2)電氣照明線路的選擇一般照明一般照明的電源采用220V電壓,但若燈具達不到要求的最小高度時,應采用36V安全電壓。凡有較大危險的環(huán)境里的局部照明燈和手持照明燈(行燈),應采用36V或24V安全電壓。在金屬容器內(nèi)、水井內(nèi)、特別潮濕的地溝內(nèi)等特別危險環(huán)境中使用的手持照明燈,應采用12V安全電壓。事故照明爆炸危險環(huán)境、中毒危險環(huán)境、火災危險性較大的環(huán)境及手術室之類一旦停電即關系到人身安危的環(huán)境、500人以上的公共環(huán)境、一旦停電使生產(chǎn)受到影響會造成大量廢品的環(huán)境等都應有事故照明(至少應有應急照明)。事故照明線路不能與動力線路或照明線路合用,而必須有自己的供電線路。2023/2/133
(3)電氣照明安裝及安全要求1)應根據(jù)環(huán)境條件選用適當防護型式的照明裝置。2)為了安全,應采用帶電部分不暴露在外的螺口燈座。為了防止火災,除敞開式燈具外,凡100W及其以上的照明器應采用瓷燈座。從安全角度考慮,燈座不宜帶有開關或插座。2023/2/1343)戶內(nèi)吊燈燈具高度一般不應小于2.5m。4)燈具安裝應牢固可靠。5)照明燈具、日光燈鎮(zhèn)流器等發(fā)熱元件不能緊貼可燃物安裝。6)燈具若帶電金屬件、金屬吊管和吊鏈應采取接零(或接地)措施。7)每一照明支路上熔斷器熔體的額定電流不應超過15~20A,每一照明支路上所接的燈具,室內(nèi)原則上不超過20盞(插座應按燈計入),室外原則上不超過10盞(節(jié)日彩燈除外)。8)照明配線應采用額定電壓500V的絕緣導線。9)照明線路應避開暖氣管道,其間距離不得小于30cm。10)配電箱內(nèi)單相照明線路的開關必須采用雙極開關;照明器具的單極開關必須裝在相線上。11)照明線路的相線和工作零線上都應裝有熔斷器。12)單相插座遵循“上相(L)下零(N)、右相(L)左零(N)”的原則。2023/2/1354.手持電動工具和移動式電氣設備手持電動工具包括手電鉆、手砂輪、沖擊電鉆、電錘、手電鋸等工具。移動式設備包括蛙式打夯機、振搗器、水磨石磨平機、電焊機等電氣設備。2023/2/136使用手持電動工具的安全要求:(1)工具的額定使用條件應與實際使用條件相適應。工具的各部件及連接處應完好、牢固。(2)電源線應采用橡皮絕緣軟電纜。電纜不得有破損或龜裂,中間不得有接頭。(3)I類設備應有良好的接零或接地措施,且保護導體應與工作零線分開。(4)使用I類手持電動工具應根據(jù)用電特征安裝漏電保護器或采取電氣隔離及其他安全措施。(5)絕緣電阻合格,帶電部分與可觸及導體之間的絕緣電阻I類設備不低于2MΩ,Ⅱ類設備不低于7MΩ。(6)根據(jù)需要裝設漏電保護裝置。(7)Ⅱ類和Ⅲ類手持電動工具修理后,不得降低原設計確定的安全技術指標。(8)電動工具用畢后,應及時切斷電源,并妥善保管。2023/2/1375.交流弧焊機使用注意事項2023/2/138(1)安裝前應檢查弧焊機是否完好;絕緣電阻是否合格(一次側(cè)絕緣電阻不應低于1MΩ,二次側(cè)絕緣電阻不應低于0.5MΩ)。(2)弧焊機應與安裝環(huán)境條件相適應,并應安裝在干燥、通風良好處。(3)弧焊機一次側(cè)額定電壓與電源電壓相符合,接線應正確,應經(jīng)端子排接線。(4)弧焊機一次側(cè)熔斷器熔體的額定電流略大于弧焊機的額定電流即可。(5)二次側(cè)線長度一般不應超過20~30m,否則,應驗算電壓損失。(6)弧焊機外殼應當接零(或接地)。(7)弧焊機二次側(cè)焊鉗連接線不得接零(或接地)、二次側(cè)的另一條線也只能一點接零(或接地),以防止部分焊接電流經(jīng)其他導體構成回路。(8)移動焊機必須停電進行。
2023/2/1396.2低壓電器
6.2.1低壓電器的分類6.2.2低壓控制電器6.2.3低壓保護電器
2023/2/1406.2.1低壓電器的分類低壓電器可分為控制電器和保護電器??刂齐娖髦饕脕斫油ê蛿嚅_線路,以及用來控制用電設備。如:刀開關、低壓斷路器、減壓啟動器、電磁啟動器等。保護電器主要用來獲取、轉(zhuǎn)換和傳遞信號,并通過其他電器對電路實現(xiàn)控制。如:熔斷器、熱繼電器等。當開關電器接通或斷開電路時,電壓和電流達到一定值時,觸頭之間就會產(chǎn)生強烈的白光,稱為電弧。
電弧的實質(zhì)是一種氣體游離放電現(xiàn)象。電弧的產(chǎn)生
觸頭的周圍原本是空氣或其他絕緣介質(zhì),為什么在動靜觸頭分離瞬間會變成導電的電弧呢?原因就在于在絕緣介質(zhì)中出現(xiàn)了大量的自由電子。大量自由電子由陰極向陽極的定向運動形成了電弧。2023/2/1421.低壓控制電器通用安全要求(1)電壓、電流、斷流容量、操作頻率、溫升等運行參數(shù)符合要求。(2)結(jié)構型式與使用的環(huán)境條件相適應。(3)滅弧裝置(包括滅弧罩、滅弧觸頭、滅弧用絕緣板)完好。(4)觸頭接觸表面光潔,接觸緊密并有足夠的接觸壓力。各極觸頭應當同時動作。(5)防護完善,門(或蓋)上的聯(lián)鎖裝置可靠,外殼、手柄、漆層無變形和損傷。(6)安裝合理、牢固,操作方便,且能防止自行合閘;與臨近設施的間距符合安裝要求。(7)正常時不帶電的金屬部分接地(或接零)良好。(8)絕緣電阻符合要求。2023/2/1432.刀開關刀開關是最簡單的控制電器。刀開關是手動開關,包括膠蓋刀開關、石板刀開關、鐵殼開關、轉(zhuǎn)換開關、組合開關等。手動減壓啟動器屬于帶有專用機構的刀開關。刀開關只能用于不頻繁啟動。2023/2/144刀開關沒有或只有簡單的滅弧裝置,因此刀開關無力切斷短路電流。因此,刀開關下方應裝有熔體或熔斷器。2023/2/145刀開關使用注意事項(1)膠蓋刀開關只能用來控制5.5KW以下的三相電動機。刀開關的額定電壓必須與線路電壓相適應。(2)380V的動力線路,應采用500V的閘刀開關;220V的照明線路,可采用250V的刀開關。(3)對于照明負荷刀開關的額定電流大于負荷電流即可;對于動力負荷,開關的額定電流應大于負荷電流的3倍。(4)閘刀開關所配用熔斷器和熔體的額定電流不得大于開關的額定電流。(5)用刀開關控制電動機時,為了維護和操作的安全,應該在刀開關上方另裝一組插式熔斷器。2023/2/146
3.低壓斷路器低壓斷路器又叫自動開關或空氣開關。在正常情況下,低壓斷路器可用來不頻繁地通斷電路及控制電機,當電路中發(fā)生過載、短路及失壓故障時,還能自動切斷故障電源。是低壓配電系統(tǒng)中重要的控制和保護電器。2023/2/147斯泰宇空氣開關切面圖框架式低壓斷路器切面圖
2023/2/148(1)斷路器工作原理低壓斷路器主要由感受元件、執(zhí)行元件和傳遞元件組成。也可說由操作機構、觸點、保護裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)組成。
1-主觸點、2-自由脫扣機構、3-過電流脫扣器、4-分勵脫扣器、5-熱脫扣器、6-欠電壓脫扣器、7-停止按鈕2023/2/149自動空氣開關的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后,自由脫扣機構將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián),欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時,過電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機構動作,主觸點斷開主電路。當電路過載時,熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲,推動自由脫扣機構動作。當電路欠電壓時,欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用,在正常工作時,其線圈是斷電的,在需要距離控制時,按下起動按鈕,使線圈通電,銜鐵帶動自由脫扣機構動作,使主觸點斷開。
2023/2/150(2)低壓斷路器的保護特性保護特性是指動作時間t與過流脫扣器動作電流I的關系。
圖為低壓斷路器的保護特性圖。可以看出,自動開關的保護特性具有選擇性:ab段(過載保護部分)、df段(瞬時動作部分)、ce段(延時動作部分)。ab段:過載保護部分。其動作時間與動作電流成反時限關系,過載倍數(shù)越大,動作時間越短。df段:瞬時動作部分。故障電流超過與d點對應的電流值,過流脫扣器便瞬時動作。ce段:延時動作部分。故障電流大于c點之值,過流脫扣器經(jīng)延時后動作。根據(jù)保護對象的要求,自動開關的保護特性有兩段式:如abdf式(過載長延時和短路瞬時動作)或abce式(過載長延時和短路短延時。2023/2/151(3)低壓斷路器的特點①低壓斷路器有很強的分斷能力。②低壓斷路器有良好的保護特性,能在極短的時間內(nèi)完全斷開線路。③低壓斷路器的自由脫扣機構有聯(lián)鎖作用,當線路未恢復正常、脫扣器未恢復原位時,不能合閘送電。(4)低壓斷路器的選用①低壓斷路器的額定電壓及其欠電壓脫扣器的額定電壓不得低于線路額定電壓,斷路器的額定電流及其過電流脫扣器的額定電流不應小于線路計算負荷電流。②斷路器的極限通斷能力不應小于線路最大短路電流。③長延時動作過電流脫扣器應按照線路計算負荷電流或電動機額定電流整定,使具有反時限特性,以實現(xiàn)過載保護。④自動開關的過電流保護特性必須與被保護對象的允許發(fā)熱特性相匹配。
2023/2/152(5)低壓斷路器的安裝要求①按規(guī)定的方向正確安裝,只能垂直裝設,觸頭的閉合和斷開有明顯顯示。②連接線接觸良好,上下導線端接點必須使用規(guī)定截面導線或母線連接。③安裝時不能去除滅弧罩,應保持滅弧罩的完好無損。(6)低壓斷路器的維護①使用前將電磁鐵工作面上的防銹油脂擦凈,以免影響其動作值;②定期檢修時清除落在自動開關上的灰塵,以免降低其絕緣;③)使用一定次數(shù)后,應清除觸頭表面的毛刺、顆粒等物;觸頭磨損超過原來厚度的1/3時,應予更換;④經(jīng)分斷短路電流或多次正常分斷后,清除滅弧室內(nèi)壁和柵片上的金屬顆粒和黑煙,以保持良好的絕緣和滅弧性能;⑤必要時,給操作機構的轉(zhuǎn)動部位加潤滑油;⑥定期檢查各脫扣器的整定值和延時。
2023/2/1536.2.3低壓保護電器
低壓保護電器主要包括熔斷器、熱繼電器、電磁式過電流繼電器以及低壓斷路器、減壓啟動器、電磁接觸器里安裝的各種脫扣器。熱繼電器是利用電流的熱效應來推動動作機構使觸頭閉合或斷開的保護電器,主要用于電動機的過載保護、斷相保護、電流不平衡保護以及其他電氣設備發(fā)熱狀態(tài)時的控制。工作時將小阻值電阻絲(熱元件)串接在電動機的主電路中,電阻絲圍繞雙金屬片,當熱元件中通過的電流超過其額定值而過熱時,雙金屬片受熱后彎曲,導致扣板脫扣,扣板在彈簧的拉力下將常閉觸點斷開。觸點是串接在電動機的控制電路中的,使得控制電路中的接觸器的動作線圈斷電,從而切斷電動機的主電路。
2023/2/154大功率鼠籠式電動機啟動時一般采用減壓啟動器、星—三角降壓、延邊三角型降壓、串聯(lián)電抗器等啟動方式啟動。
2023/2/155電磁式接觸器的工作原理:線圈通電后,在鐵芯中產(chǎn)生磁通及磁力。此磁力克服彈力使得銜鐵吸合,帶動觸點機構動作,常閉觸點打開,常開觸點閉合,互鎖或接通線路。線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時,磁力小于彈力,使得銜鐵釋放,觸點機構復位,斷開線路或解除互鎖。1-滅弧罩
2-觸點壓力彈簧片
3-主觸點
4-反作用彈簧
5-線圈
6-短路環(huán)
7-靜鐵心
8-彈簧
9-動鐵心
10-輔助常開觸點
11-輔助常閉觸點2023/2/1561、低壓常用保護方式短路保護。短路保護是指線路或設備發(fā)生短路時,迅速切斷電源的一種保護。熔斷器、電磁式過電流繼電器和脫扣器都是常用的短路保護元件。(2)過載保護。它是當線路或設備的載荷超過允許范圍時,能延時切斷電源的一種保護。熱繼電器和熱脫扣器是常用的過載保護元件。(3)失壓(欠壓)保護。當電源電壓消失或低于某一限度時,它能自動斷開線路。失壓(欠壓)保護由失壓(欠壓)脫扣器等元件執(zhí)行。2023/2/1572、熔斷器(1)熔斷器的結(jié)構與原理低壓熔斷器由熔斷體(簡稱熔體)、熔斷器底座和熔斷器支持件組成。熔體是核心部件做成絲狀(熔絲)或片狀(熔片)。低熔點熔體由銻鉛合金、錫鉛合金、鋅等材料制成;高熔點熔體由銅、銀、鋁制成。根據(jù)結(jié)構型式,熔斷器分為管式熔斷器、螺塞式熔斷器、插式熔斷器、盒式熔斷器等。負載電流通過熔體,由于電流的熱效應而使熔體的溫度上升,當電路發(fā)生過載或短路故障時,電流大于熔體允許的正常發(fā)熱電流,使熔體溫度急劇上升,當達到熔點溫度時,熔體自行熔斷,分斷電路,從而保護了電氣設備。2023/2/158(2)熔斷器的特性保護特性和分斷能力是熔斷器的主要技術參數(shù)。1)分斷能力:是指熔斷器在額定電壓及一定的功率因數(shù)下切斷短路電流的極限能力,因此,通常用極限分斷電流表示分斷能力。填料管式熔斷器的分斷能力較強。2)保護特性:是指流過熔體的電流與熔斷時間的關系曲線,如圖所示。保護特性是反時限曲線,而且有一個臨界電流Ic。
2023/2/159(3)熔斷器的應用1)用于變壓器的過載和短路保護;2)用于配電線路的局部短路保護;3)與低壓斷路器串接,輔助斷流容量不足的低壓斷路器切斷短路電流;4)用于電動機的短路保護;5)用于照明系統(tǒng)、家用電器的過流保護;6)臨時敷設線路的過流保護。2023/2/160(4)熔斷器的選用原則1)熔斷器的保護特性必須與被保護對象的過載特性配合良好;2)熔斷器的額定分斷能力應大于被保護電路可能出現(xiàn)的短路沖擊電流的有效值;3)在分級保護中,一般要求前一級熔體比后一級熔體的額定電流大2至3倍;4)在易發(fā)生故障的場所,應考慮選用可拆除式熔斷器;5)在易燃易爆場所,應選用封閉式熔斷器。2023/2/1616.3電氣線路安全安全電氣線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分。電氣線路可分為電力線路和控制線路電力線路主要是完成電能輸送任務控制線路是供保護和測量的連接之用電氣線路除應滿足供電可靠性或控制可靠性的要求外,還必須滿足各項安全要求。
6.3.1電氣線路種類和特點6.3.2電氣線路的安全要求6.3.3電氣線路常見的故障6.3.4電氣線路火災6.3.1電氣線路種類及特點電氣線路種類很多,按照敷設方式,分架空線路、電纜線路、穿管線路等按照導體的絕緣性質(zhì)劃分,分塑料絕緣線、橡皮絕緣線、裸線等。一、架空線路架空線路指檔距超過25m,利用桿塔敷設的高、低壓電力線路。架空線路主要由導線、桿塔、絕緣子、橫擔、金具、拉線及基礎等組成。架空線路的導線多采用鋼芯鋁絞線、硬銅絞線、硬鋁絞線和鋁合金絞線。廠區(qū)(特別是有火災危險的場所)的低壓架空線宜采用絕緣導線。1、桿塔架空線路的桿塔是用以支撐導線及其附件的按照材質(zhì)分為鋼筋混凝土桿、木桿和鐵塔按照功能分為直線桿塔、耐張桿塔、跨越桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔、分支桿塔和終端桿塔等。直線桿塔用于線路的直線段上,起支撐導線、橫擔、絕緣子、金具之用;耐張桿塔在斷線或緊線施工的情況下,能承受線路單方向的拉力,用于線路直線段幾座直線桿塔之間線段上;跨越桿塔是高大、加強的耐張型桿塔,用于線路跨越鐵路、公路、河流等處;轉(zhuǎn)角桿塔用于線路改變方向處,能承受線路兩方面的合力;分支桿塔用于線路分支處,能承受各方向線路的合力;終端桿塔用于線路的終端,能承受線路全部導線的拉力。2023/2/1652023/2/1662023/2/1672023/2/1682、絕緣子架空線路的絕緣子用以支撐、懸掛導線并使之與桿塔絕緣,它分為針式絕緣子、蝶式絕緣子、懸式絕緣子、陶瓷橫擔絕緣子和拉緊絕緣子等。2023/2/1703、橫擔架空線路的橫擔是用以支撐導線的,常用的橫擔有角鐵橫擔、木橫擔和陶瓷橫擔。4、金具架空線路的金具主要用于固定導線和橫擔,包括線夾、橫擔支撐、抱箍、墊鐵、連接金具等金屬器件。2023/2/1735、拉線架空線路的拉線及其基礎用以平衡桿塔各方向受力,保持桿塔的穩(wěn)定性。7、架空線路的技術參數(shù)檔距:同一線路上相鄰兩電桿中心線間的距離(10KV及以下40-50m)線間距離:同一電桿上導線之間距離。與線路電壓、檔距有關(10KV及以下最小線間距離0.6m;低壓最小間距0.5m)弧垂:對平地,架空線路最低點與兩端電桿上導線懸掛點間垂直距離(不能過大或過小,根據(jù)檔距、導線材料、截面積有關。過大不安全,過小拉力大)導線與地面距離:10KV及以下高壓6.5m,低壓6m。8、架空線路的特點造價低施工和維修方便機動性強但架空線路容易受大氣中各種有害因素的影響妨礙交通和地面建設而且容易與鄰近的高大設施、設備或樹木接觸(或過分接近),會導致觸電、短路等事故。二、電纜線路電纜線路由導線、絕緣層、包護層等構成;電力電纜線路由電力電纜、終端頭和中間接頭組成。1、導線:傳輸電能,用銅或鋁的單股或多股線,通常用多股;絕緣層:使導線與導線、導線與包護層互相絕緣,絕緣材料有橡膠、瀝青、聚乙烯、聚氯乙烯、棉、麻、綢、油浸紙和礦物油、植物油等,目前大多數(shù)用油浸紙;包護層:保護絕緣層,并有防止絕緣油外溢的作用,分為內(nèi)護層和外護層;內(nèi)保護層分鉛包、鋁包、聚氯乙烯護套、交聯(lián)聚乙烯護套、橡套等幾種,外保護層分黃麻襯墊、鋼鎧和和防腐層。2023/2/1782、電纜頭戶外電纜終端頭有鑄鐵外殼、瓷外殼終端接頭和環(huán)氧樹脂終端接頭;戶內(nèi)用電纜終端接頭常用環(huán)氧樹脂終端接頭和尼龍終端接頭。電纜中間接頭有環(huán)氧樹脂中間接頭、鉛套中間接頭和鑄鐵中間街頭。電纜接頭事故占電纜事故的70%。2023/2/1803、電纜線路的特點:1)造價高2)不方便分支3)施工和維修難度大4)不容易受大氣中各種有害因素的影響5)不妨礙交通和地面建設?,F(xiàn)代企業(yè)中,電纜線路得到了廣泛的應用,特別是在有腐蝕性氣體或蒸汽、有爆炸的火災危險的場所,應用最為廣泛。4、電纜線路布線的防火措施
1)規(guī)范施工在敷設電纜時,施工人員必須保證施工質(zhì)量,規(guī)范施工。在施工時要防止牽引力過大、彎曲過度、填土不實、埋設深度不夠等造成的,機械性損傷。電纜的中間接頭和終端頭統(tǒng)稱為電纜頭。電纜頭是影響電纜絕緣性能的關鍵部位,最容易成為引火源。因此,電纜頭在投入運行前要做耐壓和絕緣電阻的測量,確保施工質(zhì)量,保證接頭的連接良好。2)封堵電纜孔洞必須把電纜穿越樓板、墻壁、電纜溝、道及電纜豎井的孔洞,用非燃燒材料嚴密封堵,進行隔絕,防止電纜火災蔓延擴大;在電纜溝、道的分叉處和電纜通往建筑物的出人口,應設防火隔墻或防火門。防火隔墻上電纜穿越的孔隙,也應用非燃燒材料封填;電纜穿越樓板、墻壁等地方,若用金屬穿管,應將金屬管口空隙用石棉或石棉泥填塞嚴密。3)采用電纜防火材料常見的電纜防火材料有防火涂料。難燃槽盒、耐火隔板、防火堵料、防火網(wǎng)等。通過防火材料的使用,阻止熱量傳遞,防止火焰直接損壞,縮小火勢范圍,阻止火災蔓延,具有較好的作用。4)加強檢測與維護要經(jīng)常對電纜進行檢測和維護工作,加強線路巡視,耐壓及負荷測量,發(fā)現(xiàn)故障、升溫應及時消除,以保證電纜的安全運行,防止在運行中發(fā)生事故。三、室內(nèi)配電線路低壓開關柜至動力車間配電箱、車間總動力配電箱至各分動力配電箱、動力配電箱至各用電設備之間的線路室內(nèi)配線種類繁多室內(nèi)配線方式與環(huán)境條件、負荷特征、建筑要求相適應。四、絕緣導線線路在導線外圍均勻而密封地包裹一層不導電的材料,如:樹脂、塑料、硅橡膠、PVC等,形成絕緣層,防止導電體與外界接觸造成漏電、短路、觸電等事故發(fā)生的電線叫絕緣導線。按絕緣材料分:橡膠絕緣、塑料絕緣導線按芯線材料分:銅芯、鋁芯按芯線結(jié)構分:單股、多股敷設方式:明敷、暗敷明敷:導線敷設在墻壁、桁架、天花板表面暗敷:導線穿管埋設在墻內(nèi)、地坪內(nèi)、天花板內(nèi)部五、裸導線線路室內(nèi)裸導線主要是母線或干線以硬母線為主封閉式母線槽室內(nèi)、外布線的防火措施:在室內(nèi)、外布線時,要正確選擇線路路徑,盡量走近路、走直路,避免曲折迂回,減少交叉跨越。同時,在選擇線路導線時,應根據(jù)具體環(huán)境特點,正確選用導線的類型,通常應考慮到防濕、防潮、防熱、防腐等因素,防止發(fā)生火災事故。在安裝室內(nèi)、外線路時,固定件的埋設,導線的連接和敷設,都要按規(guī)定嚴格施工,才能保證質(zhì)量,防患于未然,特別是導線穿墻,必須經(jīng)過穿墻套管,否則,極易發(fā)生磨損,而造成漏電、短路造成火災。布線時,應注意線間,導線固定點間以及線路與管道、地面之間必須保持一定距離,防止短路造成火災。電器線路常見故障電器線路故障觸電火災停電架空線路故障電纜線路故障2023/2/1906.3.2電氣線路的安全要求1.導電能力導線的導電能力包含發(fā)熱、電壓損失和短路電流等三方面的要求。(1)發(fā)熱條件為防止線路過熱,保證線路正常工作,導線運行最高溫度不得超過下列限值:橡皮絕緣線-65℃,塑料絕緣線-70℃,裸線-70℃,鉛包或鋁包電纜-80℃,塑料電纜-65℃。(2)電壓損失電壓損失是受電端電壓與供電端電壓之間的代數(shù)差。電壓損失太大,不但用電設備不能正常工作,而且可能導致電氣設備和電氣線路發(fā)熱。電壓太高將導致電氣設備的鐵芯磁通增大和照明線路電流增大;電壓太低可能導致接觸器等吸合不牢,吸引線圈電流增大;對于恒功率輸出的電動機,電壓太低也將導致電流增大;過分低的電壓還可能導致電動機堵轉(zhuǎn)。以上這些情況都將導致電氣設備損壞和電氣線路發(fā)熱。我國有關標準規(guī)定,對于供電電壓,10kV及以下動力線路的電壓損失不得超過額定電壓的±7%,低壓照明線路和農(nóng)業(yè)用戶線路的不得超過+7%~-10%。(3)短路電流為了短路時速斷保護裝置能可靠動作,短路時必須有足夠大的短路電流。這也要求導線截面不能太小。另一方面,由于短路電流較大,導線應能承受短路電流的沖擊而不被破壞。2023/2/1912.機械強度
運行中的導線將受到自重、風力、熱應力、電磁力和覆冰重力的作用。因此,必須保證足夠的機械強度。按照機械強度的要求,架空線路導線截面積最小值見表1;低壓配線截面積最小值見表2。表1架空線路導線最小截面(mm2)類別銅鋁及鋁合金鐵單股6106多股616102023/2/192表2低壓配線的最小截面(mm2)類別最小截面銅芯軟線銅線鋁線移動式設備電源線生活用生產(chǎn)用0.21.0----吊燈引線民用建筑,戶內(nèi)工業(yè)建筑,戶內(nèi)戶外0.40.51.00.50.81.01.52.52.5支點間距離為d的支持件上的絕緣導線d≤1m,戶內(nèi)d≤1m,戶外d≤2m,戶內(nèi)d≤2m,戶外d≤6m,戶內(nèi)d≤6m,戶外------1.01.51.01.52.52.51.52.52.52.546接戶線≤10m≤25m--2.54610穿管線1.01.02.5塑料護套線-1.01.5
應當注意,移動式設備的電源線和吊燈引線必須使用銅芯軟線,而除穿管線之外,其他型式的配線不得使用軟線。
2023/2/1933.間距
電氣線路與建筑物、樹木、地面、水面、其他電氣線路以及各種工程設施之間的安全距離見其他章。架空線路電桿埋設深度不得小于2m,并不得小于桿高的1/6。接戶線和進戶線的故障比較多見。安裝低壓接戶線應當注意以下各項間距要求:(1)如下方是交通要道,接戶線離地面最小高度不得小于6m;在交通困難的場合,接戶線離地面最小高度不得小于3.5m。(2)接戶線不宜跨越建筑物,必須跨越時,離建筑物最小高度不得小于2.5m。(3)接戶線離建筑物突出部位的距離不得小于0.15m、離下方陽臺的垂直距離不得小于2.5m、離下方窗戶的垂直距離不得小于0.3m、離上方窗戶或陽臺的垂直距離不得小于0.8m、離窗戶或陽臺的水平距離也不得小于0.8m。(4)接戶線與通訊線路交叉,接戶線在上方時,其間垂直距離不得小于0.6m;接戶線在下方時,其間垂直距離不得小于0.3m。(5)接戶線與樹木之間的最小距離不得小于0.3m。如不能滿足上述距離要求,須采取其他防護措施。除以上安全距離的要求外,還應注意接戶線長度一般不得超過25m;接戶線應采用絕緣導線,銅導線截面積不得小于2.5mm2(最好不得小于2mm2),鋁導線截面積不得小于10mm2;接戶線不宜從變壓器臺電桿引出,由專用變壓器附桿引出的接戶線應采用多股導線;接戶線與配電線路之間的夾角達到45°時,配電線路的電桿上應安裝橫擔;接戶線不得有接頭。2023/2/1944.導線連接導線有焊接、壓接、纏接等多種連接方式。導線連接必須緊密。原則上導線連接處的機械強度不得低于原導線機械強度的80%;絕緣強度不得低于原導線的絕緣強度;接頭部位電阻不得大于原導線電阻的1.2倍。
2023/2/1956.3.3電氣線路常見故障電氣線路故障可能導致觸電、火災、停電等多種事故。過熱是電氣線路的常見故障,線路過熱有多種原因:如,線路過載、接觸不良、線路散熱條件被破壞、運行環(huán)境溫度過高、短路(包括金屬性短路和非金屬性短路)、嚴重漏電、三相電動機堵轉(zhuǎn)、三相電動機缺相運行、電動機過于頻繁地起動等不安全狀態(tài)均可能導致線路過熱。1.架空線路故障架空線路敞露在大氣中,容易受到氣候、環(huán)境條件等因素的影響。當風力超過桿塔的穩(wěn)定度或機械強度時,將使桿塔歪倒或損壞。桿塔銹蝕或腐朽,正常風力也可能導致這種事故。大風還可能導致混線及接地事故。降雨可能造成停電或倒桿事故。細雨能使臟污的絕緣子發(fā)生閃絡,造成停電;傾盆大雨可能導致山洪爆發(fā)沖倒電桿。線路遭受雷擊,可能使絕緣子發(fā)生閃絡或擊穿。在嚴寒的雨雪季節(jié),導線覆冰將增加線路的機械負載,增大導線的弧垂,導致導線高度不夠;覆冰脫落時,又會導致導線跳動,造成混線。嚴冬季節(jié),導線收縮將增加導線的拉力,可能拉斷導線。2023/2/196高溫季節(jié),導線將因溫度升高而松弛,弧垂加大可能導致對地放電。大霧天氣可能造成絕緣子閃絡。鳥類筑巢、樹木成長、鄰近的開山采石或工程施工、風箏及其他拋物均可能造成線路短路或接地。廠礦生產(chǎn)過程中排放出來的煙塵和有害氣體會使絕緣子的絕緣水平顯著降低,以致在空氣濕度較大的天氣里發(fā)生閃絡事故;在木桿線路上,因絕緣子表面污穢,泄漏電流增大,會引起木桿、木橫擔燃燒事故;有些氧化作用很強的氣體會腐蝕金屬桿塔、導線、避雷線和金具。污閃事故是由于絕緣子表面臟污引起的。一般灰塵容易被雨水沖洗掉,對絕緣性能的影響不大。但是,化工、水泥、冶煉等廠礦排放出來的煙塵和廢氣含有氧化硅、氧化硫、氧化鈣等氧化物,沿海地區(qū)大氣中含有氯化鈉,對絕緣子危害極大。絕緣材料在電場作用下,尚未發(fā)生絕緣結(jié)構的擊穿時,其表面或與電極接觸的空氣中發(fā)生的放電現(xiàn)象,稱為絕緣閃絡。絕緣子的污穢閃絡:就是積聚在絕緣子表面上的具有導電性能的污穢物質(zhì),在潮濕天氣受潮后,使絕緣子的絕緣水平大大降低,在正常運行情況下發(fā)生的閃絡事故。污穢閃絡包括浮冰閃絡,就是積聚在絕緣子表面上的具有導電性能的污穢物質(zhì),在潮濕天氣受潮后,使絕緣子的絕緣水平大大降低,使絕緣子之間構成短路,在正常運行情況下發(fā)生的閃絡事故。
絕緣子表面的污穢物質(zhì),一般分為兩大類:
(1)自然污穢遇雨霧結(jié)的浮冰,空氣中飄浮的微塵,海風帶來的鹽霧(在絕緣子表面形成鹽霜)和鳥糞等。
(2)工業(yè)污穢火力發(fā)電廠、化工廠、玻璃廠、水泥廠、冶金廠和蒸汽機車等排出的煙塵和廢氣。
絕緣子表面的自然污穢物質(zhì)易被雨水沖洗掉,而工業(yè)污穢物質(zhì)則附著在絕緣子表面,不易被雨水沖洗掉。當空氣濕度很高時,就能導電而使泄漏電流大大增加。如果是木桿,泄漏電流可使木桿和木橫擔發(fā)生燃燒;如果是鐵塔,可使絕緣子發(fā)生嚴重閃絡而損壞,造成停電事故。此外,有些污穢區(qū)的絕緣子表面,在惡劣天氣還會發(fā)生局部放電,對無線電廣播和通訊產(chǎn)生干擾作用。
用直升機噴灑不導電的清洗液,在不影響線路正常輸電的情況下直接去污.2023/2/1972023/2/1982.電纜線路故障就現(xiàn)象而言,電纜故障包含機械損傷、鉛皮(鋁皮)龜裂、脹裂、終端頭污閃、終端頭或中間接頭爆炸、絕緣擊穿、金屬護套腐蝕穿孔等故障。就原因而言,電纜故障包含外力破壞、化學腐蝕或電解腐蝕、雷擊、水淹、蟲害、施工不妥、維護不當?shù)裙收?。電纜常見故障和防止方法如下:①由于外力破壞的事故占電纜事故的50%。為了防止這類事故,應加強對橫穿河流、道路的電纜線路和塔架上電纜線路的巡視和檢查;在電纜線路附近開挖地面時,應采取有效的安全措施。②由于管理不善或施工不良,電纜在運輸、敷設過程中可能受到機械損傷;運行中的電纜,特別是直埋電纜,可能由于地面施工或小動物(主要是白蟻)嚙咬受到機械損傷。對此,應加強管理、保證敷設質(zhì)量、做好標記、保存好施工資料、嚴格執(zhí)行破土動工制度、噴灑滅蟻藥劑等。2023/2/199③由于施工、制作質(zhì)量差或彎曲、扭轉(zhuǎn)等機械力的作用,可能導致電纜終端頭漏油。對此,應嚴格施工,并加強巡視。④由于質(zhì)量不高、檢查不嚴、安裝不良(如過分彎曲、過分密集等)、環(huán)境條件太差(如環(huán)境溫度太高等)、運行不當(如過負荷、過電壓等),運行中的電纜可能發(fā)生絕緣擊穿、鉛包發(fā)生疲勞、龜裂、脹裂等損傷。對此,除針對以上原因采取措施外,還應加強巡視,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。⑤由于地下雜散電流和非中性物質(zhì)的作用,電纜可能受到電化學腐蝕或化學腐蝕。電化學腐蝕是由于直流機車及其他直流裝置經(jīng)大地流通的電流造成的;化學腐蝕是由于土壤中的酸、堿、氯化物、有機體腐爛物、煉鐵爐灰渣等雜物造成的。對此,可采取將電纜涂以瀝青,將電纜裝于保護管內(nèi)等措施予以預防;電纜與直流機車軌道平行時,其間應保持2m以上的距離或采取隔離措施;應定期挖開泥土,查看其受到腐蝕的情況。⑥由于浸水、導體連接不好、制作不良、超負荷運行,以及由于污閃等原因均可能導致電纜終端頭或中間接頭爆炸。對此,亦應針對不同原因采取適當措施,并加強檢查和維修。2023/2/11003.線路故障原因分析(1)絕緣損壞絕緣損壞可能出現(xiàn)以下兩種情況:①短路絕緣完全損壞將導致短路。短路時流過線路的電流增大為正常工作電流的數(shù)倍到數(shù)十倍,以致發(fā)熱量急劇增加,短時間即可能起火燃燒。如短路時發(fā)生弧光放電,高溫電弧可能燒傷鄰近的工作人員,也可能直接引起燃燒。此外,在短路狀態(tài)下,一些裸露導體將帶有危險的故障電壓,可能給人以致命的電擊。②漏電絕緣未完全損壞將導致漏電。漏電是電擊事故最多見的原因之一。漏電處局部發(fā)熱,溫度過高可能直接導致起火,亦可能使絕緣進一步損壞,形成短路。此外,如果導體接地,由于接地電流與短路電流相差甚遠,雖然線路不致由接地電流產(chǎn)生的熱量引燃起火,但接地處的局部發(fā)熱和電弧可導致起火燃燒。2023/2/1101線路絕緣可由多種方式導致?lián)p壞。例如,雷擊等過電壓的作用可使絕緣擊穿而受到破壞;線路過長時間的使用絕緣將因老化而失去原有的電氣性能和機械性能;由于內(nèi)部原因或外部原因長時間過熱、化學物質(zhì)的腐蝕、機械損傷和磨損、受潮發(fā)霉、惡劣的自然條件、小動物或昆蟲的嚙咬以及操作人員不慎損傷均可能使絕緣遭到破壞。此外,導電性粉塵或纖維沉積在絕緣體表面上將破壞其表面絕緣性能而導致漏電或短路;膠木絕緣受電弧作用后,其表面可能發(fā)生炭化,并由此導致新的更為強烈的弧光短路。
2023/2/1102(2)接觸不良電氣連接部位包括導體間永久性的連接(如焊接)、可拆卸連接(如導線與接線端子的螺絲連接)和工作性活動連接(如各種電器的觸頭)。連接部位是電氣線路的薄弱環(huán)節(jié)。如連接部位接觸不良,則接觸電阻增大,必然造成連接部位發(fā)熱增加,乃至產(chǎn)生危險溫度,構成引燃源。如連接部位松動,則可能放電打火,構成引燃源。特別是銅導體與鋁導體的連接,如沒有采用銅鋁過渡段,經(jīng)過一段時間使用之后,很容易成為引燃源。2023/2/1103銅導體與鋁導體直接連接容易起火的原因如下:①鋁導體表面的氧化膜鋁導體在空氣中數(shù)秒鐘之內(nèi)即能形成厚3~6μm的高電阻氧化膜。氧化膜將大幅度提高接觸電阻,使連接部位發(fā)熱,產(chǎn)生危險溫度。接觸電阻過大還造成回路阻抗增加,減小短路電流,延長短路保護裝置的動作時間甚至阻礙短路保護裝置動作。這也增大火災的危險性。②銅和鋁的熱脹系數(shù)不同鋁的熱脹系數(shù)較銅的大36%,發(fā)熱時使銅端子增大而本身受到擠壓,冷卻后不能完全復原。經(jīng)多次反復后,連接處逐漸松弛,接觸電阻增加;如連接處出現(xiàn)微小縫隙,則遇空氣進入,將導致鋁導體表面氧化,接觸電阻增加。③銅和鋁的化學性能不同鋁為3價元素,銅為2價元素。因此,當有水分進入銅、鋁之間的縫隙時,將發(fā)生電解,使鋁導體腐蝕。④氯化氫的產(chǎn)生當溫度超過75℃,且持續(xù)時間較長時,聚氯乙烯絕緣將分解出氯化氫氣體,腐蝕鋁導體而增大接觸電阻。因此,在潮濕場所或室外鋁導體與銅導體不能直接連接,而必須采用銅鋁過渡段。2023/2/1104(3)嚴重過載過載將使絕緣加速老化。如過載太多或過載時間太長,將造成導線過熱,帶來引燃危險。此外,過載還會增大線路上的電壓損失。過載的主要原因有二,一是使用者私自接用大量用電設備造成過載;一是設計者沒有充分考慮發(fā)展的需要,裕量留得太小而造成的過載。應當指出電氣線路在冷態(tài)情況下短時間適量過載是允許的,但必須嚴格控制過載時間和過載量。(4)斷線斷線可能造成接地、混線、短路等多種事故。導線斷落在地面或接地導體上可能導致電擊事故。導線斷開或拉脫時產(chǎn)生的電火花以及架空線路導線擺動、跳動時產(chǎn)生的電火花均可能引燃鄰近的可燃物起火燃燒。此外,三相線路斷開一相將造成三相設備不對稱運行,可能燒壞設備;中性線(工作零線)斷開也可能造成負載三相電壓不平衡,并燒壞用電設備。2023/2/1105(5)間距不足和防護不善間距不足可能導致碰撞短路、電擊、漏電等事故;間距不足還妨礙正常操作。間距不足的事故主要是以下三方面原因造
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