用電設備安全概述

本章內(nèi)容：

1.用電設備安全基礎知識；

外殼防護等級、防觸電保護分類、用電環(huán)境設備選擇。2.常用用電設備安全

電動機、手持電動工具、交流弧焊機

第八章用電設備安全第一頁，共四十五頁。一、外殼防護等級

——《外殼防護等級》（GB4208—2008）1.外殼防護功能：

a.對接近危險部件的防護:0~6級（7個級別）防止臂、手、手指以及手持工具等接近帶電部件。b.防止固體異物進入：0～6級（7個級別）

防止零件、導線、石塊、粉塵等進入帶電部位。c.防止水進入：0～8（9個級別）第一節(jié)用電設備安全基礎知識第二頁，共四十五頁。2.對接近危險部件的防護等級

防護等級簡要說明

含義

0無防護1防止手背接近危險部件直徑50mm球形試具應與危險部件有足夠的間隙2防止手指接近危險部件直徑12mm,長80mm的鉸接試指應與危險部件有足夠的間隙3防止工具接近危險部件直徑2.5mm的試具不得進入殼內(nèi)4防止金屬線接近危險部件直徑1.0mm的試具不得進入殼內(nèi)5防止金屬線接近危險部件直徑1.0mm的試具不得進入殼內(nèi)6防止金屬線接近危險部件直徑1.0mm的試具不得進入殼內(nèi)說明：對接近危險部件的防護實際只有1~4四個等級。第三頁，共四十五頁。3.對固體異物進入的防護等級

防護等級

簡要說明

含義

0無防護1防止直徑不小于50mm的固體異物直徑50mm的球形物體試具不得完全進入殼內(nèi)2防止直徑不小于12.5mm的固體異物直徑12.5mm的球形物體試具不得完全進入殼內(nèi)3防止直徑不小于2.5mm的固體異物直徑2.5mm的球形物體試具不得完全進入殼內(nèi)4防止直徑不小于1.0mm的固體異物直徑1.0mm的球形物體試具不得完全進入殼內(nèi)5防塵不能完全防止塵埃進入，但進入的灰塵量不得影響設備的正常運行，不得影響安全6塵密無塵埃進入第四頁，共四十五頁。4.防水進入等級防護等級簡要說明含義0無防護1防止垂直方向淋水垂直方向滴水應無有害影響2防止當外殼在15°范圍內(nèi)傾斜時垂直方向滴水當外殼的各垂直面在15°范圍內(nèi)傾斜時，垂直滴水應無有害影響3防淋水各垂直面在60°范圍內(nèi)淋水，無有害影響4防濺水向外殼各方向濺水無有害影響5防噴水向外殼各方向噴水無有害影響6防強烈噴水向外殼各方向強烈噴水無有害影響7防短時間浸水影響浸入規(guī)定壓力的水中經(jīng)規(guī)定時間后外殼進水量不致達有害程度8防持續(xù)潛水影響按生產(chǎn)廠和用戶雙方同意的條款（應比級別7更嚴酷）持續(xù)潛水后進水量不致達有害程度第五頁，共四十五頁。5.外殼等級標識方法（IP代碼）

a.代碼字母IP:國際防護（InternationalProtection)b.第一位特征數(shù)字：對接近危險部件和防止固體異物進入的防護綜合防護等級。c.第二位特征數(shù)字：防進水等級；d.附加字母：用字母表示的對接近危險部件的防護等級；e.代碼字母：表示標準要求的其他信息。

第六頁，共四十五頁。第七頁，共四十五頁。外殼防護等級標識說明：（1）第一位特征數(shù)字代表對接近危險部件和異物進入兩種防護功能。二者防護等級相同相同時,取該相同等級;二者防護等級不同時,取二者較小者。（2）附加字母和補充字母根據(jù)需要設置，可以沒有。

如:IP23,IP23C（3）當?shù)谝晃换虻诙惶卣鲾?shù)字無需特別指出時，可用“X”代替。

如：IPX3,IP2X,IPX2C,IPXXC第八頁，共四十五頁。（4）附加字母A、B、C、D所表示的防護功能與等級與對接近危險部件防護等級中的1、2、3、4級相當。附加字母只有在下述情況下使用：

①接近危險部件的實際防護水平高于第一位數(shù)字代表的防護等級，如:IP23C②第一位特征數(shù)字用“X”代替，而又需要專門表示對接近危險部件的防護等級。如:IPX3C防護等級簡要說明

含義

A防止手背接近危險部件直徑50mm球形試具應與危險部件有足夠的間隙B防止手指接近危險部件直徑12mm,長80mm的鉸接試指應與危險部件有足夠的間隙C防止工具接近危險部件直徑2.5mm的試具不得進入殼內(nèi)D防止金屬線接近危險部件直徑1.0mm的試具不得進入殼內(nèi)

附加字母所代表的對接近危險部件的防護等級

第九頁，共四十五頁。（5）補充字母一般表示防護功能與等級以外的信息。

部分補充字母含義字母含義H高壓設備M防水試驗在設備的可動部件（如旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)子）運行時進行S防水試驗在設備的可動部件（如旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)子）靜止時進行W適用于規(guī)定的氣候條件和有附加防護特點或過程第十頁，共四十五頁。

常用外殼防護等級防水防觸電0123456780IP001IP10IP122IP20IP21IP223IP30IP31IP32IP33IP344IP40IP41IP42IP43IP445IP50IP51IP52IP53IP54IP556IP60IP61IP62IP63IP64IP65IP66IP67IP68第十一頁，共四十五頁。6.外殼防護等級試驗方法

第十二頁，共四十五頁。第十三頁，共四十五頁。第十四頁，共四十五頁。第十五頁，共四十五頁。第十六頁，共四十五頁。第十七頁，共四十五頁。第十八頁，共四十五頁。第十九頁，共四十五頁。二、用電設備防觸電保護分類

規(guī)定了接至外電源的低壓電工電子設備一旦基本絕緣失效按照觸電保護方式所做的分類。依據(jù)該標準，電氣設備分為：0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。《電工電子設備按電擊防護分類第2部分：對電擊防護的導則》（GB/T12501.2-1997）《電擊防護裝置和設備的通用部分》（GB/T17045-2006)《電擊防護裝置和設備的通用部分》（GB/T17045-2008)《電工電子設備防觸電保護分類》（GB/T12501-90）第二十頁，共四十五頁。第二十一頁，共四十五頁。0類設備

此類設備采用基本絕緣作為基本防護措施，而沒有故障防護措施。說明：

（1）國家標準建議取消該類設備。同時，該類設備一般不再生產(chǎn)，如2008年前可以生產(chǎn)0類燈具，現(xiàn)在已不準生產(chǎn)0類燈具；（2）按照國際電工委員會的觸電防護原則，0類設備只能用于不導電場所或電氣隔離系統(tǒng)。

第二十二頁，共四十五頁。2.Ⅰ類設備

此類設備采用基本絕緣作為基本防護措施，采用保護聯(lián)結作為故障防護措施。說明：（1）上述對Ⅰ類設備的定義雖符合IEC的觸電防護原則，但大大限制了該類設備的使用范圍。實際上目前大多數(shù)Ⅰ類設備設備采用“接地”或“接零”作為保護措施，為了也能符合IEC的觸電防護原則（要有兩個獨立的單項防護措施），實際上Ⅰ類設備常常采用“自動切斷電源”作為故障防護措施。（2）此類設備電源接線通常設有保護線。如采用軟線連接，應在收到機械張力拉伸時，保證保護線最后被扯斷。（3）與等電位聯(lián)結端子聯(lián)結的導線或部件應用保護接地符號、PE字母或黃綠雙色進行標示。第二十三頁，共四十五頁。3.Ⅱ類設備此類設備采用基本絕緣作為基本防護，附加絕緣作為故障防護措施，即采用雙重絕緣；或采用防護效果相當于雙重絕緣的加強絕緣進行防護。說明：（1）與Ⅰ類設備設備最大的不同在于該類設備的故障防護措施就設在設備上，即該類設備本身就具有兩個“獨立的單項防護措施”，而Ⅰ類設備的故障防護措施是在設備之外設置的，設備本身只是設置了利用故障防護措施的連接線。（2）如果Ⅱ類設備采用雙重或加強絕緣后，仍存采用了保護聯(lián)結，則此類設備仍歸類于Ⅰ類設備。（2）Ⅱ類設備的標志符號：第二十四頁，共四十五頁。4.Ⅲ類設備

此類設備經(jīng)電壓限制在特低電壓作為防護措施，而它不具有故障防護措施。說明：（1）此類設備采用特低電壓作為基本防護措施的含義是：a.設備采用標稱電壓不超過50V的交流或不超過120V的無波紋直流供電；b.設備的內(nèi)部在正常狀態(tài)下不會形成超過特低電壓的電壓；c.在設備內(nèi)部出現(xiàn)單一故障情況下，可能出現(xiàn)或產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)接觸電壓不應超過特低電壓。（2）Ⅲ類設備只能在安全特低電壓（SELV)系統(tǒng)或功能特低電壓（PELV）系統(tǒng)使用。（3）Ⅲ類設備的標志符號：第二十五頁，共四十五頁。第二十六頁，共四十五頁。用電設備防觸電保護分類比較類別項目0類I類Ⅱ類Ⅲ類自身所帶的防護措施基本絕緣基本絕緣⊕保護線雙重絕緣或加強絕緣用于ELV電氣分隔的絕緣自身所帶單項防護措施個數(shù)1個1.3個2個0.5個使用時配套防護措施不導電場所或?qū)Ｓ秒姎飧綦x系統(tǒng)加漏電保護器(RCD)或采用等電位聯(lián)接可直接使用SELV系統(tǒng)或PELV系統(tǒng)設備本身安全性排序③②①④采用配套措施后安全性排序④③②①說明：（1）按照IEC“雙保險”觸電防護基本規(guī)則，電氣設備本身不足兩個單項防護措施的，使用時要設法配夠2個單項防護措施；（2）設備本身的分類號不代表設備本身的安全性，但使用時采用相應配套措施構成復合防護措施后，其分類號越高，安全性越高。第二十七頁，共四十五頁。三、根據(jù)用電環(huán)境選擇用電設備

要掌握不同用電環(huán)境選擇不同觸電保護方式、不同外殼防護等級、不同電壓級別的用電設備。要培養(yǎng)根據(jù)用電環(huán)境、用電工作性質(zhì)選擇適當用電設備的意識。第二十八頁，共四十五頁。(1)《嚴酷條件下戶外電氣設施一般防護要求》（GB9089.2—1988）電壓范圍操作區(qū)閾內(nèi)電氣操作區(qū)域內(nèi)

封閉電氣操作區(qū)閾內(nèi)

50V＜U≤1kVIP2X或IP4X的完全防護當U≤600V:

IP1X的部分防護當U＞600V：

IP2X的完全防護當U＞660V:

IP4X的完全防護當U≤600V:

IP0X（不需防護）當U＞600V:

IP1X的部分防護U＞1000V伸臂范圍內(nèi)：

IP5X的完全防護；伸臂范圍外：

IP2X的部分防護伸臂范圍內(nèi)：

IP5X的完全防護伸臂范圍外：

IP1X的部分防護IP1X的部分防護。①“操作區(qū)域”是指操作人員正常履行職責時可以進入的區(qū)域；②“電氣操作區(qū)域”是指只有打開門或移開遮欄才能進入的區(qū)域；③“封閉的電氣操作區(qū)域”是指只有使用工具或鑰匙才能進入的區(qū)域。第二十九頁，共四十五頁。（2）《建筑物電氣裝置，第702節(jié)游泳池和其他水池》

（GB16895.19—2002）區(qū)域0區(qū)1區(qū)2區(qū)設備外殼保護等級IPX8IPX5/4IPX2/4/5第三十頁，共四十五頁。浴室、泳池用電設備的選擇與安全要求思路：浴室、泳池屬高危用電環(huán)境，用電設備選擇首先是根據(jù)危險程度對浴室進行分區(qū)，然后根據(jù)區(qū)域選擇合適保護方式、外殼防護等級、電壓等級的用電設備。第三十一頁，共四十五頁。a)澡盆b)有固定隔墻的澡盆c)淋浴盆d)有固定隔墻的淋浴盆e)無盆淋浴f)有固定隔墻的無盆淋浴浴室內(nèi)區(qū)域劃分（平面）a)浴盆b)淋浴盆c)有固定隔墻的無盆淋浴間

浴室區(qū)域劃分（立面）第三十二頁，共四十五頁。浴室各個區(qū)域的電氣設備要求如下：0區(qū)：只允許使用12V以下由安全特低電壓（SLEV）供電的III類電氣設備，電源設在0區(qū)以外；設備外殼防水等級不低于IPX7。此外0區(qū)不允許裝設插座。1區(qū)：也不允許裝設插座，只可裝設防護等級不低于IPX4的電熱水器，其他設備外殼防護等級不低于IPX5。2區(qū)：若裝設插座，要么由隔離變壓器供電，要么由安全特低電壓供電，要么裝設額定動作電流不大于30mA的漏電保護器。2區(qū)采用設備外殼防護等級不低于IPX4，而公共浴室要求為IPX5。3區(qū)：采用的設備外殼防護等級不應低于IPX1，公共浴室要求為IPX5。第三十三頁，共四十五頁。游泳池和涉水池區(qū)域劃分

地上泳池區(qū)域劃分第三十四頁，共四十五頁。

泳池各個區(qū)域的電氣設備要求如下：0區(qū)：只允許使用12V以下由SLEV供電的III類電氣設備，如潛水泵、水下燈具等。手握式設備的供電電壓不得超過6V。外殼防水等級為IPX8。1區(qū)：非固定設備只能采用由安全特低電壓（SELV）供電的III類設備；固定設備有時也可采用II類設備；設備的防水等級不低于IPX4。2區(qū)：或使用由SELV供電的III類電氣設備；或采用II類電氣設備；或由額定動作電流不大于30mA漏電保護器進行保護的I類接地保護設備；或有隔離變壓器供電的設備。外殼防護等級室內(nèi)游泳池不低于IPX2，室外游泳池不低于IPX4。第三十五頁，共四十五頁。第二節(jié)常用用電設備安全一、電動機安全1.電動機溫升電動機絕緣等級與允許溫升絕緣等級最高工作溫度（℃）允許溫升（℃）A10565E12080B13090F155115H180140注：電機的允許溫升是以40℃為基準環(huán)境溫度第三十六頁，共四十五頁。2．電動機欠壓危險對于三相異步電動機，起動轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩分別為：其中：K——為常數(shù)R2——轉(zhuǎn)子電阻X20——轉(zhuǎn)子感抗U1——電動機電源電壓

從以上兩式子看出，電動機的起動轉(zhuǎn)矩Tst與最大轉(zhuǎn)矩Tmax均與電源電壓的平方成正比，因此，電源電壓下降后，電動機的扭矩會大幅下降。所以，電動機在電源欠壓的情況下，很有可能造成電動機堵轉(zhuǎn)而燒毀。第三十七頁，共四十五頁。3.三相異步電機缺相

三相異步電機一相斷開后，變成380V單相運行電動機，扭矩減小，易出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)而燒毀。第三十八頁，共四十五頁。二、手持式電動工具安全（一）各類手持電動工具適用范圍與使用要求1.I類工具或設備

I類手持式電動工具適用于一般作業(yè)場所，不適合在潮濕或金屬容器類工作環(huán)境中使用。I類手持式電動工具使用時要在線路中設置額定剩余動作電流不大于30mA漏電保護器。

2.II類設備或工具

II類工具可用于：（1）一般作業(yè)場所（安全有余的場所）（2）潮濕、金屬架構等作業(yè)場所（最佳發(fā)揮作用場所）（3）也可用在鍋爐、金屬容器、管道內(nèi)等作業(yè)場所（需要輔助措施）II類工具最宜在潮濕與金屬架構等導電良好的作業(yè)場使用。如果在鍋爐、金屬容器、管道等全導電作業(yè)場所使用，則應裝設額定剩余動作電流不大于30mA的剩余電流保護器。

（漏電保護器對不接地的II類設備也有保護作用）第三十九頁，共四十五頁。3．III類工具與設備

III類工具可用于各種工作場所，尤其是在特別潮濕和導電良好的環(huán)境，其它類別的工具或電氣設備往往不能代替。使用III類工具或設備，關鍵是根據(jù)作業(yè)或使用場所的危險程度選擇合適等級的安全特低電壓，如：（1）一般潮濕環(huán)境，如建筑工地手持照明工具工作電壓36V或更低；（2）比較潮濕環(huán)境，如浴室，采用24V及以下工具或設備：（3）特別潮濕環(huán)境，如泳池水下照明設備，采用12V或6V特低安全電壓。此外，III類工具安裝的安全隔離變壓器，II類工具的剩余電流動作保護器以及II、III類工具和設備的電源控制箱和電源耦合器等必須放在作業(yè)場所之外。在狹窄作業(yè)場所操作時，應有人在外監(jiān)護。第四十頁，共四十五頁。（二）手持電動工具的檢查與維修

1.日常檢查項目日常檢查項目包括：（1）是否有產(chǎn)品認證標志和定期檢查合格證；（2）外殼、手柄是否有裂縫或破損；（3）保護接地線（PE）聯(lián)接是否完好無損；（4）電源線是否完好無損；（5）電源插頭是否完整無損；（6）電源開關是否正常、靈活，有無缺損、破裂；（7）機械防護裝置是否完好；（8）工具轉(zhuǎn)動部分是否靈活、輕快，無阻滯現(xiàn)象；（9）電氣保護裝置是否良好。第四十一頁，共四十五頁。2.手持電動工具年檢每年至少一次。日常檢查項目加絕緣電阻檢查。測量部位絕緣電阻（MΩ）I類II類III類帶電零件與外殼之間2713.手持電動工具維修后檢查試驗電壓施加部位試驗電壓/VI類工具II類工具III類工具帶電零件與外殼之間：——僅由基本絕緣與帶電零件隔離——由加強絕緣與帶電零件隔離12503750—3750500—維修后要進行絕緣電阻與耐壓試驗第四十二頁，共四十五頁。原理與危險（三）交流弧焊機電焊機工作時（電弧燃燒時），30V左右的電壓對人危險性不大。而在電弧熄滅時，焊鉗與工件之間存在70V左右的空載電壓，危險在于停止作業(yè)時，尤其是換焊條時?？蛰d電壓是弧焊機的主要危險一次側(cè)外殼二次側(cè)焊條工件L第四十三頁，共四十五頁。（1）根據(jù)環(huán)境選擇適當空載電壓：

根據(jù)國家標準規(guī)定（《小型弧焊變壓器安全要求GB19213－2003》），交流弧焊機最高空載電壓有效值不超過80