電氣安全技術

第二章電氣安全技術第一節(jié)電氣安全技術電氣危險因素分為觸電危險、電氣火災爆炸危險、靜電危險、雷電危險、射頻電磁輻射危害和電氣系統(tǒng)故障等。按照電能的形態(tài)，電氣事故可分為觸電事故、雷擊事故、靜電事故、電磁輻射事故和電氣裝置事故?！?007多】一、 觸電：電擊和電傷兩種傷害形式。1、 電擊：⑴電流效應的影響因素（電擊特征）：與通過人體電流的大小、種類（低壓工頻傷害最大）、持續(xù)時間、通過途徑（最危險左手到前胸）及人體狀況等多種因素有關?！?011多】J）感知電流：指引起感覺的最小電流。男性約為1.1mA；女性約為0.7mA?！?009】2） 擺脫電流：自主擺脫帶電體的最大電流。就平均值（概率50%）而言，男性約為16mA;女性約為10.5mA;就最小值（可擺脫概率99.5%）而言，男性約為9mA;女性約為6mA。3） 室顫電流：指引起心室發(fā)生心室纖維性顫動的最小電流【2011】。當電流持續(xù)時間超過心臟周期時，室顫電流僅為50mA。（2） 電流途徑。流經(jīng)心臟的電流多、電流路線短的途徑是危險性最大的途徑。最危險的途徑是：左手到前胸。判斷危險性，既要看電流值，又要看途徑。（3） 人體阻抗：干燥的情況下，人體電阻約為1000-3000Q:潮濕的情況下，人體電阻約為500-800Q。（4） 電擊類型1） 根據(jù)電擊時所觸及的帶電體是否為正常帶電體狀態(tài)，電擊分為直接接觸電擊（直接觸及帶電體）和間接接觸電擊（設備故障狀態(tài)下，不帶電的帶電）。【2012多】2） 按照人體觸及帶電體的方式，電擊可分為單相電擊、兩相電擊和跨步電壓電擊。2、 電傷：是電流的熱效應、化學效應、機械效應等對人體外表所造成的局部傷害（電傷特征），常常與電擊同時發(fā)生。（1） 電燒傷：由燒傷是最常見的電傷1） 電流灼【2013多】：一般發(fā)生在低壓電氣設備上。數(shù)百毫安的電流即可造成灼傷【2013】，數(shù)安的電流則會形成嚴重的灼傷。2） 電弧燒傷：最嚴重的電傷，可發(fā)生在高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)?！?007，2012】（2） 電烙?。虎瞧つw金屬化（4）機械損傷（5）電光性眼炎。二、 電氣火災和爆炸電氣裝置在運行中產(chǎn)生的危險溫度、電火花和電弧是電氣引燃源主要形式。1、 電氣引燃源⑴危險溫度1） 產(chǎn)生危險溫度的原因（設備故障時）：短路；接觸不良；過載：散熱不良；機械故障；漏電；鐵心過熱；電壓異常。，其中，當發(fā)生短路時，由于線路中電流增大，載流導體來不及散熱，溫度急劇上升滁對電氣線路和電氣設備產(chǎn)生危害外，還形成危險溫度【2011多，2012多，2013多】2） 電熱器具和照明燈具產(chǎn)生的危險溫度：在正常情況的工作溫度。3）電磁輻射能量。（2）電火花和電孤1） 電火花是電極間的瞬間擊穿放電。分為工作火花（刀開關、斷路器、控制器接通、斷開刀開關時產(chǎn)生；插銷拔出或插入時、切斷感性電路時，斷口處火花；直流電動機的電刷與換向器的滑動接觸處）【2011】和事故火花（短路、漏電、斷線時形成）。不會產(chǎn)生電火花的有熔斷器。2） 電孤是強烈而持久的放電現(xiàn)象，放出強烈的光和大量的熱。電孤引燃能力很強，溫度最高達8000°C【2009】。2、 電氣裝置及電氣線路發(fā)生燃爆⑴油浸式變壓器火災爆炸：絕緣油在電孤作用下氣化和分解，造成火災爆炸。⑵電動機著火：某相斷線，形成缺相運行；絕緣不好：引燃的主要部位是繞組、鐵芯和軸承及引線。（:3）電纜火災爆炸的原因：電纜絕緣損壞（運輸過程或敷設過程中造成了電纜絕緣的機械損傷、運行巾的過載、接觸不良、短路故障等使絕緣損壞。）；電纜頭故障使絕緣物自燃；電纜接頭存在隱患；堆積在電纜：的粉塵起火；可燃氣體從電纜溝竄入變、配電室；電纜起火形成蔓延?！?011】三、 雷電危害1、 雷電的種類【2005多】1） 直擊雷：產(chǎn)生電效應、熱效應和機械力。2） 閃電感應：又稱雷電感應。包括閃電靜電感應和閃電電磁感應。3）球雷。2、 雷電的危害形式雷電特點：雷電具有雷電流幅值大、雷電流陡度大、沖擊性強、沖擊過電壓高的特點。【2006多】形式：雷電具有電性質(zhì)、熱性質(zhì)和機械性質(zhì)的破壞作用。直擊雷和閃電感應【2013】都能在架空線路、電纜線硌或金屬管道上產(chǎn)生沿線路或管道的兩個方向迅速傳播的閃電電涌（即雷電波）侵入。3、 雷電危害的事故后果：（l）火災和爆炸：（2）觸電；（3）設備和設施損壞；（4）大規(guī)模停電。【2007,2011】雷電參數(shù)：雷電參數(shù)主要有雷暴曰、雷電流幅值、雷電流陡度、沖擊過電壓等。四、 靜電危害：（1）爆炸和火災：最嚴重；（2）電擊：（3）影響生產(chǎn)靜電的消散：中和與泄漏是靜電消失的兩種主要方式，前者主要是通過空氣發(fā)生的；后者主要是通過帶電體本身及其相連接的其他物體發(fā)生的靜電的起電方式：①接觸一一分離起電。②破斷起電：材料破斷后能在宏觀范圍內(nèi)導致正、負電荷的分離。③感應起電。④電荷遷移【2012】：當帶電霧滴或粉塵撞擊導體時，便會產(chǎn)生電荷遷移。五、 射頻電磁場危害：指100kHz以上的頻率【2011】。1、人體因吸收輻射能量會受到不同程度的傷害。2、在高強度的射頻電磁場作用下，產(chǎn)生感應放電。六、 電氣裝置故障危害：1、引起火災和爆炸；2、異常帶電；3、異常停電；4、安全相關系統(tǒng)失效。第二節(jié)觸電防護技術所有電氣裝置都必須具備防止電擊危害的直接接觸防護和間接接觸防護措施。一、 直接接觸電擊防護措施【3個】【2012，2012，2011多】1、 絕緣：絕緣電阻是衡量絕緣性能的最基本指標。用兆歐表測量、任何情況下絕緣電阻不得低于每伏工作電壓1000。。絕緣耐熱分級，分7級，極限溫度由低到高的順序是：Y、A、E、B、F、H、C。2、 屏護：采用遮攔、護罩、護蓋、箱閘等把危險的帶電體同外界隔離開來。屏護遮攔高度不應低于0.7m，下部邊緣離地不應超過0.1m;3、 間距：指安全距離。⑴在高壓無遮攔操作中，人體或其所攜帶工具與帶電體之間的最小距離不應小于10kV及以下為0.7m;【2009】（2） 在未經(jīng)相關管理部門許可的情況卜，架空線路小得跨越建筑物。架空線路與有爆炸、火災危險的廠房之間應保持必要的防火間距。且不應跨越具有可燃材料屋頂?shù)慕ㄖ?。?） 起重機具與線路導線的最小距離lkV及以下為1?5m、l0kV不應小于2m。（4） 低壓檢修間距操作時，人體及其所攜帶工具與帶電體之間的距離不得小于0?lm。（5） 在線路上工作時，人體或其攜帶工具等與臨近帶電線路的最小距離不應小于l0kV及以下為1m。二、 間接接觸電擊防護措施1、 IT系統(tǒng)（保護接地）I表示配電網(wǎng)不接地或經(jīng)高阻抗接地，T表示電氣設備外殼接地。其原理：把故障電壓限制在安全范圍內(nèi)。在380V不接地低壓系統(tǒng)中，一般要求ReW4?！?007】。當配電變壓器或發(fā)電機的容量不超過lOOkV.A時，要求ReW10。。適用于各種不接地配電網(wǎng)。2、 TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)中第一個T表示配電網(wǎng)直接接地，第二個T表示電氣設備外殼接地【2009】。其接地電阻RE也能大幅度降低故障電壓，但不能降低到安全范圍以內(nèi)，還需裝設剩余電流動作保護裝置或過電流保護裝置。適用于低壓用戶，未裝配配電變壓器，從外面引進低壓電源的小型用戶。3、 TN系統(tǒng)N表示電氣設備與保護線（PE或PEN線）之問緊密連接。其原理是當某相帶電部分碰連設備外殼時，形成該相對零線的單相短路；短路電流促使線路上的短路保護元件迅速動作，從而把故障設備電源斷開，消除電擊危險。用于用戶裝有配電變壓器的，且其低壓中性點直接接地的220/380V三相四線配電網(wǎng)，⑴TN-S系統(tǒng)保護線和工作零線是分開的【2010】。其安全性最好【2007】，用于有爆炸危險、火災危險性大及其他安全要求高的場所?！?013】(2)TN-C-S系統(tǒng)是干線部分的前一段保護線和工作零線共用為PEN線，后一段PE線與N線分開。接線復雜，用于低壓配電的場所及民用樓房。⑶TN-C系統(tǒng)是干線部分保護線和工作零線是一根線(PEN線)。用于觸電危險性小、用電設備簡單的場合。應用保護接零應注意的安全要求：⑴在同一接零系統(tǒng)中，不允許部分設備只接地不接零的做法。重復接地合格。重復接地指PE或PEN線上除工作接地以外的其他點的再次接地。其作用有減輕PE或PEN線斷開或接觸不良的危險性；進一步減低漏電設備對地電壓；縮短漏電故障持續(xù)時間：改善架空線路的防雷性能。每一重復接地的接地電阻不得超過10。，在低壓接地的接地電阻不超過10。場合，每一重復接地接地電阻允許不超過300，但不得少于3處。工作接地合格。減輕各種過電壓的危險。工作接地電阻Rn^4Q，高土壤電阻率地區(qū)不超過10C。PE和PEN線上不得安裝熔斷器和單極開關。發(fā)生對PE線的單相短路時能迅速切斷電源。(手持式電氣設備不超過0.4s，固定式電氣設備不超過5s)。保護導體截面面積合格：當PE線與相線材料相同時，相線截面SLW16mm2,保護零線最小截面SL?！?006，2011】16-35：16；大于35:SL/2。有機械防護的PE線不得小于2.5mm2，沒有機械防護不小于4mm2，銅制不小于10mm2，鋁制不小于16mm2，系電纜芯線不小于4mm2，⑺等電位連結(分主等位聯(lián)結和輔等位聯(lián)結)：提高TN系統(tǒng)的可靠性和防雷性能。三、兼防直接接觸和間接接觸電擊措施1、雙重絕緣(P84)：絕緣0類設備基本絕緣工作絕緣>2M。0類和I類設備基本絕緣+附加安全措施附加絕緣>5M。II類設備雙重絕緣或加強絕緣(工作絕緣+附加絕緣)雙重絕緣>7M。III類設備安全特低電壓供電具有雙再絕緣和加強絕緣的設備屬于II類設備，無須再接地、接零；手持電動工具選用II類設備：潮濕場所，金屬構架工作選用II類；雙重絕緣和加強絕緣：工作絕緣和保護絕緣。具有雙重絕緣的電氣設備屬于II類設備，在其明顯的部位應有“回”形標志?！?012】2、 手持電動工具(P108)-優(yōu)先選用II類(P86)I類設備必須采取保護接地或接零【2013】，接保護干線。絕緣2MQ，采用W30mA的漏電開關、隔離變壓器，＞2MQ，戴絕緣手套/鞋/墊II類設有保護接地或保護接零要求。一般場所，手持電動工具應采用II類設備，如使用I類工具，則應在電氣線路中采用漏電保護器?！?012】使用III類設備無接地接零要求，用于鍋爐內(nèi)、金屬容器內(nèi)、管道內(nèi)等狹窄。3、 安全電壓：是山設備。手持電動工具應采用II類設備，如使用I類工具金屬容器內(nèi)、管道內(nèi)等狹窄。⑴特低電壓：工頻安全電壓有效值限值為50V。分級42V、36V、24V、12V、6V。(2)選用：特別危險環(huán)境手持電動工具：42V;電擊危險環(huán)境手持照明燈：36或24V【2013】：金屬容器內(nèi)，特別潮濕處手持照明燈：12V【2012】；水下作業(yè)：6V;⑶特低電壓安全條件：安全隔離變壓器、電化電源(蓄電池、柴油發(fā)電機)、故障時仍能確保輸出端子上的電壓不超過特低電壓值的電子裝置電源：4、 剩余電流動作保護又稱漏電保護(RCD)：用于防止接觸電擊、防止漏電火災和監(jiān)測一相接地故障。高靈敏度(動作電流W30mA）,防止觸電事故。 不能保護相與相、相與N線間形成的直接接觸電擊事故。漏電保護是檢測漏電保護安裝位置一次邊電流的向量和如果不等于零，即產(chǎn)生剩余電流；就會在二次邊產(chǎn)生感應電動勢，從而得到漏電信號并觸發(fā)漏電脫扣器切斷漏電電路的?！?011】剩余電流動作保護裝置由檢測元件、中間環(huán)節(jié)（包括放大元件和比較元件）、執(zhí)行機構三個基本環(huán)節(jié)及輔助電源和試驗裝置構成。剩余電流動作保護的工作原理是由零序電流互感器獲取漏電信號，經(jīng)轉換后使線路開關跳閘【2012】（2）剩余電流動作保護裝置的主要技術參數(shù)：額定剩余電流動作電流和分斷時間。我國標準規(guī)定的額定漏電動作電流值為：0.006、0.01、0.03、0.05、0.1、0.3、0?5、1、3、5、10、20、30A共13個等級。其中，0.03A及其以下者屬高靈敏度、主要用于防止各種人身觸電事故:0.03A以上至1A者屬中靈敏度，用于防止觸電事故和漏電火災；IA以上者屬低靈敏度，用于防止漏電火災和監(jiān)視一相接地事故。分斷時間：延時型剩余電流動作保護裝置的延時時間優(yōu)選值為：0.2、0.4、0.8、1、1.5、2s.剩余電流動作保護裝置用于間接接觸事故防護時，TN-C必須改造成TN-C-S，TN-S才能安裝；③必須安裝的設備場所：9類末端保護；線路（總電源端、分支線首端、線路末端）保護；第三節(jié)電氣防火防爆技術一、爆炸危險物質(zhì)：（分類目的：采取有針對性的防護措施）I類礦井甲烷II類爆炸性氣體、蒸氣（根據(jù)最大實驗安全間隙、最小引燃電流比分）IIA、IIB、IICIIC最危險III類爆炸性粉塵、纖維、飛絮IIIA可燃性飛絮;IIIB非導電粉塵;IIIC導電粉塵II類、III類按引燃溫度分為6組T1-T6（T1：V450°C，T6:85-100。C），T6最易引燃二、危險場所分區(qū)：根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間【2013多】，對危險場所分區(qū)，分為0、1、2區(qū)。爆炸性氣體危險場所分區(qū)火災危險性環(huán)境0區(qū)連續(xù)、長時間出現(xiàn)或短時間頻繁出現(xiàn)；如油罐內(nèi)液面上部空間21區(qū)閃點高于環(huán)境溫度的可燃液體1區(qū)可能出現(xiàn)、偶然出現(xiàn)、周期性出現(xiàn)【2011】，如油罐頂上呼吸閥附近22區(qū)懸浮、堆積狀的可燃粉塵2區(qū)短時間偶然出現(xiàn)如油罐外3米內(nèi)。23區(qū)固體狀的可燃物質(zhì)爆炸性粉塵環(huán)境分區(qū)通風等級20區(qū)連續(xù)出現(xiàn)爆炸性粉塵環(huán)境高級通風瞬間降低濃度使之低于爆炸極限21區(qū)可能出現(xiàn)中級通風控制濃度，界限外部低于爆炸下限22區(qū)異常情況下短時間存在低級通風不能控制氣體濃度釋放源等級：連續(xù)（0區(qū)）、一級（1區(qū)）、二級（2區(qū)）、多級，與爆炸性氣體危險場所分區(qū)對應通風方式：1、自然通風2、人工通風（普遍性：局部性）良好的通風標志是混合物中危險物質(zhì)的濃度被稀釋到爆炸下限的25%以下。霪緩有效通風的可以使高一級的危險環(huán)境降為低一級的危險環(huán)境。利用堤或墻等障礙物，可限制比空氣重的爆炸性氣體混合物擴散，縮小爆炸危險范圍E當廠房內(nèi)空間大，釋放源釋放的易燃物質(zhì)量少時，可按廠房內(nèi)部分空間劃定爆炸危險的區(qū)域范圍防爆電氣設備選型：保護等級EPL對應危險物質(zhì)型式氣本不竟d/e爆隔/增安；i/m本質(zhì)/澆封；nA/C無火/護火；nR/L限呼/限能；o/p/q油浸/正壓/充砂I類Ma、MbI類II類Ga、Gb、GcII類型式粉塵環(huán)境i/m本質(zhì)/澆封；t/p隔爆/正壓III類Da、Db、DcIII類防爆電氣設備標志Ex防爆標志+防爆結構型式+類別+溫度級別+保護等級+防護等級如：ExdIIBT3Gb表示：隔爆型d，保護等級Gb，IIB類T3組第四節(jié)雷擊和靜電防護技術一、防雷措施1、 建筑物防雷分類⑴第一類防雷建筑物：1）凡制造、使用或儲存火炸藥及其制品的危險建筑物，因電火花而引起爆炸、爆轟，會造成巨大破壞和人身傷亡者。2） 具有0區(qū)或20區(qū)爆炸危險場所的建筑物。3） 具有l(wèi)區(qū)或21區(qū)爆炸危險場所的建筑物，因電火花而引起爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者。如火藥制造車間、乙炔站、電石庫、汽油提煉車間等。（2）第二類防雷建筑物：制造、使用或儲存火炸藥及其制品的危險建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。2、 防雷技術分類：外部防雷；內(nèi)部防雷；防雷擊電磁脈沖。3、 防雷裝置⑴外部防雷裝置：指用于防直擊雷的防雷裝置，由接閃器（避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)）、引下線和接地裝置組成【2011】。滾球的半徑按建筑物防雷類別確定，一類為30m、：類為45m、二：類為60cn。防直擊雷的專設引下線距建筑物出入口或人行道邊沿不宜小于3米。（2）內(nèi)部防雷裝置：由屏蔽導體、等電位連接件和電涌保護器及避雷器（分閥型避雷器和氧化鋅避雷器）作為防止雷電侵入的裝置。電涌保護器（SPD）。指用于限制瞬態(tài)過電壓和分泄電涌電流的器件。其作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬態(tài)過電壓限制在設備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或將強大的雷電流泄流入地，防止設備或系統(tǒng)遭受閃電電涌沖擊而損壞。避雷器【2012】是用來防護雷電產(chǎn)生的過電壓沿線路侵入變配電所或建筑物內(nèi)，以免危及被保護電器設備的絕緣。正常時，避雷器對地保持絕緣狀態(tài)；當雷電沖擊波到來時，避雷器被擊穿，將雷電引入大地：沖擊波過去后，避雷器自動恢復絕緣狀態(tài)。4、防雷措施：第一類防雷建筑物、第二類防雷建筑物和第三類防雷建筑物均應采取防閃電電涌侵入的防護措施。人身防雷：1）為防直擊雷傷人，應減少在戶外活動時間，盡量避免在野外逗留。避開鐵絲網(wǎng)、金屬曬衣繩。如有條件應進入有寬大金屬構架、有防雷設施的建筑物或金屬殼的汽車或船只。2)為防止二次放電和跨步電壓傷人，要遠離建筑物的接閃桿及其接地引下線；遠離各種天線、電線桿、高塔、旗桿、孤獨的樹木和沒有防雷裝置的孤立小建筑等。3)室內(nèi)人身防雷注意要：在戶內(nèi)離開電源線、照明線、天線1.5m以上，盡量暫時不用電器，最好拔掉電源插頭；關閉門窗，防止球形雷竄入室內(nèi)；不要打電話和洗澡，不要靠近室內(nèi)的金屬管線防止二次放電。二、靜電防護【7條措施，多選】1、 環(huán)境危險程度的控制：⑴取代易燃介質(zhì)；(2)降低爆炸性氣體、蒸氣混合物的濃度(通風)；(3)減少氧化劑含量：充填氮、二氧化碳或其他不活潑氣體控制氧含量。2、 工藝控制：控制流速。3、 靜電接地(金屬導體直接接地：高絕緣材料通過接地電阻間接接地)汽車槽車、鐵路槽車在裝油之前，應與儲油設備跨接并接地；裝、卸完畢先拆除油管，后拆除跨接線和接電線，艮裝卸工作開始前先連接接地線，裝卸工作結束后才能拆除接地線。防靜電接地電阻原則上不得超過1即可，越小越好，防靜電接地在一定情況下可與電氣設備的接地共用?？赡墚a(chǎn)生靜電的管道兩端和每隔200-300m處均應接地?！?013】4、 增濕；5、抗靜電添加劑；6、靜電中和器；7、作業(yè)人員應穿防靜電工作服、鞋、襪，佩戴防靜電手套，禁止在靜電危險場所穿脫衣物、帽子及類似物，并避免劇烈的身體運動?！?011】第五節(jié)電氣裝置安全技術一、變配電站安全1、 變配電站位置：避開易燃易爆、容易沉積粉塵的環(huán)境，宜設在企業(yè)上風側。2、 建筑結構：變配電站各間隔的門應向外開啟。；門的兩而都有配電裝置時，應兩邊開啟。門應為非燃燒體或難燃燒體材料制作的實體門。長度超過7m的高壓配電室和長度超過1Om的低壓配電室至少應有兩個門。變