汽車電工電子技術(shù)課件 任務(wù)2高壓安全與防護

3.2高壓安全與防護3.2.1安全電壓及常見警示標(biāo)志1.安全電壓人體危險電壓＝人體最小電阻*工頻致命電流，即：（800~1000Ω）*（30~50mA）＝24~50V。安全電壓等級及選用舉例見下表3-2所示。表3-2安全電壓數(shù)值表2.常見警示標(biāo)志在高壓維修工位或車輛、高壓部件附近放置明顯的警告標(biāo)識，防止無關(guān)人員進入工位或觸摸高壓部件發(fā)生觸電事故，如圖3.5所示。圖3.5安全警告標(biāo)識3.新能源汽車火災(zāi)的特點及施救器材

（1）新能源汽車火災(zāi)的特點新能源（電動）汽車涉及高壓電路，發(fā)生電氣火災(zāi)的概率及危害遠大于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車，因此必須預(yù)防車輛自燃等火災(zāi)的發(fā)生，及時處理機艙內(nèi)的油污、插接件松動或線束老化等隱患。電動汽車發(fā)生火災(zāi)時，如果只是線束冒煙，或小范圍明火，推薦使用干粉滅火器滅火。如果發(fā)生大面積火災(zāi)，特別是動力電池部位的火災(zāi)，最有效的滅火方式是采用大量的水滅火。因為電動汽車起火多為電路短路起火，這種情況下為了保證人員安全，使用大量的水（即采用消防栓及其他消防設(shè)備）會快速對短路產(chǎn)生的熱量降溫，并使電能耗盡，達到有效滅火的目的。但是如果使用少量的水，例如只用一桶，則更加危險，將會加劇動力電池火災(zāi)的程度。（2）滅火器的分類和適用范圍不同國家和地區(qū)對滅火器的分類略有不同，但基本上是按火災(zāi)的種類分類。以下是常見的分類標(biāo)準(zhǔn)（歐盟和我國采用）：A類（ClassA）：含碳可燃固體之火警，如木、草、紙張、塑膠、橡膠；B類（ClassB）：可燃液體之火警，如汽油、柴油、油、機油；C類（ClassC）：可燃氣體之火警，如石油氣、天然氣、乙烘、甲烷；D類（ClassD）：可燃固體金屬之火警，如鎂、銅、鐵、鋁；E類（ClassE）：通電物體之火警，指帶電物體和精密儀器等設(shè)備的火災(zāi)。從電動汽車的火災(zāi)類型來說，屬于E類火災(zāi)，需要使用滿足電氣絕緣要求的滅火器來撲滅。在撲救未切斷電源的電氣火災(zāi)時，則推薦使用以下幾種滅火器：1）二氧化碳滅火器：適合撲救電氣設(shè)備發(fā)生的火災(zāi)，二氧化碳沒有腐蝕作用，不損壞電氣設(shè)備，如圖3.6所示。二氧化碳滅火劑是一種具有一百多年歷史的滅火劑，價格低廉，獲取容易。二氧化碳具有較高的密度，約為空氣的1.5倍，主要依靠窒息作用和部分冷卻作用滅火。2）干粉滅火器：一般稱ABC干粉滅火器，適合撲滅ABC類火災(zāi)。也適用撲救電氣火災(zāi)，滅火速度快，如圖3.7所示。干粉滅火器內(nèi)部裝有磷酸鞍鹽等干粉滅火劑，這種干粉滅火劑具有易流動性、干燥性,由無機鹽和粉碎干燥的添加劑組成，可有效撲救初起火災(zāi)。但干粉幾乎沒有冷卻作用，要防止復(fù)燃。3）水基滅火器：水基滅火器適用于撲救固體或非水溶性液體的初起火災(zāi)。對于電氣火災(zāi)，水基滅火器對電絕緣性能最高可達到36kV,可撲滅各種電器火災(zāi)。圖3.6二氧化碳滅火器圖3.8水基滅火器圖3.7干粉滅火器滅火藥劑的主要成分表面活性劑等物質(zhì)和處理過的純凈水?dāng)嚢?，以液態(tài)形式存在，因此稱水基滅火器。水基滅火器在噴射后，成水霧狀，能瞬間蒸發(fā)火場大量的熱量，迅速降低火場溫度，抑制熱輻射。表面活性劑在可燃物表面迅速形成一層水膜，隔離氧氣，起降溫、隔離雙重作用，從而達到快速滅火的目的。有些專業(yè)人士認為，水基滅火器更適合不會使用滅火器的普通人員。即使噴射位置不準(zhǔn)確，噴過去的水霧也能自動擴散，甚至噴到著火點表面后，還能繼續(xù)擴散直到將火焰覆蓋。以上的滅火器應(yīng)該根據(jù)實際的條件使用。注意絕對不能用酸堿或泡沫滅火器，因其滅火藥液有導(dǎo)電性，而且酸堿藥液會強烈腐蝕電氣設(shè)備，事后不易清除。（3）滅火器的使用方法各種類型的滅火器使用方法大同小異，使用時應(yīng)參照滅火器上標(biāo)注的說明書，并嚴(yán)格按照消防部門的培訓(xùn)（消防演習(xí)）執(zhí)行。以干粉滅火器為例。站在上風(fēng)方向在距離燃燒處l~2m左右，先將開啟把上的保險銷拔下，然后將噴嘴部迅速對準(zhǔn)火焰的根部掃射滅火。當(dāng)干粉噴出后，手始終壓下壓把不能放開，否則會中斷噴射。操作要點如下：1）先晃動幾下滅火器瓶身，使瓶內(nèi)干粉松動，然后拔下保險銷。2）左手托住瓶底，右手握住把手，按下壓把。3）—只手拿噴管對準(zhǔn)火焰根部，另一只手壓壓把，用力壓下壓把，拿噴管左右擺動，干粉在氣體的壓力下由噴嘴噴出，形成濃云般的粉霧，直至火焰熄滅。4）最后撲救地面的火時，要平射，左右擺動，使干粉掩蓋火勢面積，根據(jù)火勢情況，慢慢向火勢靠近，使火勢徹底撲滅。注意事項:因滅火器射程和噴射時間有限，滅火時要選準(zhǔn)距離和角度盡量接近火源，掌握好滅火方向和角度。3.2.2安全套裝1.絕緣手套在拆卸及安裝高壓部件的時候應(yīng)使用絕緣手套。橡膠材質(zhì)的電工絕緣手套具備兩種性能：一是在進行高電壓部件或線路操作時，能夠承受1000V以上的工作電壓；二是具備抗酸堿性，當(dāng)工作中接觸來自動力電池的氫氧化物等腐蝕性化學(xué)物質(zhì)時，能防止這些物質(zhì)對人體的傷害。絕緣手套需要定期檢驗，而且在每次使用前必須進行泄漏檢查。檢查的方法是向手套內(nèi)吹入一定的空氣，觀察手套是否有漏氣。在使用過程中絕緣手套的檢查流程與注意事項如下：第一步：檢查絕緣手套是否在有效檢驗期內(nèi)。第二步：檢查絕緣手套橡膠完好，外表無損傷破漏。第三步：吹氣檢查絕緣手套是否有漏氣現(xiàn)象。第四步：正確佩戴好絕緣手套，并按要求使用。第五步：使用后擦凈、晾干，最好撒上一些滑石粉，以免粘連。3.2.2安全套裝2.護目鏡護目鏡除了正面防護眼睛外，應(yīng)該具有側(cè)面防護功能，防止維修過程中產(chǎn)生的電火花，以及動力電池的電解液對眼睛的傷害，護目鏡使用前應(yīng)檢查外觀是否破損。3.絕緣安全鞋絕緣安全鞋（靴）也稱電絕緣鞋，作用是使人體與地面絕緣，防止電流通過人體與大地之間構(gòu)成通路，對人體造成電擊傷害，把觸電時的危險降低到最小程度。因為觸電時電流是經(jīng)接觸點通過人體流入地面的，所以高壓電氣作業(yè)時不僅要戴絕緣手套，還要穿絕緣安全鞋。絕緣安全鞋除了應(yīng)具備透氣性能好、防靜電、耐磨、防滑等功能外，電性能要求是絕緣安全鞋產(chǎn)品的核心和關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB12011—2009《足部防護電絕緣鞋》規(guī)定了電絕緣鞋的分類、式樣、技術(shù)要求、測試方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存。按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，安全鞋的泄漏電流需小于0.3mA/kV，即使實驗電壓達到30kV，泄漏電流值也不會大于10mA。另外，絕緣安全鞋的內(nèi)襯為鋼包頭，具有防砸的功能。3.2.2安全套裝4.絕緣安全帽在舉升車輛和拆卸、安裝動力電池時應(yīng)戴絕緣安全帽，保護頭部安全，使用前應(yīng)檢查外觀是否破損、固定裝置是否正常。5.非化纖工作服維修高電壓系統(tǒng)時，必須穿非化纖類（純棉等非化工合成材質(zhì)）的工作服?；w類的工作服會產(chǎn)生靜電，并且當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故時，化纖會在高溫環(huán)境下粘連人體皮膚，導(dǎo)致對維護人員產(chǎn)生嚴(yán)重的二次傷害。圖3.9所示為安全套裝。圖3.9高壓安全套裝3.2.3新能源汽車維修專用工具1.絕緣工具（1）絕緣與絕緣材料絕緣是指用不導(dǎo)電的物質(zhì)（絕緣材料）將帶電體隔離或包裹起來，以對觸電起保護作用的一種安全措施。良好的絕緣是保證設(shè)備和線路運行的必要條件，也是防止觸電事故、漏電、短路的重要措施。絕緣材料除了上述作用外還起著其他作用，包括散熱冷卻、機械支撐和固定、儲能、滅弧、防潮、防霉以及保護導(dǎo)體等。（2）絕緣工具絕緣工具是采用絕緣材料進行加工并適用于電氣系統(tǒng)拆裝等操作的工具。使用絕緣工具可以有效防止意外觸電事故的發(fā)生，新能源汽車涉及高壓的零部件拆裝必須使用絕緣拆裝工具。絕緣拆裝工具必須裝有耐壓1000V以上的絕緣柄。絕緣拆裝工具包括常用的套筒、扳手、螺釘旋具、鉗子、電工刀等。圖3.10所示是儲存絕緣工具的工具車。3.2.3新能源汽車維修專用工具絕緣工具的使用方法與普通工具相同，但是需要注意以下事項：1）絕緣工具應(yīng)有專門的工具室存放，室內(nèi)應(yīng)通風(fēng)良好、清潔、干燥。2）如果發(fā)現(xiàn)絕緣工具損傷或受潮，應(yīng)及時進行檢修和干燥處理，試驗合格后方可使用。3）絕緣工具必須按規(guī)定定期進行絕緣性能的試驗，不符合試驗要求的，禁止使用。2.舉升設(shè)備/動力電池舉升機純電動汽車的動力電池重量高達400~500kg,拆裝時必須使用動力電池舉升機。動力電池舉升機配套雙柱龍門舉升機使用，頂部帶絕緣墊，舉升動力有液壓動力、氣動、電動等類型。如圖3.11所示為動力電池舉升機。圖3.10絕緣工具圖3.11動力電池舉升機3.2.3新能源汽車維修專用工具3.絕緣測試儀的使用新能源汽車檢測與維修中，對高壓電氣系統(tǒng)的絕緣性能檢測時需要使用專用的絕緣測試儀器，測量高壓電纜及高壓部件對車身絕緣電阻是否位于規(guī)定值范圍內(nèi)。利用數(shù)字式萬用表、絕緣電阻表、數(shù)字式絕緣測試儀等儀器可以完成絕大多數(shù)的絕緣測試，只是測試的量程和精度有所區(qū)別。（1）絕緣電阻表絕緣電阻表的種類有很多，但其作用大致相同。最常用的是手搖絕緣電阻表，俗稱搖表，用來測量大電阻和絕緣電阻的檢測儀表，計量單位是兆歐（MQ）,故習(xí)慣稱兆歐表。圖3.12所示是常見的手搖絕緣電阻表及接線柱的功能。絕緣電阻表有三個接線柱，分別是“接地”（E）、“線路”（L）以及“保護環(huán)”或“屏蔽”（G）。3.2.3新能源汽車維修專用工具常見的手搖絕緣電阻表的玻璃顯示屏保護蓋背面會貼有使用說明書，使用時可以方便地參照說明書操作。1）E端：接地端，接被測設(shè)備的接地部分或外殼。2）L端：接線端，接被測設(shè)備的導(dǎo)體部分。3）G端：保護環(huán)，主要用于高壓電纜（導(dǎo)線）絕緣電阻的測量。（2）數(shù)字式絕緣測試儀以Fluke公司的產(chǎn)品為例，F(xiàn)luke1503絕緣測試儀、1508絕緣測試儀、1577絕緣多用表和1587絕緣多用表、Fluke1550B5kV絕緣電阻表和1520絕緣電阻表都可以進行電動汽車的絕緣測試，這些儀器雖然具有不同的名稱,但都可以被稱為絕緣測試儀。圖3.13所示為Fluke1508數(shù)字式絕緣測試儀。圖3.12搖表圖3.13數(shù)字絕緣測試儀3.2.3新能源汽車維修專用工具（3）絕緣電阻測試方法提示：為了避免觸電或人身傷害，請首先仔細閱讀并嚴(yán)格按儀表使用手冊操作。以下以應(yīng)用廣泛的Fluke1508數(shù)字式絕緣測試儀為例，介紹絕緣電阻的測試方法。注意：在將測試導(dǎo)線與電路或設(shè)備連接時，在連接帶電導(dǎo)線之前先連接公共(COM)測試導(dǎo)線；當(dāng)拆下測試導(dǎo)線時，要先斷開帶電的測試導(dǎo)線，再斷開公共測試導(dǎo)線。警告：絕緣測試只能在不通電的電路上進行。測試之前先檢查測試儀的電源和熔絲。1）絕緣測試儀內(nèi)部電池測試。絕緣電阻測試時，絕緣測試儀必須給被測部件施加高電壓，因此測試儀內(nèi)部裝有高性能的電池，測試前應(yīng)檢查電池是否正常。絕緣測試儀使用完畢后，應(yīng)將開關(guān)關(guān)閉，如果長期不使用，還應(yīng)將測試儀內(nèi)部的電池取出，以避免電池腐蝕測試儀內(nèi)部其他部件。①將絕緣測試儀的功能旋鈕旋至電池電壓檔。3.2.3新能源汽車維修專用工具②按下藍色電池測試按鈕，啟動滿負荷電池測試，所測的電池電壓會在主顯示位置上顯示2s。③關(guān)閉絕緣測試儀。2）絕緣測試儀內(nèi)部熔絲測試。為保護絕緣測試儀，測試儀內(nèi)部裝有熔絲，測試前應(yīng)檢査熔絲是否正常。①將絕緣測試儀功能旋鈕旋至歐姆檔。②按住測試按鈕，測試熔絲，若顯示屏讀數(shù)是FUSE（熔絲），則表示熔絲已損壞，應(yīng)予以更換。3.2.3新能源汽車維修專用工具③關(guān)閉絕緣測試儀。3）絕緣電阻測試。絕緣電阻測試步驟如下：警告：在進行絕緣電阻測試時，請勿用手去觸摸表筆的金屬部分，避免發(fā)生觸電危險。①如圖3.30所示，將測試探頭（黑表筆）插入“COM”端子。提示：如果使用FLUKE1587絕緣多用表，插入“-”端子。②如圖3.31所示，將測試探頭（絕緣測試筆）插入“電壓絕緣測試輸入”端子。提示：如果使用FLUKE1587絕緣多用表，插入“+”端子。③選擇測試對象，如高壓部件端子、高壓導(dǎo)線及其他需要測試絕緣的物體。以下以25kV絕緣手套作為測試對象。④將功能旋鈕檔位旋至500V電壓檔，測試儀顯示位置顯示“----”。3.2.3新能源汽車維修專用工具提示：如果使用FLUKE1587絕緣多用表，將旋鈕轉(zhuǎn)至“INSULATION（絕緣）”位置，按“RANGE”（量程）選擇電壓量程。當(dāng)開關(guān)調(diào)至該位置時，測試儀將啟動電池負載檢查。如果電池未通過測試，顯示屏下部將出現(xiàn)“電池”符號，在更換電池前不能進行絕緣測試。⑤將探頭（表筆）與待測的部件或電路連接。測試儀會自動檢查部件或電路是否通電。按下測試儀上的絕緣測試（INSULATIONTEST）或測試探頭上的按鍵，此時將獲取一個有效的絕緣電阻讀數(shù)。提示：如果電路電源超過30V（交流或直流），測試儀顯示區(qū)顯示超過30V以上警告的同時，顯示高壓符號，測試被禁止，必須立即關(guān)閉電源。①等待測試儀讀數(shù)穩(wěn)定后，讀取測試儀有效的絕緣電阻值。②關(guān)閉絕緣測試儀，并拆下測試探頭（表筆）。

3.2.4新能源汽車維修工位布置及操作規(guī)范一、高壓車間場地與設(shè)施要求工作環(huán)境的好壞將直接影響是否發(fā)生事故，新能源汽車維修車間的場地與設(shè)施比普通汽車維修車間要求要高。1.使用面積高壓維修車間的面積根據(jù)實際要求確定，并符合國家相關(guān)規(guī)定。2.采光維修車間的采光應(yīng)按照GB-50033的有關(guān)規(guī)定。3.照明當(dāng)天然光線不足時，應(yīng)配置人工照明，人工照明光源應(yīng)選擇接近天然光色溫的光源。維修車間的照明要求應(yīng)符合GB-50034的有關(guān)規(guī)定。4.干燥干燥，是為了降低維護區(qū)域人員的觸電風(fēng)險。因此高壓車間必須保持干燥。

3.2.4新能源汽車維修工位布置及操作規(guī)范5.通風(fēng)通風(fēng)應(yīng)符合GB-50016和工業(yè)企業(yè)通風(fēng)的有關(guān)要求。6.防火應(yīng)符合GB-50016有關(guān)廠房、倉庫防火的規(guī)定以及GB-50067的有關(guān)規(guī)定。7.衛(wèi)生衛(wèi)生應(yīng)符合GB-Z1、GB-12801的有關(guān)要求。8.安全標(biāo)志安全標(biāo)志應(yīng)符合GB-2894、GB-2893的有關(guān)要求。例如，比亞迪汽車要求維修其新能源汽車必須具有單獨的維修工位，該工位的設(shè)備采用特殊的顏色與其它工位進行區(qū)別。當(dāng)工位上有高電壓車輛進行維修時，要求在工位周圍必須布置有明顯的警示標(biāo)識，避免他人未經(jīng)允許進入高電壓工位而發(fā)生危險。

3.2.4新能源汽車維修工位布置及操作規(guī)范9.高壓安全防護規(guī)定（1）應(yīng)遵循五條安全規(guī)定1）斷開。2）防止重新接通。3）確定處于無電壓狀態(tài)。4）接地和短路。5）遮蓋或阻隔相鄰的帶電部件。（2）應(yīng)使用個人防護裝備1）應(yīng)向維修人員提供合適的個人防護裝備，以便在工作場所進行作業(yè)。2）所提供的個人防護裝備必須附有歐共體一致性聲明。（3）應(yīng)遵循維修場地的要求為避免發(fā)生危險或造成損壞，車輛的停放位置必須干凈、干燥、無油脂，且不會接觸到飛濺的火星，要避免與車輛清潔和其他車輛維修工位過近。

3.2.4新能源汽車維修工位布置及操作規(guī)范10.高壓維修工位布置高壓維修工位的布置應(yīng)滿足以下要求：1）專用的維修工位。2）清潔，干燥，通風(fēng)良好。3）維修作業(yè)前請設(shè)置安全隔離警示。4）維修工位上必須配有防護用品。5）避免無關(guān)人員靠近。二、車間維修人員要求在執(zhí)行車輛維護與維修期間，必須同時有兩名持有上崗證的人員進行工作，其中一名人員作為工作的監(jiān)護人，工作職責(zé)為監(jiān)督維修的全過程。

3.2.4新能源汽車維修工位布置及操作規(guī)范1.新能源汽車維修操作人員1）電動汽車維修操作人員必須持證上崗（圖3.14特種作業(yè)操作許可證），并經(jīng)過培訓(xùn)，才能操作。2）必須經(jīng)過新技術(shù)有限公司新車型培訓(xùn)，并通過考核。圖3.14低壓電工證

3.2.4新能源汽車維修工位布置及操作規(guī)范2.新能源汽車維修監(jiān)護人監(jiān)護人的安全技術(shù)等級應(yīng)高于操作人，具有豐富的實際工作經(jīng)驗并熟悉現(xiàn)場及設(shè)備情況。其監(jiān)護內(nèi)容如下：1）進行高壓切斷時，監(jiān)護所有工作人員的活動范圍，使其與帶電設(shè)備保持規(guī)定的安全距離。2）帶電作業(yè)時，監(jiān)護所有工作人員的活動范圍，使其與高壓部件保持規(guī)定的安全距離；3）監(jiān)護所有工作人員的工具使用是否正確，工作位置是否安全，以及操作方法是否正確等。4）工作中監(jiān)護人因故離開工作現(xiàn)場時，必須另指派了解有關(guān)安全措施的人員接替監(jiān)護并告知工作人員，使監(jiān)護工作不致間斷。

3.2.4新能源汽車維修工位布置及操作規(guī)范5）監(jiān)護人發(fā)現(xiàn)工作人員中有不正確的動作或違反規(guī)程的作法時，應(yīng)及時提出糾正，必要時可令其停止工作，并立即向上級報告。6）所有工作人員（包括工作負責(zé)人）不準(zhǔn)單獨留在維修保養(yǎng)中的新能源專用工位區(qū)內(nèi)，以免發(fā)生意外觸電或電弧灼傷。7）監(jiān)護人應(yīng)自始至終不間斷地進行監(jiān)護，在執(zhí)行監(jiān)護時，不應(yīng)兼做其它工作。但在動力電池與新能源汽車斷開的情況下監(jiān)護人可參加班組的工作。三、高壓維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1.新能源汽車維修流程新能源汽車(高壓車輛)維修時必須嚴(yán)格按照流程進行。

3.2.4新能源汽車維修工位布置及操作規(guī)范2.新能源汽車維修規(guī)范維修高電壓車輛時，必須遵循高電壓安全操作規(guī)范和機動車維修操作規(guī)范。在高電壓安全操作規(guī)范中要求：1）對于車輛維修過程中的高壓配件必須立即標(biāo)識明顯的高壓勿動警示，并禁止將帶有高壓電的部件放置在無人看管的環(huán)境下。2）高電壓維修與維護過程中，維護人員禁止帶有手表、金屬筆等金屬物品在身上。3）嚴(yán)禁非專業(yè)人員