安全生产技术2011年第二章.doc

第2章 电气安全技术第1节 电气危险因素及事故种类电气事故可分为触电事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故。1、 触电1） 电击电流值 感知电流：男性1.1mA，女性约为0.7mA。 摆脱电流：男性9-16mA，女性6-10.5mA。 室颤电流 人体阻抗，人体电阻干燥时约为1000-3000，潮湿时500-800电流对人体损伤的程度与电流的大小、电流持续时间、电流种类、电流途径、人体的健康状况等因素有关。电击类型：直接接触电击（电气设备正常运行情况下）和间接接触电击（电气设备线路故障情况下） 单相电击（）两相电击（）跨步电压电击（）2）电伤 包括电烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光性眼炎等。 电烧伤是最为常见的烧伤。分为电流灼伤、电弧灼伤。2、 电气火灾和爆炸 电火花是电极间的击穿放电，电弧是大量电火花汇集而成。电弧温度可达6000-7000，甚至10000。3、 雷电危害1.雷电种类：直击雷、感应雷、球雷2.雷电危害： 雷电具有雷电流幅值大（可达数十kA至数百kA）、雷电流陡度大（可达50 kA/s）、冲击性强、冲击过电压高（可达数百kV至数千kV）的特点。（1）火灾和爆炸。直击雷放电的高温电弧、二次放电、巨大的雷电流、球雷侵入直接引起火灾和爆炸，冲击电压击穿电气设备的绝缘等可间接引起火灾和爆炸。（2）触电。积云直接对人体放电、二次放电、球雷打击、雷电流产生的接触电压和跨步电压可直接使人触电；电气设备绝缘因雷击而损坏，也可使人遭到电击。（3）设备和设施毁坏。雷击产生的高电压、大电流伴随的汽化力、静电力、电磁力可毁坏重要电气装置和建筑物及其他设施。（4）大规模停电。电力设备或电力线路破坏后可能导致大规模停电。3.雷电参数：雷暴日、雷电流幅值、雷电流陡度、冲击过电压等。四、静电危害五、射频电磁场危害六、电气装置故障危害第2节 触电防护技术一、直接接触电击防护措施1.绝缘绝缘的电气指标主要是绝缘电阻。绝缘电阻用兆欧表测量。任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000，并应符合专业标准的规定。2.屏护屏护是采用遮栏、护罩、护盖、箱闸等将带电体同外界隔绝开来。屏护装置应有足够的尺寸。应与带电体保持足够的安全距离：遮栏高度不应低于1.7m，下部边缘离地不应超过0.1m。栅遮拦高度户内不应小于1.2m，户外不应小于1.5m，栏条间距不应大于0.2m。低压设备，遮拦与裸导体距离不应小于0.8m。户外变配电装置围墙高度不应小于2.5m。遮栏、栅栏应根据需要挂标示牌。遮栏出入口的门上应根据需要安装声光报警信号装置和联锁装置。3.间距间距是将可能触及的带电体置于可能触及的范围之外。带电体与地面之间、带电体与树木之间、带电体与其他设施和设备之间、带电体与带电体之间均需保持一定的安全距离。表14高压作业的最小距离类别电压等级/kV1035无遮栏作业，人体及其所携带工具与带电体之间最小距离0.71.0无遮栏作业，人体及其所携带工具与带电体之间最小距离（用绝缘杆操作）0.40.6线路作业，人体及其所携带工具与带电体之间最小距离1.02.5带电水冲洗，小型喷嘴与带电体之间最小距离0.40.6喷灯或气焊火焰与带电体之间最小距离1.53.0二、间接接触电击防护措施IT系统（保护接地）、TT系统、TN系统（保护接零）1.IT系统（保护接地）IT系统就是保护接地系统。图中，L1、L2、L3是相线，N是中性点，Z是配电网对地绝缘阻抗，RP是人体电阻，RE是保护接地电阻，IE是接地电流。保护接地的做法是将电气设备在故障情况下可能呈现危险电压的金属部位经接地线、接地体同大地紧密地连接起来；其安全原理是把故障电压限制在安全范围以内。IT系统的字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地，字母T表示电气设备外壳接地。保护接地适用于各种不接地配电网。在380 V不接地低压系统中，一般要求保护接地电阻RE4。当配电变压器或发电机的容量不超过100 kVA时，要求RE10。图17IT系统2.TT系统系统如图18所示。图中，中性点的接地RN叫做工作接地，中性点引出的导线叫做中性线（也叫做工作零线）。TT系统的第一个字母T表示配电网直接接地，第二个字母T表示电气设备外壳接地。TT系统的接地RE也能大幅度降低漏电设备上的故障电压，但一般不能降低到安全范围以内。因此，采用TT系统必须装设漏电保护装置或过电流保护装置，并优先采用前者。TT系统主要用于低压用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。图18TT系统3.TN系统（保护接零）TN系统相当于传统的保护接零系统。典型的TN系统如图19所示。图中，PE是保护零线，RS叫做重复接地。TN系统中的字母N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间，亦即与保护零线之间紧密连接。保护接零的安全原理是当某相带电部分碰连设备外壳时，形成该相对零线的单相短路；短路电流促使线路上的短路保护元件迅速动作，从而把故障设备电源断开，消除电击危险。虽然保护接零也能降低漏电设备上的故障电压，但一般不能降低到安全范围以内。其第一位的安全作用是迅速切断电源。保护接零用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点直接接地的220/380 V三相四线配电网。图19TN系统TN系统分为TNS，TNCS，TNC三种类型。如图110所示。TNS系统是PE线与N线完全分开的系统；TNCS系统是干线部分的前一段PE线与N线共用为PEN线，后一段PE线与N线分开的系统；TNC系统是干线部分PE线与N线完全共用的系统。TNS系统的安全性能最好。有爆炸危险、火灾危险性大及其他安全要求高的场所应采用TNS系统；厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TNCS系统；触电危险性小、用电设备简单的场合可采用TNC系统。图110TN系统三种类型（a）TNS系统（b）TNCS系统（c）TNC系统相线截面小于等于16mm，保护接零线最小截面：相线截面本身；大于16小于等于35，保护接零线最小截面：16mm；大于35，保护接零线最小截面：相线截面本身的一半；详见教材84页表格。三、兼防直接接触电击和间接接触电击措施1. 双重绝缘 电气设备触电保护分类： 1）O类设备 2）OI类设备和I类设备 3）类设备 4）类设备2.安全电压（特低电压）安全电压是在一定条件下、一定时间内不危及生命安全的电压。具有安全电压的设备属于类设备。特别危险环境使用的携带式电动工具应采用42V安全电压；在有电击危险环境使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压；金属容器内、隧道内、水井内以及周围有大面积接地导体等工作地点狭窄、行动不便的环境应采用12V安全电压；水下作业等特殊场所应采用6V安全电压。3.剩余电流动作保护漏电保护（剩余电流保护）漏电保护装置主要用于防止接触电击，也用于防止漏电火灾和监测一相接地故障。0.006A-0.03A属于高灵敏度额定漏电电流值。0.03A-1A 属于中灵敏度额定漏电电流值。1A-30A 属于低灵敏度额定漏电电流值。第3节 电气防火防爆技术一、危险物质及危险环境危险物质分类：I类：矿井甲烷（CH4）类：爆炸性气体、蒸汽类：爆炸性粉尘、纤维和飞絮爆炸性气体、蒸气、薄雾按引燃温度分为6组，见表组别 T1 T2 T3 T4 T5 T6 引燃温度/ 450 450T300 300T200 200T135 135T100 100T85 爆炸性气体、蒸气按最小点燃电流比和最大试验安全间隙分为A级、B级、C级。爆炸性粉尘、纤维按其导电性和爆炸性分为A级和B级、C级。1气体、蒸气爆炸危险环境0区：指正常运行时连续出现或长时间出现或短时间频繁出现的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。如油罐内部液面上部空间。1区：指正常运行时可能出现（预计周期性出现或偶然出现）的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。如油罐顶上呼吸阀附近。2区：指正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。如油罐外3m以内。 危险环境释放源等级：连续级释放源；一级释放源；二级释放源；多级释放源。2粉尘、纤维爆炸危险环境20区：指正常运行时，连续或经常出现足以形成可燃性粉尘与空气混合物。21区：指正常运行时，可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物。 22区：在异常情况下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在。3火灾危险环境21区：闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾危险环境。22区：悬浮状、堆积状的可燃性粉尘或纤维，在数量和配置上能引起火灾的危险环境。23区：固体可燃物质，在数量和配置上能引起火灾的危险环境。二、防爆电气设备和防爆电气线路1、防爆电气设备类型：I类：用于煤矿瓦斯气体环境。类：用于煤矿甲烷以外的爆炸性气体环境。（A、B、C）类：用于爆炸粉尘环境。设备保护等级EPL：I类EPL分为：Ma；Mb。类EPL分为：Ga；Gb；Gc。类EPL分为：Da；Db；Dc。具有“很高”的保护等级。 Mb、Gb、Db具有“高”的保护等级。 Gc、Dc具有爆炸性气体环境用设备，具有“加强”的保护等级。2、防爆性气体环境的防爆电气设备结构形式及符号：隔爆型d增安型e本质安全型i浇封型m无火花性nA火花保护nC限制呼吸型nR限能型nL油寖型o正压型p充砂型q防爆型粉尘环境的防爆电气设备结构形式及符号：隔爆型t本质安全型i浇封型m正压型p例如：ExdBT3Gb-隔爆型d,保护等级为Gb，用于B类T3组的防爆电气设备。3、 防爆电气线路 敷设位置、敷设方式、隔离密封、导线材料选择、允许载流量、电气线路的链接。第4节 雷击和静电防护技术一、防雷措施防雷建筑：（1） 第一类防雷建筑物。指制造、使用或储存炸药、火药、起爆药、火工品等大量危险物质，遇电火花会引起爆炸，从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物。 0区、20区；1区、21区。（2）第二类防雷建筑物。国家级别的、1区；21区、2区；22区、露天钢质闭气罐、大于0.05次/a部级省级办公或其他重要人员密集办公、大于0.255次/a住宅办公楼等民用（3）第三类防雷建筑物。省级重点文物保护建筑档案馆、大于0.01次/a0.05次/a部级省级办公或其他重要人员密集办公、大于0.05次/a0.25次/a住宅办公楼等民用、雷暴日大于15d/a。高度大于15m、雷暴日小于15d/a，高度大于20m。 防雷技术分类：外部防雷，针对直击雷的防护（装置：接闪器、引下线、接地装置）内部防雷，包括雷电感应、防反击等（装置：屏蔽导体、等电位连接件、电涌保护器SPD、避雷器）防雷击电磁脉冲，对建筑物内电气系统和电子系统防雷电流引发的电磁效应等。防雷措施：直击雷防护闪电感应防护闪电电涌侵入防护人身防雷101页2、 静电防护 抗静电添加剂第5节 电气装置安全技术 一、变配电站安全1.变配电站位置:变配电站应避开易燃易爆环境；变配电站宜设在企业的上风侧，并不得设在容易沉积粉尘和纤维的环境；变配电站不应设在人员密集的场所。变配电站的选址和建筑应考虑灭火、防蚀、防污、防水、防雨、防雪、防振的要求。地势低洼处不宜建变配电站。变配电站应有足够的消防通道并保持畅通。2.建筑结构高压配电室、低压配电室、油浸电力变压器室、电力电容器室、蓄电池室应为耐火建筑。蓄电池室应隔离。室内油量600 kg以上的充油设备必须有事故蓄油设施。变配电站各间隔的门:应向外开启；门的两面都有配电装置时，应两边开启。门应为非燃烧体或难燃烧体材料制作的实体门。长度超过7 m的高压配电室和长度超过10 m的低压配电室至少应有两个门。 3.间距、屏护和隔离4.通道变配电站室内各通道应符合要求。高压配电装置长度大于6 m时，通道应设两个出口；低压配电装置两个出口间的距离超过15 m时，应增加出口。 5.通风：蓄电池室、变压器室、电力电容器室应有良好通风。6.封堵：门窗及空洞应小于10mm*10mm。7.标志变配电站的重要部位应设有“止步，高压危险!”等标志。8.连锁装置9.10.11.12. 二、主要变配电设备安全1. 电力变压器2.高压开关高压开关主要包括高压断路器、高压负荷开关和高压隔离开关。高压开关用以完成电路的转换，有较大的危险性。（1）高压断路器。高压断路器是高压开关设备中最重要、最复杂的开关设备。高压断路器有强力灭弧装置，既能在正常情况下接通和分断负荷电流，又能借助继电保护装置在故障情况下切断过载电流和短路电流。高压断路器必须与高压隔离开关串联使用，由断路器接通和分断电流，由隔离开关隔断电源。切断电路时必须先拉开断路器，后拉开隔离开关；接通电路时必须先合上隔离开关，后合上断路器。 （2）高压隔离开关。高压隔离开关简称刀闸。隔离开关没有专门的灭弧装置，不能用来接通和分断负荷电流，更不能用来切断短路电流。隔离开关主要用来隔断电源，以保证检修和倒闸操作的安全。隔离开关不能带负荷操作。拉闸、合闸前应检查与之串联安装