对工厂低压用电安全的探讨

对工厂低压用电安全的探讨对工厂低压用电安全的探讨 作者回戋 一 引言 近年来随着工业的迅速发展 电气化已日趋普及 如果电气设备 选用 配置不好或维护不当 或因各种外在因素 如外力撞击 振动 高温 高湿 过载或各种使用不当造成接触不良 接线 松脱 绝缘老化破损 形成漏电 短路等会引发电气事故 甚 至发生触电伤亡或电气火灾事故 特别是工厂低压设备线路数 量相当多 所以低压设备及线路的安全用电就成为工厂用电安 全的首要工作 二 工厂低压用电潜在的问题 一般而言 电气设备根据其持性及使用环境 要求必须有适当 的电气保护装置 如无熔丝开关 漏电断路器等 并且要求 配管配线或电缆配线 另外针对潮湿 高温或腐蚀性场所更有 其特殊安全上的要求 目前有关低压用电的安全总是常因经营 者 或使用者 没有用电安全知识 资讯不足或为减少支出 电气安装人员的敷衍 概念不清或施工马虎 甚至常有非电气 技术人员任意更改或加装临时电气线路与设备 造成整体用电 安全潜在着以下常见的的问题 一 电气设备的配置地点不当 将电气设备配置于潮湿场所 腐蚀场所或高温场所等 而未采 取适当的防止绝缘老化或漏电的措施 如电气设备应避免配置 在有水气的场所 若配置困难时 应选取用具有同等防水功能 的电气设备 并且加装适当的漏电保护装置 二 电线的配置方式不当 将电线配置于员工或车辆机具作业场地 有可能触及的位置 并且未采取适当的方法防止绝缘破坏 或者将电线配置于潮湿 场所 腐蚀场所或者高温场所等 而未采取适的防止绝缘老化 的措施 例如将电线直接配置于走道上或潮湿地面上 三 电源线经常有相互连接的状况且连结处理不良 电气设备的电源线原则上应该是整条完整直接以插头或接续端 子连接电源 但是当工厂电气设备的电源线破损或长度不足时 经常有相互连接的状况 有时连接的方式或绝缘胶带的缠绕相 当简陋随便 未按规定施工 常造成连接部位易于松脱或接触 不良 且缠绕的绝缘胶带经常脱落 造成铜线外露的情况 另 外即使连线良好 但连接处若有水气或浸在水中进 也会发生 漏电现象 四 电源的接续端子处理不良 在电气箱 开关箱 或电气机械设备内的接续端子 其带电端 子等部位没有做绝缘保护套 使带电端子部位裸露在外 造成 有可能误触该带电部位的隐患 另外电线与接续端子的连接不 牢固 在振动或外力的作用下 造成接触不良或电线松脱 可 能引起局部高温 甚至造成电气火灾或漏电事故 五 火线与中性线的极性接反 有关中性线与火线的连接有时存在着极性 polarity 接错的问 题 如果中性线与火线的连接相反时 就是所谓的极性反接 reversesolarity 例如电钻的电源线极性接反 当电钻的单 键开关切断后 即使电钻本身停止运动 但电钻本身内部的线 路仍然带电 此时若维修或其他因素碰触到该电钻内部线路时 便可能发生触电事故 因此在这种极性反接的情况下 必须切 断分路开关才能真正将火线切断 六 线路的不正确连接 1 无熔丝开关之电源侧及负载侧之间被部分线路所短接 造成 安全装置无法保护其负载侧所连接的线路及电气机具 2 在线路安装了安全保护装置 但部分线路却未经过安全保护 装置 因此该部分线路及所连接的电气机具无法得到此安全保 护装置的保护 3 安全装置的线路连接错误 例如漏电断路器负载侧的中性线 与接地线兼用 接地线通过漏电断路器的零序电流互感器 漏 电断路器负载侧的线路发生 再接地 等情况 因此当负载机器 漏电时 可能会使漏电断路器不动作 七 安全保护装置选择不当 1 在线路所安装的过电流 过载 安全保护装置 例如无熔丝 开关或熔丝 保险丝 的额定电流大于其后面接续线路的额定 电流 容量 在线路超过其额定电流容量时 会发生无熔丝 开关跳脱或熔丝熔断的情形 这种线路如过电流 无熔丝开关 或熔丝却还未切断 长时间持续用电 可能会使该线路产生高 温而发生绝缘老化或绝缘被复熔化 造成所谓短路现象的电线 走火事故 2 在线路所安装的接地故障安全保护装置 例如漏电断路器 其额定感应电流非采用高感应型 30ma 以下 及快速 0 1 秒 以内 断路器 达不到防止感应漏电的目的 八 保护措施不足 例如电气设备的外壳未按规定采取接地措施 或者已采取接地 措施 但只采用设备单独接地 并且接地电阻值与系统接地电 阻阻值之比不够低时 一般几乎都不过低 当发生漏电事 故时 低压设备接地电阻所分配到的接触电压大于安全电压时 当人员碰触到该电气设备的外壳 即可能造成触电事故 因此 如电气设备的外壳 即可能造成触电事故 因此如电气设备的 外壳接地采用设备单独接地时 最好能搭配安装接地故障安全 保护装置 例如漏电断路器 在发生漏电事故时能马上切断电 路 三 低压用电安全防护与设施 为防止低压用电触电灾害及电气火灾事故 经常采用的安全防 护与设施主要有下列几项 一 线路按规定选用 1 电气设备的电源线应该是整条完整没有任何接头 假使有损 坏时最好整条更换 尽可能避免连接 规则规定 对于良导体 机器设备内的检修工作所用的照明灯及工具 其使用电压不得 超过 24 伏特 且导线须为耐磨损及有良好绝缘 并不得有接头 因此在特殊场所使用的电气设备 其电源线除了不得有连接之 外 更须具备耐磨损或抗腐蚀等特性 另外即使在一般场所使 用的电气设备 其电源线要连接也应按规定的方式施工 例如 屋内线路装置规则 规定应采用铜套管压接 压力接头连接 或按规定连接之后并在该连接部分加以焊锡 以达到紧密连接 而不脱落 并且 pvc 电源线应使用 pvc 绝缘带缠绕连续部分 使与原电源线的绝缘相同 缠绕时 应就 pvc 绝缘带宽度二分 之一重叠相互缠绕 并掩护原电源线的绝缘外皮 15 公分以上 2 电源接续端子的绝缘防护 对于电气箱 开关箱 或电气机械设备内外的接续端子 如作 业中或其他通行时 有可能接触其带电部位者 应将其带电部 位加以绝缘被复 采取适当的护围或诸如其他隔离上锁等方式 使人员碰触不到 规则规定 对于电气机具的带电部分 电热 器的发热体部分 电焊机的电极部分等 按其使用目的必须露 出的带电部分除外 如员工于作业中或通行时 有因接触 含经由导体而接触者 以下同 或有误接触可能的 应设防 止触电的护围或绝缘被复 在电气机具设于配电室 控制室 变电室等被区隔的场所 应禁止非电气作业人员进入 3 电线的机械性或化学性防护 规则规定 不得于通路上使用临时配线或移动电线 但对绝缘 被复电线或移动电线于员工作业中或通行时 有可能误接触的 就设有防止其绝缘被破坏或老化等设施 如采用金属管配线等 规则又规定 对员工于作业中或通行时 有可能误接触绝缘被 复配线或移动电线 电气机具及设备而引起触电危害的 应有 防止绝缘被破坏或老化等设施 另外电线也就应尽量避免配置 于高温 潮湿 水气或具有腐蚀环境的场所 如不得已时 也 应采取适当的防护措施 例如加装漏电断路器等 4 电线的额定电流容量 电线的负载电流应不超过 屋内线路装置规则 所规定的额定 电流容量 在查表时除根据不同管线外 也必须考虑其周温的 修正系数 但在实际工作中 评估电线流容量时 却常常忽略 了导线管内的导线数 而直接采用 3 根以下的导线数的安培容 量 另外在单相二线式供电时 中性线也有电流存在 也应将 其列入导线数计算 5 电线的绝缘电阻 低压电线发生触电时 重要的是流经人体的电流值 因此只要 有足够的绝缘电阻值 就可减低触电的危害 有关电线的绝缘 电阻可分为电线间的绝缘电阻及电线与大地间的绝缘电阻两种 按 屋内线路装置规则 的规定其应有表 1 的规定值以上 而 新设时其绝缘电阻 建议在 im 以上 而实际上未发生绝缘老 化的电线 其电线间的绝缘电阻及电线与大地间的绝缘电阻值 皆大于 im 另外也可在总开关或各支路端安装漏电断路器或 泄漏电流警报器 除监视绝缘性能外 也可及时避免触电事故 表 1 见表 二 过电流安全保护装置 过电流以安全保护装置主要在电线 分路或干线 的电流达到 某数值而使温度上升 以致危及电线的绝缘时 能断开该电路 一般低压线路经常使用的过电流安全保护装置为无熔丝开关或 熔丝 俗称保险丝 因此过电流保护装置的额定电流值 除 电动机电路等特殊情形外 应不大于该导线的电流安培容量 在过电流保护装置跳脱动作后 应由合格的电气技术人员调查 原因 将跳脱原因排除后 再使用过电流保护装置 以确保该 电路机器设备无过载或短路情况 若在短路的情况下 强行使 用过电流保护装置 可能会造成设备 线路的重大损毁或电气 火灾 另外绝对不可以因为过电流保护装置跳脱动作 而将该 过电流保护装置旁路 bypass 或任意改用较大额定电流值的 过电流保护装置 三 接地故障 漏电 安全保护装置 接地故障安全保护装置主要在线路或设备发生接地故障 漏电 时 能切断该电路 以达到保护人员及线路设备的安全 接地 故障保护分为触电保护 漏电火灾保护及电弧接地保护等三种 一般低压线路经常使用的接地故障安全保护装置为漏电断路器 漏电断路器按 屋内线路装置规则 分为高感度及中感度型 高感度型为 30ma 含 以下 30ma 上为中感受度 0 1 秒至 2 秒称作延时型 0 1 秒以内就能完成切断动作称作快速型 为 保护人员安全的漏电断路器通常使用高感度快速型 一般电气设备或线路即使设置了漏电断路器 也要对该线路上 的电器机具实施接地措施 若装置高感度快速型者 其接地电 阻不可超过 500 以利电气机具发生漏电事故时 可在人员还 未接触到该漏电火灾可选择中感度延时型的漏电断路器 而对 于电弧接地保护者 一般可采用低感度快速型的漏电断路器 漏电断路器安装运转后 为确保其动作功能正常应进行必要的 使用前检查 定期检查和跳脱动作后的处理 1 使用前检查 漏电断路器因电路设备的漏电电流而跳脱动作或电路发生短路 事故时 为确保该漏电断路器的性能良好 应按下该漏电断器 上的测试按钮 确认其跳脱动作是否正常 另外使用移动式或 携带式电动机具 因容易发生绝缘老化或破坏的漏电事故 所 以在每天开始使用该电动机具之前 应按下其所连接的漏电断 路器上的测试按钮 确认该漏电断路器跳脱动作是否正常 以 防万一发生漏电事故时 可以正常切断电路 避免触电灾害 2 定期检查 漏电断路器安装运输后 为确保其功能正常应定期实行下列各 项检查 并记录其结果 而定期检查实施周期应按漏电断路器 的开闭频率 设置场所及其他使用条件等来作决定 但除 a 项 外 其余各项的定期检查 建议以六个月实施一次为原则 并 且除 a 项可由受过电气安全教育培训的现场作业人员实施外 其余各项的定期检查 应由合格的电气技术人员进行 a 每月测 试漏电断路上的按钮一次 确认其跳脱动作是否正常 b 漏电断路器额定值是否符合所连接的电气机械设备 c 漏电断路器的端子接线是否牢靠 d 电气机械设备的金属外壳或被复等金属部分有无接地 e 漏电断路器通电中有无异常声音 f 漏电断路器的外观是否还正常及开闭操作是否正常 3 跳脱动作后的处置 漏电断路器跳脱动作的原因可能为电路 机器设备发生漏电流 或漏电断路本身故障 应由合格的电气技术人员查明并排除后 再使用漏电断路器 以确保该电路 机器设备无漏电 且漏电 断路器的保护功能正常 绝不能将该漏电断路器旁路 bypass 或任意改用较大容量漏电断路器 四 自动电击防止装置 虽然一般变压器型电焊机的输出端无载电压只在 55 85v 间 然 而因误触电焊机二次侧无载电压造成伤亡事故仍屡见不鲜 因 此才有自辅助变压器输出安全低电压 在没有进行焊接时取代 电焊机变压器的输出电压降至 25v 以下 以避免在发生电焊机 输出端的触电伤害 这是一种非常有用的安全设备 为使安装的自动电击装置能够在电焊工作场所中确实发挥保护 功能 并使电焊工作不受影响 在选用时应该注意以下以点 1 大部分的自动电击防止装置都不宜装在含有电容器的电焊机 上 除非该机型有标示可以使用在含有电容器的电焊机上 否 则不宜使用 2 选择自动电击防止装置的起动感应电阻应考虑工作性质 例 如电焊机二次侧电路阻抗 以及工作环境是否经常处于潮湿状 态 基本上应在不影响工作的情况下选择较低的起动感应电阻 3 安装有自动电击防止装置的电焊机 不可将两台电焊机输出 端电缆并联使用 因为当一台电焊机为安全电压时 而另一台 电焊机电压较高 将造成自电击防止装置的损害 4 因加入自动电击防止装置而多出来的外露带电部分 应用绝 缘胶带包扎与外界隔离 5 如果使用自动电击防止装置后 引弧不顺利 可能是起动感 应电阻值太低 可改用具有较高起动感应电阻值的自动电击防 止装置 6 自动电击防止装置的输入电压常有两个或两个以上的等级 220v 380v 可供选择 使用前应先确定是否选择了正确 的电压等级 7 自动电击防止装置并不具备电焊机一次侧的电击保护功能 因此应在分电盘上加装漏电断路器保护 8 自动电击防止装置中的电磁场接触器经长时间使用后 可能 会使其动作不顺利 必要时需加以更换 9 许多自动电击防止装置具有旁路开关 或称自动 手动开关 如果此开关切到手动侧 将不具有保护功能 因此最好选择 未设置旁路开关者 且外挂型的外壳应有接地端子 以供接地 使用 10 许多自动电击防止装置的外壳及内部控制电路板并没有密 封 因此应避免雨水淋湿 以免发生故障 11 含金属粉末焊药的重力式焊条 本身的焊药涂层电阻较低 使用自动电击防止装置时引弧仍不困难 但如焊条焊药为未含 金属粉末者 如再引弧不易时则需有力敲打掉附于焊条前端上 的焊渣 且最好使用高起动感应电阻的自动电击防止装置 以 避免引弧不易的情况发生 12 提供有利于自动电击防止装置起动的环境 例如在厂地面 上安置接地导体 尽量安排电焊机接近被焊物 尽量使用回路 电缆而非以其他金属物体做为电焊机二次侧电路 确定电焊机 二次侧电路各接点都牢固 提供适当的焊材表面杂质清除工具 如钢丝刷 除锈锤等 供电焊人员使用 五 设备接地 设备接地是指用电设备的非带电金属部分的接地 其目的是当 用电设备因绝缘老化或损坏而引起漏起 或因感应现象而导致 非带电金属部分电位升高或电荷积聚时 可提供低阻抗电路使 漏电电流或感应电荷疏导至大地 藉以保护人员设备安全 低 压用电设备实施设备接地 可以将该漏电设备的线路切断 防 止人员触电或电气火灾事故 实际上低压用电设备的接地方式可分为设备单独接地或设备与 系统共同接地 1 设备单独接地 将设备的非带电金属部分以设备接地线与接地极连接 而单独 施行接地 其优点是正常运转时 不会有交流电压 也不会有 静电的累积 而且当电源侧发生地电位涌升时 设备绝缘体如 果没有发生绝缘破坏 对碰触设备外壳的人中不会造成危害 而缺点是当设备接地电阻较高时 当用电设备发生接地故障时 人体接触电压也会较大 对于触电者造成的伤害也较严重 且 碰触外壳人员站立位置离设备接地电极越远 则接触电压越大 另外当设备漏电时 故障电流较小 通常无法启动过电流装置 而无法清除接地故障 须装置漏电断路器才能测出故障现象 因此使用此法时应尽量降低接地电阻 且最好搭配漏电断路器 以确保人员安全 实际上过去所发生的触电重大职业灾害中 也屡见电气机具的非带电金属外壳已采取设备单独接地 但在 漏电事故中 其人体的接触电压依然很高 并且也无法靠过电 流安全保护装置 例如无熔丝开关 的切断电路 最后仍造成 人员的伤亡 2 设备与系统共同接地 自系统接地电极处配置一条专门设备接地线 并将设备的非带 电金属部分与专门的接地线直接相连 其优点是当设备正常运 转时 如果没有外界地电流 设备外壳电压为零 如果存在有 外界地电流 则视这些地电流流经系统接地电极及设备对地电 阻的情况而定 用电设备接地故障时 故障电流会从专门接地 线流回电源中性点 设备外壳电压为专门接地线压降与系统接 地电压降之和 专门接地线的压降大小视故障阻抗而定 由于 专门接地线阻抗通常不大 因此除非故障阻抗很小 否则对人 员应能提供相当程度的保护 若故障阻抗很小 也可藉由电路 上装设的过电流保护装置切断电路 而缺点为电源侧地电位 涌升时 涌升电位会同时出现在设备内部电路及