电气安全技术

电气安全技术 安全经验分享 电气安全概述触电事故基础知识触电事故常用对策电气防火防爆静电 雷电及电磁辐射防护 主要内容 电在造福于人类的同时 也会给人类带来灾难 统计资料表明 在工伤事故中 电气事故占有不少的比例 以建筑施工死亡人数为例 2005年全国建筑施工触电死亡人数占其全部事故死亡人数的6 54 我国约每用1 5亿度电就触电死亡1人 而美 日等国约每用20 40亿度电才触电死亡1人 据统计 电气火灾约占全部火灾的20 造成巨大的人员伤亡和经济损失 例如近年来北京市每年发生的数千起火灾中 电气火灾居于首位 成为最大的火灾隐患 在集团公司2009年三季度安全环保工作例会上的讲话廖永远2009年7月1日 上半年 集团公司共发生亡人事故10起 死亡人数13人 其中 因电力作业和触电亡人事故发生6起 死亡8人 占总死亡人数的三分之二左右 特别是发生较大安全生产事故一起 辽宁销售公司 6 26 触电事故 一次死亡3人 剖析上半年发生的10起事故 没有哪一起事故不是责任事故 没有哪一起事故不是违章作业 没有哪一起事故不是由于我们放松安全管理造成的 电气事故分类 触电事故电气火灾爆炸事故雷击事故静电事故电磁辐射危害电路故障及事故 电气安全概述触电事故基础知识触电事故常用对策电气防火防爆静电 雷电及电磁辐射防护 主要内容 触电事故 电流形式的能量引起 触电事故基础知识 触电事故的种类电流对人体的作用直接接触电击防护间接接触电击防护 1 触电事故的种类触电事故是电流的能量直接或间接作用于人体造成的伤害 按照能量施加方式的不同 可分为电击和电伤 触电事故按造成事故的原因来分 又可以分为直接接触触电和间接接触触电事故 电击电击是指电流通过人体造成人体内部的伤害 主要伤害部位是心脏 中枢神经系统和肺部 电击是全身伤害 但一般不在人身表面留下大面积明显的伤痕 触电可以分为 单相触电两相触电跨步电压触电 单相触电是指人们在地面或其他导体上 人体某一部位触及一相带电体的触电事故 石油 石油化工生产中大多数触电事故是单相触电事故 一般都是由于开关 灯头 导线及电动机有缺陷而造成的 两相触电是指人体同时触及两相带电体的触电事故 其危险性较大 因为这种情况下加于人体的电压总是比较大的 可以达到380V 跨步电压触电是当带电体发生接地故障时 会在带电体接地点周围的地面上形成电位分布 人的双脚分开站立所承受到地面上不同点之间的电位差 即两脚接触不同的电压 称为跨步电压 由此引起的触电事故叫跨步电压触电 电伤电伤是电流转变成其他形式的能量造成的人体伤害 包括电能转化成热能造成的电弧烧伤 灼伤和电能转化成化学能或机械能造成的电印记 皮肤金属化及机械损伤 电光眼等 电伤多数是局部性伤害 在人身表面留有明显的伤痕 烧伤事故 烧伤事故 续 电弧事故 电弧事故 续 2 电流对人体的作用 电流对人体的作用指的是电流通过人体内部对于人体的有害作用 如电流通过人体时会引起针刺感 压迫感 打击感 痉挛 疼痛乃至血压升高 昏迷 心律不齐 心室颤动等症状 电流通过人体内部 对人体伤害的严重程度与下列因素有关 通过人体电流的大小 持续时间 电流的途径电流的种类人体的状况 电流大小 感知电流 引起感觉的最小电流 如轻微针刺 发麻 男 1 1mA 女 0 7mA摆脱电流 能自主摆脱带电体的最大电流 男 16mA 女 10 5mA致命电流 室颤电流 指在较短的时间内危及人的生命的最小电流 电击致死是电流引起的心室颤动造成的 故引起心室颤动的电流就是致命电流 100mA为致命电流 电流持续时间 t 吸收电能 伤害 t 电流重合心脏易损 激 期 危险 t 人体电阻 人体电流 伤害 t 中枢神经反射 危险 电流途径 不同途径 危险性不同 但没有不危险的途径 最危险的是 左手到前胸 判断危险性 既要看电流值 又要看途径 电流种类 直流电 高频电流对人体都有伤害作用 但其伤害程度一般较25 300Hz的交流电轻 通常采用的工频电流 对于设计电气设备比较经济合理 但从安全角度看 这种电流对人体最为危险 个体特征 因人而异 健康情况 健壮程度 性别 年龄 患有心脏病 结核病 精神病 内分泌器官疾病及酒醉的人 触电引起的伤害程度更加严重 3 直接接触触电防护 直接接触触电是指人体触及正常运行的设备和线路的带电体造成的触电 直接接触触电基本防护措施 绝缘屏护间距 绝缘 使用绝缘材料将带电导体封护或隔离起来 使电气设备及线路能正常工作 防止人身触电 这就是所谓绝缘防护 电工技术上将电阻率在109欧 米以上的材料称为绝缘材料 瓷 玻璃 云母 橡胶 木材 胶木 塑料 布 纸和矿物油等都是常用的绝缘材料 屏护 是用遮栏 栅栏 保护网 围墙 箱 罩等将带电体间隔起来 防止工作人员或其它人员偶然触及或过分接近带电体而遭受电击或电伤的危险 1 栅栏 用于室外配电装置时 其高度不应低于1 5米 栅条间距和最低栏杆至地面的距离都不应大于200毫米 金属制作的栅栏应妥善接地 2 围墙 围墙的实体部分高度不应低于2 5米 3 遮栏 用于室内高压变配电装置 宜做成网状 网孔不应大于40 40毫米2 也不应小于20 20毫米2 遮栏高度应不低于1 7米 底部距地面就不大于0 1米 金属遮栏必须妥善接地并加锁 间距 为了防止发生人身触电事故和设备短路或接地故障 带电体之间 带电体与地面之间 带电体与其它设施之间 工作人员与带电体之间必须保持的最小空气间隙 称之为安全距离或安全间距 安全距离的大小 主要是根据电压的高低 设备状况和安装方式来决定的人体与带电设备或导体间的安全间距 米 4 间接接触触电防护 间接接触触电是指设备或线路发生故障时 人体触及正常情况下不带电而故障时意外带电的带电体而造成的触电 间接接触触电防护基本措施 保护接地保护接零 保护接地 是指为了人身安全的目的 将电气装置中平时不带电 但可能因绝缘损坏而带上危险的对地电压的金属外壳或金属构件与大地作电气连接 一般低压系统中 保护接电电阻值应小于4欧姆 IT系统 TT系统 保护接零 就是把电气设备平时不带电的 但可能因绝缘损坏而带上危险的对地电压的金属外壳或金属构件与电源的保护中性线 零线 连接起来 TN系统 TN C TN S TN C S 电气安全概述触电事故基础知识触电事故常用对策电气防火防爆静电 雷电及电磁辐射防护 主要内容 触电事故常用对策 等电位联结双重绝缘和加强绝缘特低电压漏电保护 1 等电位联结 目的 构成等电位空间主等电位联结 在建筑物的进线处将PE干线 设备PE干线 进水管 总煤气管 采暖和空调竖管 建筑物构筑物金属构件和其他金属管道 装置外露可导电部分等相连结 辅助等电位联结 在某一局部将上述管道构件相连结 作为补充 进一步提高安全水平 1 保护线 2 总等电位联结线 3 接地线 4 辅助等电位联结线 B 总等电位联结 接地 端子板 N 外露导电部分 C 装置外导电部分 P 金属水管干线 T 接地极 建筑物内总等电位联结图 2 双重绝缘和加强绝缘 双重绝缘 是兼有工作绝缘和保护绝缘的绝缘 工作绝缘 又称基本绝缘或功能绝缘 是带电部分上对防触电起基本保护作用的绝缘 保护绝缘 又称附加绝缘 是为了在基本绝缘损坏的情况下防止触电而在基本绝缘之外使用的独立绝缘 加强绝缘 是基本绝缘经改进 在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等防触电能力的单一绝缘 在构成上可以包含一层或多层绝缘材料 双重绝缘和加强绝缘的绝缘电阻 在直流电压为500V的条件下进行测试 工作绝缘的绝缘电阻不得低于2M 保护绝缘的绝缘电阻不得低于5M 加强绝缘的绝缘电阻不得低于7M 具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于 类设备 类设备无须再采取接地 接零等安全措施 标志 回 作为 类设备技术信息一部分 手持电动工具应优先选用 类设备 识别和选用 3 特低电压 特低电压 又称安全特低电压 是属于兼有直接接触电击和间接接触电击防护的安全措施 保护原理 通过对系统中可能会作用于人体的电压进行限制 从而使触电时流过人体的电流受到抑制 将触电危险性控制在没有危险的范围内 欧姆定理 U R 人体电阻的数值及影响因素 变化范围皮肤表皮最外层 角质层其厚度一般不超过0 05 0 2mm 但其电阻率很大 可达1 105 1 106 m 但数十伏即可击穿角质层 使人体阻抗急剧下降 不考虑角质层 干燥的情况下 人体电阻 1000 3000 潮湿的情况下 人体电阻 500 800 影响因素电气参数 U 接触电压 RP I RP 皮肤表面状态 潮湿 导电污物 伤痕 破损皮肤表面接触状态 接触压力 面积 特低电压额定值 特低电压额定值 工频有效值 的等级 42V 36V 24V 12V和6V选用 根据使用环境 人员和使用方式等因素确定 4 漏电保护 漏电保护又叫残余电流保护或接地故障电流保护 漏电保护器 是指当电路中的漏电电流超过允许值时 能够自动切断电源或报警的漏电保护装置 包括各类漏电断路器 带漏电保护的插头 座 漏电保护继电器 漏电火灾报警器 带漏电保护功能的组合电器等 漏电保护装置的原理 漏电保护器 RCD 的作用原理主要在监视电路中的中线及火线的运行情况 当电路出现不平衡时 即经火线流入电气设备的电流不是全部由中线流回 部分电流从其他途径流走 产生漏电现象时 漏电断路器可立即探测到这种不平衡现象并在40秒之内将电源切断 原理图 必须安装漏电断路器的设备和场所 1 属于 类的移动式电气设备及手持式电动工具 安装在潮湿 强腐蚀性等环境恶劣场所的电器设备 建筑施工工地的电气施工机械设备 暂设临时用电的电器设备 宾馆 饭店及招待所的客房内插座回路 必须安装漏电断路器的设备和场所 2 机关 学校 企业 住宅等建筑物内的插座回路 游泳池 喷水池 浴池的水中照明设备 安装在水中的供电线路和设备 医院中直接接触人体的电气医用设备 其它需要安装漏电保护器的场所 报警式漏电保护器的应用 公共场所的通道照明 应急照明 消防用电梯及确保公共场所安全的设备 用于消防设备的电源 如火灾报警装置 消防水泵 消防通道照明等 用于防盗报警的电源 其它不允许停电的特殊设备和场所 对一旦发生漏电切断电源时 会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所 应安装报警式漏电保护器 如 电气安全概述触电事故基础知识触电事故常用对策电气防火防爆静电 雷电及电磁辐射防护 主要内容 由电火花和电弧的能量所引发 电气火灾爆炸 电气防火防爆 电气引燃源危险物质危险环境 危险区域等级 防爆电气设备电气灭火注意事项 主要分为两类 危险温度电火花和电弧 1 电气引燃源 危险温度 电火花及电弧 电火花 电极之间的击穿放电 大量电火花将汇集成电弧 电弧高温可达8000 能使金属熔化 飞溅 构成火源 分为 工作火花 正常时应无引燃危险 但异常时如 三相刀开关不同时闭合等事故火花 短路 断线其他火花 雷电 静电 电磁感应 2 危险物质 分类按爆炸性物质种类分类 爆炸性物质分三类 类 矿井甲烷 CH4 类 爆炸性气体 蒸气 类 爆炸性粉尘 纤维 分级 按爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙 MESG 或最小点燃电流比 MICR 分级 类爆炸性气体 分三级 A B C 类爆炸性粉尘 分两级 A B 分组 按引燃温度即自燃点分组 类爆炸性气体 分6组 T1 T2 T3 T4 T5 T6 类爆炸性粉尘 分3组 T11 T12 T13见表 爆炸性气体的分类 分级和分组见表 爆炸性粉尘的分级和分组 3 危险环境 危险区域等级 气体 蒸气爆炸危险环境根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间 对危险场所分区 分为 0区 1区 2区 0区 0级危险区域 正常运行时连续或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体 蒸气或薄雾的区域 例如 油罐内部液面上部空间 1区 1级危险区域 正常运行时可能出现 预计周期性出现或偶然出现 爆炸性气体 蒸气或薄雾的区域 例如 油罐顶上呼吸阀附近 2区 2级危险区域 正常运行时不出现 即使出现也只可能是短时间偶然出现爆炸性气体 蒸气或薄雾的区域 例如 油罐外3m内 粉尘 纤维爆炸危险环境 粉尘 纤维爆炸危险区域 指生产设备周围环境中 悬浮粉尘 纤维量足以引起爆炸 以及在电气设备表面会形成层积状粉尘 纤维而可能形成自燃或爆炸的环境 根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间 将此类危险环境划为10区和11区 10区 指正常运行时连续或长时间或短时间频繁出现爆炸性粉尘 纤维的区域 11区 指正常运行时不出现爆炸性粉尘 纤维 仅在不正常运行时短时间偶然出现爆炸性粉尘 纤维的区域 火灾危险环境 火灾危险环境按下列规定分为21区 22区和23区 21区 具有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的环境 22区 具有悬浮状 堆积状的可燃粉尘或纤维 虽不可能形成爆炸混合物 但在数量和配置上能引起火灾危险的环境 23区 具有固体状可燃物质 在数量和配置上能引起火灾危险的环境 4 防爆电气设备 防爆电气设备类型按照使用环境 防爆电气设备分成两类 类 煤矿井下用电气设备 类 工厂用电气设备 按防爆结构型式 防爆电气设备分为以下类型 括弧内字母为该类型标志字母 1 隔爆型 d 2 增安型 e 3 充油型 o 4 充砂型 q 5 本质安全型 ia ib 分为ia级和ib级ia 在正常工作 发生一个故障及发生两个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备 主要用于0区 ib 正常工作及发生一个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备 主要用于1区 6 正压型 p 7 无火花型 n 8 特殊型 s 9 浇封型 m 10 气密型 h 不同的爆炸性气体环境用的防爆电气设备不同 我们应该正确的选择爆炸性气体环境用防爆电气设备 防爆电气设备的标志 防爆型电气设备外壳的明显处 须设制清晰的永久性凸纹标志 设备铭牌的右上方应有明显的 Ex 标志 防爆标志表示法 防爆型式类别级别组别例如 d BT3 表示 类B级T3组的隔爆型电气设备 ia AT5 表示 类A级T5组的ia级本质安全型电气设备 如有一种以上复合防爆型式 应先标出主体防爆型式 然后标出其他防爆型式 例如 ep BT4 表示主体为增安型 并有正压型部件的防爆型电气设备 防爆电气设备的选型 旋转电气防爆结构的选型 表中符号 为适用 为慎用 为不适用 低压变压器类防爆结构的选型 低压开关和控制器类防爆结构的选型 灯具类防爆结构的选型 信号 报警装置等电气设备防爆结构的选型 爆炸性气体环境电缆配线技术要求 爆炸性气体环境钢管配线技术要求 爆炸性气体环境电气设备最高允许表面温度 爆炸性粉尘环境电缆配线技术要求 爆炸性粉尘环境钢管配线技术要求 火灾危险环境电气设备防护结构的选型 5 电气灭火注意事项 触电危险和断电触电危险 电气设备或电气线路发生火灾 如果没有及时切断电源 扑救人员身体或所持器械可能接触带电部分而造成触电事故 使用导电的火灾剂 如水枪射出的直流水柱 泡沫灭火器射出的泡沫等射至带电部分 也可能造成触电事故 火灾发生后 电气设备可能因绝缘损坏而碰壳短路 电气线路可能因电线断落而接地短路 使正常时不带电的金属构架 地面等部位带电 也可能导致接触电压或跨步电压 因此 发现起火后 首先要设法切断电源 带电灭火安全要求 应按现场特点选择适当的灭火器 二氧化碳灭火器 干粉灭火器的灭火剂都是不导电的 可用于带电灭火 泡沫灭火器的灭火剂 水溶液 不宜用于带电灭火 因其有一定的导电性 而且对电气设备的绝缘有影响 用水枪灭火时宜采用喷雾水枪 比较安全 用普通直流水枪灭火时 为防止通过水柱的泄漏电流通过人体 可以将水枪喷嘴接地 也可以让灭火人员穿戴绝缘手套 绝缘靴或穿戴均压服操作 人体与带电体之间保持必要的安全距离 电气安全概述触电事故基础知识触电事故常用对策电气防火防爆静电 雷电及电磁辐射防护 主要内容 静电 雷电及电磁辐射防护 静电的防护雷电的防护电磁辐射的防护 静电事故 通过产生火花使聚集电荷放电 事故案例1987年 月 日哈尔滨亚麻厂大爆炸 爆炸把1 3万平方米的梳麻 前纺 细纱3个车间变成了一片废墟 从地下钻出的火球在全厂翻飞 正在上夜班的477名工人陷入了火海之中 造成58人死亡 100多人受伤 直接经济损失达800多万元 亚麻粉尘一遇上火星 就会迅速爆炸 一粒粉尘的爆炸可以使自己的体积和周围的空气膨胀几十倍甚至上百倍 在亚麻厂的车间里 每立方厘米的空间就含有几十亿粒粉尘 一粒粉尘的爆炸使许多粉尘跟着爆炸 最后形成和巨型炸弹能量一样的大爆炸 哈尔滨亚麻厂的爆炸案 就是由于车间粉尘的排出通道不畅 高浓度的粉尘被静电火花点燃所致 1 静电的防护 1 静电产生的原因静电是普遍存在的物理现象 两物体之间的互相摩擦可产生静电 即摩擦起电 处在静电场内的金属物体上会感应静电 即静电感应 施加过电压的绝缘体中会残留静电 2 防止静电的途径工艺控制法静电接地法静电屏蔽法增湿法加抗静电添加剂法利用静电中和器法 工艺控制法是从工艺上采取适当的措施 限制和避免静电的产生和积累 材料的选用 尽量采用金属管道或部件 限制摩擦速度或流速 VD2 Re 增强静电消散过程 静置 消除附加静电 清除掉罐底的积水和污物 静电接地法是通过接地装置将电荷及时泄入大地 是消除静电危害最常见的方法 防静电接地电阻原则上不得超过1M 对于金属导体 为了检测方便 可要求接地电阻不超过100 1000 静电屏蔽法绝缘体上的静电可以采用静电屏蔽接地的方法限制或防止放电 所谓屏蔽接地就是用金属丝或金属网在绝缘体上缠绕若干圈后再行接地 增湿法是利用各种方法来提高空气的湿度 以消除绝缘体上的静电 一般从相对湿度上升到70 左右起 静电很快地减少 加抗静电添加剂法抗静电添加剂是化学药剂 具有良好的导电性或较强的吸湿性 加入抗静电添加剂之后 能降低材料的体积电阻率或表面电阻率 利用静电中和器法静电中和是借助静电中和器提供的电子和离子来中和物体表面的异号静电荷 雷击事故 由大自然的力量分离和积累的电荷能量所引起 事故案例1989年8月12日山东青岛市黄岛油库因雷击引发火灾 爆炸 引发的大火烧了104小时才扑灭 死亡19人 其中14名消防干警 5名油库职工 受伤78人 烧掉原油4万多吨 油库区沦为一片废墟 当时直接经济损失近4000万元 间接经济损失近亿元 2 雷电的防护 1 雷电产生的原因雷电是一种自然现象 直击雷 感应雷 静电感应雷和电磁感应雷球雷 2 雷电的危害 雷电具有电性质 热性质和机械性质等三方面的破坏作用 3 预防雷电危害的基本原则 石油和石油产品应贮存在密闭性的容器内 并避免易燃或可燃性油气混合在容器周围积聚 易燃或可燃性油气可能泄漏或积聚的区域 应避免金属导体间产生火花放电 固定顶金属容器附件 如呼吸阀 安全阀 必须装设阻火器 石油容器及其附属装置 如阻火器 呼吸阀 量油孔等 均应保持良好的工作状态 石油设备应采用防雷接地 防雷接地 防静电接地和电气设备接地宜共用同一接地装置 4 建筑物防雷的分类 建筑物按其重要性 生产性质 遭受雷击的可能性和后果的严重性分为三类 第一类防雷建筑物制造 使用或储存炸药 火药 起爆药 火工品等大量危险物质的建筑物 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 第二类防雷建筑物 1 国家级重点文物保护的建筑物 2 国家级的会堂 办公楼 档案馆 大型展览馆 国际机场 大型火车站 国际港口客运站 国宾馆 大型旅游建筑和大型体育场等 3 国家级计算中心 通信枢纽 以及对国民经济有重要意义的装有大量电子设备的建筑物 4 制造 使用和储存爆炸危险物质 但电火花不易引起爆炸 或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物 如油漆制造车间 氧气站 易燃品库等 2区 11区及某些1区属于第二类防雷建筑物 5 有爆炸危险的露天气罐和油罐 6 年预计雷击次数大于0 06次的部 省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物 7 年预计雷击次数大于0 3次的住宅 办公楼等一般性民用建筑物 第三类防雷建筑物 1 省级重点文物保护的建筑物和省级档案馆 2 年预计雷击次数等于和大于0 012次 小于和等于0 06次的部 省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物 3 年预计雷击次数大于和等于0 06次 小于和等于0 3次的住宅 办公楼等一般性民用建筑物 4 年预计雷击次数大于和等于0 06次的一般性工业建筑物 5 考虑到雷击后果和周围条件等因素 确定需要防雷的21区 22区 23区火灾危险环境的建筑物 6 年平均雷暴日15d a以上地区 高度为15m及其以上的烟囱 水塔等孤立高耸的建筑物 年平均雷暴日15d a及15d a以下地区 高度为20m及20m以上的烟囱 水塔等孤立高耸的建筑物 5 防雷装置 避雷针 避雷线 避雷网 避雷带 避雷器都是经常采用的防雷装置 一套完整的防雷装置包括 接闪器 引下线和接地装置 上述的针 线 网 带都只是接闪器 避雷器是一专门的防雷装置 接闪器 接闪器都是利用其高出被保护物的突出地位 把雷电引向自身 然后通过引下线和接地装置 把雷电流泄入大地 以此保护被保护物免受雷击 接闪器的保护范围 一般只要求保护范围内被击中的概率在 0 1 即可 接闪器的保护范围按滚球法计算 滚球半径按建筑物防雷类别确定 一类为30m 二类为45m 三类为60m 电子式避雷器 保护范围 电子式避雷针S6 60的保护半径Rp m 设置高度h m 23456810保护等级I31476379797979保护等级II395878979798101保护等级III436485107107108113 引下线 防雷装置的引下线应满足机械强度 耐腐蚀和热稳定的要求 引下线一般采用圆钢或扁钢 其尺寸和防腐蚀要求与避雷网 避雷带相同 如用钢绞线作引下线 其截面积不得小于25mm2 用有色金属导线做引下线时 应采用截面积不小于16mm2的铜导线 防雷接地装置 接地装置是防雷装置的重要组成部分 接地装置向大地泄放雷电流 限制防雷装置对地电压不致过高 除独立避雷针外 在接地电阻满足要求的前提下 防雷接地装置可以和其他接地装置共用 避雷器 避雷器并联在被保护设备或设施上 正常时处在不通的状态 出现雷击过电压时 击穿放电 切断过电压 发挥保护作用 过电压终止后 避雷器迅速恢复不通状态 恢复正常工作 避雷器主要用来保护电力设备和电力线路 也用作防止高