安全防护技术

1 熟悉预防绝缘事故的措施 2 熟悉屏护 间距和安全距离的规定 3 了解安全色及其含义 4 掌握常用安全标志的构成及分类 5 熟悉保护接地的原理和应用措施 6 熟悉安装接地装置的技术要求 7 熟悉保护接零的原理和应用措施 8 熟悉漏电保护的原理和应用措施 9 掌握漏电保护器选用和安装的方法 10 掌握静电防护的技术措施 学习目的 2 1绝缘防护 2 2屏护 间距及安全标志 2 3保护接地 2 4接地装置 2 5保护接零 2 6漏电保护 2 7静电防护 绝缘通常可分为气体绝缘 液体绝缘和固体绝缘三种 绝缘防护是最基本的安全防护措施之一 所谓绝缘防护就是使用绝缘材料将带电导体封护或与人体隔离 使电气设备及线路能正常工作 防止人身触电事故的发生 2 1绝缘防护 绝缘防护实例如导线的绝缘层 线路中使用的绝缘子 绝缘胶带 见下表 绝缘防护的实例 绝缘防护的实例 一 绝缘性能 绝缘材料所具备的绝缘性能一般是指其承受的电压在一定范围内所具备的性能 1 电气性能2 耐热性 绝缘材料的耐热等级 二 绝缘事故的产生原因和预防措施 1 绝缘事故产生的原因所谓绝缘事故是指由于绝缘的破坏造成的漏电或短路事故 而绝缘破坏的形式主要有绝缘击穿 老化和损坏 1 绝缘击穿 2 绝缘老化1 热老化2 电老化 3 绝缘损坏 2 预防绝缘事故的措施 绝缘防护是关键 人身安全命相连 高温高热易老化 勤检勤验把好关 设置屏护和间距是最常用的电气安全措施之一 从防止电击的角度而言 屏护和间距属于防止直接接触的安全措施 此外 屏护和间距也是防止短路 故障接地等电气事故的安全措施之一 2 2屏护 间距及安全标志 一 屏护 屏护的定义 是指采用遮栏 栅栏 护罩 护盖等把危险的带电体同外界隔离开来的安全防护措施 屏护的特点 屏护装置不直接与带电体接触 对所用材料的电气性能无严格要求 但应有足够的机械强度和良好的耐火性能 按使用要求分 永久性屏护装置 前者如配电装置的遮栏 开关的罩盖等 临时性屏护装置 如检修工作中使用的临时屏护装置和临时设备的屏护装置等 按使用对象分 固定屏护装置 如母线的护网就属于固定屏护装置 移动屏护装置 如跟随天车移动的天车滑线屏护装置 常见屏护装置 保证屏护装置有效性的条件 1 所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能 金属屏护装置必须实行可靠接地或接零 2 应有足够的尺寸 与带电体之间应保持必要的距离 3 应有 止步 高压危险 等标志 4 必要时应配合采用声光报警信号和联锁装置等 二 间距 间距定义 是指带电体与地面之间 带电体与其他设备和设施之间 带电体与带电体之间必要的安全距离 间距的作用 防止触电 火灾 过电压放电及各种短路事故 以及方便操作 间距距离的大小取决于 电压高低 设备类型 安装方式和周围环境等 1 线路安全距离 1 架空线路架空线路一般采用多股绞线敷设 在带电线路杆上工作与带电导线的最好安全距离 临近或交叉其他电力线工作的安全距离 2 电缆线路直埋电缆埋设深度不应小于0 7m 并应位于冻土层之下 当电缆与热力管道接近时 电缆周围土壤温升不应超过10 超过时 须进行隔热处理 电缆之间 电缆与管道 道路 建筑物之间平行和交叉时的最小安全距离 3 室内线路室内低压配电线路是指1kV以下的动力和照明配电线路 室内低压线路有多种敷设方式 间距要求各不相同 2 配电装置安全距离 1 10kV及以下变电所室内 外配电装置的最小电气安全距离 室内 外配电装置的最小电气安全距离 mm 注 海拔高度超过1000m时 表中符号A项数值应按每升高100m增大1 进行修正 B C两项数值应相应加上A项的修正值 2 10kV高压配电室内各种通道的最小电气安全距离 10kV高压配电室内各种通道的最小宽度 mm 注 固定式开关柜为靠墙布置时 柜后与墙净距应大于50mm 侧面与墙净距离大于200mm 通过宽度在建筑物的墙面遇有柱类局部凸出时 凸出部位的通道宽度可减少200mm 3 低压配电屏前 后通道的最小宽度 低压配电屏前 后通道的最小宽度 mm 注 当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时 凸出部位的通道宽度可减少200mm 三 安全标志 安全标志是指在有触电危险的场所或容易产生误判断 误操作的地方 以及存在不安全因素的现场设置的文字或图形标志 1 安全色及其含义我国 安全色 国家标准中采用了红 蓝 黄 及绿四种颜色为安全色 安全色的含义及用途 注 蓝色只有与几何图形同时使用时 才表示指令 2 导体色标裸母线或电缆芯线的相序或极性标志见下表 导体色标 注 按照国家标准和国际标准 绿 黄双色线只能用作保护接地或保护接零线 但在日本及西欧一些国家采用单一绿色线作为保护接地 零 线 使用这些产品时 应特别注意 3 安全标志的构成及分类电力安全标志按用途可分 禁止标志 警告标志 指令标志和提示标志 安全标志是用以表达特定安全信息的标志 根据国家有关标准 安全标志由图形符号 安全色 几何形状 边框 或文字等构成 使用过程中 严禁拆除 更换和移动 安全标志摘自GB2894 2008 该标准适用于工矿企业 建筑工地 厂内运输和其他有必要提醒人们注意安全的场所 1 禁止标志禁止标志的含义 是禁止人们不安全行为的图形标志 基本形式 带斜杠的圆边框 其图形符号为黑色 背景为白色 禁止标志 2 警告标志警告标志的基本含义 提醒人们对周围环境引起注意 以避免可能发生危险的图形标志 警告标志的形式 三角形的边框 其图形符号为黑色 背景为有警告意义的黄色 警告标志 3 指令标志指令标志的含义 强制人们必须做出某种动作或采用防范措施的图形标志 指令标志的基本形式 圆形边框 其背景为具有指令含义的蓝色 图形符号为白色 指令标志 4 提示标志提示标志的含义 向人们提供某种信息 如标明安全设施或场所等 的图形标志 提示标志的基本形式 正方形边框 其背景为绿色 图形符号及文字为白色 提示标志 1 提示标志的方向辅助标志 当提示目标的位置时要加方向辅助标志 2 文字辅助标志 文字辅助标志的基本型式是矩形边框 文字辅助标志有横写和竖写两种形式 辅助标志 另外 电工工作中经常用到的安全牌也属于电力安全标志 常见的安全标示牌规格式样见下表 安全标志作成牌 悬挂起来促安全 禁止工作红白色 警告标志黄黑色 有时指令蓝白色 也有提示底绿色 所谓接地 就是将设备的某一部位经接地装置与大地紧密连接起来 接地分为工作接地和保护接地两类 2 3保护接地 接地的分类 一 保护接地的原理 所谓保护接地 就是将电气设备在故障情况下可能出现危险对地电压的金属部分 如外壳等 用导线与大地做电气连接 保护接地是应用最广泛的安全措施之一 a 原理图b 等效电路不接地电网中的回路 1 中性点不接地电网中电气设备不接地的危险 如果电气设备没有保护接地 当其某一部分的绝缘损坏时 外壳将带电 同时由于线路与大地间存在电容 人体触及此绝缘损坏的电气设备的外壳 将遭受触电危险 在不接地配电网中 单相电击的危险性决定于配电网电压 配电网对地绝缘电阻和人体电阻等因素 2 保护接地的应用范围 对电气设备实行保护接地后 接地短路电流将同时沿接地体和人体两条通路通过 保护接地的应用 电气设备的某些金属部分 各种不接地配电网 二 保护接地的安装要求 1 保护接地的电阻不应大于4 2 在采用保护接地的系统中 采用插头自插座上接入电源至用电设备的 应采用带专用保护接地的插头 3 保护接地干线的允许电流不应小于供电网中最大负载线路相线允许载流量的1 2 单独用电设备 其接地线的允许电流不应小于供电分支网络相线允许载流量的1 3 保护接地线的最小截面 单位 2 只有在不接地配电网中 由于其对地绝缘阻抗较高 单相接地电流较小 才有可能通过保护接地把漏电设备故障对地电压限制在安全范围之内 木结构或木杆塔上方的电气设备的金属外壳一般不必接地 2 4接地装置 接地装置是接地体 极 和接地线的总称 运行中电气设备的接地装置应当始终保持良好状态 一 接地体和接地线1 接地体 1 自然接地体自然接地体是用于其他目的 且与土壤保持紧密接触的金属导体 如果有条件 应当优先利用自然接地体 2 人工接地体人工接地体可采用钢管 角钢 圆钢或废钢铁等材料制成 人工接地体宜采用垂直接地体 多岩石地区可采用水平接地体 垂直接地体可采用钢管或角钢 可以成排布置 也可以作环形布置 水平接地体可采用扁钢或圆钢 多呈放射形布置 也可成排布置或环形布置 钢质接地体和接地线的最小尺寸 注 电力线路杆塔接地体引出线应镀锌 截面积不得小于50mm2 2 接地线交流电气设备应优先利用自然导体作接地线 如果车间电气设备较多 宜敷设接地干线 各电气设备外壳分别与接地干线连接 而接地干线经两条连接线与接地体连接 各电气设备的接地支线应单独与接地干线或接地体相连 不应串联连接 低压电气设备外露铜 铝接地线截面积 注 接地线的涂色和标志应符合国家标准 非经允许 接地线不得作其他电气回路使用 不得用蛇皮管 管道保温层的金属外皮或金属网以及电缆的金属护层作接地线 二 接地电阻的确定 1 接地电阻值的规定 1 低压电力系统电气装置的接地电阻 2 高压电力系统电气装置的接地电阻 3 独立避雷针的接地电阻 在土壤电阻率不大于500 m的地区不应大于10 4 防雷电感应的接地电阻不应大于30 5 发电厂的易燃油和天然气设施防静电接地的接地电阻不应大于30 2 降低接地电阻的施工措施 1 高土壤电阻率地区1 外引接地法2 接地延长法3 深埋法4 化学处理法 见右图 5 换土法 2 冻土地区 a 接地坑b 接地沟人工接地坑和接地沟 三 接地装置的检查和维护接地装置定期检查的项目接地装置需要维修的情况接地装置的接地电阻定期测量的时期 保护接零系统即TN系统 保护接零有利于明确区分不接地配电网中的保护接地 还有利于区分中性线和零线 有利于区分工作零线和保护零线 有其独特的科学性 2 5保护接零 一 保护接零的原理 TN系统中 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金属性的连接 亦即与配电网保护零线 保护导体 的紧密连接 这种做法就是保护接零 TN系统 配电网低压中性点直接接地 电气设备接零的保护接零系统 a 原理图b 等效电路保护接零原理 在三相四线配电网中 应当区别工作零线和保护零线 工作零线 中性线 用N表示 保护零线 保护导体 用PE表示 如果一根线既是工作零线又是保护零线 则用PEN表示 TN系统分为TN S TN C S TN C三种方式 TN系统的分类 二 保护接零的实施 1 保护接零的应用范围保护接零用于中性点直接接地的220 380V三相四线配电网 在这种配电网中 接地保护方式 TT系统 难以保证安全 不能轻易采用 TN S系统 可用于有爆炸危险 火灾危险性较大或安全要求较高的场所 宜用于独立附设变电站的车间 TN C S系统 宜用于厂内设有总变电站 厂内低压配电的场所及民用楼房 TN C系统 可用于无爆炸危险 火灾危险性不大 用电设备较少 用电线路简单且安全条件较好的场所 接零系统中的异常情况 2 重复接地重复接地指零线上除工作接地以外的其他点的再次接地 重复接地是提高TN系统安全性能的重要措施 1 重复接地的作用1 减轻零线断开或接触不良时电击的危险 重复接地有减轻危险或消除危险的作用 保护零线断开或接触不良的情况分析 重复接地的作用 2 降低漏电设备的对地电压 3 缩短漏电故障持续时间4 改善架空线路的防雷性能 漏电保护作为一项更加完善的防止人身触电的后备保护技术 已被广泛地应用在低压配电系统中 漏电保护的作用 一是电气设备 或线路 发生漏电或接地故障时 能在人尚未触及之前就把电源切断 二是当人体触及带电体时 能在0 1s内切断电源 从而减轻电流对人体的伤害程度 此外 还可以防止漏电引起的火灾事故 2 6漏电保护 一 漏电保护器的组成和分类 漏电保护器用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护 它的结构分为单相和三相 根据漏电保护器的工作原理 可分为电压型 电流型和脉冲型三种 在形式上 按漏电保护器具有的功能大体上可分为三类 1 漏电继电器 2 漏电开关 3 漏电保护插座 常见漏电保护器 电磁式和电子式漏电断路器的性能比较 二 漏电保护器的原理 漏电保护器的基本原理是 当漏电电流达到或超过给定值时 便能够自动断开电路 达到保护人身安全的目的 三 漏电保护器的安装和使用 1 漏电保护器的选用选用漏电保护器应首先根据保护对象的不同要求进行选型 漏电保护器的额定电压 额定电流 分断能力等性能指标应与线路条件相适应 漏电保护器的类型应与供电线路 供电方式 系统接地类型和用电设备特征相适应 漏电保护器的类型与供电系和用电设备特征的选择 2 漏电保护器的安装 1 需要安装漏电保护器的场所 2 漏电保护器的安装要求 不同供电系统中漏电保护器的接线型式 3 漏电保护器的维护4 漏电保护器的误动作和拒动作误动作 线路或设备未发生预期的触电或漏电时漏电保护器产生的动作 拒动作 线路或设备已发生预期的触电或漏电而漏电保护器却不产生预期的动作 漏电保护器的误动作和拒动作 漏电触电保护器 功能相同型各异 一旦触及单相电 开关跳闸人安全 静电现象是一种常见的带电现象 所谓静电 并非绝对静止的电 而是在宏观范围内暂时失去平衡的相对静止的正电荷和负电荷 静电的利用都是利用由外来能源产生的高压静电场来进行工作的 2 7静电防护 一 静电的产生和危害 1 静电的产生实验证明 只要两种物质紧密接触而后再分离时 就可能产生静电 静电的产生是同接触电位差和接触面上的双电层直接相关的 2 静电的危害工艺过程中产生的静电可能引起爆炸和火灾 也可能给人以电击 还可能妨碍生产 其中 爆炸或火灾是最大的危害和危险 1 爆炸和火灾 2 静电电击 3 妨碍生产 静电放电的常见形式 二 静电防护的技术措施 静电最为严重的危险是引起爆炸和火灾 因此 静电安全防护主要是对爆炸和火灾的防护 1 环境危险程度的控制 1 取代易燃介质 2 降低爆炸性混合物的浓度 3 减少氧化剂含量 2 工艺控制工艺控制是从工艺上