电气安全知识(1).ppt

1概述,一、电气安全的含义和重要性生产必须安全，安全促进生产。在供用电工作中，电气工作人员应贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针。电气安全包括人身安全和设备安全两个方面。人身安全是指电气从业人员或其他人员的安全；设备安全是指包括电气设备及其所拖动的机械设备的安全。,二、电气安全措施,建立完整的安全管理机构健全各项安全规程，并严格执行严格遵循设计、安装规范加强运行维护和检修试验工作按规定正确使用电气安全用具采用安全电压和符合安全要求的电普及安全用电知识,三、电气防火和防爆,当电气设备、线路处于短路、过载、接触不良、散热不良的不正常运行状态时，其发热量增加，温度升高，容易引起火灾。在有爆炸性混合物的场合，电火花、电弧还会引发爆炸。防火防爆的措施选择适当的电气设备及保护装置，应根据具体环境、危险场所的区域等级选用相应的防爆电气设备和配线方式，所选用的防爆电气设备的级别应不低于该爆炸场所内爆炸性混合物的级别。保持必要的防火间距及良好的通风。,电气火灾的特点着火的电气设备可能是带电的，如不注意可能引起触电事故。有些电气设备（如油浸式变压器、油断路器）本身充有大量的油，可能发生喷油甚至爆炸事故，扩大火灾范围。,电气失火的处理电气失火后应首先切断电源，但有时为争取时间，来不及断电或因生产需要等原因不允许断电时，则需带电灭火，带电灭火必须注意：选择适当的灭火器。二氧化碳（CO2）、四氯化碳（CCl4）、二氟一氯一溴甲烷（CF2ClBr，俗称“1211”）或干粉灭火器的灭火剂均不导电，可用于带电灭火。二氧化碳（干冰）灭火器使用时要打开门窗，离火区m喷射，勿使干冰沾着皮肤，以防冻伤。四氯化碳灭火器灭火要防止中毒，应打开门窗，有条件时最好戴上防毒面具，因为四氯化碳与氧气在热作用下会起化学反应生成有毒的光气（COCl2）和氯气（l2）。不能使用一般的泡沫灭火器，因为其灭火剂（水溶液）具有一定的导电性，而且对电气设备具有腐蚀作用。,小范围带电灭火，可使用干砂覆盖。专业灭火人员用水枪灭火时，宜采用喷雾水枪，这种水枪通过水柱的泄漏电流较小，带电灭火比较安全，用普通直流水枪灭火时，为防止泄漏电流流过人体，可将水枪喷嘴接地，也可让灭火人员穿戴绝缘手套、绝缘靴或穿戴均压服后进行灭火。,四、触电及防护,触电的概念及其危害人体也是导体，当人体不同部位接触不同电位时，就有电流流过人体，这就是触电。触电事故可分为“电击”与“电伤”两类。电击是指电流通过人体内部，破坏人的心脏、呼吸系统与神经系统，重则危及生命；电伤是指由电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害，它可伤及人体内部，甚至骨骼，还会在人体体表留下诸如电流印、电纹等触电伤痕。,触电事故引起死亡大都是由于电流刺激人体心脏，引起心室的纤维性颤动、停搏和电流引起呼吸中枢麻痹，导致呼吸停止而造成的。安全电流是指人体触电后最大的摆脱电流。我国规定为30mA（50Hz交流），触电时间按不超过1s计，即30mAs。电流对人体的危害程度与触电时间、电流的大小和性质以及电流在人体中的路径有关，触电时间越长，电流越大，频率接近工作频率，电流流过心脏最为危险。此外，还与人的体重、健康状况有关。,触电的防护直接触电防护这是指对直接接触正常带电部分的防护，例如对带电体加隔离栅栏或加保护罩，使用绝缘物等。间接触电防护这是指对故障时可带危险电压而正常时不带电的外露可导电部分（如金属外壳、框架等）的防护，例如将正常不带电的外露可导电部分接地，并装设接地故障保护装置，故障时可自动切断电源。,2电气装置的接地,一、接地概述接地和接地装置电气设备的某部份与大地之间做良好的电气连接称接地。埋入地中并直接与土壤相接触的金属导体，称接地体或接地极。如埋地的钢管、角铁等。电气设备应接地部分与接地体（极）相连接的金属导体（线）称为接地线。接地线在设备正常运行情况下是不载流的，但在故障情况下要通过接地故障电流。接地体与接地线总称接地装置。由若干接地体在大地中用接地线相互连接起来的一个整体，称为接地网。其中接地线又分接地干线和接地支线，如图-1所示。接地干线一般应采用不少于两根导体，在不同地点与接地网连接。,图-1,2接地电流和对地电压电气设备发生接地故障时，电流经接地装置流入大地并作半球形散开，这一电流称接地电流，如图-2中的IE。由于这半球形球面距接地体越远的地方球面越大，所以距接地体越远的地方，散流电阻越小。试验表明，在单根接地体或接地故障点20m远处，实际散流电阻已趋近于零。这电位为零的地方，称为电气上的“地”或“大地”。电气设备接地部分与零电位的“大地”之间的电位差，称对地电压，如图-2中的UE。,图-2,3接触电压和跨步电压当电气设备绝缘损坏时，人站在地面上接触该电气设备，人体所承受的电位差称接触电压Utou。例如，当设备发生接地故障时，以接地点为中心的地表约20m半径的圆形范围内，便形成了一个电位分布区。这时如果有人站在该设备旁边，手触及带电外壳，那么手与脚之间所呈现的电位差，即为接触电压，如图-3所示。在接地故障点附近行走，人的双脚（或牲畜前后脚）之间所呈现的电位差称跨步电压Ustep，如图-3所示。跨步电压的大小与离接地点的远近及跨步的长短有关，离接地点越近，跨步越长，跨步电压就越大。离接地点达20m时，跨步电压通常为零。,图-3,4工作接地、保护接地、重复接地(1)工作接地在正常或故障情况下为了保证电气设备可靠地运行，而将电力系统中性点接地称为工作接地。例如电源（发电机或变压器）的中性点直接（或经消弧线圈）接地，能维持非故障相对地电压不变，电压互感器一次侧线圈的中性点接地能保证一次系统中相对地电压测量的准确度，防雷设备的接地是为雷击时对地泄放雷电流。(2)保护接地将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。电气设备上与带电部分相绝缘的金属外壳，通常因绝缘损坏或其他原因而导致意外带电，容易造成人身触电事故。为保障人身安全，避免或减小事故的危害性，电气工程中常采用保护接地。低压配电系统，按保护接地形式，分为TN系统、TT系统和IT系统。,TN系统TN系统的电源中性点直接接地，并引出有中性线（N线）、保护线（PE线）或保护中性线（PEN线），属于三相四线制系统。如果系统中的N线与PE线全部合为PEN线，则此系统称为TN-C系统，如图-4-a所示。如果系统中的N线与PE线全部分开则此系统称为TN-S系统，如图-4-b所示。如果系统中前一部分N线与PE线合为PEN线，而后一部分N线与PE线全部或部分地分开，则此系统称为TN-C-S系统，如图-4-c所示。,TN系统中，设备外露可导电部分经低压配电系统中公共的PE线（在TN-S系统中）或PEN线（在TN-C系统中）接地，这种接地形式我国习惯称为“保护接零”。TN系统中的设备发生单相碰壳漏电故障时，就形成单相短路回路，因该回路内不包含任何接地电阻，整个回路的阻抗就很小，故障电流很大，足以保证在最短的时间内使熔丝熔断、保护装置或自动开关跳闸，从而切除故障设备的电源，保障了人身安全。,TT系统电源中性点直接接地，并引出有N线，属三相四线制系统，设备的外露可导电部分均经与系统接地点无关的各自的接地装置单独接地，如图-5a所示。当设备发生一相接地故障时，就通过保护接地装置形成单相短路电流（如图9-5b），由于电源相电压为220V，如按电源中性点工作接地电阻为4、保护接地电阻为4计算，则故障回路将产生27.5A的电流。这么大的故障电流，对于容量较小的电气设备所选用的熔丝会熔断或使自动开关跳闸，从而切断电源，可以保障人身安全。但是，对于容量较大的电气设备，因所选用的熔丝或自动开关的额定电流较大，所以不能保证切断电源，也就无法保障人身安全了，这是保护接地方式的局限性，但可通过加装漏电保护开关来弥补，以完善保护接地的功能。,图-5,IT系统IT系统的电源中性点不接地或经1k阻抗接地，通常不引出N线，属于三相三线制系统，设备的外露可导电部分均经各自的接地装置单独接地，如图-6a所示。当设备发生一相接地故障时，就通过接地装置、大地、两非故障相对地电容以及电源中性点接地装置（如采取中性点经阻抗接地时）形成单相接地故障电流（如图-6b），这时人体若触及漏电设备外壳，因人体电阻与接地电阻并联，且Rman远大于RE（人体电阻比接地电阻大200倍以上），由于分流作用，通过人体的故障电流将远小于流经RE的故障电流，极大地减小了触电的危害程度。必须指出：在同一低压配电系统中，保护接地与保护接零不能混用。否则当采取保护接地的设备发生单相接地故障时，危险电压将通过大地串至零线以及采用保护接零的设备外壳上。,图-6,(3)重复接地将零线上的一处或多处通过接地装置与大地再次连接，称重复接地。在架空线路终端及沿线每km处、电缆或架空线引入建筑物处都要重复接地。如不重复接地，当零线万一断线而同时断点之后某一设备发生单相碰壳时，断点之后的接零设备外壳都将出现较高的接触电压，如图-7所示。,图-7,5.应该实行接地或接零的设备凡因绝缘损坏而可能带有危险电压的电气设备及电气装置的金属外壳和框架应可靠接地或接零，其中包括：电动机、变压器、变阻器、电力电容器、开关设备的金属外壳。配电、控制的屏（柜、箱）的金属框架和底座、邻近带电设备的金属遮栏。电线电力电缆的金属保护管和金属包皮，电缆终端头与中间接头的金属包皮以及母线的外罩。照明灯具、电扇及电热设备的金属底座与外壳。避雷针、避雷器、保护间隙和耦合电容器底座，装有避雷线的电力线路金属杆塔。互感器的二次线圈。,6可以不接地或接零的设备采用安全电压或低于安全电压的电气设备。装在配电屏、控制屏上的电气测量仪表、继电器与低压电器的外壳。在已接地金属构架上的支持绝缘子的金属底座。在常年保持干燥且用木材、沥青等绝缘较好的材料铺成的地面，其室内低压电气设备的外壳。额定电压为220V及以下的蓄电池室的金属框架。厂内运输铁轨。电气设备安装在高度超过2.2m的不导电建筑材料基座上，须用木梯才能接触到且不会同时触及接地部分。,二、接地装置接地体是接地装置的主要部分，其选择与装设是能否取得合格接地电阻的关键，接地体可分为自然接地体与人工接地体。自然接地体凡是与大地有可靠而良好接触的设备或构件，大都可用作自然接地体，如：与大地有可靠连接的建筑物的钢结构、混凝土基础中的钢筋。敷设于地下而数量不少于两根的电缆金属外皮。敷设在地下的金属管道及热力管道。输送可燃性气体或液体（如煤气、石油）的金属管道除外。利用自然接地体，必须保证良好的电气连接，在建筑物钢结构结合处凡是用螺栓连接的，只有在采取焊接与加跨接线等措施后方可利用。,人工接地体人工接地体大多采用钢管、角钢、圆钢和扁钢制作。一般情况下，人工接地体都采取垂直敷设，特殊情况如多岩石地区，可采取水平敷设。垂直敷设的接地体的材料，常用直径4050mm、壁厚3.5mm的钢管，或404050506mm的角钢，材料规格若偏小，那么用机械方法锤打入地时易弯曲；若偏大则钢材耗用大，而散流电阻减少甚微，不经济。接地体的长度宜取2.5m，若偏短，散流电阻增加很多；若偏长，则难以打入地中，而且散流电阻减小不显著。,多根接地体相互靠近时，入地电流将相互排斥，影响入地电流流散，这种现象，称屏蔽效应。屏蔽效应使得接地体组的利用率下降，因此，安排接地体位置时，为减少相邻接地体间的屏蔽作用，垂直接地体的间距应不小于接地体长度的两倍，水平接地体的间距，一般不小于m。,3节约电能,一、节约电能的意义节约电能的意义主要表现为：1缓解电力供需矛盾。节约电能可以节约煤炭、水力、石油等一次能源，使整个能源资源得到合理使用，缓解电力供需矛盾,并能减轻能源部门和交通运输部门的紧张程度。2节约国家的基建投资。节约电能可以节约国家用于发电、输配电及用电设备所需要的投资，给整个国民经济带来很大的利益,有利于国民经济的发展。3提高企业的经济效益。节约电能可以减少企业的电费开支，降低生产成本，积累资金，提高企业的经济效益。4.推动企业用电合理化。节约电能可以推动企业采用新技术、新材料、新设备、新工艺，加速设备改造和工艺改革，从而提高企业的经营管理水平，使企业生产能力得到充分发挥，促进企业生产水平的不断发展和提高。,二、节约电能的一般措施节约电能主要是通过管理措施节电和技术措施节电来到达。管理措施节电主要是通过加强用电管理和考核工作，挖掘节电潜力，减少电能浪费等节电方法；技术措施节电主要是通过设备的更新改造，工艺改革，采用节电新技术等节电方法。,加强教育和管理。加强组织领导。实行负荷调整。4实行经济运行方式，降低电力系统的能耗。5.加强运行维护，提高设备的检修质量。6.以高效节能的供用电设备取代低效率的供用电设备。7.改造现有不合理的供配电系统，降低线路损耗。8.改革工艺，改进操作。9.采用新技术和选用新材料。10.提高功率因数。,四、电动机的电能节约,选用高效节能电动机合理选择电动机的类型（1）应优先选用对口的专用电机，因为专用电机是为满足特定工作条件下，各种特殊要求而制造的。（2）机械对起动、调速及制动无特殊要求时应选用笼型电动机；但对于功率大且连续工作的机械，当在技术经济上合理时，宜采用同步电动机。（3）重载起动的机械，如选用笼型电动机不能满足起动要求，或加大功率不合理时，或调速范围不大的机械，且低速运行时间较短时，均宜选用绕线型电动机。（4）设备对起动、调速及制动有特殊要求时，在交流电动机达不到要求的情况下，可选用直流电动机。,合理选择电动机的额定容量电动机额定容量的选择应根据其负载的大小，并通过技术经济比较后确定。一般来说，当电动机的负载率小于50%时，就应换以较小容量的电动机，避免“大马拉小车”的现象，造成浪费。通常电动机额定容量宜选择比负载功率大10%左右为宜。对于感应电动机，当负载率在75%100%时可出现最高效率，这时功率因数也较高，无功损耗的减少进一步节约了电能。合理选择电动机的电压等级一般情况，电动机容量在200kW以下的，应选择低压电动机；电动机容量在355kW以上的，应选择高压电动机。对于容量在200kW355kW的中型电动机应视具体情况而定：在供电线路短、电网容量足够大、起动转矩和过负荷能力要求不大的场合，应选用低压电动机，低压电动机的效率和功率因数