第12章 电动工具和移动式电气设备

1、12-1 基本分类与结构 12-2 安全性能要求 12-3 安全技术措施 12-4 工具管理,第十二章 电动工具及移动式电气设备,一、教学目的 掌握手持式电动工具及移动式电器设备的分类、结构 及安全性能要求。 二、重点、难点 安全性能要求、安全技术措施 三、课时安排：共计5学时 第1学时：基本分类与结构 第2学时：安全性能要求 3-4学时：安全技术措施 第5学时：工具管理,导入新课： 手持电动工具及移动式电气设备由于在使用中需要经常 挪动，且与人体紧密接触，触电的危险性较大，所以在使用、 管理、维修上应给予特别重视,一、基本分类 (一)根据手持式电动工具不同的应用范围分类 (1)金属切削类：电

2、钻、电绞刀、电动刮刀、电动锯管机、电 动往复锯、电动型材切割机、电动攻丝机、多用电动工具等。 (2)砂磨类：电动砂轮机、电动砂光机、电动抛光机等。 (3)装配类：电扳手、电动螺丝刀等。 (4)林木类：电刨、电动开槽机、电动带锯、电动木工砂光机、 电链锯、电圆锯、电动木钻、电动木工刃具砂轮机等。 (5)农牧类：电动剪毛机、电动采茶机、电动剪枝机、电动粮 食插秧机等。 (6)建筑道路类：电动混凝土振动器、冲击电钻、电锤、电动 地板刨光机、电动打夯机、电动地板砂光机、电动水磨石机,12-1 基本分类与结构,电动混凝土钻机等。 (7)铁道类：铁道螺钉电扳手、枕木电钻等。 (8)矿山类：电动凿岩机、岩石

3、电钻等。 (9)其它类：除上述外的手持式电动工具，如电动骨钻、电动 胸骨钻、石膏电钻、电动卷花机、电动地毯剪、电动裁布机、 电动雕刻机、电动除锈机、电喷枪、电动锅妒去垢机等。 (二)根据触电保护特性分类 1.按电击防护条件，电气设备分为 0 类、0类、类、类 和类设备。 0 类、0I类、I类设备都是仅有工作绝缘（基本绝缘）的设 备，而且都可以带有类设备或类设备的部件。 所不同的是： 0类设备外壳上和内部不带电导体上都没有接地端子（保 护导体接线端子,0I类设备的外壳上有接地端子； I 类设备外壳类设备外壳上没有接地端子，但内部有接地 端子，自设备内引出带有保护插头的电源线。 类是带有双重绝缘或

4、加强绝缘的设备。 类设备是安全电压的设备。 类设备和类设备都不必采取保护接地或保护接零措施。 2.手持电动工具没有0类和0I类产品。 市售手持电动工具绝大多数都是类设备。 I类手持电动工具安全性能差，已停止生产。但是直到现在 为止，仍然有很多以前生产的 I 类 手持电动工具尚在使用之中，使用 时应特别注意。 3.移动式电气设备大部分是 0I类和 I 类设备,二、基本结构 手持式电动工具的结构形式多样，一般由驱动部分、传动 部分、控制部分、绝缘和机械防护部分组成。 1.驱动部分 在工具中，一般是由 电动机驱动它的传动机 构，例如手电钻、电剪 刀等。 另外，电动机还可间 接驱动，例如DYQ- 10

5、 型手持电动液压剪，它 是用电动机驱动液压泵， 液压泵产生液压能，然 后，液压流体驱动液压缸，使液压剪正常工作,传动机构,许多不同种类的手持式电动工具采用单相串励电动机作为 驱动部件。单相串励电动机转速高、体积小、启动转矩大、 转速可调，既可以在直流电源上使用，也可以在单相交流电 源上使用。所以单相串励电动机又称通用电动机，或称交直 流两用电动机,传动机构,2.传动部分 传动机构是工具的重要组成部分。它的作用是能量传递和 运动形式转换。若功能输出属旋转型的，那么传动机构一般 只进行变速；若功能输 出属非旋转型的，那么， 传动机构不仅有变速功 能，而且还有运动形式 转换功能。 3.控制部分 工具

6、的控制部分主要 包括开关、插头、电缆 以及控制装置等,传动机构,4.绝缘和机械防护部分 绝缘部分是工具中的绝缘材料所构成的部件，其中包括基 本绝缘和附加绝缘。机械防护部分是指工具的外壳和机械保 护罩等,三、合理选用 各类工具的触电保护特性不同，在不同的场所应选用不同 类型的工具，并配备相应的保护装置，以保证使用者的安全。 1.各类工具的特点 目前，I、类工具的电压一般是 220V或 380V，类工具 过去都采用 36V ，现“国标”规定为 42V ，需要专用变压器， 此类工具很少使用。 根据国内外情况来看， 类工具是发展方向，使用起来安 全可靠。略加必要的安全措施又能代替类工具要求，因此 发展

7、使用类工具势在必行。 根据工具造成的触电死亡事故的统计，几乎都是由 I 类工 具引起的。 I 类工具的接地、接零虽能抑制危险电压，但它的触电保 护还是不完善的，此类工具除依靠工具本身的绝缘强度及电,接地装置的完整外，还依靠使用场所的接地接零系统来保证。 而目前许多工厂企业的按地装置的维护还不够完备，有的 接地电阻太大，有的接地不良，有的甚至还没有接地装置。 因此今后在使用 I 类工具时还必须采用其他附加安全保护 措施如漏电保护器、安全隔离变压器等。 类工具比 I 类工具安全可靠，表现为工具本身除基本绝 缘外，还有一层独立的附加绝缘，当基本绝缘损坏时，操作 者仍能与带电体隔离，不致触电,类工具（

8、即 42V 以下安全电压工具），由于用安全隔离 变压器作为独立电源，在使用时，即使外壳漏电，因流过人 体的电流很小，一般不会发生触电事故。 2.选用原则 (1)在一般场所，为保证使用的安全，应选用类工具。如果 使用 I 类工具，必须采用漏电保护器或经安全隔离变压器 供电。否则，使用者必须戴绝缘手套，穿绝缘鞋或站在绝 缘垫上。 (2)在潮湿的场所或金属构架等导电性能良好的作业场所，必 须使用 或 类工具。如果要使用 I类工具。必须装设额 定漏电动作电流不大于 30mA、动作时间不大于0.1秒的漏 电保护器。 (3)在狭窄场所如锅炉、金属容器，管道等应使用类工具。 如果使用 类工具，必须装设额定漏

9、电动作电流不大于,15mA、动作时间不大于0.1秒的漏电保护器。不得使用 I 类工具。 类工具的安全隔离变压器， 类工具的漏电保护器及 、 类工具的控制箱和电源联接器等必须放在外面，同 时应有专人在外监护。 (4)在特殊环境如湿热、雨雪以及存在爆炸性或腐蚀性气体的 场所，使用的工具必须符合相应防护等级的安全技术要求,电剪刀,为了安全生产，避免和减少对操作者的伤害，工具的安全 性能必须符合安全操作的要求,12-2 安全性能要求,1-手持电动工具安全要求 2-交流弧焊机安全要求 3-机械防护装置,一、手持电动工具的安全要求 使用手持电动工具应当注意以下安全要求： 1.辨认铭牌，检查工具或设备的性能

10、是否与使用条件相适应。 2.检查其防护罩、防护盖、手柄防护装置等有无损伤、变形 或松动。 3.检查电源开关是否失灵、是否破损、是否牢固、接线有无 松动。 4.电源线应采用橡皮绝缘软电缆。单相用三芯电缆、三相用 四芯电缆，电缆不得有破损或龟裂、中间不得有接头。 5. I 类设备应有良好的接零或接地措施，且保护导体应与工 作零线分开；保护零线（或地线）应采用截面积0.751.5 mm2以上的多股软铜线；且保护零线（地线）最好与相线、 工作零线在同一护套内,6.使用 I 类手持电动工具应配合绝缘用具，并根据用电特征 安装漏电保护器或采取电气隔离及其他安全措施。 7.绝缘电阻合格。带电部分与可触及导体

11、之间的绝缘电阻： I类设备不低于2M，类设备不低于7M、类设备不低 于1M。交流耐压试验标准分别为950V、2800V和380V。 8.装设合格的短路保护装置。 9.类和类手持电动工具修理后不得降低原设计确定的安 全技术指标。 10.用毕及时切断电源，并妥善保管。 上述手持电动工具的使用要求对于一般移动式设备也是适 用的,二、交流弧焊机的安全要求 交流弧焊机的一次额定电压为 380V；二次空载电压为70V左右、 二次额定工作电压为30V 左右、 二次工作电流达数十至数百安、 电弧温度高达6000。由其工作 参数可知，交流弧焊机的火灾危 险和电击危险都比较大。 安装和使用交流弧焊机应注意以下问题

12、： 1.安装前应检查弧焊机是否完好；绝缘电阻是否合格（一次 绝缘电阻不应低1M、二次绝缘电阻不应低于0.5M）。 2.弧焊机应与安装环境条件相适应，弧焊机应安装在干燥、 通风良好处；不应安装在易燃易爆环境、有腐蚀性气体的,环境、有严重尘垢的环境或剧烈振动的环境，并应避开高 温、水池处。室外使用的弧焊机应采取防雨雪、防尘土的 措施。工作地点远离易燃易爆物品，下方有可燃物品时应 采取适当安全措施。 3.弧焊机二次额定电压应与电源电压相符合、接线应正确、 应经端子排接线；多台焊机尽量均匀地分接于三相电源， 以尽量保持三相平衡。 4.弧焊机一次侧熔断器熔体的额定电流略大于弧焊机的额定 电流即可；但熔体

13、的额定电流应小于电源线导线的许用电 流。 5.二次线长度一般不应超过2030m，否则，应验算电压损失。 6.弧焊机外壳应当接零（或接地）。为防止高压窜入低压， 二次侧接工件的一端应接地或接零。 7.弧焊机一次侧电压较高，不许使用有破口或老化严重的导,线；二次侧要用特制的多股铜软线，其工作接地线不许接 在电线管或装有可燃物质的管道和容器上。 8.移动焊机必须停电进行。 为了防止运行中的弧焊机熄弧时 70V 左右的二次电压带来 电击的危险，可以装设空载自动断电安全装置。这种装置还 能减少弧焊机的无功损耗,附：使用交流电焊机熄弧自 动断电，可以达到保安和节电 的作用。 如图是应用时间继电器的自 动熄

14、弧断电装置当合上刀闸 HK 时，交流接触器 C得电， 电焊机通电。 这时，电焊工如果不工作， 电焊机空载电压60 70伏使时 间继电器延时动作， SJ 触点 断开 C交流接触器，达到空载 自停但并接在 C触点两端电 容器继续给电焊机供电，使继 电器，继续通电,当电焊机焊条与焊件地 壳接触时，两端电压很低， SJ释放，SJ触点闭合，电 焊工即可焊接。焊接完毕， SJ两端电压升高，经延时 再动作。 时间继电器的工作点应 整定在电弧燃烧时不动作， 而在熄弧时延时动作,三、机械防护装置 手持式电动具在高速旋转、往复运行或振动时。会带来意 外危险。因此必须按有关标准安装护装置，如防护盖、防护 罩等。各种

15、手持式电动具应根据不同种类的特点，用相应的 机械防护装置，做到安全使用。 没有防护装置或防护装置不齐全的手持式动工具严禁使用,手持式电动工具在使用中需要经常移动，振动也比较大， 容易发生碰壳事故，而它又往往是在工作人员紧握之下运行 的，而且其电源线的绝缘也容易由于拉、磨或其它机械原因 而遭到破坏。 因此，工具在使用过程中有很大的触电危险。为了保护操 作者的安全，应对工具采取安全措施,12-3 安全技术措施,1-保护接地(接零) 2-安全电压 3-隔离变压器 4-双重绝缘 5-熔断器保护 6-绝缘安全工具 7-漏电保护 8-注意事项,一、保护接地或保护接零 保护接地或保护接零 是 I 类工具的附

16、加安全 预防措施。当 I 类工具 采用保护接地或保护接 零时，能使可触及的导 电部位在基本绝缘损坏 的事故中不成为危险的 带电体，以保障操作者 的人身安全。 1.保护接零或接地的技术要求。 I 类工具的保护接地或接零线不宜单独敷设，电源线必须 采用三芯（单相工具）或四芯（三相工具）多股铜芯橡皮护 套软电缆或护套软线,其中，黄绿色标志的导线只用作保护接地或接零线，原 有以黑色线作为保护接地或接零线的软电缆或软线应逐步调 换。 保护接地或接零线应采用截面积0.751.5mm2以上的多股 铜线。 2.保护接地或接零的接线方法。 I 类工具是采取保护接地还是采取保护接零及接线的方法 正确与否直接关系到

17、操作者人身安全。 一般工厂380/220V低压供电系统中是采用将中性点工作接 地的星形连接的三相四线制。在这样的供电系统中，工具应 采用保护接零。 在中性点不接地的供电系统中应采取保护接地。 二、安全电压 在特别危险的场合，应采用安全电压的工具（类工具,应由独立电源或具备双线圈的变压器供电。 在使用 类工具（即 42V及以下电压的工具）时，即使外 壳带电，由于流过人体的电流较小，一般不容易发生触电事 故。使用类工具时，工具的外壳不应接零（或接地）；当 工具的使用电压大于24V时，必须采取防止直接接触触电的 保护措施,双线圈的变压器供电接线图,三、隔离变压器 鉴于不接地电网中单相触电的危险性小于

18、接地电网中单相 触电的危险性，在接地电网中，可以装备一台隔离变压器， 并由该隔离变压器给单相设备供电。隔离变压器的变压比是 1:1 ，即一次侧、二次侧电压是相等的。隔离变压器二次侧 线圈与一次侧线圈、与变压器外壳以及与大地均应保持良好 的绝缘。因此，单相设备配用隔离变压器之后，与没有隔离 变压器不同的只是单相设备转变为在不接地电网中运行，从 而减小了触电危险。 四、双重绝缘 类工具在防止触电保护方面属于双重绝缘工具，不需要 采用保护接地或保护接零，它是一种新型的、安全性能较高 的工具。有些国家甚至在法律上规定： 220V 以上的工具必 须采用双重绝缘结构。双重绝缘基本结构如图12-1(P289

19、)。 采用双重绝缘结构对于防止家用电器和手持式电触电具有,显著的作用。为确保这种功能，双重绝缘结构中的零部件应 满足以下基本要求： 1.带电零件与不可触及的金属 零件之间须用工作绝缘隔开； 2.不可触及的金属零件与可触 及的金属零件之间，应采用 保护绝缘隔开； 3.带电零件与可 触及的金属零 件之间必须用 双重绝缘或加 强绝缘隔开,五、熔断器保护 使用熔断器属于短路保护措施，熔断器利用电流的热效应 在一定电流值时熔化并断开电路。熔断器额定值一般是工具 铭牌上所示额定电流的1.52倍。 在使用过程中常见的电流过大的故障有：过载；短路；相 线通过工具的金属外壳与接地线相接触（接地故障）；三相 工具

20、的相线与相线相接触（两相短路）。 上述任一故障都会导致电流过大，使熔断器熔化，从而切 断电源，使电动工具处于不带电的安全状态，达到保证操作 者安全的目的。 六、绝缘安全用具 I 类结构工具采用保护接地或接零，虽能抑制危险电压， 但保护措施还是不够完善，因此，在使用工具时必须采用漏 电保护器、安全隔离变压器等,当这两项措施实施发生困难时，工具的操作者必须戴绝缘 手套、穿绝缘鞋（或靴）或站在绝缘垫（台）上。 采用这些绝缘安全用具使人与地面或使人与工具的金属外 壳（包括与之相连的金属导体）隔离开来。 这是目前简便可行的安全措施。 为了防止机械伤害，使用手电钻时不允许带线手套。 绝缘安全用具应按有关规

21、定进行定期耐压试验和外观检查， 凡是不合格的安全用具应禁止使用。绝缘用具应由专人负责 保管和检查。 七、漏电保护 漏电保护器是为了防止漏电或触电的保护仪器。如果在系 统中出现漏电或触电事故，可以立即发出报警信号、迅速切 断电源，起到保护人身安全的作用。 漏电保护器根据使用地区、工作环境的不同有多种组合形,式。一般讲，使用 I 类工具时除采用其它保护措施之外，还 应采取漏电保护措施，尤其是在潮湿的场所或金属构架上等 导电性能良好的作业场所，如果使用 I 类工具，必须装设漏 电保护器。 八、使用手持式电动工具注意事项 为了确保使用者的安全，在使用工具时应注意如下事项： 1.工具的外壳（塑料外壳）不

22、能破裂；机械防护装置完善并 固定可靠；插头、插座和开关没有裂开；软电缆或软线没 有破皮漏电之处；保护零线或地线固定牢靠没有脱落，绝 缘没有损坏等。 经检查发现有上述情况之一，应停止使用，交给专职人 员进行修理或更换。在未修复前，不得使用。 2.工具在接电源时，应首先按工具的铭牌所标出的电压、相 数去接电源,3.长期搁置不用的工具，使用时应先检查转动部分是否转动 灵活，然后检查绝缘电阻是否正常。 4.工具在接通电源时，首先进行验电，在确定工具外壳不带 电时，方可使用。 5.电动机换向器部分，必须特别注意下列保养工作： (1)随时清除污垢。 (2)电刷磨损到将不能使用时必须及时更换。 (3)电刷架

23、弹簧压力可以调节，必须控制适当的压力，以免产 生严重火花而烧损换向器。 (4)如果发生严重火花必须立即检查原因并予以修理。 (5)应严格按操作规程和工具使用说明书操作，还应注意轻放， 避免冲击，防止损坏外壳或其它零件；移动时，应手握工 具的机体，严禁拉着电缆搬动工具，并随时防止电缆或软 线擦破、割破和轧坏等现象；操作电钻、砂轮机等工具时,不易用力过大，以防过载，凡遇转速异常时，应立即放松 压力。 (6)使用过程中发现异常现象和故障时，应立即切断电源，将 工具完全脱离电源之后，才能进行详细的检查。 (7)按要求配戴护目镜、防护衣、手套等防护用品。 (8)工具的软电缆或软线不宜过长，电源开关应设在

24、明显处， 且周围无杂物，以方便操作,根据对一些事故的分析可知：造成事故的原因主要是使用 管理制度不严、操作者缺乏安全使用知识。因此对选购、使 用、存放、保养、维修等各环节，都应建立严格的管理制度。 一、建立健全工具管理制度的必要性 手持式电动工具用途广泛、使用和携带方便，操作者的流 动性较大，如果缺少必要的管理制度，缺乏检查手段，使用 状况混乱，极易发生事故。 为此，国家颁布的手持式电动工具的管理、使用、检查 和维修安全技术规程对工具的有关要求做了明确的规定。 标准所提出的工具的设计和制造、选购和储运、使用与保养、 检查与维修等整个过程的每一个环节，都须建立健全相应的,12-4 工具管理,规章

25、制度。 二、管理制度的内容 根据手持式电动工具的使用状况和国家有关标准规定，其 管理制度的内容包括： 1.选购和储运管理制度 选购工具时，必须选用国家有关部 门根据相应的标准检验合格的产品；并有详细的说明书、 合格证，说明工具使用的安全技术要求，包括注意事项、 可能出现的危险和相应的预防措施等。 2.不同类型工具的使用场合 如在一般场合，尽量选用类 工具；采用 I 类工具时，必须同时采用其它安全保护措施； 在狭窄场所，如锅炉、金属容器、管道内等，应使用类 工具。 3.保养、检查、维修制度 建立正常的发放和保养制度，如,在工具发出或收回时，必须由保管人员进行日常检查。建 立正常的检查和维修制度，

26、如设专（兼）职人员定期对工 具进行全面检查。工具的维修必须送专门修理的单位，并 经检验合格后，方可使用。 三、建立安全技术管理档案 建立安全技术管理档案是工具管理制度的一项重要内容， 安全技术管理档案的内容一般包括：工具的使用说明书和有 关安全技术资料、合格证以及工具台帐、检验记录、维修记 录、使用记录等。 1.使用说明书、合格证 使用说明书是工具的基本证明材料， 对工具的性能、安全要求有明确的规定，是档案中不可缺 少的资料。合格证是工具的合格证明材料，只有具备合格 证的工具才允许使用,2.工具台帐 按照工具的种类分类建立台帐，以便于根据工 作情况选用工具，掌握现有工具的种类和数量，及时作出

27、增添或报废工具的计划。 3.检验记录 建立日常、定期和抽样检验记录帐簿，以便记 录工具的检验情况。检验内容一般包括：工具的性能参数， 发现的问题，分析、处理意见。据此可以作出保养、检修 和购置计划，以保证日常生产。 4.维修记录 若经检验发现工具存有隐患或故障，需要维修 时，要做好记录。内容一般包括工具的故障原因、损坏和 更换的零件、修理工艺；修后试验记录、维修人和检验人 等。 5.使用与保养记录 日常使用工具，应建立工具“借、还”规 定，并作记录。内容一般包括：借用人、借用时间、工作 内容、工具数量、工具使用前后的安全技术状态等。工具,使用后进行检验、保养和记录。发现隐患或故障，及时加 以排

28、除。 附录 触电事故案例 案例15：相、地线接错使外壳带电，发生触电事故 1.事故经过： 某年11月 7 日，某电器铸造厂铲车司机孙某因家中需要， 向厂工具间借了一只 220 V 铁壳手枪钻。回家后，私自把三 眼插头改为二眼插头使用。使用完毕将电源插头接线复原时， 把相线和接地线接错。次日归还手枪钻时，工具管理人员未 进行检查就收回去。当天下午，孙某在厂内因工作需要，再 次向工具间借用了这把手枪钻，当插上电源后，因外壳带电， 孙某触电死亡,2.原因分析： (1)孙某不懂电气安全技术知识；将相线和接地线接错，致使 手枪钻金属外壳带电。 (2)使用 220V 手枪钻没有按规定戴绝缘手套、穿绝缘鞋。 (3)手枪钻乱借乱用，无健全的制度约束，借用前后又无专人 检测，安全管理工作差。 3.事故教训及防范