电气安全技术

第二章电气安全技术第一节电气安全技术电气危险因素分为触电危险、电气火灾爆炸危险、静电危险、雷电危险、射频电磁辐射危害和电气系统故障等。按照电能的形态，电气事故可分为触电事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故。【2007多】一、 触电：电击和电伤两种伤害形式。1、 电击：⑴电流效应的影响因素（电击特征）：与通过人体电流的大小、种类（低压工频伤害最大）、持续时间、通过途径（最危险左手到前胸）及人体状况等多种因素有关。【2011多】J）感知电流：指引起感觉的最小电流。男性约为1.1mA；女性约为0.7mA。【2009】2） 摆脱电流：自主摆脱带电体的最大电流。就平均值（概率50%）而言，男性约为16mA;女性约为10.5mA;就最小值（可摆脱概率99.5%）而言，男性约为9mA;女性约为6mA。3） 室颤电流：指引起心室发生心室纤维性颤动的最小电流【2011】。当电流持续时间超过心脏周期时，室颤电流仅为50mA。（2） 电流途径。流经心脏的电流多、电流路线短的途径是危险性最大的途径。最危险的途径是：左手到前胸。判断危险性，既要看电流值，又要看途径。（3） 人体阻抗：干燥的情况下，人体电阻约为1000-3000Q:潮湿的情况下，人体电阻约为500-800Q。（4） 电击类型1） 根据电击时所触及的带电体是否为正常带电体状态，电击分为直接接触电击（直接触及带电体）和间接接触电击（设备故障状态下，不带电的带电）。【2012多】2） 按照人体触及带电体的方式，电击可分为单相电击、两相电击和跨步电压电击。2、 电伤：是电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体外表所造成的局部伤害（电伤特征），常常与电击同时发生。（1） 电烧伤：由烧伤是最常见的电伤1） 电流灼【2013多】：一般发生在低压电气设备上。数百毫安的电流即可造成灼伤【2013】，数安的电流则会形成严重的灼伤。2） 电弧烧伤：最严重的电伤，可发生在高压系统和低压系统。【2007，2012】（2） 电烙印；⑶皮肤金属化（4）机械损伤（5）电光性眼炎。二、 电气火灾和爆炸电气装置在运行中产生的危险温度、电火花和电弧是电气引燃源主要形式。1、 电气引燃源⑴危险温度1） 产生危险温度的原因（设备故障时）：短路；接触不良；过载：散热不良；机械故障；漏电；铁心过热；电压异常。，其中，当发生短路时，由于线路中电流增大，载流导体来不及散热，温度急剧上升滁对电气线路和电气设备产生危害外，还形成危险温度【2011多，2012多，2013多】2） 电热器具和照明灯具产生的危险温度：在正常情况的工作温度。3）电磁辐射能量。（2）电火花和电孤1） 电火花是电极间的瞬间击穿放电。分为工作火花（刀开关、断路器、控制器接通、断开刀开关时产生；插销拔出或插入时、切断感性电路时，断口处火花；直流电动机的电刷与换向器的滑动接触处）【2011】和事故火花（短路、漏电、断线时形成）。不会产生电火花的有熔断器。2） 电孤是强烈而持久的放电现象，放出强烈的光和大量的热。电孤引燃能力很强，温度最高达8000°C【2009】。2、 电气装置及电气线路发生燃爆⑴油浸式变压器火灾爆炸：绝缘油在电孤作用下气化和分解，造成火灾爆炸。⑵电动机着火：某相断线，形成缺相运行；绝缘不好：引燃的主要部位是绕组、铁芯和轴承及引线。（:3）电缆火灾爆炸的原因：电缆绝缘损坏（运输过程或敷设过程中造成了电缆绝缘的机械损伤、运行巾的过载、接触不良、短路故障等使绝缘损坏。）；电缆头故障使绝缘物自燃；电缆接头存在隐患；堆积在电缆：的粉尘起火；可燃气体从电缆沟窜入变、配电室；电缆起火形成蔓延。【2011】三、 雷电危害1、 雷电的种类【2005多】1） 直击雷：产生电效应、热效应和机械力。2） 闪电感应：又称雷电感应。包括闪电静电感应和闪电电磁感应。3）球雷。2、 雷电的危害形式雷电特点：雷电具有雷电流幅值大、雷电流陡度大、冲击性强、冲击过电压高的特点。【2006多】形式：雷电具有电性质、热性质和机械性质的破坏作用。直击雷和闪电感应【2013】都能在架空线路、电缆线硌或金属管道上产生沿线路或管道的两个方向迅速传播的闪电电涌（即雷电波）侵入。3、 雷电危害的事故后果：（l）火灾和爆炸：（2）触电；（3）设备和设施损坏；（4）大规模停电。【2007,2011】雷电参数：雷电参数主要有雷暴曰、雷电流幅值、雷电流陡度、冲击过电压等。四、 静电危害：（1）爆炸和火灾：最严重；（2）电击：（3）影响生产静电的消散：中和与泄漏是静电消失的两种主要方式，前者主要是通过空气发生的；后者主要是通过带电体本身及其相连接的其他物体发生的静电的起电方式：①接触一一分离起电。②破断起电：材料破断后能在宏观范围内导致正、负电荷的分离。③感应起电。④电荷迁移【2012】：当带电雾滴或粉尘撞击导体时，便会产生电荷迁移。五、 射频电磁场危害：指100kHz以上的频率【2011】。1、人体因吸收辐射能量会受到不同程度的伤害。2、在高强度的射频电磁场作用下，产生感应放电。六、 电气装置故障危害：1、引起火灾和爆炸；2、异常带电；3、异常停电；4、安全相关系统失效。第二节触电防护技术所有电气装置都必须具备防止电击危害的直接接触防护和间接接触防护措施。一、 直接接触电击防护措施【3个】【2012，2012，2011多】1、 绝缘：绝缘电阻是衡量绝缘性能的最基本指标。用兆欧表测量、任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000。。绝缘耐热分级，分7级，极限温度由低到高的顺序是：Y、A、E、B、F、H、C。2、 屏护：采用遮拦、护罩、护盖、箱闸等把危险的带电体同外界隔离开来。屏护遮拦高度不应低于0.7m，下部边缘离地不应超过0.1m;3、 间距：指安全距离。⑴在高压无遮拦操作中，人体或其所携带工具与带电体之间的最小距离不应小于10kV及以下为0.7m;【2009】（2） 在未经相关管理部门许可的情况卜，架空线路小得跨越建筑物。架空线路与有爆炸、火灾危险的厂房之间应保持必要的防火间距。且不应跨越具有可燃材料屋顶的建筑物。（3） 起重机具与线路导线的最小距离lkV及以下为1・5m、l0kV不应小于2m。（4） 低压检修间距操作时，人体及其所携带工具与带电体之间的距离不得小于0・lm。（5） 在线路上工作时，人体或其携带工具等与临近带电线路的最小距离不应小于l0kV及以下为1m。二、 间接接触电击防护措施1、 IT系统（保护接地）I表示配电网不接地或经高阻抗接地，T表示电气设备外壳接地。其原理：把故障电压限制在安全范围内。在380V不接地低压系统中，一般要求ReW4。【2007】。当配电变压器或发电机的容量不超过lOOkV.A时，要求ReW10。。适用于各种不接地配电网。2、 TT系统TT系统中第一个T表示配电网直接接地，第二个T表示电气设备外壳接地【2009】。其接地电阻RE也能大幅度降低故障电压，但不能降低到安全范围以内，还需装设剩余电流动作保护装置或过电流保护装置。适用于低压用户，未装配配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。3、 TN系统N表示电气设备与保护线（PE或PEN线）之问紧密连接。其原理是当某相带电部分碰连设备外壳时，形成该相对零线的单相短路；短路电流促使线路上的短路保护元件迅速动作，从而把故障设备电源断开，消除电击危险。用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点直接接地的220/380V三相四线配电网，⑴TN-S系统保护线和工作零线是分开的【2010】。其安全性最好【2007】，用于有爆炸危险、火灾危险性大及其他安全要求高的场所。【2013】(2)TN-C-S系统是干线部分的前一段保护线和工作零线共用为PEN线，后一段PE线与N线分开。接线复杂，用于低压配电的场所及民用楼房。⑶TN-C系统是干线部分保护线和工作零线是一根线(PEN线)。用于触电危险性小、用电设备简单的场合。应用保护接零应注意的安全要求：⑴在同一接零系统中，不允许部分设备只接地不接零的做法。重复接地合格。重复接地指PE或PEN线上除工作接地以外的其他点的再次接地。其作用有减轻PE或PEN线断开或接触不良的危险性；进一步减低漏电设备对地电压；缩短漏电故障持续时间：改善架空线路的防雷性能。每一重复接地的接地电阻不得超过10。，在低压接地的接地电阻不超过10。场合，每一重复接地接地电阻允许不超过300，但不得少于3处。工作接地合格。减轻各种过电压的危险。工作接地电阻Rn^4Q，高土壤电阻率地区不超过10C。PE和PEN线上不得安装熔断器和单极开关。发生对PE线的单相短路时能迅速切断电源。(手持式电气设备不超过0.4s，固定式电气设备不超过5s)。保护导体截面面积合格：当PE线与相线材料相同时，相线截面SLW16mm2,保护零线最小截面SL。【2006，2011】16-35：16；大于35:SL/2。有机械防护的PE线不得小于2.5mm2，没有机械防护不小于4mm2，铜制不小于10mm2，铝制不小于16mm2，系电缆芯线不小于4mm2，⑺等电位连结(分主等位联结和辅等位联结)：提高TN系统的可靠性和防雷性能。三、兼防直接接触和间接接触电击措施1、双重绝缘(P84)：绝缘0类设备基本绝缘工作绝缘>2M。0类和I类设备基本绝缘+附加安全措施附加绝缘>5M。II类设备双重绝缘或加强绝缘(工作绝缘+附加绝缘)双重绝缘>7M。III类设备安全特低电压供电具有双再绝缘和加强绝缘的设备属于II类设备，无须再接地、接零；手持电动工具选用II类设备：潮湿场所，金属构架工作选用II类；双重绝缘和加强绝缘：工作绝缘和保护绝缘。具有双重绝缘的电气设备属于II类设备，在其明显的部位应有“回”形标志。【2012】2、 手持电动工具(P108)-优先选用II类(P86)I类设备必须采取保护接地或接零【2013】，接保护干线。绝缘2MQ，采用W30mA的漏电开关、隔离变压器，＞2MQ，戴绝缘手套/鞋/垫II类设有保护接地或保护接零要求。一般场所，手持电动工具应采用II类设备，如使用I类工具，则应在电气线路中采用漏电保护器。【2012】使用III类设备无接地接零要求，用于锅炉内、金属容器内、管道内等狭窄。3、 安全电压：是山设备。手持电动工具应采用II类设备，如使用I类工具金属容器内、管道内等狭窄。⑴特低电压：工频安全电压有效值限值为50V。分级42V、36V、24V、12V、6V。(2)选用：特别危险环境手持电动工具：42V;电击危险环境手持照明灯：36或24V【2013】：金属容器内，特别潮湿处手持照明灯：12V【2012】；水下作业：6V;⑶特低电压安全条件：安全隔离变压器、电化电源(蓄电池、柴油发电机)、故障时仍能确保输出端子上的电压不超过特低电压值的电子装置电源：4、 剩余电流动作保护又称漏电保护(RCD)：用于防止接触电击、防止漏电火灾和监测一相接地故障。高灵敏度(动作电流W30mA）,防止触电事故。 不能保护相与相、相与N线间形成的直接接触电击事故。漏电保护是检测漏电保护安装位置一次边电流的向量和如果不等于零，即产生剩余电流；就会在二次边产生感应电动势，从而得到漏电信号并触发漏电脱扣器切断漏电电路的。【2011】剩余电流动作保护装置由检测元件、中间环节（包括放大元件和比较元件）、执行机构三个基本环节及辅助电源和试验装置构成。剩余电流动作保护的工作原理是由零序电流互感器获取漏电信号，经转换后使线路开关跳闸【2012】（2）剩余电流动作保护装置的主要技术参数：额定剩余电流动作电流和分断时间。我国标准规定的额定漏电动作电流值为：0.006、0.01、0.03、0.05、0.1、0.3、0・5、1、3、5、10、20、30A共13个等级。其中，0.03A及其以下者属高灵敏度、主要用于防止各种人身触电事故:0.03A以上至1A者属中灵敏度，用于防止触电事故和漏电火灾；IA以上者属低灵敏度，用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。分断时间：延时型剩余电流动作保护装置的延时时间优选值为：0.2、0.4、0.8、1、1.5、2s.剩余电流动作保护装置用于间接接触事故防护时，TN-C必须改造成TN-C-S，TN-S才能安装；③必须安装的设备场所：9类末端保护；线路（总电源端、分支线首端、线路末端）保护；第三节电气防火防爆技术一、爆炸危险物质：（分类目的：采取有针对性的防护措施）I类矿井甲烷II类爆炸性气体、蒸气（根据最大实验安全间隙、最小引燃电流比分）IIA、IIB、IICIIC最危险III类爆炸性粉尘、纤维、飞絮IIIA可燃性飞絮;IIIB非导电粉尘;IIIC导电粉尘II类、III类按引燃温度分为6组T1-T6（T1：V450°C，T6:85-100。C），T6最易引燃二、危险场所分区：根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间【2013多】，对危险场所分区，分为0、1、2区。爆炸性气体危险场所分区火灾危险性环境0区连续、长时间出现或短时间频繁出现；如油罐内液面上部空间21区闪点高于环境温度的可燃液体1区可能出现、偶然出现、周期性出现【2011】，如油罐顶上呼吸阀附近22区悬浮、堆积状的可燃粉尘2区短时间偶然出现如油罐外3米内。23区固体状的可燃物质爆炸性粉尘环境分区通风等级20区连续出现爆炸性粉尘环境高级通风瞬间降低浓度使之低于爆炸极限21区可能出现中级通风控制浓度，界限外部低于爆炸下限22区异常情况下短时间存在低级通风不能控制气体浓度释放源等级：连续（0区）、一级（1区）、二级（2区）、多级，与爆炸性气体危险场所分区对应通风方式：1、自然通风2、人工通风（普遍性：局部性）良好的通风标志是混合物中危险物质的浓度被稀释到爆炸下限的25%以下。霪缓有效通风的可以使高一级的危险环境降为低一级的危险环境。利用堤或墙等障碍物，可限制比空气重的爆炸性气体混合物扩散，缩小爆炸危险范围E当厂房内空间大，释放源释放的易燃物质量少时，可按厂房内部分空间划定爆炸危险的区域范围防爆电气设备选型：保护等级EPL对应危险物质型式气本不竟d/e爆隔/增安；i/m本质/浇封；nA/C无火/护火；nR/L限呼/限能；o/p/q油浸/正压/充砂I类Ma、MbI类II类Ga、Gb、GcII类型式粉尘环境i/m本质/浇封；t/p隔爆/正压III类Da、Db、DcIII类防爆电气设备标志Ex防爆标志+防爆结构型式+类别+温度级别+保护等级+防护等级如：ExdIIBT3Gb表示：隔爆型d，保护等级Gb，IIB类T3组第四节雷击和静电防护技术一、防雷措施1、 建筑物防雷分类⑴第一类防雷建筑物：1）凡制造、使用或储存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者。2） 具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。3） 具有l区或21区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。如火药制造车间、乙炔站、电石库、汽油提炼车间等。（2）第二类防雷建筑物：制造、使用或储存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。2、 防雷技术分类：外部防雷；内部防雷；防雷击电磁脉冲。3、 防雷装置⑴外部防雷装置：指用于防直击雷的防雷装置，由接闪器（避雷针、避雷线、避雷带、避雷网）、引下线和接地装置组成【2011】。滚球的半径按建筑物防雷类别确定，一类为30m、：类为45m、二：类为60cn。防直击雷的专设引下线距建筑物出入口或人行道边沿不宜小于3米。（2）内部防雷装置：由屏蔽导体、等电位连接件和电涌保护器及避雷器（分阀型避雷器和氧化锌避雷器）作为防止雷电侵入的装置。电涌保护器（SPD）。指用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。其作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬态过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，防止设备或系统遭受闪电电涌冲击而损坏。避雷器【2012】是用来防护雷电产生的过电压沿线路侵入变配电所或建筑物内，以免危及被保护电器设备的绝缘。正常时，避雷器对地保持绝缘状态；当雷电冲击波到来时，避雷器被击穿，将雷电引入大地：冲击波过去后，避雷器自动恢复绝缘状态。4、防雷措施：第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物和第三类防雷建筑物均应采取防闪电电涌侵入的防护措施。人身防雷：1）为防直击雷伤人，应减少在户外活动时间，尽量避免在野外逗留。避开铁丝网、金属晒衣绳。如有条件应进入有宽大金属构架、有防雷设施的建筑物或金属壳的汽车或船只。2)为防止二次放电和跨步电压伤人，要远离建筑物的接闪杆及其接地引下线；远离各种天线、电线杆、高塔、旗杆、孤独的树木和没有防雷装置的孤立小建筑等。3)室内人身防雷注意要：在户内离开电源线、照明线、天线1.5m以上，尽量暂时不用电器，最好拔掉电源插头；关闭门窗，防止球形雷窜入室内；不要打电话和洗澡，不要靠近室内的金属管线防止二次放电。二、静电防护【7条措施，多选】1、 环境危险程度的控制：⑴取代易燃介质；(2)降低爆炸性气体、蒸气混合物的浓度(通风)；(3)减少氧化剂含量：充填氮、二氧化碳或其他不活泼气体控制氧含量。2、 工艺控制：控制流速。3、 静电接地(金属导体直接接地：高绝缘材料通过接地电阻间接接地)汽车槽车、铁路槽车在装油之前，应与储油设备跨接并接地；装、卸完毕先拆除油管，后拆除跨接线和接电线，艮装卸工作开始前先连接接地线，装卸工作结束后才能拆除接地线。防静电接地电阻原则上不得超过1即可，越小越好，防静电接地在一定情况下可与电气设备的接地共用。可能产生静电的管道两端和每隔200-300m处均应接地。【2013】4、 增湿；5、抗静电添加剂；6、静电中和器；7、作业人员应穿防静电工作服、鞋、袜，佩戴防静电手套，禁止在静电危险场所穿脱衣物、帽子及类似物，并避免剧烈的身体运动。【2011】第五节电气装置安全技术一、变配电站安全1、 变配电站位置：避开易燃易爆、容易沉积粉尘的环境，宜设在企业上风侧。2、 建筑结构：变配电站各间隔的门应向外开启。；门的两而都有配电装置时，应两边开启。门应为非燃烧体或难燃烧体材料制作的实体门。长度超过7m的高压配电室和长度超过1Om的低压配电室至少应有两个门。变