第二章电气安全技术Word格式文档下载.docx

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指在设备或线路故障状态下，原本正常情况下不带电的设备外露可导电部分或设备以外的可导电部分变成了带电状态，人体与上述故障状态下带电的可导电部分触及而形成的电击。

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三种。

要点5电伤

电伤是电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体所造成的伤害。

电伤包括电烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光性眼炎等多种伤害。

要点6电气火灾与爆炸

电气火灾与爆炸电气火灾爆炸是由电气引燃源引起的火灾和爆炸。

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）危险温度↙形成危险温度的典型情况如下：

a.短路，b.过载，c.漏电，d.接触不良、e.铁心过热、f.散热不良、g.机械故障、h.电压异常、i.电热器具和照明器具、j.电磁辐射能量。

（2）电火花和电弧电火花是电极间的击穿放电，电弧是大量电火花汇集而成的。

1）工作电火花及电弧。

指电气设备正常工作或正常操作过程中所产生的电火花。

例如：

刀开关、断路器、接触器、控制器接通和断开线路时会产生电火花；

插销拔出或插入时的火花；

直流电动机的电刷与换向器的滑动接触处、绕线式异步电动机的电刷与滑环的滑动接触处也会产生电火花等。

切断感性电路时，断口处火花能量较大，危险性也较大。

2）事故电火花及电弧。

包括线路或设备发生故障时出现的火花。

如绝缘损坏、导线断线或连接松动导致短路或接地时产生的火花；

电路发生故障，熔丝熔断时产生的火花；

沿绝缘表面发生的闪络等。

要点7电气装置及电气线路发生燃爆

（1）油浸式变压器火灾爆炸。

（2）电动机着火。

（3）电缆火灾爆炸。

电缆火灾的常见起因如下：

1）电缆绝缘损坏。

2）电缆头故障使绝缘物自燃。

3）电缆接头存在隐患。

4）堆积在电缆上的粉尘起火。

5）可燃气体从电缆沟窜入变、配电室。

6）电缆起火形成蔓延。

要点8雷电的种类

1）直击雷。

直击雷的每次放电过程包括先导放电、主放电、余光三个阶段。

2）闪电感应。

又称作雷电感应。

闪电发生时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花放电。

3）球雷。

要点9雷电的危害形式

雷电是大气中的一种放电现象。

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。

雷电具有电性质、热性质和机械性质等三方面的破坏作用。

雷电危害的事故后果。

雷电能量释放所形成的砬坏力可带来极为严重的后果。

1）火灾和爆炸。

2）触电。

3）设备和设施毁坏。

4）大规模停电。

要点10雷电参数

雷电参数雷电参数主要有雷暴日、雷电流幅值、雷电流陡度、冲击过电压等。

要点11静电的危害形式和事故后果

1）在有爆炸和火灾危险的场所，静电放电火花会成为可燃性物质的点火源，造成爆炸和火灾事故。

2）人体因受到静电电击的刺激，可能引发二次事故，如坠落、跌伤等。

此外，对静电电击的恐惧心理还对9页工作效率产生不利影响。

3）某些生产过程中，静电的物理现象会对生产产生妨碍，导致产品质量不良，电子设备损坏。

要点12静电的特点

1）静电的起电方式①接触——分离起电。

②破断起电。

③感应起电。

④电荷迁移。

静电存在方式

2）固体静电3）人体静电4）粉体静电5）液体静电6）蒸气和气体静电

（2）静电的消散中和与泄漏是静电消失的两种主要方式，1）静电中和。

2）静电泄漏。

（3）静电的影响因素1）材质和杂质的影响2）工艺设备和工艺参数的影响

要点13射频电磁场危害

　　射频指无线电波得频率或者相应的电磁振荡频率，泛指100kHz以上的频率。

射频伤害是由电磁场的能量造成的。

（1）在射频电磁场作用下，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，可能产生感应放电，会造成电引爆器件发生意外引爆。

要点14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。

要点14、电气装置故障危害

电气装置故障危害是由于电能或控制信息在传递、分配、转换过程中失去控制而产生的。

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

要点15直接接触电击防护措施

绝缘、屏护和间距是直接接触电击的基本防护措施。

其主要作用是防止人体触及或过分接近带电体造成触电事故以及防止短路、故障接地等电气事故。

1．绝缘绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。

良好的绝缘也是保证电气系统正常运行的基本条件。

（1）绝缘材料的电气性能绝缘材料的品种很多，一般分为：

1）气体绝缘材料。

常用的有空气和六氟化硫等。

2）液体绝缘材料。

常用的有从石油原油中提炼出来的绝缘矿物油，十二烷基苯、聚丁二烯、硅油和三氯联苯等合成油以及蓖麻油。

3）固体绝缘材料。

常用的有树脂绝缘漆、胶和熔敷粉末；

纸、纸板等绝缘纤维制品；

漆布、漆管和绑扎带等绝缘寖渍纤维制品；

绝缘云母制品；

电工用薄膜、复合制品和粘带；

电工用层压制品；

电工用塑料和橡胶；

玻璃、陶瓷等。

2）绝缘电阻的测量绝缘材料的电阻通常用兆欧表（摇表）测量。

任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压l000Ω，并应符合专业标准的规定。

2．屏护和间距屏护和间距是最为常用的电气安全措施之一。

（1）屏护屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段，即采用遮栏、护罩、护盖、箱匣等把危险的带电体同外界隔离开来，以防止人体触及或接近带电体所引起的触电事故。

（2）间距间距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。

用电设备间距明装的车间低压配电箱底口距地面的高度可取1.2m，暗装的可取l.4m。

明装电度表板底口距地面的高度可取1.8m。

常用开关电器的安装高度为l.3—l.5m；

开关手柄与建筑物之间应保留150mm的距离，以便于操作。

墙用平开关离地面高度可取1.4m。

明装插座离地面高度可取1.3—l.8m，暗装的可取0.2—0.3m。

室内灯具高度应大于2.5m；

受实际条件约束达不到时，可减为2.2m；

低于2.2m时，应采取适当安全措施。

当灯具位于桌面上方等人碰不到的地方时，高度可减为15m。

户外灯具高度应大于3m；

安装在墙上时可减为2.5m。

起重机具至线路导线间的最小距离，lkV及1kV以下者不应小于1.5m，10kv者不应小于2m。

低压操作时，人体及其所携带工具与带电体之间的距离不得小于0.1m。

要点16间接接触电击预防技术

1．IT系统（保护接地）IT系统就是保护接地系统。

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。

保护接地的做法是将电气设备在故障情况下可能呈现危险电压的金属部位经接地线、接地体同大地紧密地连接起来；

其安全原理是把故障电压限制在安全范围以内。

IT系统的字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地，字母T表示电气设备外壳接地。

保护接地适用于各种不接地配电网。

在这类配电网中，凡由于绝缘损坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外,均应接地。

在380V不接地低压系统中，一般要求保护接地电阻RE≤4Ω。

当配电变压器或发电机的容量不超过100kV·

A时，要求RE≤10Ω。

在10kV配电网中，如果高压设备与低压设备共用接地装置，要求接地电阻不超过10Ω，并满足下式要求：

RE≤120/IE。

2．TT系统

TT系统的第一个字母T表示配电网直接接地、第二个字母T表示电气设备外壳接地。

TT系统的接地RE也能大幅度降低漏电设备上的故障电压，但一般不能降低到安全范围以内。

因此，采用TT系统必须装设漏电保护装置或过电流保护装置，并优先采用前者。

TT系统主要用于低压用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。

3．TN系统（保护接零）TN系统相当于传统的保护接零系统。

TN系统中的字母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，亦即与保护零线之间紧密连接。

TN系统分为TN—S，TN—C—S，TN—C三种类型。

TN—S系统的安全性能最好。

有爆炸危险环境、火灾危险性大的环境及其他安全要求高的场所应采用TN—S系统；

厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TN—C—S系统；

触电危险性小、用电设备简单的场合可采用TN—C系统。

保护接零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。

4.应用保护接零应注意下列安全要求。

（1）在同一接零系统中，一般不允许部分或个别设备只接地、不接零的做法；

否则，当接地的设备漏电时，该接地设备及其他接零设备都可能带有危险的对地电压。

如确有困难，个别设备无法接零而只能接地时，则该设备必须安装漏电保护装置。

（2）重复接地合格。

重复接地指零线上除工作接地以外的其他点的再次接地。

重复接地的安全作用是减轻PE线和PEN线断开或接触不良的危险性，进一步降低漏电设备对地电压，改善架空线路的防雷性能和缩短漏电故障持续时间。

电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处，配电线路的最远端及每1km处，高低压线路同杆架设时共同敷设的两端应作重复接地。

每一重复接地的接地电阻不得超过10Ω；

在低压工作接地的接地电阻允许不超过10Ω的场合，每一重复接地的接地电阻允许不超过30Ω，但不得少于3处。

（3）发生对PE线的单相短路时能迅速切断电源。

对于相线对地电压220v的TN系统，手持式电气设备和移动式电气设备末端线路或插座回路的短路保护元件应保证故障持续时间不超过0.4s；

配电线路或固定式电气设备的末端线路应保证故障持续时间不超过5s。

（4）工作接地合格。

工作接地的主要作用是减轻各种过电压的危险。

工作接地的接地电阻一般不应超过4Ω，在高土壤电阻率地区允许放宽至不超过10Ω。

（5）PE和PEN线上不得安装单极开关和熔断器；

PE线和PEN线应有防机械损伤和化学腐蚀的措施；

PE线支线不得串联连接，即不得用设备的外露导电部分作为保护导体。

（6）保护导体截面面积合格。

当PE线与相线材料相同时，PE线可以按表2—4选取除应采用电缆芯线或金属护套作保护线者外，有机械防护的PE线不得小于2.5mm2,没有机械防护的不得小于4mm2。

铜质PEN线截面积不得小于10mm2，铝质的不得小于16mm2，如系电缆芯线，则不得小于4mm2。

（7）等电位联结。

等电位联结指保护导体与建筑物的金属结构、生产用的金属装备以及允许用作保护线的金属管道等用于其他目的的不带电导体之间的联结。

等电位联结的组成如图2～8所示。

有条件的场所应做等电位联结，以提高TN系统的可靠性。

要点17兼防直接触电和间接触电的措施

（1）双重绝缘

（2）安全电压（3）剩余电流动作保护器

要点18电器设备防触电保护分类

（1）0类设备。

仅靠基本绝缘作为防触电保护的设备，当设备有可能触及的可导电部分时，该部分不与设施固定布线中的保护线相连接，一旦基本绝缘失败，则安全性完全取决于使用环境。

这就要求设备只能在不导电的环境中使用。

（2）0I类设备和I类设备。

设备的防触电保护不仅靠基本绝缘，还包括一种附加的安全措施，即将能触及的可导电部分与设施固定布线中的保护线相连接。

（3）Ⅱ类设备。

设备的防触电保护不仅靠基本绝缘还具备双重绝缘和加强绝缘的附加安全措施。

（4）Ⅲ类设备。

设备的防触电保护依靠安全特低电压供电，且设备内可能出现的电压不会高于安全电压限值。

要点19双重绝缘指工作绝缘（基本绝缘）和保护绝缘（附加绝缘）。

前者是带电体与不可触及的导体之间的绝缘，是保证设备正常工作和防止电击的基本绝缘；

后者是不可触及的导体与可触及的导体之间的绝缘，是当工作绝缘损坏后用于防止电击的绝缘。

加强绝缘是具有与上述双重绝缘相同水平的单一绝缘。

两者在基本绝缘的直接接触电击防护基础上，通过结构上附加绝缘或绝缘的加强，使之具备间接接触电击防护功能的安全措施。

各种绝缘的意义

1、工作绝缘：

又称基本绝缘,是保证电气设备正常工作和防止触电的基本绝缘，位于带电体与不可触及金属件之间。

2、保护绝缘：

又称附加绝缘，是在工作绝缘因机械破损或击穿等而失效的情况下，可防止触电的独立绝缘，位于不可触及金属件与可触及金属件之间。

3、双重绝缘：

是兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘。

4、加强绝缘：

是基本绝缘经改进后，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。

具有双重和加强的设备属于II类设备。

（2）,双重绝缘和加强绝缘的安全条件

由于具有双重绝缘或加强绝缘,Ⅱ类设备无须再采取接地,接零等安全措施,因此,对双重绝缘和加强绝缘的设备可靠性要求较高.双重绝缘和加强绝缘的设备应满足以下安全条件.

1.绝缘电阻和电气强度

绝缘电阻在直流电压为500V的条件下测试,工作绝缘的绝缘电阻不得低于2MΩ,保护绝缘的绝缘电阻不得低于5MΩ,加强绝缘的绝缘电阻不得低于7MΩ.

2.外壳防护和机械强度

Ⅱ类设备应在明显位置标上作为Ⅱ类设备技术信息一部分的"

回"

形标志.

3.电源连接线

手持电动工具应优先选用Ⅱ类设备.在潮湿场所或金属构架上工作时,除选用安全电压的工具之外,也应尽量选用Ⅱ类工具.

要点20安全电压

交流电源用专门的安全隔离变压器（或具有同等隔离能力的发电机、独立绕组的变流器、电子装置等）提供安全电压电源（42V，36V，24V，12v，6v），并使用Ⅲ类设备、电动工具和灯具。

应根据作业环境和条件选择工频安全电压额定值，即在潮湿、狭窄的金属容器、隧道、矿井等工作的环境，宜采用12v安全电压。

特别危险环境42V；

电击危险环境手持照明和局部照明灯36V或24V；

金属容器、特别潮湿手持照明12V；

水下作业等场所6V。

要点21安全电源要求

　　安全特低电压必须由油安全电源供电。

可以作为安全啥电吨源的主要有

　　1、安全隔离变压器或与其等效的具有多个隔离绕组的电动发电机组，其绕组的绝缘至少相当于双重绝缘或加强绝缘。

　　2、，电化电源或与高于特低电压回路无关的电源，如蓄电池及独立供电的柴油发电机等。

　　3、即使在故障时仍能够确保输出端子上的电压用内阻不小于3KΩ,/V的电压表测量）不超过特低电压值的电子装置电源等。

　　剩余电流动作保护

剩余电流动作保护装置的主要功能是提供间接接触电击保护，而额定漏电动作电流不大于30mA。

要点22剩余电流动作保护

漏电保护（剩余电流保护），利用剩余电流动作保护装置来防止电气事故的一种技术措施。

剩余电流动作保护装置的工作原理。

剩余电流是指剩余电流动作保护装置主回路电流瞬时值的相量的和（用有效值表示）。

剩余电流动作保护装置简称RCD，主要用于防止人身电击，防止因接地故障引起的火灾和监测一相接地故障。

剩余电流保护装置的主要功能是提供间接接触电击保护，而额定漏电动作电流不大于30mA的剩余电流动作保护装置，在其他接地保护措施失效时，也可以作为直接接触电击的补充保护，但不能作为基本的保护措施。

　　剩余电流动作保护装置由检测元件、中间环节（色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。

要点23剩余电流的主要技术参数

　1、额定剩余动作电流（I△n）

　　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、l、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lA者属中灵敏度，用于防止触电事故和漏电火灾；

1A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。

2.额定剩余不动作电流（I△n0）。

为防止误操作，剩余电流动作保护装置的额定剩余不动作电流不得低于额定剩余动作电流的1/2。

3.分断时间。

要点24安装场所

1.末端保护

（1）有金属外壳的Ⅰ类移动式电气设备和手持式电动工具，

（2）安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场所的电气设备，

　　（3）建筑施工工地的施工电气设备，

　　（4）户外的电气装置。

　　（5）临时性电气设备，

　　（6）宾馆类的客房内的插座、触电危险性较大的民用建筑物内的插座

　　（7）安装在水中的供电线路和电气设备，游泳池或浴池类场所的水中照明设备。

　　（8）医院中直接接触人体的医用电气设备（胸腔手术室的除外）等。

　　（9）其他需要安装装置的场所。

2.用于线路保护

低压配电线路根据具体情况采用二级和三级保护时，在总电源端、分支线首端或线路末端安装。

要点25危险物质分类

　　爆炸危险物质分为3类：

　　Ⅰ类：

矿井甲烷（CH4）；

　　Ⅱ类：

爆炸性气体、蒸汽、；

　　Ⅲ类：

爆炸性粉尘、纤维或飞絮。

　　Ⅱ类、Ⅲ类爆炸性物质的进一步分类

　　1、对于Ⅱ类爆炸性气体、按最大试验安全间隙（MESG）和最小引燃电流比（MLCR），进一步划分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三类。

对应气体是丙烷、乙烯和氢气。

其中ⅡA<

ⅡB<

ⅡC最危险。

　　最大试验安全间隙（MESG）是指两个容器由长度25mm的间隙连通。

　　2、对于Ⅲ类爆炸性粉尘、纤维或飞絮，进一步划分为ⅢA、ⅢB、ⅢC三类

　　1）ⅢA:

可燃性飞絮。

指正常规格大于500um的固体颗粒包括纤维。

　　2）ⅢB:

非导电粉尘。

指电阻系数大于103Ω﹒m的可燃性粉尘。

　　3）ⅢC:

导电粉尘。

指电阻系数等于或小于103Ω﹒m的可燃性粉尘。

　　Ⅱ类、Ⅲ类爆炸性物质的分组Ⅱ类爆炸性气体、蒸气和Ⅲ类爆炸性粉尘、纤维或飞絮按引燃温度（自燃点）分为6组:

TI、T2、T3、T4、T5、T6。

　　T1组的引燃温度为450<

T；

　　T6组的引燃温度为85<

T≤100。

要点26爆炸性气体环境危险场所分区　　

爆炸性气体环境危险场所分区

　　根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，分为:

0区、1区、2区。

　　1、0区。

指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、蒸汽或薄雾的区域。

油罐内部液面上部空间。

　　2、1区。

指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、蒸汽或薄雾的区域。

油罐顶上呼吸阀附近。

3、2区。

指正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸汽或薄雾的区域。

油罐外3m内。

要点27释放源的等级

释放源的等级和通风条件对分区有直接影响，其中释放源是划分爆炸危险区域的基础。

释放源的等级

　　1、连续级释放源。

连续释放、长时间释放或短时间频繁释放；

　　2、一级释放源。

正常运行时周期性释放或偶然释放；

　　3、二级释放源。

正常运行时不释放或不经常且只能短时间释放；

　　4、多级释放源。

包含上述两种以上特征。

爆炸性气体场所危险区域的划分（按释放源级别划分区域）

　　存在连续级释放源的区域，可划为0区；

　　存在第一级释放源的区域，可划为1区；

　　存在第二级释放源的区域，可划为2区。

要点28爆炸性粉尘环境

爆炸性粉尘环境

　　1、20区。

在正常运行过程中，可燃性粉尘连续出现或经常出现，其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和/或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。

　　2、21区。

在正常运行过程中，可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区的场所。

该区域包括，与充入或排放粉尘点直接相邻的场所、出现粉尘层和正常操作情况下可能产生可燃浓度的可燃性粉尘与空气混合物的场所。

　　3、22区。

在异常情况下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。

如果不能保证排除可燃性粉尘堆积或粉尘层时，则应划为21区。

要点29火灾危险环境

　　火灾危险环境分为21区、22区和23区。

　　1、火灾危险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。

　　2、火灾危险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。

　　3、火灾危险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。

要点30防爆电气设备类型

　　爆炸性环境用电气设备与爆炸危险物质的分类相对应，被分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。

　　1、Ⅰ类电气设备。

用于煤矿瓦斯气体环境。

　　2、Ⅱ类电气设备。

用于煤矿甲烷以外的爆炸性气体环境。

　　3、Ⅲ类电气设备。

用于爆炸性粉尘环境。

要点31防爆型电气设备防爆结构型式

　　1、爆炸性气体环境防爆电气设备结构型式及符号。

　　用于爆炸性气体环境的防爆电气设备结构型式及符号分别是:

隔爆型（d）、增安型（e）、本质安全型（i，对应不同的保护等级分为ia、ib、ic）、浇封型（m，对应不同的保护等级分为ma、mb、mc）、无火花型（nA）、火花保护（nC）、限制呼吸型（nR）、限能型（nL）、油浸型（o）、正压型（p，对应不同的保护等级分为px、py、Pz）、充砂型（q）等设备。

要点32爆炸性粉尘环