化工安全技术概论 第六章用电安全

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1、第六章 电气安全与静电防护技术,第一节 电气事故概述,第二节 触电保护技术,第三节 静电的危害与消除,第四节 雷电危害及其防护,第五节 案例分析与讨论,一、电气事故特点,1.电气事故危害大,2. 直观识别电气事故危险性困难,3. 电气事故涉及领域广,第一节 电气事故概述,二、电气事故类型,触电事故：以电流形式的能量作用于人体所造成的事故。,静电危害事故：由静电电荷或静电场能量引起的事故。,雷电灾害事故：由雷电引起的事故。,射频电磁场危害：由电磁场的能量引起的事故。,电气系统故障危害：由于电能的输送、分配、转换过程中，失去控制而产生的危害。,第二节 触电保护技术,一、触电事故对人体的伤害,触电，

2、泛指人体触及带电体。包括电击和电伤。,电击：电流通过人体时所造成的内部伤害，它会破坏人的心脏、呼吸及神经系统的正常工作，甚至危及生命。,电伤：指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。,2018/10/23,第六章 电气安全与静电防护技术,5,工人钻到10千伏高压线 瞬间烧黑上半身 由于当时工人脚上穿着胶鞋，10千伏高压电流并没有通过周先生的身体，只是因为高压电缆短路，冒出的电火花将他烧伤。 如果是被10千伏高压电流电到，估计骨头也要烧焦。,1.局部电伤,2. 全身性电伤,电灼伤 电烙印 皮肤金属化 机械损伤 电光眼,3. 电流对人体伤害程度的影响因素,电流强度：,通电时间：,电流途

3、径：手脚（心脏、肺、脊髓）一只手另一只手（心脏）一只脚另一只脚,电流频率：50Hz,人体的健康状况：,2018/10/23,第六章 电气安全与静电防护技术,8,根据大量触电事故资料的分析和实验，证实电击所引起的伤害程度主要与以下几个因素有关：1.与人体电阻的大小有关 人体的电阻愈大，通过的电流愈小，伤害愈轻。研究结果表明，当皮肤完好且干燥时，人体电阻大约为10000100000 ；当皮肤有损伤且潮湿时，人体电阻将降到800 1000 。 2.与电流通过人体的时间长短有关 电流通过人体的时间愈长，伤害愈严重。,2018/10/23,第六章 电气安全与静电防护技术,9,3.与电流通过人体的途径有关

4、 当电流通过心脏时，伤害最严重。 4.与电流的大小有关 通过人体的电流超过50mA时，就会有生命危险。一般地说，接触36V以下的电压时，通过人体的电流不会超过50mA，所以把36V作为安全电压。如果在潮湿的场所，安全电压还要规定的低一些，通常是24V或12V。 电击所引起的伤害程度还与人体与带电体的接触面积及电流的频率等因素有关。,4. 人体电阻和人体容许电流,人体电阻：皮肤厚薄、潮湿、多汗、损伤、接触面积,人体容许电流：成年男子16mA，女子10mA。,二、触电的形式与原因,1. 触电形式,低压单线触电 低压双线触电 跨步两线触电 高压电击,2. 触电的原因,缺乏电气安全知识 违反操作规程

5、维护不良 电器设备存在安全隐患,三、触电防护措施,1. 采用安全电压,安全电压值取决于人体允许电流和人体电阻的大小。中国规定工频安全电压的上限值，即在任何情况下，两导体之间或导体与地面之间均不得超过工频有效值为50V。这一限制是根据人体允许电流30mA和人体电阻1700的条件下确定的。国家标准规定，安全电压额定值的等级为42V、36V、24V、12V、6V。当电气设备采用了超过24V电压时，必须采取防止人直接接触带电体的保护措施。凡手提照明灯、危险环境和特别危险环境的局部照明灯、高度不足25m的一般照明灯、危险环境和特别危险环境中使用的携带式电动工具，如果没有特殊安全结构或安全措施，应采用36

6、V安全电压；凡工作地点狭窄，行动不便，以及周围有大面积接地导体的环境（如金属容器内、隧道或矿井内等），所使用的手提照明灯应采用12V安全电压。,2. 保证绝缘性能,图6-2 绝缘台示意,图6-3 绝缘夹钳示意,图6-4 绝缘杆示意,2018/10/23,第六章 电气安全与静电防护技术,14,电工绝缘材料品种如下： 气体绝缘材料：常用的有空气、氮气、二氧化碳 液体绝缘材料：常用的有变压器油，开关油，电容器油，电缆油，十二烷基苯，硅油，聚丁二烯等。 固体绝缘材料：常用的有绝缘漆胶，漆布，漆管，绝缘云母制品，聚四氟乙烯，瓷和玻璃制品等。,2018/10/23,第六章 电气安全与静电防护技术,15,电

7、气设备的绝缘应符合其相应的电压等级，环境条件和使用条件。电气设备的绝缘应能长时间耐受电气、机械、化学、热力以及生物等有害作用而不失效。应当注意，电气设备的喷漆及其他类似涂层尽管可能具有很高的绝缘电阻，但一律不能单独当作防止电击的技术措施。,4. 保持安全距离：执行国家有关规范标准,3. 采用屏护：防护屏安全要求（GB8197-87）箱闸、围墙、护网、护罩等,5. 合理选用电气装置,6. 装设漏电保护装置,2018/10/23,第六章 电气安全与静电防护技术,17,（2）屏护是采用屏护装置控制不安全因素。即采用遮拦、护罩、护盖、箱等将带电体用外界隔绝开来的技术措施。其中之一：距离：如架空线与地面

8、，水面距离，架空线路与有火灾爆炸危险厂房的距离等。安全距离大小决定于电压的高低，设备的类型，安装的方式等因素。,2018/10/23,第六章 电气安全与静电防护技术,18,设备的带电部分对地和其他带电部分相互之间必须保持一定的安全距离。电压在10KV及以上者，不得小于3米，电压在10KV及以下者，不得小于1.5米。发现导线断落地面或悬在空中时应立即派人看守，任何人不得接近断头，距离是室外8米以内，室内4米以内，并立即通知电力部门或本单位负责人前往处理。,2018/10/23,第六章 电气安全与静电防护技术,19,1997 年 9 月 17 日上午，某厂降压站值班人员反映 1 号主变黄相电流互感

9、器油位不到位，主管工程师便到 110 千伏降压站，把 111 护栏的门锁（未锁）拿下来进去看黄相电流互感器的油位。瞬间一声响，高压击穿，其胸部、上肢、下肢 60% 被电弧 II 、 III 度烧伤致残。电站主管工程师未办任何手续，也未经值班负责人同意，在无人监护下只身进入护栏内察看油标，超越了安全距离而导致放电烧伤实不应该。 类似事故还有。 1995 年 11 月 14 日（厂修日）上午，某厂 110 千伏变电站站长，可谓电站“权威”，为乘 110 千伏停电时间更换当日停电操作中被拉断的 214 隔离开关操作机构座，在独自进入 214 高压柜（柜顶备用 10 千伏母排在运行中）时，隔离开关因触

10、动而合闸，只身在三相 10 千伏高压包围之中，被放电电弧烧伤，一上月后左臂截肢致残。,7. 保护接零保护接地保护接零,图6-5 保护接地原理示意,图6-6 保护接零原理示意,四、触电的急救,3. 救护时的注意事项 救护人员切忌直接用手、其他金属或潮湿的物件作为救护工具，而必须使用干燥绝缘工具。 防止触电者脱离电源后摔倒，造成二次伤害。 救护中要耐心坚持。,1. 触电后的症状,2. 触电急救的步骤迅速脱离（切断）电源 进行现场急救急救要点: 迅速、就地、准确、坚持!, 1. 电 气设 备要 有必 要的 屏蔽 和说 明,2. 电气设备维修心不在焉定会酿成事故,3. 救护人员要用绝缘工具救助触电人员

11、, 4. 应 该对 触电 人员 及时 进行 现场 急救,一、静电的产生,第三节 静电的危害与消除,一 、静电的产生静电并不是静止的电，是宏观上暂时停留在某处的电。接触分离能够产生静电，如化工、石油、纺织、造纸、印刷、电子等行业生产中，传送或分离中的固体绝缘物料，输送或搅拌中的粉体物料流动或冲刷的绝缘液体，高速喷射的蒸汽或气体都会产生和积累危险的静电。,什么是静电？,相对静止不动的电荷,不同物体之间相互摩擦而产生,聚集在物体表面,静电人体静电有多高？,干燥的季节穿上化纤衣服和绝缘鞋在绝缘的地面行走,可达几千 甚至几万伏！,空气越干燥 静电电压越高,静电静电与空气湿度,二、静电的危害,易燃易爆品或

12、粉尘、油雾的生产场所,爆炸！火灾！,1、爆炸和火灾,2、电击,高压静电放电造成电击、危及人身安全(瞬间放电),3、影响生产,粉体加工， 塑料、橡胶， 感光胶片；,静电的特性,静电电量小、电压高；放电火花可导致着火；,在绝缘体上静电泄漏很慢；,一旦放电，即全部放掉；,远端放电、尖端放电；,静电屏蔽。,三、防止静电的途径,防止静电危害的基本原则,尽量减少和防止静电的产生,加速静电逸散泄漏，防止静电电荷积累,防止静电放电着火，避免电击、故障和爆炸、火灾事故的发生,谨慎操作,避免急剧快速分离,保持良好的表面状态：面光滑、角圆滑、清洁无污物,1.工艺控制,控制输送物料的流速；,选用合适的材料；,适当安排

13、加料顺序；,增加静止时间；,改变灌注方式。,2. 泄漏导走,图6-7自感应式静电消除器原理示意,3. 静电中和 无机盐(KCl、KNO3等); 表面活性剂(脂肪族磺酸盐、季铵盐等)； 无机半导体(亚铜、银、铝等的卤化物)； 高分子聚合物；,增加室内湿度，可以减少静电,感应式消除器； 高压静电消除器； 高压离子流静电消除器； 放射性辐射消除器；,四、人体防静电措施,佩戴防静电腕带并接地,1、人体接地,使用防静电地面/ 防静电服/鞋/ 袜,2、工作地面导电化,3、安全操作,屏蔽带电物体,防止爆炸性混合物的形成,防止人体带电,一、雷电的分类与危害,1、雷电的分类,直击雷：直击雷是雷雨云对大地和建筑物

14、的 放电现象。 感应雷：是由于雷雨云之间和雷雨云与大地 之间放电时，在放电通道周围产生 的电磁感应、雷电电磁脉冲辐射以 及雷云电场的静电感应。 球雷：是雷电放电时形成的发红光、 橙光、白光等颜色的火球。,第四节 雷电危害及其防护,2. 雷电的危害,全国每年因雷电造成的损失高达数十亿元。 雷电灾害必须防治。,电性质的破坏作用：主要是击穿绝缘 热性质的破坏作用：雷电火花易造成燃爆 机械性质的破坏作用：设备可能遭受严重破坏,1.雷电感应： 2.雷电波侵入： 3.反击作用： 4.雷电对人体的危害,2018/10/23,第六章 电气安全与静电防护技术,43,据英国太阳报4日报道，现年38岁的英国男子布拉

15、德吉福德日前在湖边大树下躲雨时，不幸被一道闪电击中，高达30万伏特的电流从其右耳垂穿入，又从其左脚踝穿出。布拉德的双耳鼓膜被当场击穿，全身起火，肩膀、手肘及左脚等多处烧伤，烧伤面积达11%。经过医生一整晚的抢救，布拉德竟然奇迹生还，如今正在康复中。,2018/10/23,第六章 电气安全与静电防护技术,44,闪电击中一个人时，电流传导的方式有两种，一种是电流从皮肤传导然后接地，当人身体被雨淋湿时有可能发生这种情况；另一种是电流穿过皮肤进入身体内部。某些时候，传导性能好的金属线可以将电流转移，避免伤及心脏等重要器官。,2018/10/23,第六章 电气安全与静电防护技术,45,在广西的一次强雷电

16、天气里，一男子听mp3时不幸被雷电袭击而死亡。专家分析认为是雷电电流通过了mp3电子线路导致触电。美国科罗拉多州的青年贾森邦奇也经历过一起类似的雷击事件。那时他正在一边听着mp3一边修理草坪，突然遭遇雷击，造成脸部、颈部、胸部严重烧伤，双耳耳膜全部被撕裂。,二、常见防雷装置,雷电危害的防护一般采用避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、保护间隙和避雷器等装置将雷电直接导入大地。避雷针主要用来保护露天变配电设备、建筑物和构筑物； 避雷线主要用来保护电力线路；避雷网和避雷带主要用来保护建筑物；保护间隙避雷器主要用来保护电力设备。,图6-8奥运鸟巢为笼式避雷网结构,图6-9建筑物避雷带示意,图6-10保护间隙的原理结构示意,