安全用电与静电防护

《安全用电与静电防护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安全用电与静电防护（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、单元0 安全用电与静电防护,电子信息系 陈卫,电的今天和电的发现,电的今天 在人们的日常工作和生活中，每天都离不开“电”。夜晚，电流通过电灯，发出光明，照亮千家万户，照耀着魅力的不夜城；人们坐在电视机前，欣赏着精彩的文艺演出，观看激动人心的体育比赛；在公司企业厂矿，是电流驱动机器，生产出钢铁、化工产品、饮用水、纺织品等人们生活必需品；微机、电冰箱、空调机、微波炉等和人们生活关系密切的电器，皆离不开“电”；地铁、电车满载着乘客，行驶在城市的各条道路上。,电的今天和电的发现,电的发现 在2500 多年前，古希腊有位叫塞利斯的人发现，用毛皮摩擦琥珀后，这块被摩擦过的琥珀能吸引像绒毛、麦秆等一些轻小的

2、物体。人们把琥珀的这种特殊神力称作“电”。 公元1600 年，英国医生吉尔伯特从事物理学方面的研究，发现了“电力”，“电吸引”等许多现象，著书论磁石、磁体和地球大磁石，全面论述了磁体和电吸引的全部研究工作。因此许多人称他是电学研究之父。,电的今天和电的发现,电的发现 1734 年法国人杜伐，做了玻璃棒与丝绸摩擦、松香与毛皮摩擦试验，发现这两根玻璃棒带电相互排斥，称为“玻璃电”（即正电）；把用毛皮摩擦过的松香靠近用丝绸摩擦过的玻璃棒，发现这两者相互吸引，于是他称松香所带的电为“松香电”（即负电）。即发现了同性电相互排斥、异性电相互吸引的现象。 1745年，普鲁士（德国的前身）的一位副主教克莱斯特

3、利用一根导线将摩擦起电装置上的电引向装有铁钉的玻璃瓶，当他的手触及铁钉时，突然感到猛烈的一击。这是铁钉上聚集的电穿过人体，使人感受到强烈震动的放电现象。1746 年，荷兰人莱顿在上述实验的启发下做成了莱顿瓶。,电的今天和电的发现,电的发现 1747 年，美国电学家富兰克林给朋友的信中提出了“电流说”：认为电是一种没有重量的流体，存在于所有的物体之中；如果一个物体得到了比它正常的份量更多的电，它就被称之为带正电（或“阳电”）；如果一个物体少于它正常份量的电，它就被称之为带负电（或“阴电”）。1752 年富兰克林著名的风筝实验“捕捉天电”，证明天空的闪电和地面上的电是一回事。 1780年，意大利的

4、解剖学教授伽伐尼通过一次极为普通的闪电，观察到解剖室内桌子上与钳子和镊子环接触的一只青蛙腿发生痉挛现象。他花费了整整12 年的时间，研究像青蛙腿这种肌肉运动中的电气作用。发现了电流回路的现象。肌肉的痉挛表明有电流通过，起到了电流指示器的作用。根据这种现象，他还制成了“伽伐尼电池”。,电的今天和电的发现,电的发现 1800 年春季，另一位意大利科学家伏打（认为电“是由于金属与某种潮湿的东西相接触才发生的”）发明了著名的“伏打电池”。电池是由一系列圆形锌片和银片相互交迭而成，在银片和锌片之间，用一种在盐水或其他导电溶液中浸过的纸板隔开。这只是一种原始的串联电池组。英国的化学家戴维（17781829

5、）阐明了“伏打电池”的原理，指出这类电池的电流来自化学作用。 1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，从1820年到1831年，当时许多著名的科学家如法国的安培、菲涅尔、阿拉果和英国的沃拉斯顿等都纷纷投身于探索磁与电的关系之中。,电的今天和电的发现,电的发现 安培曾做了一个有名的实验，当线圈中通以电流时，发现铜环发生了偏转。,电的今天和电的发现,电的发现 1823年，瑞士物理学家科拉顿曾企图用磁铁在线圈中运动获得电流。他把一个线圈与电流计连成一个闭合回路。为了使磁铁不至于影响电流计中的小磁针，特意将电流计用长导线连后放在隔壁的房间里，他用磁棒在线圈中插入或拔出，然后一次又一次地跑到另一

6、房间里去观察电流计是否偏转。由于感应电流的产生与存在是瞬时的暂态效应，他当然观察不到指针的偏转，发现电磁感应的机会也失之交臂。,电的今天和电的发现,电的发现 1831年，法拉第的电磁感应实验终于得到了突破性进展。法拉第设计在一个铁环上绕有A、B两组线圈，如图所示，B线圈抽头接成闭合回路，A线圈两端接于电池组。他把电流表放在眼前，当电源接通时，观察到电流表指针立即发生明显的摆动，而切断电流时指针向方向相反摆动，这表明线圈b中出现了感应电流，这就是著名的法拉第圆环实验。,1831年11月24日，法拉第向英国皇家学会报告了整个实验的情况，并把这种现象正式定名为“电磁感应”。,现代发电技术,单元0 安

7、全用电与静电防护,基本要求： 1） 初步认识电力系统，能够区分强电系统和弱电系统； 2） 掌握安全用电知识和安全用电原则，面对意外触电事故具备紧急处置能力； 3） 掌握静电防护常识，树立静电防护意识，了解并认识各种静电防护设备及仪器。,任务0.1 认识电力系统,0.1.1 电力系统的分类 整个电力系统可划分为强电系统和弱电系统。 通常情况下，把电力、照明用的电能称为强电； 相对电力、照明用电相对而言，把传播信号、进行信息交换的电能称为弱电。,强电和弱电的处理对象,强电的处理对象是能源（电力），其特点是电压高、电流大、功耗大、频率低，主要考虑的问题是减小损耗、提高效率； 弱电的处理对象主要是信息

8、，即信息的传送与控制，其特点是电压低、电流小、功率小、频率高，主要考虑的问题是信息传送的效果，如保真度、速度、广度和可靠性等。,0.1.2 电力网与输电电压,1. 电力网 通常发电机、配电装置、变压器、电力线路及各种用电设备连接在一起组成的统一整体称为电力系统。 电力系统中由各级电压等级的输配电线路及升降压变电所组成的部分，称为电力网。,0.1.2 电力网与输电电压,区域电力网与地方电力网 通常将电力网分为地方电网和区域电网。电压在110kV及以上、供电范围较广、输送功率较大的电力网，称为区域电力网。 电压在110kV以下、供电距离较短、输电功率较少的电力网，称为地方电力网。,0.1.2 电力

9、网与输电电压,2. 输电电压 电力网还可分为低压、高压、超高压三段。通常把1kV以下的电力网称为低压电网，1220kV的电力网称高压电网（如图0.1所示高压输电铁塔），330kV及以上称超高压电网。 电压标准以系统额定电压表示，有关输电与配电电压等级为（括号内为设备最高电压）：220380（230400）V，3（3.5）kV，10（11.5）kV，35（40.5）kV，63（69）kV，110（126）kV，220（252）kV，330（363）kV，500（550）kV，750 kV。 我们日常生活工作使用的是220380 V 50Hz 交流电。,图0.1 高压输电铁塔,任务0.2 掌握安全

10、用电知识,安全是在工作和生活用电时首要考虑的问题。在用电过程中，短路、电击和烧伤的可能性始终存在。电路在非正常工作条件下（如闪电雷击、电流电压突变、潮湿、绝缘层老化等），会出现电路短路而引发火灾。 当电压加在人体上的不同部位时，人体提供了一条电流通路，产生触电电流会对人体造成电击伤害。有些电气元件通常在高温下工作，意外接触会造成皮肤灼伤。因此在用电时必须树立安全意识。,0.2.1 电击与触电危险,1. 人体与电击 人体内的血管和血液构成了很好的导体（就像粗细不同的导线），当人体的不同部位上加上电压时，就会有电流沿血管流过人体，通过人体的电流是产生电击的原因。 电流路径与人体上加电的部位有关，流

11、过人体的电流通路决定了哪些组织和器官将会受到影响，而电击的伤害程度与电压高低、电流大小、电流通过人体的路径、时间长短和人的体质状况等有直接关系。,0.2.1 电击与触电危险,2. 触电危险 当通过人体的电流超过人能忍受的安全数值时，会导致肌肉痉挛，使肺部停止呼吸，心肌失去收缩跳动的功能，导致心室颤动，“血泵”不起作用，全身血液循环停止。血液循环停止之后，引起细胞组织缺氧，在1015秒种内，人便失去知觉；再过几分钟，人的神经细胞开始麻痹，继而导致死亡。 人体电阻一般在10k 50k之间，且与测量部位有关。如果在出汗或手脚湿水时，人体电阻可能降到400左右，此时触电就很危险。,0.2.1 电击与触

12、电危险,3. 电流对人体的影响 电流产生人体的生理效应与电流的大小关系密切。当通过人体的电流非常小时，人体感觉轻微或没有感觉；当通过人体的电流稍大，人就会有“麻电”的感觉；当这电流达到810mA时，人就很难摆脱电压，形成了危险的触电事故；当这电流超过75mA时，在很短时间内就会使人窒息、心跳停止。 当加在人体上的电压大到一定数值时，就发生触电事故。因此，我国规定36伏及以下的电压为安全电压。超过36伏，就有触电死亡的危险。,表0.1 不同电击电流与人体生理效应,0.2.1 电击与触电危险,4. 电流通过人体的路径 触电时，电流在人体内是按电阻最小的路径通过的，人体血管和血液构成的电流通路电阻最

13、小，因此电流在人体内是沿大小动脉、静脉血管流过人体。由于触电的身体部位通常是肢体的手、脚部位，则发生电击的三种基本电流通路如图0.2所示。,图0.2 （a）人体血管解剖图，（b）上肢触电电流通路图， （c）、（d）上下肢触电电流通路图，（e）下肢触电电流通路图,（a） （b） （c） （d） （e）,0.2.2 常见的触电类型,1. 缺乏安全用电知识 1）人误与火线接触 电线绝缘层老化破裂，其裸露处直接接触人体或通过其它导体间接接触人体。 潮湿空气、受潮物品、盐水溶液导电等，如湿手触开关或潮湿环境使用电气工具。 电器外壳未按要求接地，其内部火线漏电使外壳带电。 零线断开后，与电器连接的原零线部

14、分通过电器与火线连通转化成了火线。 2）未做好绝缘保护而引起的触电 人站在绝缘物体上，却用手扶墙或其它接触其他导电体或与非绝缘人体接触。 人站在木桌、木椅上，而木桌、木椅却因潮湿等原因转化成为导体。,0.2.2 常见的触电类型,2. 电源插座未连接地线 用电仪器设备安装使用时机壳必须接地，通常采用三芯插头通过电源插座连接地线。如果电源插座未连接地线，如某些电风扇、电冰箱、空调、仪器仪表等金属外壳就未连接接地线，当电器长时间工作时会产生感应电流或发生漏电现象，人体接触设备的外壳就会发生触电，引起人身伤害事故。,0.2.2 常见的触电类型,3. 用电设备未及时检修 安装修理电灯、电线时，似懂非懂，

15、私拉乱接，造成触电。 私设低压电网，用电捕鱼和捉老鼠，造成触电。 用“一线一地”安装电灯，极易造成触电事故。 误拾断落电线触电，同伴用手去拉触电者，造成多人受伤或死亡。 电灯安装的位置过低，碰撞打碎灯泡时，人手触及灯丝而引起触电。 在供电线路下或变压器旁边盲目施工，因碰撞电线或变压器而引起触电。 儿童在电线或电器附近追逐玩耍，误触电线电器而酿成大祸。,0.2.2 常见的触电类型,4. 高压触电 电弧触电：人与高压带电体距离到一定值时，高压带电体与人体之间会发生放电现象，导致放电电击。 跨步电压触电：高压电线断落地面上时，在距高压线不同距离的点之间存在电压，电流也从地面向大地深处逐步扩散，当人的

16、双脚前后之间同时踩在带有不同电位的地表面两点时，就会引起跨步电压触电。此时必须以单腿跳跃移动。,0.2.3 安全用电原则,1. 线路、设备必须是合格产品 线路、电气、设备产品合格是保障安全用电的根本性措施，因此必须选择有安全认证标志的产品。特别是新装用电部门和企业，必须向当地供电部门申报；安装时，应由持证的合格电工按照供电部门的规划设计和标准施工；修理也必须找合格的电工。,0.2.2 常见的触电类型,2. 普及并树立安全用电意识 禁止私设电网、私拉乱接、带电接连接火线。 禁止带电移动、安装、检修电气设备。 禁止接触高于36V的带电体、靠近高压带电体。 禁止损坏电器设备中的绝缘体。 开关接在火线上，各种电器一定要按要求接地。 安装螺纹灯的灯头时，火线接中心、零线接金属螺纹端。 铺设室内电线时不要与其它金属导体接触，电线老化与破损时要及时更换修复。 不用湿手插拔插头、拨动开关、操作仪器，不站在金属或潮湿的地面上接触火线。 检修线路前，先把总电闸断开；在必须带电操作时，要注意与大地绝缘。 在电器