电器安全培训讲义PPT课件

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1、电气安全技术电气安全技术 主要内容:主要内容:1 电气安全概述电气安全概述 2 直接接触电击防护直接接触电击防护 3 间接接触电击防护间接接触电击防护 4 第四章第四章 双重绝缘、加强绝缘、安全电压和双重绝缘、加强绝缘、安全电压和漏电保护漏电保护 5 电气线路电气线路 6 电气设备安全电气设备安全 7 电气防火防爆电气防火防爆 8 雷电和静电雷电和静电 9 电气安全管理电气安全管理 1.1 工业企业供配电工业企业供配电一、电力系统一、电力系统 电力系统的组成电力系统的组成组成:组成:发电厂、送电线路、变电所、配电网和电力负荷。发电厂、送电线路、变电所、配电网和电力负荷。 发电:发电:火力、水力

2、、核能、地热、风力、太阳能等。火力、水力、核能、地热、风力、太阳能等。 送送电电线线路路:3535kvkv及及其其以以上上的的电电力力线线路路,分分为为架架空空线线路路和电缆线路。和电缆线路。 变变电电所所:汇汇集集电电源源、升升降降电电压压和和分分配配电电力力。区区域域(中中心心)、用户变电所。、用户变电所。 配配电电网网:1010kvkv及及其其以以下下的的配配电电线线路路和和相相应应的的变变电电所所构构成成。有架空和电缆线路之分。有架空和电缆线路之分。 电力负荷:电力负荷:经济部门和居民生活用电负荷。经济部门和居民生活用电负荷。 国家标准:国家标准:高压装置:高压装置:1kv低压装置:低

3、压装置:11kvkv对地高压:对地高压:250250v v对地低压:对地低压:250250v v 高高压压:中中压压(110110kvkv)、高高压压(1033010330kvkv)、超超高高压(压(33010003301000kvkv)、)、特高压(特高压(10001000kvkv以上)。以上)。优选高压:优选高压:1010kvkv,35kv35kv,110kv110kv和和220220kvkv。常常用用工工频频低低压压:380380v v和和220220v v,井井下下及及其其他他场场合合常常采采用用127127v v和和660660v v,安全要求高的场合采用安全要求高的场合采用5050

4、v v以下的电压。以下的电压。直直流流电电压压:常常用用110110v v,220v220v和和440440v v。用用于于电电力力牵牵引引的的有有250250v v,550v550v,750v750v,1500v1500v,3000v3000v等。等。电网与电器设备电压差值率为电网与电器设备电压差值率为5%5%。 二、工业企业供电二、工业企业供电 工业企业供电系统的组成工业企业供电系统的组成高压配电线路、配电所、低压配电线路。高压配电线路、配电所、低压配电线路。常见供电方式:常见供电方式:35kv 10kv 0.4kv 配配电电箱箱或或用用电电设设备备。适适用于大型企业和大中型企业。用于大型

5、企业和大中型企业。10kv 0.4kv 配配电电箱箱或或用用电电设设备备。适适用用于于大大中型企业和中型企业。中型企业和中型企业。 企业高压供电企业高压供电供电方式取决于电力负荷:供电方式取决于电力负荷:一、二、三级负荷。一、二、三级负荷。三、工业企业配电三、工业企业配电 企业高压配电企业高压配电放射式、树干式、环式三种基本接线方式。放射式、树干式、环式三种基本接线方式。 放放射射式式:由由一一条条母母线线分分别别给给大大型型电电动动机机、电电路路变变压压器器、电电力力变变压压器器送送电电。适适用用于于具具有有位位置置分分散、大型集中负荷的企业。散、大型集中负荷的企业。 树树干干式式:由由一一

6、条条高高压压配配电电干干线线引引出出若若干干支支线线,向用电负荷送电。向用电负荷送电。 环式:实质上是两端供电的树干式接线。环式:实质上是两端供电的树干式接线。 企业低压配电企业低压配电企业低压配电同样有放射式、树干式、环式三种企业低压配电同样有放射式、树干式、环式三种接线方式。接线方式。 1.2 电气事故电气事故电气事故是电气安全工程主要研究和管理的对象。电气事故是电气安全工程主要研究和管理的对象。一、电气事故概要一、电气事故概要电电气气事事故故:电电能能的的传传递递和和转转换换过过程程中中发发生生的的异异常常情情况况。电气事故具有以下特点:电气事故具有以下特点: 电气事故危害大电气事故危害

7、大严重的电气事故常伴有重大的经济损失和人员的伤亡。严重的电气事故常伴有重大的经济损失和人员的伤亡。电击:电能直接作用于人体;电击:电能直接作用于人体;烧伤或烫伤:电能转换为热能作用于人体;烧伤或烫伤:电能转换为热能作用于人体;火灾与爆炸事故致因:漏电、接地或短路。火灾与爆炸事故致因:漏电、接地或短路。我国触电死亡人数占全部事故死亡人数的我国触电死亡人数占全部事故死亡人数的5%左右。左右。 电气事故危险直观识别难电气事故危险直观识别难电能本身不具备直观识别的特征。(不直接刺激人们的电能本身不具备直观识别的特征。(不直接刺激人们的视、听、嗅觉器官)视、听、嗅觉器官) 电气事故涉及领域广电气事故涉及

8、领域广一一是是除除了了用用电电领领域域的的触触电电、设设备备和和线线路路故故障障外外,雷雷电电、静静电电和和电电磁磁伤伤危危害害也也属属于于电电气气事事故故的的范范畴畴;二是用电领域非常广。二是用电领域非常广。 电气事故的防护研究综合性强电气事故的防护研究综合性强一一方方面面,电电气气事事故故的的机机理理涉涉及及电电学学、力力学学、化化学学、生生物物学学、医医学学等等学学科科;另另一一方方面面,电电气气事事故故的的预预防措施包含有技术和管理两个方面。防措施包含有技术和管理两个方面。电气事故多具有重复性和频发性,实践中注意依电气事故多具有重复性和频发性,实践中注意依照客观规律办事,电气事故是可以

9、避免的。照客观规律办事,电气事故是可以避免的。 二、电气事故的类型二、电气事故的类型电电气气事事故故的的类类型型取取决决于于电电能能作作用用于于人人体体或或系系统统的的作用形式。作用形式。 触电事故触电事故 电击电击电电流流通通过过人人体体,刺刺激激肌肌体体组组织织,使使肌肌肉肉非非自自主主地地发发生生痉痉挛挛性性收收缩缩而而造造成成的的伤伤害害。按按照照人人体体触触及及带带电体的方式,电击可分为以下几种情况:电体的方式,电击可分为以下几种情况: 单单相相触触电电。包包括括直直接接接接触触电电击击和和间间接接接接触触电电击。击。单相触电事故占全部触电事故的单相触电事故占全部触电事故的70%以上

10、。以上。 两相触电。两相触电。 跨步电压触电。跨步电压触电。 电伤电伤电电流流的的热热效效应应、化化学学效效应应、季季节节效效应应等等对对人人体体所所造成的伤害。造成的伤害。电电伤伤可可分分为为电电烧烧伤伤、电电烙烙印印、皮皮肤肤金金属属化化、机机械械损伤、电光眼等。损伤、电光眼等。电烧伤又可分为电流灼伤和电弧烧伤;电烧伤又可分为电流灼伤和电弧烧伤; 电流灼伤:热能引起的伤害;电流灼伤:热能引起的伤害; 电电弧弧烧烧伤伤:弧弧光光放放电电造造成成的的烧烧伤伤。包包括括直直接接电电弧烧伤和间接电弧烧伤。弧烧伤和间接电弧烧伤。电电烙烙印印:电电流流通通过过人人体体后后,皮皮肤肤上上留留下下的的近近

11、似似于于带电体形状的瘢痕;带电体形状的瘢痕;皮皮肤肤金金属属化化:高高温温电电弧弧使使周周围围金金属属熔熔化化、蒸蒸发发并并飞溅渗透到皮肤表层内部所造成;飞溅渗透到皮肤表层内部所造成;机机械械损损伤伤:电电流流作作用用于于人人体体,使使肌肌肉肉产产生生非非自自主主的剧烈收缩所造成;的剧烈收缩所造成;电光眼:眼结膜和角膜发炎。电光眼:眼结膜和角膜发炎。 静电危害事故静电危害事故静静电电危危害害事事故故是是由由静静电电电电荷荷或或静静电电场场能能量量引引起起的的。其(由高压所致的)危害在于:其(由高压所致的)危害在于: 爆炸和火灾事故的点火源;爆炸和火灾事故的点火源; 引发二次事故;引发二次事故;

12、 静电的物理现象会对生产产生妨碍。静电的物理现象会对生产产生妨碍。 雷电灾害事故雷电灾害事故雷电是大气中的放电现象。其破坏作用在于:雷电是大气中的放电现象。其破坏作用在于: 引起火灾和爆炸;引起火灾和爆炸; 造成人员的伤亡;造成人员的伤亡; 导致电气设备击穿或烧毁;建筑物、构筑物导致电气设备击穿或烧毁;建筑物、构筑物的毁坏。的毁坏。 射频电磁场危害射频电磁场危害射射频频:无无线线电电波波的的频频率率或或者者相相应应电电磁磁振振荡荡频频率率,泛指泛指100kHz以上的频率。以上的频率。射频伤害是由电磁场能量造成的,主要有:射频伤害是由电磁场能量造成的,主要有: 在在射射频频电电磁磁场场作作用用下

13、下,人人体体因因吸吸收收辐辐射射能能量量会会受受到到不不同同程程度度的的伤伤害害。如如:中中枢枢神神经经系系统统的的机机能能障障碍碍;植植物物神神经经紊紊乱乱;眼眼睛睛受受伤伤害害;睾睾丸丸发发生生功能失常;皮肤表面的灼伤或深度灼伤等。功能失常;皮肤表面的灼伤或深度灼伤等。 高强度的射频电磁场作用,可能产生感应放高强度的射频电磁场作用,可能产生感应放电,引起火灾或爆炸事故;放电电压较高时,会电,引起火灾或爆炸事故;放电电压较高时,会给人以明显的电击。给人以明显的电击。 电气系统故障危害电气系统故障危害电电气气系系统统故故障障,由由电电能能在在输输送送、分分配配、转转换换过过程程中中失失去去控制

14、。其主要危害:控制。其主要危害: 引起火灾和爆炸;引起火灾和爆炸; 异常带电;异常带电; 异常停电。异常停电。三、触电事故的分布规律三、触电事故的分布规律季节性明显;季节性明显; 低压设备触电事故多;低压设备触电事故多; 携带式设备和移动式设备触电事故多;携带式设备和移动式设备触电事故多; 电气联接部位触电事故多;电气联接部位触电事故多; 农村触电事故多;农村触电事故多; 冶金、矿业、建筑、机械行业触电事故多;冶金、矿业、建筑、机械行业触电事故多; 青年、中年人以及非电工人员触电事故多;青年、中年人以及非电工人员触电事故多; 误操作事故多。误操作事故多。1.3 电流对人体的作用电流对人体的作用

15、一、电流对人体的作用一、电流对人体的作用电电流流通通过过时时,人人体体会会有有发发麻麻、刺刺痛痛、压压迫迫、打打击击等等感感觉觉,会会产产生生痉痉挛挛、血血压压升升高高、昏昏迷迷、心心律律不不齐、窒息、心室颤动等症状,严重时会导致死亡。齐、窒息、心室颤动等症状,严重时会导致死亡。伤害程度与电流大小的关系伤害程度与电流大小的关系 伤害程度与电流持续时间的关系伤害程度与电流持续时间的关系 伤害程度与电流途径的关系伤害程度与电流途径的关系 伤害程度与电流种类的关系伤害程度与电流种类的关系 二、人体阻抗二、人体阻抗人体阻抗包括皮肤阻抗和体内阻抗,其等效电路:人体阻抗包括皮肤阻抗和体内阻抗,其等效电路:

16、 皮肤阻抗皮肤阻抗皮皮肤肤阻阻抗抗是是指指表表皮皮阻阻抗抗,即即皮皮肤肤上上电电极极与与真真皮皮之之间间的的电电阻阻抗抗,以以皮皮肤肤电电阻阻和和皮皮肤肤电电容容并并联联来来表表示示。皮肤电容是指皮肤上电极与真皮之间的电容。皮肤电容是指皮肤上电极与真皮之间的电容。当皮肤被击穿后,其阻抗可忽略不计。当皮肤被击穿后,其阻抗可忽略不计。 体内阻抗体内阻抗体体内内阻阻抗抗是是除除去去表表皮皮之之后后的的人人体体阻阻抗抗,虽虽存存在在少少量量电电容容,但但可可以以忽忽略略不不计计。因因此此,体体内内阻阻抗抗基基本本上可以视为纯电阻。上可以视为纯电阻。不同电流途径的体内阻抗值不同:不同电流途径的体内阻抗值

17、不同: 人体总阻抗人体总阻抗2 直接接触电击防护直接接触电击防护基本原则:使危险的带电部分不会被有意或无意地触及。基本原则:使危险的带电部分不会被有意或无意地触及。 2.1 绝缘绝缘绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。 一、绝缘材料的电气性质一、绝缘材料的电气性质绝绝缘缘材材料料又又称称为为电电介介质质,其其导导电电能能力力很很小小(电电阻阻率率10Mmm),但但并并非非绝绝对对不不导导电电。绝绝缘缘材材料料一一般般分分为为:气气体体(空空气气、氮氮、氢氢、二二氧氧化化碳碳和和六六氟氟化化硫硫等等)、液液体体(绝绝缘缘矿矿物物油油:十十二二烷

18、烷基基苯苯、聚聚丁丁二二烯烯、硅硅油油和和三三氯氯联联苯苯等等,蓖蓖麻麻油油)和和固固体体(树树脂脂绝绝缘缘漆漆,纸纸、纸纸板板,漆漆布布、漆漆管管和和邦邦扎扎带带,绝绝缘缘云云母母,电电工工用用薄薄膜膜、复复合合制制品品和和粘粘带带,电电工工用用层层压压制制品品,电电工工用用塑塑料料和和橡橡胶胶,玻玻璃璃、陶陶瓷瓷等)绝缘材料。等)绝缘材料。 绝缘电阻率和绝缘电阻绝缘电阻率和绝缘电阻漏漏电电电电流流(泄泄漏漏电电流流):绝绝缘缘材材料料的的本本征征离离子子和和杂杂质质离离子子在在电电场场作作用用左左右右方方向向的的运运动动所所形形成成的的电电流。(等效电路及电流曲线)流。(等效电路及电流曲线

19、)温温度度、湿湿度度、杂杂质质含含量量和和电电场场强强度度的的增增加加都都会会降降低电介质的电阻率。低电介质的电阻率。 介电常数介电常数介介电电常常数数是是用用来来表表明明电电介介质质极极化化特特征征的的性性能能参参数数。介介电电常常数数愈愈大大,电电介介质质极极化化能能力力愈愈强强,产产生生的的束束缚电荷就愈多。缚电荷就愈多。相对介电常数:相对介电常数:介介电电常常数数受受电电源源频频率率、温温度度、湿湿度度等等因因素素的的影影响响会产生变化。会产生变化。大大气气压压力力对对气气体体材材料料的的介介电电常常数数有有明明显显影影响响,压压力增大,密度就增大,相对介电常数也增大。力增大,密度就增

20、大,相对介电常数也增大。介质损耗介质损耗在在交交流流电电压压作作用用下下,电电解解质质中中的的部部分分电电能能不不可可逆逆地地转转变变成成热热能能,这这部部分分能能量量叫叫做做介介质质损损耗耗。介介质质损损耗耗可可以以是是由由漏漏导导电电流流引引起起,也也可可以以有有极极化化所所引引起起。介介质质损损耗耗使使介介质质发发热热是是电电介介质质发发生生热热击击穿穿的的根源。根源。电电气气设设备备使使用用过过程程中中,对对电电介介质质要要求求高高的的场场所所,需进行介质损耗试验。需进行介质损耗试验。影影响响绝绝缘缘材材料料介介质质损损耗耗的的因因素素主主要要有有频频率率、温温度度、湿湿度度、电电场场

21、强强度度和和辐辐射射。总总的的趋趋势势是是随随着着上上述述因因素的增强,介质损耗增加。素的增强,介质损耗增加。二、绝缘的破坏二、绝缘的破坏在在电电气气设设备备的的运运行行过过程程中中,绝绝缘缘材材料料会会由由于于电电场场、热热、化学、机械、生物等因素的作用,其性能发生破坏。化学、机械、生物等因素的作用,其性能发生破坏。 绝缘击穿绝缘击穿施施加加于于电电介介质质上上的的电电场场强强度度高高于于临临界界值值(击击穿穿场场强强)时时发生的破坏。发生的破坏。 气体电介质的击穿气体电介质的击穿碰碰撞撞电电离离导导致致的的击击穿穿。击击穿穿场场强强与与气气体体压压力力有有关关,低低压压(真空)和高压时的击

22、穿场强都很高。(真空)和高压时的击穿场强都很高。空气的击穿场强约为空气的击穿场强约为2530kV/cm。 液体电介质的击穿液体电介质的击穿纯纯净净液液体体的的击击穿穿与与气气体体的的击击穿穿机机理理相相似似,但但击击穿穿强强度度要要高高多多。当当液液体体中中混混有有气气体体、液液体体和和固固体体杂杂质质时时,击击穿穿场场强将大大降低。强将大大降低。液体电介质击穿后,绝缘性能在一定程度上可以得到恢液体电介质击穿后,绝缘性能在一定程度上可以得到恢复。复。 固体电介质的击穿固体电介质的击穿固固体体电电介介质质的的击击穿穿有有:电电击击穿穿、热热击击穿穿、电电化化学学击穿、放电击穿等形式。击穿、放电击

23、穿等形式。 电电击击穿穿。强强电电场场的的作作用用下下,其其内内少少量量处处于于导导带带的的电电子子剧剧烈烈运运动动与与晶晶格格上上的的原原子子(或或离离子子)碰碰撞撞而而使使之之游游离离,并并迅迅速速扩扩展展下下去去导导致致的的击击穿穿。特特点是电压作用时间短,击穿电压高。点是电压作用时间短,击穿电压高。 热热击击穿穿。介介质质损损耗耗等等原原因因产产生生的的热热量量不不能能及及时时散散发发所所致致。特特点点是是电电压压作作用用时时间间长长,击击穿穿电电压压较低。热击穿电压随环境温度上升而下降。较低。热击穿电压随环境温度上升而下降。 电电化化学学击击穿穿。游游离离、发发热热和和化化学学反反应

24、应等等因因素素综综合合效效应应造造成成的的击击穿穿。特特点点是是电电压压作作用用时时间间长长,击穿电压往往很低。击穿电压往往很低。 放放电电击击穿穿。内内部部气气泡泡首首先先发发生生碰碰撞撞游游离离而而放放电电,继继而而加加热热其其他他杂杂质质,使使之之气气化化形形成成气气泡泡,有有气气泡泡放放电电进进一一步步发发展展导导致致击击穿穿。击击穿穿电电压压与与绝绝缘缘材料的质量有关。材料的质量有关。固体电介质一旦击穿,将失去其绝缘性能。固体电介质一旦击穿,将失去其绝缘性能。热热击击穿穿多多发发生生在在低低压压电电气气设设备备;放放电电击击穿穿多多发发生生于于高高压压电电气气设设备备;而而当当电电压

25、压作作用用时时间间达达数数十十小小时时乃至数年时,大多数属于电化学击穿。乃至数年时,大多数属于电化学击穿。 绝缘老化绝缘老化绝绝缘缘老老化化过过程程十十分分复复杂杂,主主要要有有热热老老化化机机理理和和电电老化机理:老化机理: 热热老老化化。多多发发生生在在低低压压电电气气设设备备上上。原原因因包包括括:低低分分子子挥挥发发成成分分的的逸逸出出;材材料料的的解解聚聚和和氧氧化化裂裂解解、热热裂裂解解、水水解解;材材料料分分子子链链继继续续聚聚合合等等过过程。程。绝缘材料都有其极限耐热温度。绝缘材料都有其极限耐热温度。 电电老老化化。由由局局部部放放电电所所致致。多多发发生生于于高高压压电电气气

26、设设备备。原原因因包包括括:局局部部放放电电时时产产生生的的臭臭氧氧、氮氮氧化物、高速粒子;材料局部发热等。氧化物、高速粒子;材料局部发热等。 绝缘损坏绝缘损坏绝缘材料受到外界腐蚀性液体、气体、蒸气、潮绝缘材料受到外界腐蚀性液体、气体、蒸气、潮气、粉尘的污染和侵蚀;或受到外界热源、机械气、粉尘的污染和侵蚀;或受到外界热源、机械因素的作用,在较短或很短的时间内失去其电器因素的作用,在较短或很短的时间内失去其电器性能或机械性能的现象。另外,动物和植物也可性能或机械性能的现象。另外,动物和植物也可能破坏电气设备和电气线路的绝缘结构。能破坏电气设备和电气线路的绝缘结构。 三、绝缘监测和绝缘试验三、绝缘

27、监测和绝缘试验 绝缘电阻试验绝缘电阻试验 绝缘电阻的测量。绝缘电阻的测量。 吸收比的测定。吸收比的测定。 绝缘电阻指标。绝缘电阻指标。 耐压试验耐压试验用以检查电气设备承受过电压的能力。用以检查电气设备承受过电压的能力。工频高压试验装置电路:工频高压试验装置电路:2.2 屏护和间距屏护和间距防防止止直直接接接接触触电电击击的的安安全全措措施施。同同时时还还可可以以防防止止短路、故障接地等电气事故。短路、故障接地等电气事故。一、屏护一、屏护 屏护的概念、种类及其应用屏护的概念、种类及其应用屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段。屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段。屏屏蔽蔽和和障障碍碍;永永久

28、久性性屏屏护护装装置置和和临临时时性性屏屏护护装装置置;固定屏护装置和移动屏护装置。固定屏护装置和移动屏护装置。主主要要用用于于电电气气设设备备不不便便于于绝绝缘缘或或绝绝缘缘不不足足以以保保证证安全的场合。安全的场合。 屏护装置的安全条件屏护装置的安全条件 二、间距二、间距带带电电体体与与地地面面之之间间,带带电电体体与与其其他他设设备备和和设设施施之之间,带电体与带电体之间必要的安全距离。间,带电体与带电体之间必要的安全距离。不不同同电电压压等等级级、不不同同设设备备类类型型、不不同同安安装装方方式式、不同的周围环境等所要求的间距不同。不同的周围环境等所要求的间距不同。 线路间距线路间距

29、用电设备间距用电设备间距 检修间距检修间距3 间接接触电击防护间接接触电击防护防防止止间间接接接接触触电电击击的的基基本本技技术术措措施施是是保保护护接接地地和和保保护接零。护接零。 3.1 IT系统系统 I:配电网不接地或经高阻抗接地;配电网不接地或经高阻抗接地;T:电气设备外壳接地。电气设备外壳接地。 一、接地的基本概念一、接地的基本概念接接地地即即将将设设备备的的某某一一部部位位经经接接地地装装置置与与大大地地紧紧密密联联结结起起来。来。 接地分类接地分类正常接地:工作接地和安全接地;正常接地:工作接地和安全接地; 工工作作接接地地:正正常常情情况况下下有有电电流流,利利用用大大地地代代

30、替替导导线线的的接接地地,以以及及正正常常情情况况下下没没有有或或只只有有很很小小不不平平衡衡电电流流流流过过,用以维持系统安全运行的接地;用以维持系统安全运行的接地; 安安全全接接地地:正正常常情情况况下下没没有有电电流流流流过过的的起起防防止止事事故故作用的接地。作用的接地。故障接地:带电体与大地之间的意外连接。故障接地:带电体与大地之间的意外连接。 接地电流和接地短路电流接地电流和接地短路电流接地电流:从接地点流入地下的电流;接地电流:从接地点流入地下的电流;接接地地短短路路电电流流:系系统统单单项项接接地地可可能能导导致致发发生生短短路路的的接接地地电流。电流。 小小接接地地短短路路电

31、电流流系系统统:高高压压系系统统中中接接地地短短路路电电流流500A; 大大接接地地短短路路电电流流系系统统:高高压压系系统统中中接接地地短短路路电电流流500A。 流散电阻和接地电阻流散电阻和接地电阻流流散散电电阻阻:自自接接地地体体向向四四周周流流散散的的接接地地电电流流(流流散散电电流流)在土壤中遇到的全部电阻;在土壤中遇到的全部电阻;接地电阻:接地体的流散电阻与接地线的电阻之和。接地电阻:接地体的流散电阻与接地线的电阻之和。 对地电压和对地电压曲线对地电压和对地电压曲线对地电压:带电体与电位为零的大地之间的电位差;对地电压:带电体与电位为零的大地之间的电位差;对地电压曲线:接地体及其周

32、围各点对地电压的曲线。对地电压曲线:接地体及其周围各点对地电压的曲线。 接触电动势和接触电压接触电动势和接触电压接触电动势:设备外壳与水平距离接触电动势:设备外壳与水平距离m处之间的电位差;处之间的电位差;接触电压:加于人体某两点之间的电压。接触电压:加于人体某两点之间的电压。忽略人体对地的流散电阻,接触电动势等于接触电压。忽略人体对地的流散电阻,接触电动势等于接触电压。 跨步电动势和跨步电压跨步电动势和跨步电压跨步电动势:地面上水平距离为跨步电动势:地面上水平距离为m两点之间的电位差;两点之间的电位差;跨步电压:加于人的两脚之间的电压。跨步电压:加于人的两脚之间的电压。二、二、IT系统的安全

33、原理系统的安全原理在在故故障障情情况况下下,将将可可能能呈呈现现危危险险对对地地电电压压的的金金属属部部分分经经接接地地线线、接接地地体体同同大大地地紧紧密密地地连连接接起起来来,把把故故障障电电压压限限制制在在安安全全范范围围以以内内的的做做法法就就称称为为保保护护接接地地。只只有有在在不不接接地地配配电电网网中中,由由于于其其对对地地绝绝缘缘阻阻抗抗较较高高,单单相相接接地地电电流流较较小小,才才有有可可能能通通过过保保护护接接地地把把漏漏电电设设备备故故障障对对地地电电压压限限制制在在安安全全范范围之内。围之内。(安全原理参见安全原理参见P3840) 三、保护接地的应用范围三、保护接地的

34、应用范围 各种不接地配电网各种不接地配电网凡凡由由于于绝绝缘缘损损坏坏或或其其他他原原因因而而可可能能呈呈现现危危险险对对地地电电压压的的金属部分,除另有规定外,均应接地。主要包括:金属部分,除另有规定外,均应接地。主要包括: 电气设备的某些金属部分电气设备的某些金属部分除另有规定的外,下列电气设备金属部分可不接地:除另有规定的外,下列电气设备金属部分可不接地: 四、接地电阻的确定四、接地电阻的确定保保护护接接地地的的基基本本原原理理是是在在故故障障情情况况下下,将将可可能能呈呈现现危危险险对对地地电电压压的的金金属属部部分分经经接接地地线线、接接地地体体同同大大地地紧紧密密地地连连接接起起来

35、来,把把故故障障电电压压限限制制在在安安全全限限值值UL以以内内,即即漏漏电电设设备对地电压备对地电压UE满足:满足: UE=IEREUL保护接地的接地电阻就是根据这个原则来确定的。保护接地的接地电阻就是根据这个原则来确定的。 低压设备接地电阻低压设备接地电阻 高压设备接地电阻高压设备接地电阻 小接地短路电流系统小接地短路电流系统 大接地短路电流系统大接地短路电流系统 发电厂和区域变电站的接地电阻发电厂和区域变电站的接地电阻 架空线路和电缆线路的接地电阻架空线路和电缆线路的接地电阻五、绝缘监视五、绝缘监视六、过电压的防护六、过电压的防护3.2 TT系统系统TT系系统统即即电电源源直直接接接接地

36、地的的保保护护系系统统。第第一一个个字字母母表表示示电电源直接接地。源直接接地。一、一、TT系统的原理系统的原理一一般般情情况况下下不不能能采采用用TT系系统统。除除非非采采用用其其他他防防止止间间接接接接触触电电击击的的措措施施确确有有困困难难,且且土土壤壤电电阻阻率率较较低低的的情情况况下下,才才可可考考虑虑采采用用TT系系统统。而而且且在在这这种种情情况况下下,还还必必须须同同时时采采取取快快速速切切除除接接地地故故障障的的自自动动保保护护装装置置或或其其他他防防止止电电击击的措施,并保证零线没有电击的危险。的措施,并保证零线没有电击的危险。二、二、TT系统的应用系统的应用TT系系统统主

37、主要要用用于于低低压压公公用用用用户户,即即用用于于未未装装备备配配电电变变压压器,从外面引进低压电源的小型用户。器,从外面引进低压电源的小型用户。采采用用TT系系统统时时,被被保保护护设设备备的的所所有有外外漏漏导导电电部部分分均均应应同同接接向向接接地地体体的的保保护护导导体体连连接接起起来来。应应当当保保证证在在允允许许故故障障持持续续时时间间内内漏漏电电设设备备的的故故障障对对地地电电压压不不超超过过某某一一限限值值,即:即: UE=IEREUL3.3 TN系统系统TN系系统统即即保保护护接接零零系系统统。字字母母N表表示示电电气气设设备备在在正正常常情情况况下下不不带带电电的的金金属

38、属部部分分与与配配电电网网中中性性点点之之间间金金属属性性的的连连接,亦即与配电网保护零线(保护导体)的紧密连接。接,亦即与配电网保护零线(保护导体)的紧密连接。一、一、TN系统的安全原理及类别系统的安全原理及类别保保护护接接零零的的原原理理:当当某某相相带带电电部部分分碰碰连连设设备备外外壳壳(即即外外漏漏导导电电部部分分)时时,通通过过设设备备外外壳壳形形成成该该相相对对零零线线的的单单相相短短路路,短短路路电电流流能能促促使使线线路路上上的的短短路路保保护护元元件件迅迅速速动动作作,从而把故障部分设备断开电源,消除电击危险。从而把故障部分设备断开电源,消除电击危险。TN系系统统分分为为T

39、N-S、TN-C-S、TN-C三三种种方方式式,(参参见见P50 图图3-12)。分分别别代代表表:保保护护零零线线(PE)与与工工作作零零线线(中中性性线线N)完完全全分分开开、干干线线部部分分的的前前一一部部分分保保护护零零线线与与工工作作零零线线公公用用、干干线线部部分分保保护护零零线线与与工工作作零零线线完完全全公公用。用。二、二、TN系统速断和限压的要求系统速断和限压的要求在在接接零零系系统统中中,单单相相短短路路电电流流越越大大,保保护护元元件件动动作越快;反之,动作越慢。作越快;反之,动作越慢。三、保护接零的应用范围三、保护接零的应用范围保保护护接接零零用用于于中中性性点点直直接

40、接接接地地的的220/380V三三相相四线配电网。四线配电网。TN-S系系统统可可用用于于有有爆爆炸炸危危险险、火火灾灾危危险险性性较较大大或或安安全全要要求求较较高高的的场场所所,宜宜用用于于独独立立附附设设变变电电站站的的车车间间。TN-C-S系系统统宜宜用用于于场场内内设设有有总总变变电电站站,厂厂内内低低压压配配电电的的场场所所及及民民用用楼楼房房。TN-C系系统统可可用用于于无无爆爆炸炸危危险险、火火灾灾危危险险性性不不大大、用用电电设设备备较较少、用电线路简单且安全条件较好的场所。少、用电线路简单且安全条件较好的场所。四、重复接地四、重复接地重重复复接接地地:零零线线上上除除工工作

41、作接接地地以以外外的的其其他他点点的的再再次接地。次接地。 重复接地的作用重复接地的作用 减轻零线断开或接触不良时电击的危险性;减轻零线断开或接触不良时电击的危险性; 降低漏电设备的对地电压;降低漏电设备的对地电压; 缩短漏电故障持续时间;缩短漏电故障持续时间; 改善架空线路的防雷性能。改善架空线路的防雷性能。 重复接地的要求重复接地的要求电电缆缆或或架架空空线线路路引引入入车车间间或或大大型型建建筑筑物物处处、配配电电线线路路的的最最远远端端及及每每1km处处、高高低低压压线线路路同同杆杆架架设设时,共同敷设的两端应做重复接地。时,共同敷设的两端应做重复接地。线线路路上上的的重重复复接接地地

42、宜宜采采用用集集中中埋埋设设的的接接地地体体,车车间间内内宜宜采采用用环环形形重重复复接接地地或或网网络络重重复复接接地地。零零线线与与接接地地装装置置至至少少有有两两点点连连接接,除除进进线线处处的的一一点点外外,其其对对角角线线最最远远点点也也应应连连接接,而而且且车车间间周周围围过过长长,超过超过400m者,每者,每200m应有一点连接。应有一点连接。一个配电系统可敷设多处重复接地,并尽量均匀一个配电系统可敷设多处重复接地,并尽量均匀分布,以等化个点电位。分布,以等化个点电位。 五、工作接地五、工作接地工工作作接接地地指指配配电电网网的的一一点点在在变变压压器器或或发发电电机机近近处处的

43、接地。的接地。工作接地的主要作用是抑制故障时配电网对地电工作接地的主要作用是抑制故障时配电网对地电压不致升高太多,以免过分增加触电的危险性,压不致升高太多,以免过分增加触电的危险性,并减轻绝缘的额外负担或防止绝缘击穿。其次,并减轻绝缘的额外负担或防止绝缘击穿。其次,由于接地的配电网中单相接地故障电流可达到数由于接地的配电网中单相接地故障电流可达到数安乃至数十安,故障比较容易被检测,故障点也安乃至数十安,故障比较容易被检测,故障点也比较容易确定。比较容易确定。 六、保护接零的计算六、保护接零的计算保护接零的计算主要是单相短路电流的计算。保护接零的计算主要是单相短路电流的计算。 短路电流的特征短路

44、电流的特征 单相短路电流的计算单相短路电流的计算单单相相短短路路电电流流决决定定于于相相-零零线线回回路路阻阻抗抗,即即决决定定于相零线回路的设计。于相零线回路的设计。 相零线回路阻抗相零线回路阻抗 变压器的阻抗变压器的阻抗 电路元件的阻抗电路元件的阻抗 导线的阻抗导线的阻抗七、速断保护元件七、速断保护元件速速断断保保护护元元件件:短短路路保保护护元元件件或或剩剩余余电电流流保保护护(漏电保护)元件。(漏电保护)元件。常常见见的的短短路路保保护护元元件件是是熔熔断断器器和和低低压压断断路路器器的的电电磁式过电流脱扣器。磁式过电流脱扣器。在不致错误切断线路、不影响正常工作的前提下,在不致错误切断

45、线路、不影响正常工作的前提下,保护元件的动作电流越小越好。保护元件的动作电流越小越好。 3.4 保护导体保护导体一、保护导体的组成一、保护导体的组成保保护护导导体体包包括括保保护护接接地地线线、保保护护接接零零线线和和等等电电位位联联接接线线。保保护护导导体体分分为为人人工工保保护护导导体体和和自自然然保保护护导体。导体。二、保护导体的截面积二、保护导体的截面积为为满满足足导导电电能能力力、热热稳稳定定性性、机机械械稳稳定定性性、耐耐化化学腐蚀的要求,保护导体必须有足够的截面积。学腐蚀的要求,保护导体必须有足够的截面积。三、等电位连接三、等电位连接等等电电位位连连接接:保保护护导导体体与与建建

46、筑筑物物的的金金属属结结构构、生生产产用用的的金金属属装装备备以以及及允允许许用用作作保保护护线线的的金金属属管管道道等等用用于于其其它它目目的的的的不不带带电电导导体体之之间间的的连连接接(包包括括IT系系统统和和TT系系统统中中各各用用电电设设备备金金属属外外壳壳之之间间的的连连接)。接)。总总等等电电位位联联接接:总总开开关关柜柜内内保保护护导导体体端端子子排排与与自自然导体之间的连接。然导体之间的连接。通通过过等等电电位位联联接接可可以以实实现现等等电电位位环环境境。等等电电位位环环境境内内可可能能的的接接触触电电压压和和跨跨步步电电压压应应限限制制在在安安全全范范围围内内。采采用用等

47、等电电位位环环境境时时应应采采取取防防止止环环境境边边缘缘处处危危险险跨跨步步电电压压的的措措施施,并并应应考考虑虑防防止止环环境境内内高高电电位引出和环境外低电位引入的危险。位引出和环境外低电位引入的危险。四、保护导体的安装四、保护导体的安装由由变变压压器器中中性性点点引引出出的的保保护护导导体体应应与与配配电电方方式式相相适应;适应;五、相五、相-零线回路检测零线回路检测相相-零零线线回回路路检检测测是是TN系系统统的的主主要要检检测测项项目目,主主要要包包括括保保护护零零线线完完好好性性、连连续续性性检检查查和和相相-零零线线回回路路阻阻抗抗测测量量。测测量量相相-零零线线回回路路阻阻抗

48、抗是是为为了了检检验接零系统是否符合规定的速断要求。验接零系统是否符合规定的速断要求。 相相-零线回路阻抗停电测量法零线回路阻抗停电测量法 相相-零线回路阻抗不停电测量法零线回路阻抗不停电测量法 零线连续性测试零线连续性测试3.5 接地装置接地装置接地装置是接地体(极)和接地线的总称。接地装置是接地体(极)和接地线的总称。一、自然接地体和人工接地体一、自然接地体和人工接地体自自然然接接地地体体:用用于于其其它它目目的的且且与与土土壤壤保保持持紧紧密密接接触触的的金金属导体。属导体。人人工工接接地地体体:采采用用钢钢管管、角角钢钢、圆圆钢钢或或废废钢钢铁铁等等材材料料制制成的接地体。成的接地体。

49、人工接地网:复合接地体。人工接地网:复合接地体。二、接地线二、接地线交流电气设备应优先利用自然导体作接地线。交流电气设备应优先利用自然导体作接地线。接地线的涂色和标志应符合国家标准。非经允许,接地接地线的涂色和标志应符合国家标准。非经允许,接地线不得作其他电器回路使用;不得用蛇皮管、管道保温线不得作其他电器回路使用;不得用蛇皮管、管道保温层的金属外皮或金属网以及电缆的金属护层作接地线。层的金属外皮或金属网以及电缆的金属护层作接地线。 三、接地装置的安装三、接地装置的安装典型角钢垂直接地体:(参见典型角钢垂直接地体:(参见P70 图图3-27)接地体敷设安全事项:接地体敷设安全事项:四、接地装置

50、的连接四、接地装置的连接接接地地体体装装置置的的连连接接必必须须保保证证设设备备至至接接地地体体之之间间导导电的连续性。电的连续性。五、接地装置设计的条件五、接地装置设计的条件设计接地体时,首先应考虑的是接地电阻允许值、设计接地体时,首先应考虑的是接地电阻允许值、接触电动势和跨步电动势允许值、可靠的连接、接触电动势和跨步电动势允许值、可靠的连接、足够的防腐蚀能力和热稳定性等安全要求。当然,足够的防腐蚀能力和热稳定性等安全要求。当然,作为设计也必须考虑到节省投资和施工方便等经作为设计也必须考虑到节省投资和施工方便等经济原则。另外应考虑以下条件:济原则。另外应考虑以下条件: 土壤类型土壤类型 土壤

51、分层土壤分层 岩层性质及深度岩层性质及深度 水源位置水源位置 静水位变化静水位变化 冻土层深度冻土层深度 最大接地短路电流最大接地短路电流 六、降低接地电阻的施工法六、降低接地电阻的施工法 高土壤电阻率地区高土壤电阻率地区 外引接地法外引接地法 接地体延长法接地体延长法 深埋法深埋法 化学处理法化学处理法 换土法换土法 冻土地区冻土地区 P76 七、流散电阻的计算七、流散电阻的计算流流散散电电阻阻是是接接地地电电阻阻的的主主要要成成分分。在在工工频频条条件件下下,如如果果接接地地线线不不长长,可可以以认认为为流流散散电电阻阻就就是是接接地地电电阻阻。流流散散电电阻阻主主要要决决定定于于接接地地

52、装装置置的的结结构构和和土土壤壤条件。条件。 土壤电阻率;主要影响因素有:土壤电阻率;主要影响因素有: 土壤种类土壤种类 土壤含水量土壤含水量 土壤温度土壤温度 土壤化学成分土壤化学成分 土壤物理性质土壤物理性质 季节的影响季节的影响 人工接地体的流散电阻人工接地体的流散电阻 静电比拟法的应用静电比拟法的应用 单一接地体单一接地体 球形接地体球形接地体 竖埋管形接地体竖埋管形接地体 水平管形接地体水平管形接地体 框形接地体框形接地体 板形接地体板形接地体 复合接地体复合接地体两个以上的接地体互相连接起来组成复合接地体。两个以上的接地体互相连接起来组成复合接地体。利利用用系系数数:单单一一接接地

53、地体体流流散散电电阻阻的的并并联联值值与与复复合合接接地地体体流流散散电电阻阻的的比比值值。简简单单接接地地体体的的利利用用系系数数可以计算:参见可以计算:参见P84 简化计算简化计算 等效计算等效计算 多层土壤的流散电阻多层土壤的流散电阻 自然接地体的流散电阻自然接地体的流散电阻 电缆和管道的流散电阻电缆和管道的流散电阻 钢筋混凝土基础的流散电阻钢筋混凝土基础的流散电阻 架空地线的流散电阻架空地线的流散电阻八、接地测量八、接地测量各各种种接接地地装装置置的的接接地地电电阻阻应应当当定定期期测测量量,以以检检查查其其可可靠靠性性,一一般般应应当当在在雨雨季季前前或或其其他他土土壤壤最最干干燥燥

54、的的季季节节测测量量。雨雨天天一一般般不不应应测测量量接接地地电电阻阻,雷雷雨雨天天不不的的测测量量防防雷雷装装置置的的接接地地电电阻阻。对对于于易易于于受受热热、受受腐腐蚀蚀的的接接地地装装置置应应适适当当缩缩短短测测量量周周期期。凡凡新新安安装或设备大修后的接地装置,均应测量接地电阻。装或设备大修后的接地装置,均应测量接地电阻。接地电阻的测量接地电阻的测量接接地地电电阻阻可可用用电电流流表表-电电压压表表法法测测量量或或接接地地电电阻阻测量仪法测量。测量仪法测量。土壤电阻率的测量土壤电阻率的测量土土壤壤电电阻阻率率可可用用电电流流表表-电电压压表表法法测测量量或或接接地地电电阻测量仪测量。

55、阻测量仪测量。九、接地装置的检查和维护九、接地装置的检查和维护定定期期检检查查的的主主要要内内容容:各各部部位位连连接接是是否否牢牢固固,有有无无松松动动,有有无无脱脱焊焊,有有无无严严重重锈锈蚀蚀,接接地地线线有有无无机机械械损损伤伤或或化化学学腐腐蚀蚀,涂涂漆漆有有无无脱脱落落,人人工工接接地地体体周周围围有有无无堆堆放放强强烈烈腐腐蚀蚀性性物物质质,地地面面以以下下50cm以以内内接接地地线线的的腐腐蚀蚀和和锈锈蚀蚀情情况况如如何何,接接地地电阻是否合格等。电阻是否合格等。应应对对接接地地装装置置进进行行维维修修的的情情况况有有:焊焊接接连连接接处处开开焊焊,螺螺丝丝连连接接处处松松动动

56、,接接地地线线有有机机械械损损伤伤、或或有有严严重重锈锈蚀蚀、腐腐蚀蚀,锈锈蚀蚀或或腐腐蚀蚀30%以以上上者者应应于于更更换,接地体露出地面,接地体超过规定值。换,接地体露出地面,接地体超过规定值。4 第四章第四章 双重绝缘、加强绝缘、安全电压和漏电保护双重绝缘、加强绝缘、安全电压和漏电保护 4.1 双重绝缘和加强绝缘双重绝缘和加强绝缘一、双重绝缘和加强绝缘的结构一、双重绝缘和加强绝缘的结构双重绝缘和加强绝缘的典型结构:(参见双重绝缘和加强绝缘的典型结构:(参见P94 图图4-1)工工作作绝绝缘缘:(基基本本绝绝缘缘或或功功能能绝绝缘缘)保保证证电电气气设设备备正正常常工工作作和和防防止止触触

57、电电的的基基本本绝绝缘缘,位位于于带带电电体体与与不不可可触触及及金金属件之间;属件之间;保保护护绝绝缘缘:(附附加加绝绝缘缘)在在工工作作绝绝缘缘因因机机械械破破损损或或击击穿穿等等而而失失效效的的情情况况下下,可可防防止止触触电电的的独独立立绝绝缘缘,位位于于不不可可触及金属件与可触及金属件之间;触及金属件与可触及金属件之间;双重绝缘:兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘;双重绝缘:兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘;加加强强绝绝缘缘:基基本本绝绝缘缘经经改改进进后后,在在绝绝缘缘强强度度和和机机械械性性能能上上剧剧具具备备了了与与双双重重绝绝缘缘同同等等防防触触电电能能力力的的单单一一绝绝缘缘,构构成

58、上可以包含一层或多层绝缘材料。成上可以包含一层或多层绝缘材料。具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于类设备。类设备。 二、双重绝缘和加强绝缘的安全条件二、双重绝缘和加强绝缘的安全条件由由于于具具有有双双重重绝绝缘缘或或加加强强绝绝缘缘,类类设设备备无无需需再再采采用用接接地地、接接零零等等安安全全措措施施。双双重重绝绝缘缘和和加加强强绝绝缘的设备应满足以下安全条件:缘的设备应满足以下安全条件: 绝缘电阻和电气强度绝缘电阻和电气强度 外壳防护和机械强度外壳防护和机械强度 电源连接线电源连接线三、不导电环境三、不导电环境利利用用不不导导电电的的材材料料制制成成地地板板、墙

59、墙壁壁等等,使使人人员员所所处处的的场场所所成成为为一一个个对对地地绝绝缘缘水水平平较较高高的的环环境境,这这种种场场所所称称为为不不导导电电环环境境或或非非导导电电环环境境。其其安安全全要要求:求:4.2 安全电压安全电压安安全全电电压压有有成成安安全全特特底底电电压压,属属于于兼兼有有直直接接接接触触电电击击和和间间接接接接触触电电击击防防护护的的安安全全措措施施。其其保保护护原原理理是是:通通过过对对系系统统中中可可能能作作用用于于人人体体的的电电压压进进行行限限制制,从从而而使使触触电电时时流流过过人人体体的的电电流流受受到到抑抑制制,将将触触电电危危险险性性控控制制在在没没有有危危险

60、的范围内。险的范围内。一、降低电压的区段、限值和安全电压额定值一、降低电压的区段、限值和安全电压额定值 降低电压区段降低电压区段交交流流:(工工频频)相相对对相相或或地地对对地地之之间间不不大大于于50V(有有效效值值);直流(无纹波):极对地或极对极之间不大于直流(无纹波):极对地或极对极之间不大于120V。 特低电压限值特低电压限值限限值值是是指指任任何何运运行行条条件件下下,任任何何两两导导体体间间不不可可能能出出现现的的最高电压值。最高电压值。 安全电压额定值安全电压额定值GB3805-83安安全全电电压压将将安安全全电电压压额额定定值值(工工频频有有效效值)的等级规定为:值)的等级规

61、定为:42V,36V,24V,12V和和6V。二、降低电压防护的类型及安全条件二、降低电压防护的类型及安全条件 类型类型 安安全全特特低低电电压压(SELV):只只作作为为不不接接地地系系统统的的安安全全特低电压用的防护;特低电压用的防护; 保保护护特特低低电电压压(PELV):只只作作为为保保护护接接地地系系统统的的安安全特低电压用防护;全特低电压用防护; 功能特低电压(功能特低电压(FELV):): 安全条件安全条件要要达达到到兼兼有有直直接接接接触触电电击击和和间间接接接接触触电电击击防防护护的的保保护护要要求,必须满足:求,必须满足: 线线路路或或设设备备的的标标准准电电压压不不超超过

62、过标标准准所所规规定定的的安安全全特特低电压值;低电压值; SELV和和PELV必必须须满满足足安安全全电电源源、回回路路配配置置和和各各自自的特殊要求;的特殊要求; FELV必须满足其辅助要求。必须满足其辅助要求。三、三、SELV和和PELV的安全电源及回路配置的安全电源及回路配置SELV和和PELV对对安安全全电电源源的的要要求求完完全全相相同同,在在回回路配置上有共同要求,也有特殊要求。路配置上有共同要求,也有特殊要求。 SELV和和PELV的安全电源的安全电源安安全全特特低低电电压压必必须须有有安安全全电电源源供供电电。可可以以作作为为安安全电源的主要有:全电源的主要有: SELV和和

63、PELV的回路配置的回路配置 四、四、SELV和和PELV的特殊要求的特殊要求 SELV的特殊要求的特殊要求 PELV的特殊要求的特殊要求 五、五、FELV的辅助要求的辅助要求 六、插头和插座六、插头和插座4.3 电气隔离电气隔离电电气气隔隔离离防防护护的的主主要要要要求求之之一一是是被被隔隔离离设设备备或或电电路必须有单独的电源供电。路必须有单独的电源供电。一、电气隔离的安全原理一、电气隔离的安全原理电电气气隔隔离离实实质质上上是是将将接接地地的的电电网网转转换换为为一一范范围围很很小的不接地电网。(参见小的不接地电网。(参见P99 图图4-3)二、电气隔离的安全条件二、电气隔离的安全条件单

64、单独独的的供供电电电电源源有有的的仅仅对对单单一一设设备备供供电电,有有的的同同时时对对多多台台设设备备供供电电。对对这这两两种种情情况况,从从安安全全条条件件上有其通用的要求,也有各自的特殊的要求上有其通用的要求,也有各自的特殊的要求 通用要求通用要求 特殊要求特殊要求 4.4 漏电保护漏电保护 一、漏电保护装置的原理一、漏电保护装置的原理通通过过检检测测异异常常电电流流或或异异常常电电压压信信号号,经经处处理理后后促促使使执执行行机机构构动动作作,籍籍助助开开关关设设备备迅迅速速切切断断电电源源。分分为为电电流流型型和和电压型,目前常用的是电流型。电压型,目前常用的是电流型。 漏电保护装置

65、的组成漏电保护装置的组成 (参见(参见P101 图图4-5) 检测元件检测元件 中间环节中间环节 执行机构执行机构 辅助电源辅助电源 实验装置实验装置 漏电保护装置的工作原理(参见漏电保护装置的工作原理(参见P102 图图4-7)二、漏电保护装置的分类二、漏电保护装置的分类 按漏电保护装置中间环节的结构特点分类按漏电保护装置中间环节的结构特点分类 电磁式漏电保护装置电磁式漏电保护装置 电子式漏电保护装置电子式漏电保护装置 按结构特征分类按结构特征分类 开关型漏电保护装置开关型漏电保护装置 组合型漏电保护装置组合型漏电保护装置 按安装方式分类按安装方式分类 固固定定位位置置安安装装、固固定定接接

66、线线方方式式的的漏漏电电保保护护装装置置 带有电缆的可移动使用的漏电保护装置带有电缆的可移动使用的漏电保护装置 按级数和线数分类按级数和线数分类 按运行方式分类按运行方式分类 不需要辅助电源的漏电保护装置;不需要辅助电源的漏电保护装置; 需要辅助电源的漏电保护装置。需要辅助电源的漏电保护装置。 按动作时间分类按动作时间分类分分为为快快速速动动作作型型、延延时时型型和和反反时时限限型型漏漏电电保保护护装装置。置。 按动作灵敏度分类按动作灵敏度分类分分为为高高灵灵敏敏度度型型、中中灵灵敏敏度度型型和和低低灵灵敏敏度度型型漏漏电电保护装置。保护装置。三、漏电保护装置的主要技术参数三、漏电保护装置的主

67、要技术参数 关于漏电动作性能的技术参数关于漏电动作性能的技术参数 额定漏电动作电流(额定漏电动作电流(In)在在规规定定的的条条件件下下,漏漏电电保保护护装装置置必必须须动动作作的的漏漏电电动作电流值。动作电流值。 额定漏电动作电流(额定漏电动作电流(Ino)在在规规定定的的条条件件下下,漏漏电电保保护护装装置置必必须须不不动动作作的的漏漏电不动作电流值。电不动作电流值。 漏电动作分断时间(参见漏电动作分断时间(参见P104 表表4-2)从突然施加漏电动作电流开始到被保护电路完全从突然施加漏电动作电流开始到被保护电路完全被切断为止的全部时间。被切断为止的全部时间。 其他技术参数其他技术参数主主

68、要要有有:额额定定频频率率(50Hz)、额额定定电电压压(220V或或380V)、)、额定电流(额定电流()。)。接通分断能力(参见接通分断能力(参见P104 表表4-3)四、漏电保护装置的应用四、漏电保护装置的应用 漏电保护装置的选用漏电保护装置的选用 动作性能参数的选择动作性能参数的选择 防治人身触电事故防治人身触电事故 防止火灾防止火灾 防治电气设备烧毁防治电气设备烧毁 其他性能的选择其他性能的选择 漏电保护装置的安装漏电保护装置的安装 需要安装漏电保护装置的场所:需要安装漏电保护装置的场所: 不需要安装漏电保护装置的设备或场所:不需要安装漏电保护装置的设备或场所: 漏电保护装置的安装要

69、求:漏电保护装置的安装要求: 漏电保护装置的运行漏电保护装置的运行 漏电保护装置的运行管理漏电保护装置的运行管理 漏电保护装置的误动作或拒动作分析:漏电保护装置的误动作或拒动作分析: 误动作误动作 拒动作拒动作 5 电气线路电气线路电气线路可分为电力线路和控制线路。电气线路可分为电力线路和控制线路。5.1 电气线路的种类及特点电气线路的种类及特点电电气气线线路路的的种种类类很很多多,就就其其敷敷设设方方式式来来分分,可可分分为为架架空空线线路路、电电缆缆线线路路、穿穿管管线线路路等等;就就其其性性质质来来分分,可可分分为为母母线线、干干线线和和支支线线;就就其其绝绝缘缘情情况况来来分分,可可分

70、分为为裸裸线线和和绝缘线等。绝缘线等。一、架空线路一、架空线路凡凡是是挡挡距距超超过过25m,利利用用杆杆塔塔敷敷设设的的高高、低低压压电电力力线线路路都都属属于于架架空空线线路路。架架空空线线路路主主要要由由导导线线、杆杆塔塔、绝绝缘缘子子、横担、金具、拉线及基础等组成。横担、金具、拉线及基础等组成。二、电缆线路二、电缆线路电电缆缆线线路路主主要要由由电电力力电电缆缆、终终端端头头和和中中间间接接头头等等三三部部分分组成。组成。三、户内配线三、户内配线 5.2 电气线路的种类及特点电气线路的种类及特点 一、架空线路故障一、架空线路故障架架空空线线路路敞敞露露在在户户外外,会会受受到到气气候候

71、和和环环境境条条件件的的影影响响。雷雷击击、大大雾雾、大大风风、雨雨雪雪、高高温温、严严寒寒、洪洪水水、烟烟尘尘和和灰尘、纤维等都会从不同的方面对架空线路造成威胁。灰尘、纤维等都会从不同的方面对架空线路造成威胁。二、电缆线路故障二、电缆线路故障就就故故障障现现象象而而言言,电电缆缆故故障障包包括括机机械械损损伤伤、铅铅皮皮(铝铝皮皮)龟龟裂裂及及胀胀裂裂、终终端端头头污污染染、终终端端头头或或中中间间接接头头爆爆炸炸、绝绝缘击穿、金属护套腐蚀穿孔等故障。缘击穿、金属护套腐蚀穿孔等故障。就事故原因而言,电缆故障包括外力破坏、化学腐蚀或就事故原因而言,电缆故障包括外力破坏、化学腐蚀或电解腐蚀、雷击

72、、水淹、虫害等自然灾害和施工不妥、电解腐蚀、雷击、水淹、虫害等自然灾害和施工不妥、维护不当等人员过失等几类。维护不当等人员过失等几类。电缆常见故障和防止方法如下:电缆常见故障和防止方法如下: 5.3 线路安全条件线路安全条件一、导电能力一、导电能力 发热发热各种导线的最高运行温度都有一定的限制。各种导线的最高运行温度都有一定的限制。导线的安全载流量(许用电流):导线的安全载流量(许用电流): (参见(参见P115119 表表5-26) 电压损失电压损失为为了了保保证证用用电电设设备备正正常常工工作作,动动力力线线路路的的电电压压损损失失不不得得超过超过5%,照明线路不得超过,照明线路不得超过8

73、10%。 电压损失计算电压损失计算 按允许电压损失计算导线的截面积按允许电压损失计算导线的截面积 短路电流短路电流导导线线的的截截面面积积应应能能承承受受电电流流的的热热效效应应而而不不致致破破坏坏,既既保保持足够的热稳定性。持足够的热稳定性。 二、线路绝缘二、线路绝缘满足防电击、防火、耐腐蚀、耐机械损伤等要求。满足防电击、防火、耐腐蚀、耐机械损伤等要求。三、机械强度三、机械强度导导线线的的机机械械强强度度应应当当足足以以承承受受自自重重、温温度度变变化化的的热热应应力力、短路时的电磁作用力以及风雪、覆冰产生的应力。短路时的电磁作用力以及风雪、覆冰产生的应力。四、线路间距四、线路间距应满足防碰

74、撞、防短路、便于操作等的要求。应满足防碰撞、防短路、便于操作等的要求。五、线路防护五、线路防护各各种种线线路路对对酸酸、碱碱、盐盐、温温度度、湿湿度度、灰灰尘尘、火火灾灾和和爆爆炸等外界因素应有足够的防护能力。炸等外界因素应有足够的防护能力。六、导线连接六、导线连接七、线路管理七、线路管理电气线路应备有必要的资料和文件,如施工图、试验记电气线路应备有必要的资料和文件,如施工图、试验记录等。还应建立巡视、检查、清扫、维修等制度。录等。还应建立巡视、检查、清扫、维修等制度。 5.4 负荷计算负荷计算负荷计算的目的:确定导线截面,确定变压器及负荷计算的目的:确定导线截面,确定变压器及开关电器的容量;

75、校验电压损失,选择和整定保开关电器的容量;校验电压损失,选择和整定保护元件;确定电能消耗量和无功补偿装置。护元件;确定电能消耗量和无功补偿装置。 6 电气设备安全电气设备安全6.1 用电设备安全用电设备安全一、用电设备的环境条件和外壳防护等级一、用电设备的环境条件和外壳防护等级 空空气气中中介介质质的的状状态态,以以及及其其他他环环境境参参数数都都影影响触电的危险性。响触电的危险性。 用电环境类型用电环境类型 无较大危险的环境无较大危险的环境 有较大危险的环境有较大危险的环境 特别危险的环境特别危险的环境 电气设备外壳防护等级电气设备外壳防护等级 二、电动机二、电动机 电动机的选用电动机的选用

76、 异步电动机的基本特征异步电动机的基本特征 异步电动机的运行状态异步电动机的运行状态 感应式电动机启动、调速和制动感应式电动机启动、调速和制动 异步电动机的不对称运行异步电动机的不对称运行 电动机安全运行条件电动机安全运行条件 电动机故障处理电动机故障处理三、单相电气设备三、单相电气设备单单相相电电气气设设备备指指照照明明设设备备、日日用用电电器器、小小型型电电动动工工具具、小电炉及其他小型电气设备。小电炉及其他小型电气设备。 通用安全要求通用安全要求 防触电措施防触电措施 单相电气设备防触电分类单相电气设备防触电分类 接地和接零接地和接零 防火措施防火措施 电气照明电气照明 电气照明的类别及

77、特点电气照明的类别及特点 电气照明安装及安全要求电气照明安装及安全要求 手持电动工具和移动式电气设备手持电动工具和移动式电气设备 6.2 低压电器低压电器分分为为控控制制电电器器和和保保护护电电器器。前前者者主主要要用用来来接接通通和和断断开开线线路路,以以及及用用来来控控制制用用电电设设备备。保保护护电电器器主主要要用用来来获获取取、转换和传递信号,并通过其他电器对电路实现控制。转换和传递信号,并通过其他电器对电路实现控制。一、低压控制电器一、低压控制电器 低压控制电器通用安全要求低压控制电器通用安全要求 刀开关刀开关 低压断路器低压断路器低压断路器又叫自动开关或空气开关。低压断路器又叫自动

78、开关或空气开关。 电磁启动器(电磁开关)电磁启动器(电磁开关) 减压启动器减压启动器 控制器控制器控制器是电力传动控制中用来改变电路状态的多触头控控制器是电力传动控制中用来改变电路状态的多触头控制电器。制电器。 二、低压保护电器二、低压保护电器主主要要包包括括:熔熔断断器器、热热继继电电器器、电电磁磁式式过过电电流流继继电电器器以以及及低低压压断断路路器器、减减压压启启动动器器、电电磁磁接接触触器器里里安安装装的的各各种种脱扣器。脱扣器。继继电电器器和和脱脱扣扣器器的的区区别别在在于于:前前者者带带有有触触头头,通通过过触触头头进行控制;后者没有触头,直接由机械运动进行控制。进行控制;后者没有

79、触头,直接由机械运动进行控制。 低压常用保护装置低压常用保护装置 短路保护短路保护线路或设备发生短路时,迅速切断电源的一种保护。线路或设备发生短路时,迅速切断电源的一种保护。 过载保护过载保护当当线线路路或或设设备备的的载载荷荷超超过过允允许许范范围围时时,能能延延时时切切断断电电源源的一种保护。的一种保护。 失压(欠压)保护失压(欠压)保护当电源电压消失或低于某一限度时,能自动断开线路的当电源电压消失或低于某一限度时,能自动断开线路的一种保护。一种保护。 熔断器熔断器保保护护特特性性和和分分断断能能力力(极极限限分分断断电电流流)是是熔熔断断器器的主要技术参数。的主要技术参数。 热继电器热继

80、电器热热继继电电器器和和热热脱脱扣扣器器也也是是利利用用电电流流的的热热效效应应制制成成的。的。结构:(参见结构:(参见P153 图图6-14) 电磁式继电器电磁式继电器电电磁磁式式过过电电流流继继电电器器(或或脱脱扣扣器器)是是依依靠靠电电磁磁力力的作用进行工作的。的作用进行工作的。(参见(参见P154 图图6-15) 6.3 变、配电设备变、配电设备一、变、配电所一、变、配电所完成变电和配电工作的场所叫做变、配电所(站或室)。完成变电和配电工作的场所叫做变、配电所(站或室)。 变、配电所的组成变、配电所的组成 (参见(参见P155 图图6-1617) 变、配电所容量变、配电所容量 变、配电

81、所的一般要求变、配电所的一般要求 变、配电所的位置变、配电所的位置 建筑结构建筑结构 间距、屏护和隔离间距、屏护和隔离 通风通风 联锁装置联锁装置 电气设备正常运行电气设备正常运行 安全用具和灭火器材安全用具和灭火器材 管理制度管理制度 二、变压器二、变压器变压器是变配电站的核心设备变压器是变配电站的核心设备按按照照冷冷却却方方式式,电电力力变变压压器器分分为为油油浸浸自自冷冷式式、风风冷冷式式、水冷式和干式变压器;水冷式和干式变压器;按照调压方式,分为无载调压和有载调压变压器;按照调压方式,分为无载调压和有载调压变压器;按照绕组数量,分为单绕组、双绕组和三绕组变压器;按照绕组数量,分为单绕组

82、、双绕组和三绕组变压器;按照相数,分为单相和三相变压器。按照相数,分为单相和三相变压器。 变压器电磁分析方法变压器电磁分析方法 正方向的规定正方向的规定(参见(参见P158 图图6-18) 变压器基本方程组变压器基本方程组 等效电路和相量图等效电路和相量图 (参见(参见P159 图图6-1920) 变压器的技术参数变压器的技术参数 额定容量额定容量 额定电压额定电压 阻抗电压阻抗电压 变压器结构变压器结构油油浸浸电电力力变变压压器器由由器器身身、油油箱箱、冷冷却却装装置置、保保护护装置和出线装置组成。装置和出线装置组成。油浸电力变压器上设计有下列多种安全部件:油浸电力变压器上设计有下列多种安全

83、部件: 储油柜和油标储油柜和油标 (参见(参见P161 图图6-23) 呼吸器,又称吸湿器呼吸器,又称吸湿器 (参见(参见P162 图图6-24) 气体继电器气体继电器 (参见(参见P162 图图6-25) 防暴管防暴管 绝缘套管绝缘套管 分接开关(参见分接开关(参见P163 图图6-26) 测温元件测温元件 变压器的安装变压器的安装 户内变压器的安装户内变压器的安装 户外变压器的安装户外变压器的安装 变压器的安全运行变压器的安全运行 运行参数运行参数 并联运行并联运行 (参见(参见P165 图图6-27)并联运行应当满足的条件:并联运行应当满足的条件: 变压器保护变压器保护 防雷保护防雷保护

84、 (参见(参见P165 图图6-28) 继电保护继电保护 继电保护概要继电保护概要 气体保护气体保护 镕丝保护镕丝保护 反时限过电流保护反时限过电流保护 定时限过电流保护定时限过电流保护 三、互感器三、互感器 电流互感器电流互感器 电流互感器的种类电流互感器的种类 电流互感器的技术参数:电流互感器的技术参数: 额定电压额定电压电流互感器一次线圈可以接用的线路的额定电压。电流互感器一次线圈可以接用的线路的额定电压。 变流比:变流比:一次县全额定电流与二次侧额定电流之比。一次县全额定电流与二次侧额定电流之比。 容量:容量:二次侧允许接入的视在功率。二次侧允许接入的视在功率。 电流互感器的接线和安装

85、电流互感器的接线和安装 电流互感器安全运行要点电流互感器安全运行要点 电压互感器电压互感器电压互感器与变压器的工作原理完全相同。电压互感器与变压器的工作原理完全相同。 电压互感器的种类电压互感器的种类 电压互感器的技术参数电压互感器的技术参数 额定电压:额定电压:一一次次线线圈圈的的额额定定电电压压;变变压压比比:一一次次线线圈圈额额定定电电压压与与二二次侧额定电压之比。次侧额定电压之比。 额定容量额定容量在在功功率率因因数数的的条条件件下下,电电压压互互感感器器二二次次侧侧允允许许接接入入的的视视在功率。在功率。 电压互感器的接线和安装电压互感器的接线和安装安装接线应注意以下问题:安装接线应

86、注意以下问题: 电压互感器安全运行要点电压互感器安全运行要点 四、高压电器四、高压电器高高压压电电器器也也包包括括保保护护电电器器和和开开关关电电器器。前前者者指指各各种种高高压压熔熔断断器器;后后者者指指各各种种高高压压断断路路器器、高高压压负负荷开关和高压隔离开关。荷开关和高压隔离开关。 高压熔断器高压熔断器 户内型管式熔断器户内型管式熔断器 户外型跌开式熔断器户外型跌开式熔断器 高压隔离开关高压隔离开关 结构和安装结构和安装 安全要点安全要点 高压负荷开关高压负荷开关 (参见(参见P174 图图6-34) 高压断路器高压断路器 种类和技术参数种类和技术参数 结构和安装结构和安装 (参见(

87、参见P175 图图6-35) 运行安全运行安全 高压开关的操动机构高压开关的操动机构 手里操动机构手里操动机构 弹簧储能操动机构弹簧储能操动机构 电磁操动机构电磁操动机构 五、电力电容器五、电力电容器电电力力电电容容器器是是改改善善电电能能质质量量,降降低低电电能能损损耗耗,提提高供电设备利用率的常用设备。高供电设备利用率的常用设备。电容器由外壳和芯子组成。电容器由外壳和芯子组成。 补偿原理和应用补偿原理和应用 (参见(参见P178 图图6-37) 安装和接线安装和接线 电容器的安全运行电容器的安全运行进行电容器操作应注意以下几点:进行电容器操作应注意以下几点: 7 电气防火防爆电气防火防爆7

88、.1 电气引燃源电气引燃源电电气气装装置置运运行行中中产产生生的的危危险险温温度度、电电火火花花及及电电弧弧是是电电器器火灾和爆炸的直接原因。火灾和爆炸的直接原因。一、危险温度一、危险温度引引起起电电气气设设备备过过渡渡发发热热的的不不正正常常运运行行大大体体有有以以下下几几种种情情况;况; 短路短路 过负载过负载 接触不良接触不良 铁心过热铁心过热 散热不良散热不良 漏电漏电 机械故障机械故障 电压太高或太低电压太高或太低 二、电热器具和照明灯具引燃源二、电热器具和照明灯具引燃源电电热热器器具具和和照照明明灯灯具具如如安安装装使使用用不不当当都都可可能能引引起起火灾。火灾。三、电火花和电弧三

89、、电火花和电弧电电火火花花是是电电极极间间的的击击穿穿放放电电,电电弧弧是是大大量量电电火火花花汇集而成的。汇集而成的。电火花大体包括工作火花和事故火花两类。工作电火花大体包括工作火花和事故火花两类。工作火花:电气设备正常工作或正常操作过程中所产火花:电气设备正常工作或正常操作过程中所产生的电火花;事故火花:包括线路或设备发生故生的电火花;事故火花:包括线路或设备发生故障时出现的火花、外部原因(雷电激二次放电、障时出现的火花、外部原因(雷电激二次放电、静电电磁感应等)产生的火花。静电电磁感应等)产生的火花。 7.2 危险物质危险物质一、危险物质分级和分组一、危险物质分级和分组二、危险物质分组和

90、分级举例二、危险物质分组和分级举例7.3 危险环境危险环境一、气体、蒸汽爆炸危险环境一、气体、蒸汽爆炸危险环境二、粉尘、纤维爆炸危险环境二、粉尘、纤维爆炸危险环境三、火灾危险环境三、火灾危险环境 7.4 防爆电器设备和防爆电气线路防爆电器设备和防爆电气线路爆爆炸炸危危险险环环境境使使用用的的电电气气设设备备,结结构构上上应应能能防防止止由由于于在在使使用用中中产产生生火火花花、电电弧弧或或危危险险温温度度成成为为安安装地点爆炸性混合物的引燃源。装地点爆炸性混合物的引燃源。一、爆电气设备一、爆电气设备 防爆电气类型防爆电气类型按按照照使使用用环环境境,防防爆爆电电器器设设备备分分成成两两类类:类

91、类为为煤矿井下用电气设备;煤矿井下用电气设备;类为工厂用电气设备。类为工厂用电气设备。按防爆结构形式,防爆电器设备分为以下类型:按防爆结构形式,防爆电器设备分为以下类型: 隔爆型隔爆型 增安型增安型 充油型充油型 充沙型充沙型 本质安全型本质安全型 正压型正压型 无火花型无火花型 特殊型特殊型 防爆电气设备的标志防爆电气设备的标志隔爆型设备用字母隔爆型设备用字母d标志,增安型设备用字母标志,增安型设备用字母e标标志,充油型设备用字母志,充油型设备用字母0标志,充沙型设备用字标志,充沙型设备用字母母q标志,本质安全型设备用字母标志,本质安全型设备用字母ia和和ib标志,标志,正压型设备用字母正压

92、型设备用字母p标志,无火花型设备用字母标志,无火花型设备用字母n标志,特殊型设备用字母标志,特殊型设备用字母s标志。标志。 爆炸危险环境中电气设备的选用爆炸危险环境中电气设备的选用 一般原则一般原则 气体、蒸气爆炸危险环境的电气设备选型:气体、蒸气爆炸危险环境的电气设备选型: 粉尘、纤维爆炸危险环境电气设备的选型粉尘、纤维爆炸危险环境电气设备的选型 火灾危险环境电气设备选型火灾危险环境电气设备选型 二、防爆电气线路二、防爆电气线路在在爆爆炸炸危危险险环环境境中中,电电气气线线路路安安装装位位置置、敷敷设设方方式式、导导体体材材料料、连连接接方方法法等等的的选选择择均均应应根根据据环环境境的危险

93、等级进行。的危险等级进行。 气体、蒸气爆炸危险环境的电气线路气体、蒸气爆炸危险环境的电气线路 位置的选择位置的选择 线路敷设方式的选择线路敷设方式的选择 隔离封闭隔离封闭 导线材料选择导线材料选择 允许载流量允许载流量 电气线路的选择电气线路的选择 粉尘、纤维爆炸危险环境的电气线路粉尘、纤维爆炸危险环境的电气线路 火灾危险环境的电气线路火灾危险环境的电气线路 7.5 电气防火防爆措施电气防火防爆措施一、消除或减少爆炸性混合物一、消除或减少爆炸性混合物二、隔离和间距二、隔离和间距隔隔离离是是将将电电气气设设备备分分室室安安装装,并并在在隔隔离离墙墙上上采采取取封堵措施,以防止爆炸性混合物进入。封

94、堵措施,以防止爆炸性混合物进入。三、消除引爆源三、消除引爆源四、爆炸危险环境接地和接零四、爆炸危险环境接地和接零 接地、接零实施范围接地、接零实施范围 整体性连接整体性连接 保护导线保护导线 保护方式保护方式五、消防供电五、消防供电 六、电气灭火六、电气灭火 触电危险和断电触电危险和断电发发现现起起火火后后,首首先先要要设设法法切切断断电电源源。切切断断电电源源应应注意:注意: 利用绝缘工具利用绝缘工具 高高压压应应先先操操作作断断路路器器而而不不应应该该先先操操作作隔隔离离开开关关,低低压压应应先先操操作作电电磁磁启启动动器器而而不不应应该该先先操操作作刀刀开关切断电源,以免引起弧光短路。开

95、关切断电源,以免引起弧光短路。 切断电源的地点选择适当切断电源的地点选择适当 剪剪断断电电线线时时,不不同同相相的的电电线线应应在在不不同同的的部部位位剪断。剪断。 带电灭火安全要求带电灭火安全要求 选择适当的灭火器选择适当的灭火器 水枪喷追接地,人员做好绝缘工作。水枪喷追接地,人员做好绝缘工作。 人体与带电体之间保持必要的安全距离人体与带电体之间保持必要的安全距离 对对空空中中设设备备进进行行灭灭火火时时,人人体体位位置置与与带带电电体体之间的仰角不应超过之间的仰角不应超过45度。度。 充油电气设备的灭火充油电气设备的灭火常用的方法有:常用的方法有:8 雷电和静电雷电和静电8.1 雷电安全雷

96、电安全 雷雷击击房房屋屋、电电力力线线路路、电电力力设设备备等等设设施施时时,会会产产生生极极高高的的过过电电压压和和极极大大的的过过电电流流,在在所所波波及及的的范范围围内内,可可能能造造成成设设施施或或设设备备的的毁毁坏坏,可可能能造造成成大大规规模模停停电电,可可能能造造成成火火灾灾或或爆爆炸炸,还还可可能能直直接接伤及人畜。伤及人畜。一、雷电的种类一、雷电的种类带电积云是构成雷电的基本条件。带电积云是构成雷电的基本条件。 直击雷直击雷带电积云与地面目标之间的强烈放电成为直击雷。带电积云与地面目标之间的强烈放电成为直击雷。直击雷的放电过程:(参见直击雷的放电过程:(参见P213 图图8-

97、1) 感应雷感应雷感感应应雷雷也也称称为为雷雷电电感感应应或或感感应应过过电电压压。细细分分为为静静电电感感应应雷和电磁感应雷。雷和电磁感应雷。静静电电感感应应雷雷是是由由于于带带电电积积云云接接近近地地面面,在在架架空空线线路路导导线线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。电电磁磁感感应应雷雷是是由由于于雷雷电电放放电电时时,巨巨大大的的冲冲击击雷雷电电流流在在周周围围空空间间产产生生迅迅速速变变化化的的强强磁磁场场引引起起的的。这这种种迅迅速速变变化化的的磁场能在邻近的导体上感应出很高的电动势。磁场能在邻近的导体上感应出很高的电动势。 球雷球雷

98、球球雷雷是是雷雷电电放放电电是是形形成成的的发发红红光光、橙橙光光、白白光光或或其其它它颜颜色色光光的的火火球球。出出现现的的概概率率约约为为雷雷电电放放电电次次数数的的2%,其其直径多为直径多为20cm左右。左右。 雷电侵入波雷电侵入波由由直直击击雷雷火火感感应应雷雷的的影影响响,产产生生于于架架空空线线路路或或空空中中金金属属管道上并向两个方向迅速传播。管道上并向两个方向迅速传播。 一、雷电参数一、雷电参数 雷暴日雷暴日年平均雷暴次数年平均雷暴次数山地雷暴日约为平原的山地雷暴日约为平原的3倍。倍。 雷电流幅值雷电流幅值主放电时冲击电流的最大值。主放电时冲击电流的最大值。 雷电流陡度雷电流陡

99、度雷电流随时间上升的速度。雷电流随时间上升的速度。 雷电冲击过电压雷电冲击过电压 (参见(参见P216 图图8-3)一、雷电的危害一、雷电的危害 电性质的破坏作用电性质的破坏作用因因于于雷雷电电数数百百万万伏伏乃乃至至更更高高的的冲冲击击电电压压和和数数十十至至数数百百千千安的雷电流。安的雷电流。 热性质的破坏作用热性质的破坏作用因于直击雷放电的高温电弧。球类侵入可引起火灾。因于直击雷放电的高温电弧。球类侵入可引起火灾。 机械性质的破坏作用机械性质的破坏作用表现为被击物遭到破坏,甚至爆裂成碎片。表现为被击物遭到破坏,甚至爆裂成碎片。二、防雷的分类二、防雷的分类按照防雷要求,建筑物分为以下三类:

100、按照防雷要求,建筑物分为以下三类: 第一类防雷建筑物第一类防雷建筑物制造、使用和贮存大量危险物质的建筑物;制造、使用和贮存大量危险物质的建筑物; 第二类防雷建筑物第二类防雷建筑物重要性建筑;重要性建筑; 第三类防雷建筑物第三类防雷建筑物次重要性建筑物。次重要性建筑物。一、防雷装置一、防雷装置 接闪器接闪器避雷针、避雷线、避雷网、避雷带均属于接闪器类。避雷针、避雷线、避雷网、避雷带均属于接闪器类。 接闪器保护范围接闪器保护范围接闪器的保护范围可根据模拟试验及运行经验确定接闪器的保护范围可根据模拟试验及运行经验确定 单支避雷针的保护范围:(参见单支避雷针的保护范围:(参见P219 图图8-5) 双

101、支等高避雷针的保护范围:(参见双支等高避雷针的保护范围:(参见P220 图图8-6) 双支不等高避雷针的保护范围:(参见双支不等高避雷针的保护范围:(参见P221 图图8-7) 矩矩形形布布置置的的四四支支等等高高避避雷雷针针的的保保护护范范围围:(参参见见P223 图图8-8) 接闪器材料接闪器材料接接闪闪器器所所用用材材料料应应能能机机械械强强度度和和耐耐腐腐蚀蚀的的要要求求,还还应应有有足够的热稳定性,以能承受雷电流的热破坏作用。足够的热稳定性,以能承受雷电流的热破坏作用。 避雷器避雷器避避雷雷器器并并联联在在被被保保护护设设备备或或设设施施上上,正正常常时时处处在在不不通通的的状态。状

102、态。 载波和残压及其危害载波和残压及其危害 避雷器结构避雷器结构 引下线引下线防防雷雷装装置置的的引引下下线线应应满满足足机机械械强强度度、耐耐腐腐蚀蚀和和热热稳稳定定的的要求。要求。 防雷接地装置防雷接地装置 防雷接地装置材料防雷接地装置材料 接地电阻和冲击换算系数接地电阻和冲击换算系数 跨步电压的抑制跨步电压的抑制 消雷装置消雷装置消消雷雷装装置置由由顶顶部部的的电电离离装装置置、地地下下的的电电荷荷收收集集装装置置和和中中间的连接线组成。间的连接线组成。消消雷雷装装置置是是设设法法在在高高空空产产生生大大量量的的正正离离子子和和负负离离子子,与与带带电电积积云云之之间间形形成成离离子子流

103、流,缓缓慢慢地地中中和和积积云云电电荷荷,并并使使带电积云受到屏蔽,消除落雷条件。带电积云受到屏蔽,消除落雷条件。一、防雷技术一、防雷技术应应当当根根据据建建筑筑物物和和构构筑筑物物、电电力力设设备备以以及及其其他他保保护护对对象象的的类类别别和和特特征征,分分别别对对直直击击雷雷、雷雷电电感感应应、雷雷电电侵侵入入波波等采取适当的防雷措施。等采取适当的防雷措施。 直击雷防护直击雷防护 应用范围和基本措施应用范围和基本措施 二次放电防护二次放电防护防防雷雷装装置置承承受受雷雷击击时时,其其接接闪闪器器、引引下下线线和和接接地地装装置置呈呈现现很很高高的的冲冲击击电电压压,可可能能击击穿穿与与邻

104、邻近近的的导导体体之之间间的的绝绝缘缘,造成二次放电。造成二次放电。 感应雷防护感应雷防护雷雷电电感感应应也也能能产产生生很很高高的的冲冲击击电电压压,在在电电力力系系统统中中应应与与其其他他过过电电压压同同样样考考虑虑;在在建建筑筑物物和和构构筑筑物物中中,应应主主要要考考虑虑有有二二次次放放电电引引起起爆爆炸炸和和火火灾灾的的危危险。险。 静电感应防护静电感应防护 电磁感应防护电磁感应防护 雷电侵入波防护雷电侵入波防护 变配电装置的防护(参见变配电装置的防护(参见P232 图图8-15) 建筑物的防护建筑物的防护其要求(参见其要求(参见P232 表表8-6) 人身防雷人身防雷8.2 静电防

105、护技术静电防护技术 所所谓谓静静电电,并并非非绝绝对对静静止止的的电电,而而是是在在宏宏观观范范围围内内暂暂时失去平衡的相对静止的正电荷和负电荷。时失去平衡的相对静止的正电荷和负电荷。一、静电的产生一、静电的产生 静电的起电方式静电的起电方式 接触接触-分离起电分离起电两两种种物物质质紧紧密密接接触触,界界面面两两侧侧会会出出现现大大小小相相等等、极极性性相相反反的的两两层层电电荷荷。这这两两层层电电荷荷称称为为双双电电层层,其其间间的的电电位位差差称为接触电位差。称为接触电位差。静电序列或静电起电序列:静电序列或静电起电序列: 破断起电破断起电不不论论材材料料破破断断前前其其内内电电荷荷分分

106、布布是是否否均均匀匀,破破断断后后均均可可能能在在宏宏观观范范围围内内导导致致正正、负负电电荷荷的的分分离离,即即产产生生静静电电,这这种起电称为破断起电。种起电称为破断起电。 感应起电(参见感应起电(参见P235 图图8-16) 电荷迁移电荷迁移 固体静电固体静电固固体体物物质质大大面面积积的的接接触触分分离离或或大大面面积积的的摩摩擦擦,以以及及固固体物质的粉碎等过程中,都可能产生强烈的静电。体物质的粉碎等过程中,都可能产生强烈的静电。 人体静电人体静电人人在在活活动动过过程程中中,人人的的衣衣服服、鞋鞋以以及及所所携携带带的的用用具具与与其他材料摩擦或接触分离时,均可能产生静电。其他材料

107、摩擦或接触分离时,均可能产生静电。因因为为人人体体活活动动范范围围较较大大,而而人人体体静静电电又又容容易易被被人人们们忽忽视视,所所以以,由由人人体体静静电电引引起起的的放放电电往往往往是是酿酿成成静静电电灾灾害的重要原因之一。害的重要原因之一。 粉体静电粉体静电塑塑料料粉粉、药药粉粉、面面粉粉、麻麻粉粉、煤煤粉粉和和金金属属粉粉(由由于于粉粉体体处处于于悬悬浮浮状状态态,颗颗粒粒与与大大地地之之间间总总是是通通过过空空气气绝绝缘缘的的,而而与与组组成成粉粉体体的的材材料料是是否否是是绝绝缘缘材材料料无无关关)等等各各种粉体都可能产生静电。粉体静电电压可高达数万伏。种粉体都可能产生静电。粉体

108、静电电压可高达数万伏。 液体静电液体静电液液体体在在流流动动、过过滤滤、搅搅拌拌、喷喷雾雾、喷喷射射、飞飞溅溅、冲冲刷刷、灌灌注注和和剧剧烈烈晃晃动动等等过过程程中中,可可能能产产生生十十分分危险的静电。(参见危险的静电。(参见P236 图图8-17) 蒸气和气体静电蒸气和气体静电蒸蒸气气或或气气体体(非非完完全全纯纯净净气气体体)在在管管道道内内高高速速流流动动或或由由阀阀门门、缝缝隙隙高高速速喷喷出出时时也也会会产产生生危危险险的的静静电。电。一、静电的消失一、静电的消失静电的消失主要有两种方式,即中和和泄漏。静电的消失主要有两种方式,即中和和泄漏。 静电中和静电中和由由于于空空气气中中带

109、带电电粒粒子子的的存存在在,带带电电体体在在同同空空气气的的接接触触中中,其其所所带带电电荷荷逐逐渐渐得得到到中中和和。但但是是,空空气气中中的的自自然然存存在在的的带带电电粒粒子子极极为为有有限限,以以致致这这些些中中和和是是极极为为缓缓慢慢的的。带带电电体体上上的的静静电电通通过过空空气气迅迅速速的中和发生在其他放电的时候。的中和发生在其他放电的时候。静电放电有以下几种形式:(参见静电放电有以下几种形式:(参见P238 图图8-18) 电晕放电电晕放电 刷行放电刷行放电 火花放电火花放电 雷型放电雷型放电 静电泄漏静电泄漏绝绝缘缘体体上上较较大大的的泄泄漏漏有有两两条条途途径径:一一是是绝

110、绝缘缘体体表表面泄漏;二是绝缘体内部泄漏。面泄漏;二是绝缘体内部泄漏。一、静电影响因素一、静电影响因素静静电电产产生生和和积积累累受受材材质质、工工艺艺设设备备和和参参数数、环环境境条件等因素的影响。条件等因素的影响。 材质和杂质的影响材质和杂质的影响 工艺设备和工艺参数的影响工艺设备和工艺参数的影响 环境条件和时间的影响环境条件和时间的影响二、静电的危害二、静电的危害 爆炸和火灾爆炸和火灾静静电电能能量量虽虽然然不不大大,但但因因其其电电压压很很高高而而容容易易发发生生放电形成火源。放电形成火源。 静电电击静电电击静静电电放放电电造造成成瞬瞬间间冲冲击击性性的的电电击击。可可能能间间接接地地

111、造造成成严严重重的后果(造成二次事故)。的后果(造成二次事故)。 妨碍生产妨碍生产一、防静电的措施一、防静电的措施 环境危险程度的控制环境危险程度的控制 取代易燃介质取代易燃介质 降低爆炸性混合物的浓度;降低爆炸性混合物的浓度; 减少氧化剂含量。减少氧化剂含量。 工艺控制工艺控制 材料的选用材料的选用 限制摩擦速度或流速限制摩擦速度或流速 增强静电消散过程增强静电消散过程 消除附加静电消除附加静电 接地和屏蔽接地和屏蔽 导体接地导体接地在生产过程中,以下工艺设备应采取接地措施:在生产过程中,以下工艺设备应采取接地措施: 导电性地面导电性地面 绝缘体接地绝缘体接地 屏蔽屏蔽 增湿增湿绝绝缘缘体体

112、表表面面上上的的水水膜膜能能使使绝绝缘缘体体的的表表面面电电阻阻大大大大降低,加速静电的泄漏。降低,加速静电的泄漏。 抗静电添加剂抗静电添加剂 静电中和器静电中和器静静电电中中和和器器(又又叫叫静静电电消消除除器器):能能够够产产生生电电子子和和离离子子的的装装置置。由由于于产产生生了了电电子子和和离离子子,物物料料上上的的静静电电电电荷荷得得到到相相反反极极性性电电荷荷的的中中和和,从从而而消消除除静电的危险。静电的危险。 感应式中和器:(参见感应式中和器:(参见P248 图图8-22、23) 高压式中和器(参见高压式中和器(参见P248 图图8-24) 放射线中和器:(参见放射线中和器:(

113、参见P249 图图8-25)9 电气安全管理电气安全管理9.1 电气安全组织管理电气安全组织管理一、管理机构和人员一、管理机构和人员二、规章制度二、规章制度三、安全检查三、安全检查四、安全教育四、安全教育五、安全资料五、安全资料9.2 检修安全措施检修安全措施一、安全工作制度一、安全工作制度 工作票制度工作票制度 操作票制度操作票制度 高压倒闸操作应填用操作票高压倒闸操作应填用操作票 填写项目完整准确填写项目完整准确 操作票责任明确操作票责任明确 操作票应有编号操作票应有编号 工作监护制度工作监护制度 工作许可制度工作许可制度 工作简短、转移和终结制度工作简短、转移和终结制度二、停电安全措施二

114、、停电安全措施 停电停电 验电验电 装设临时接地线装设临时接地线 悬挂标示牌和装设遮拦悬挂标示牌和装设遮拦 三、不停电检修三、不停电检修 9.3 电气安全分析和评价电气安全分析和评价一、事故树分析一、事故树分析事事故故树树分分析析是是以以系系统统内内最最不不希希望望发发生生的的事事件件作作为为目目标标,表表示示其其发发生生原原因因的的由由各各种种事事件件组组成成的的逻逻辑辑模型。模型。 事故树的组成和制作事故树的组成和制作 (参见(参见P262 图图9-1、2) 事故树的作用和计算事故树的作用和计算二、评价安全二、评价安全利利用用模模糊糊数数学学的的理理论论对对系系统统的的电电安安全全状状况况

115、进进行行综综合性评价的方法:合性评价的方法: 方法简介方法简介 应用举例应用举例9.4 电工安全用具电工安全用具一、绝缘安全用具一、绝缘安全用具 绝缘杆和绝缘夹钳绝缘杆和绝缘夹钳 绝缘手套和绝缘靴绝缘手套和绝缘靴 绝缘垫和绝缘站台绝缘垫和绝缘站台二、便携式电压指示器和电流指示器二、便携式电压指示器和电流指示器 携带式电压指示器携带式电压指示器携携带带式式电电压压指指示示器器也也叫叫验验电电器器,分分为为高高压压和和低低压压两种,用来检验导体是否有电。两种,用来检验导体是否有电。 携带式电流指示器携带式电流指示器携携带带式式电电流流指指示示器器通通常常叫叫做做钳钳表表或或钳钳形形电电流流表表,有有高高压压和和低低压压钳钳表表之之分分,用用来来在在不不断断开开线线路路的的情情况下测量线路电流。况下测量线路电流。 三、登高安全用具三、登高安全用具 梯子和高登梯子和高登 脚扣和安全带脚扣和安全带四、临时接地线、遮拦和标示牌四、临时接地线、遮拦和标示牌 临时接地线临时接地线 遮拦遮拦 标示牌标示牌五、安全用具的使用和试验五、安全用具的使用和试验 安全用具的使用和保管安全用具的使用和保管 安全用具的试验安全用具的试验 END

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