第七章用电设备安全

节目录退出节目录退出第七章用电设备安全第一节用电设备的保护第二节电气设备的类型及其适用范围第三节三相异步电动机第四节低压配电电器第五节低压控制电器第六节三相异步电动机控制线路第七节手持式电动工具第八节电气照明装置第九节低压供电的进户、总配电装置和量电节目录退出第一节用电设备的保护一、过载保护二、短路保护三、欠压保护四、失压保护五、断相保护六、防止误操作节目录退出第一节用电设备的保护•为什么要对用电设备进行保护？用电设备在运行过程中，因受外界的影响，如冲击、压力、潮湿、异物侵入，或因内部材料的缺陷、老化、磨损、受热、绝缘损坏以及因运行过程中的误操作等原因，有可能发生各种故障和不正常的运行情况，因此有必要对用电设备进行保护。•对用电设备进行保护的形式有哪些？对电气设备进行的保护一般有过载保护、短路保护、欠压保护、失压保护、过流保护、断相保护、防误操作保护、联锁保护、限位保护和弱磁保护等，下面将择要分别介绍。节目录退出一、过载保护•过载：过载是指用电设备的工作电流超过其额定电流的情况。•危害：长时间的过载，将使电气设备的载流部分和绝缘材料过度发热，从而使绝缘加速老化或遭受破坏，寿命缩短，严重时会损坏电气设备。•措施：电气设备具有过载能力即具有一定的过载而又不危及安全的能力。对连续运转的电动机都要有过载保护。电气设备装设自动切断电流或限止电流增长的装置，如热继电器、熔断器、低压断路器（自动空气开关）和有延时的过电流继电器等作为过载保护。节目录退出二、短路保护•短路：电气设备由于各种原因相接或相碰，产生电流突然增大的现象叫短路。短路一般分为相间短路和对地短路两种。相间短路－－相线之间相碰叫相间短路；对地短路－－相线与地线、与接地导体或与大地直接相碰叫对地短路。•造成短路的主要原因有哪些？1、线路老化，绝缘破坏而造成短路；2、电源过电压，造成绝缘击穿；3、小动物（如蛇、野兔、猫等）跨接在裸线上；4、人为的多种乱拉乱接造成；5、室外架空线的线路松弛，大风作用下碰撞；6、线路安装过低与各种运输物品或金属物品相碰造成短路。节目录退出二、短路保护•危害：短路能在瞬间释放很大热量，使电气设备的绝缘受到损伤，甚至把电气设备烧毁。大的短路电流，可能在用电设备中产生很大的电动力，引起电气设备的机械变形甚至损坏。短路还可能造成故障点及附近的地区电压大幅度下降，影响电网质量。•措施：电气设备一般常采用熔断器、低压断路器、过电流继电器等作为短路保护。短路保护应当设置在被保护线路接受电源的地方。一旦电路发生短路时，这些保护电器就会立即动作，迅速切断电源，从而起到保护作用。节目录退出三、欠压保护•欠压：当电网电压降低时，电器设备便在欠压下运行。•危害：如电动机在欠压下运行，定子电流就会增加，如不采取保护措施，时间一长将会使电动机过热损坏。另外，欠压将引起一些电器释放，使线路不能正常工作，有可能导致人身设备事故。•措施：实现欠压保护的电器有接触器和电磁式电压继电器，前者较常用。当电网电压过低时，接触器会自动释放，其主触点和自锁触点断开，切断主控电路电源，从而避免电器设备欠压运行。节目录退出四、失压保护•失压：生产机械在工作时，突然停电，电源电压下降为零，电动机停转，生产机械的运动部件也随之停转。•危害：当失压时，如不拉下电源开关，当电网重新供电时，电动机将自行起动，很可能会造成人身和设备事故。•措施：通常由接触器和中间继电器提供失压保护。当突然停电时接触器和中间继电器失电释放，触头复位，切断主控电路电源。当电网恢复供电时，若不从新按下起动按钮，接触器不会得电，电动机不会自行起动，从而实现了失压保护。节目录退出五、断相保护•断相：三相异步电动机三相绕组通入三相交流电，产生均衡的旋转磁场，这是三相异步电动机运行的基本条件。所谓断相，就是三相供电电源中缺少一相或三相绕组中有任何一相断开的情况。节目录退出五、断相保护•造成供电电源一线断开的原因是：低压熔断器或刀闸接触不良；接触器由于长期频繁动作而触头烧毛，以至不能可靠接通；熔丝由于使用周期过长而氧化腐蚀，以致受起动电流冲击烧断；电动机出线盒或接线端子脱开等等。此外，由于供电系统的容量增加，采用熔断器作为短路保护，结果也使电动机断相运行的可能性增大。为此，国际电工委员(IEC)规定：凡使用熔断器保护的地方，应设有防止断相的保护装置。节目录退出五、断相保护•电动机断相运行的后果：由于电动机的接法不同，断相运行的情况也比较复杂。以星形接法的电动机在起动前电源一线或绕组一相断开为例，电动机因没有起动转矩而不能自行起动，此时，其余两相通过的电流为三相运行起动时的86.6%，又因起动电流为电动机额定电流的6~7倍，所以起动前断相除断开的一相绕组外，其余两相绕组将被绕坏。节目录退出五、断相保护•措施：各种断相保护的产品比较多，就其原理而言，不外乎是参数平衡检测和热效应检测（温度检测）两大类。参数平衡检测：属于断相检测保护，在断相发生后，立即把检测到的电压或电流信号作用于执行元件，把电动机从电源上予以切除或发出报警信号；热效应检测：属于过热保护（热敏元件），断相后电机仍继续运行，直到温升超过极限值时才停止运转。节目录退出五、断相保护•措施：而从执行断相保护的元件而言，一般分为：利用断相信号直接推动电磁继电器动作的电磁式断相保护；利用断相信号，通过电子线路动作的电子式断相保护；利用热继电器或热敏元件的断相保护；也有将过载、短路、断相保护合为一体的综合保护器。节目录退出六、防止误操作为了防止误操作，设备上应具有能保护长久、容易辩认而且清晰的标志或标牌。这些标志给出安全使用设备所必需的主要特征。例如额定参数、接线方式、接地标记、危险标志、可能有的特殊操作类型和运行条件的说明等。由于设备本身条件有限，不能在其上注出时，则应有安装或操作说明书，使用人员应该了解注意事项。电气控制线路中应按规定装设紧急开关，防止误起动的措施，相应的联锁或限位保护。在复杂的安全技术系统，还要装设自动监控装置。此外尚有过流保护、弱磁保护等。节目录退出第二节电气设备的类型及其适用范围一、工作环境的分类二、电气设备的类型及其适用范围节目录退出第二节电气设备的类型及其适用范围电气设备的品种繁多，类型不一，其适用的范围也不尽相同，这里从触电危险性角度出发，讨论通用电气设备对于不同环境的适用范围。节目录退出一、工作环境的分类1、普通环境从触电危险性的角度考虑，工作环境可分为普通环境、危险环境、高度危险环境。即触电危险性小的环境。这类环境是干燥的（相对湿度不超过75%），无导电性粉尘，且金属占有系数（金属物品所占的面积与建筑面积之比）不超过20%，地坪由木材、沥青或瓷砖等非导电材料制成的环境。属于这类环境的有仪表装配大楼，一般机械厂的中央试验室、办公室、住宅以及公共建筑物和生活建筑物。节目录退出一、工作环境的分类2、危险环境危险环境是指具有下列条件之一的环境：（1）潮湿（相对湿度大于75%）；（2）有导电性粉尘；（3）金属占有系数大于20%（4）炎热、高温（气温经常高于30℃）（5）有泥、砖、湿木板、钢筋、混凝土、金属或其他导电性的地面。属于这类环境的有机械厂的金工车间和锻工车间、水泵房、空气压缩站、室内外变配电站、成品库、车辆房。节目录退出一、工作环境的分类3、高度危险环境高度危险环境是指特别潮湿（相对湿度接近100%），有腐蚀性气体，有蒸汽或游离物的环境。凡具有危险环境条件中两者，也属于高度危险的环境。属于这类环境的有机械厂的铸工车间、锅炉房、酸洗车间、电镀车间、印染厂的调色漂染车间和化工厂的大多数车间等。必须指出：各种环境由于在不同的程度上要受到季节、天气等外界因素的影响，任何环境都不可能是一成不变的，因此，上述分类是指一般的情况。另外，潮气、粉尘、腐蚀性气体或蒸气以及高温，都会对电气设备的绝缘起破坏作用，增加触电的危险。节目录退出二、电气设备的类型及其适用范围1、开启式电气设备及其适用范围电气设备大体有以下几种类型，并且各有其使用范围：特点：开启式电气设备价格便宜，散热好。但这种设备没有任何防护装置，灰尘、铁屑、水滴及油垢等容易进入其内部，影响其正常工作和寿命，人也很容易触及带电体。适用范围：因此，只能在干燥、清洁、触电危险性小、人不易接近的环境中使用。节目录退出二、电气设备的类型及其适用范围2、防护式电气设备及其适用范围特点：防护式电气设备的带电部分有网罩加以防护，人不易触及其带电体，通风冷却条件较好，并能防止水滴、铁屑等物进入。但不能防止潮气和灰尘侵入。适用范围：因此只能用于比较干燥、粉尘不多、无腐蚀性气体和爆炸性气体等触电危险性小的环境。节目录退出二、电气设备的类型及其适用范围3、封闭式电气设备及其适用范围特点：封闭式电气设备带电部分有严密的罩盖，潮气、粉尘等不易侵入。适用范围：这种设备可用于潮湿、尘土多、有腐蚀性气体、易引起火灾和易受风雨侵蚀等触电危险性较大的环境中，如纺织厂、水泥厂。节目录退出二、电气设备的类型及其适用范围4、密封式电气设备及其适用范围特点：密封式电气设备内外完全隔离。适用范围：可用于触电危险性大的环境，如潜水泵等。节目录退出二、电气设备的类型及其适用范围5、防爆式电气设备及其适用范围特点：防爆式电气设备内外完全隔离。适用范围：可用于触电危险性大且有易燃、易爆气体的危险环境中，如煤气站、油库及矿井等场所。节目录退出第三节三相异步电动机一、三项异步电动机的结构二、三相异步电动机使用前的检查三、三相异步电动机启动中的注意事项四、三相异步电动机运行中的监视与维护五、三相异步电动机的常见故障及排除方法节目录退出第三节三相异步电动机概述：电动机是一种将电能转换成机械能的动力设备。三相异步电动机结构简单、坚固耐用、维护方便、体积小、易起动、成本低，在工农业生产中有着广泛的应用。节目录退出一、三项异步电动机的结构：节目录退出一、三项异步电动机的结构：1、定子（1）、机座：起固定和支撑定子铁心的作用，一般用铸铁制造。（2）、定子铁心：由厚0.35~0.5mm的硅钢片冲叠而成，以减少损耗，铁心内开有均匀的槽，嵌放定子绕组。（3）、定子绕组：由完全相同的三个绕组组成，空间互差120度，可接成Y或Δ。定子是电动机的静止部分，定子由机座、定子铁心、定子绕组组成：节目录退出一、三项异步电动机的结构：2、转子（1）、转子铁心：和定子铁心一样，既是电动机磁路的一部分，又能安放转子绕组。（2）、转子绕组：有笼型和绕线型两种。1）笼型绕组：导体用铜条或铝条，两头用端环联接。结构可靠简单，但是转子电阻固定。2）绕线型转子：接成星型的三相绕组通过滑环与外电路联接，便于串入电阻改善电动机的运行性能。转子是电动机的转动部分，转子由转子铁心和转子绕组组成：节目录退出二、三相异步电动机使用前的检查对新安装或久未运行的电动机，在通电使用之前必须作下列检查工作：1、看电动机是否清洁，内部有无灰尘或脏物等，一般可用不大于0.2兆帕（2个大气压）的干燥压缩空气吹净各部分的污物。如无压缩空气，也可用手风箱（通称皮老虎）吹，或用干抹布擦抹，不应用湿布或沾有汽油、煤油、机油的布擦抹。节目录退出二、三相异步电动机使用前的检查2、拆除电动机出线端子上的所有外部接线，用兆欧表测量电动机各相绕组之间及每相绕组与地（机壳）之间的绝缘电阻，看是否符合要求。按要求，电动机每1千伏工作电压，绝缘电阻不得低于1兆欧，一般额定电压为380伏的三相异步电动机，绝缘电阻应大于0.5兆欧以上才可使用。如绝缘电阻较低，则应先将电动机进行烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才可通电使用。节目录退出二、三相异步电动机使用前的检查3、对照电动机铭牌标明的数据，检查电动机定子绕组的联接方法是否正确（Y接法还是Δ接法），电源电压、频率是否合适。4、检查电动机轴承的润滑脂（油）是否正常，观察是否有泄漏的印痕，转动电动机转轴，看转动是否灵活，有无摩察声或其它异声。5、检查电动机接地装置是否良好。6、检查电动机的启动设备是否完好，操作是否正常；电动机所带的负载是否良好。节目录退出三、三相异步电动机启动