第1章电气安全基础

第1章电气安全基础第1章电气安全基础安全是时时、事事、处处不能漠视的§1－1电气安全常识§1－2电力系统§1－3电气事故§1－4电流对人体的作用第1章电气安全基础§1－1电气安全常识一、安全电压安全电压是指人体不戴任何防护设备时,触及带电体不受电击或电伤。交流电压上限为50V，直流为72V。交流：42、36、24、12、6V；直流：72、60、48、36、…6V。第1章电气安全基础二、安全色与安全标志安全色是表达安全信息含义的颜色。红色用来表示禁止；蓝色：指令；黄色：警告；绿色：提示、安全与通行等。安全标志由安全色、图形和符号构成，用以表达特定的安全信息。安全标志分为禁止、警告、指令、提示等四类。第1章电气安全基础1、禁止标志禁止人们不安全行为的图形标志，是带斜杠的圆形边框，颜色为白底、红圈红杠黑图案，共23种，如：禁止烟火禁止通行禁止合闸禁止启动第1章电气安全基础2、警告标志提醒人们对周围环境引起注意的图形标志，是正三角形边框，颜色为黄底黑边黑图案，共28种，如：当心触电当心火灾当心坠落当心伤手第1章电气安全基础3、指令标志强制人们必须做出某种动作或采用防范措施的图形标志，是圆形边框，颜色为蓝底白图案，共12种，如：必须加锁必须系安全带必须戴安全帽必须穿防护鞋第1章电气安全基础4、提示标志向人们提供某种信息的图形符号，是正方形边框，颜色为绿底白图案，共3种，如：紧急出口可动火区避险处也可以辅加方向文字，成长方形，如：方向辅助标志第1章电气安全基础三、电气安全距离1、人与带电设备≤1kV：0.1m；10kV：≮0.7m；35kV：≮1.0m；110kV：≮1.5m；220kV：≮3.0m2、遮栏与带电设备≤1kV：无遮栏；10kV：≮0.35m；35kV：≮0.6m；110kV：≮1.5m；220kV：≮3.0m第1章电气安全基础四、家用电器的安全（GB4076.1－98）单相电器电压不超过250V，两相及以上电器电压不超过440V。1、按防触电分类①0类电器②0Ⅰ类电器有基本绝缘，外壳有接地端子。③Ⅰ类电器有基本绝缘，又使外壳通过电源线（第3芯）接地。～金属外壳基本绝缘金属外壳基本绝缘～接地端子接地或接零金属外壳基本绝缘～第1章电气安全基础④Ⅱ类电器具有双重绝缘⑤Ⅲ类电器有基本绝缘，使用安全电压，并用隔离变压器供电，金属外壳附加绝缘基本绝缘～～金属外壳基本绝缘安全隔离变压器2、按防水程度分类普通型；防滴型IPX1；防淋型IPX3；防溅型IPX4；潜水型IPX8。第1章电气安全基础3、家用电器的温升限值A级绝缘：75（矿物油、绝缘漆等，极限工作温度105）；E级绝缘：90（玻璃布、高强漆等，极限工作温度120）；B级绝缘：95（聚脂、玻璃纤维等，极限工作温度130）；F级绝缘：115（层压制品等，极限工作温度155）；H级绝缘：140（云母、有机硅等，极限工作温度180）。4、家用电器的对地绝缘要求≮2MΩ第1章电气安全基础5、电气安全标准国际电工委员会（IEC）是专门从事电工和电子领域的国际标准的制订组织，成立于1906年，其安全标准已遂渐形成完整的体系。IEC标准是国际技术交流和产品贸易中公认的标准，多数工业国家对不经指定单位进行安全认证的电气产品，是绝对禁止进入本国市场的。除IEC标准外，国际上比较有权威、有影响的标准是欧洲的CEE标准和美国的UL标准，二者都是电气设备合格认证标准；其他还有德国的VDE（电气工程师协会）安全规程等。第1章电气安全基础§1－2电力系统与设备一、电力系统概述1、定义：完成电能生产、变换、输送、分配、消费的统一整体。通常由发电厂、送电线路、变电所、配电网和电力负荷组成。~输电线路电能用户电力网电力系统发电机升压变压器降压变压器连接发电厂和用户之间的环节第1章电气安全基础2、电力系统组成（1）发电厂：生产电能，一次能源转换成二次能源(电能)，火/水/核/风/太阳/地热等.（2）电力网（输配电系统）：由变电所和各种不同电压等级的电力线路组成。它的任务是将发电厂生产的电能输送、变换和分配到电能用户。（3）负荷（用户）：电能的生产和传输最终是为了供用户使用。不同的用户，对供电可靠性的要求不一样。根据用户对供电可靠性的要求及中断供电造成的危害或影响的程度，我们把用电负荷分为三级：第1章电气安全基础（a）一级负荷。一级负荷为中断供电将造成人身伤亡并在政治、经济上造成重大损失的用电负荷。（b）二级负荷。二级负荷为中断供电将造成主要设备损坏，大量产品被废，连续生产过程被打乱，需较长时间才能恢复从而在政治、经济上造成较大损失的负荷。（c）三级负荷。不属于一级和二级负荷的一般负荷，即为三级负荷。一级负荷一般应采用两个独立电源供电，二级负荷应由双回线路供电，三级负荷无特殊要求，采用单电源供电即可。第1章电气安全基础220～500kV220～500kV35～110kV图1.1.1电力系统示意图区域变电站终端变电站10kV380/220V地区供配电系统工厂供配电系统M总降变电所6～10kV车间变电所380/220V35～110kV220～500kV火力发电厂～～水力发电厂枢纽变电所升压变电所升压变电所第1章电气安全基础3、电力系统电压等级20世纪80年代，我国修订发布了额定电压的统一等级，共分为以下三类：第一类额定电压是100V以下的电压，主要用于安全照明、蓄电池及直流操作电源。具体有：•直流：6、12、24、36、48；（v）•三相交流：36；•单相交流：12、36。第1章电气安全基础第二类额定电压大于100V、小于1000V的电压，主要用于电力及照明设备。具体有：直流：110、220、440；（v）三相交流：220，380、400；单相交流：127、220。第三类额定电压是1000V以上的电压，主要用于发、输、变、配、用设备。具体有：三相交流：6，10、35、110、220、500、750、1000（kV）第1章电气安全基础用电设备用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。发电机发电机的额定电压一般比同级电网的额定电压高出5%，用于补偿线路上的电压损失。第1章电气安全基础变压器的二次绕组对于用电设备而言，相当于供电设备。第一种情况比用电设备额定电压高10%第二种情况比用电设备额定电压高5%变压器变压器的一次绕组：相当于是用电设备，所以规定变压器一次绕组的额定电压与受电设备额定电压相同。注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相连时，变压器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。其中5%用于补偿变压器满载供电时，一、二次绕组上的电压损失；另外5%用于补偿线路上的电压损失，因此适用于变压器供电距离较长时的情况。当变压器供电距离较短时，可以不考虑线路上的电压损失，只需要补偿满载时变压器绕组上的电压损失即可。第1章电气安全基础线路(电网)电力设备(kV)发电机(kV)变压器电压(kV)额定电压额定电压一次二次33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11353538.5110110121220220242330330363500500550额定电压等级第1章电气安全基础交流电高低压划分标准：电业安全工作规程规定，电气设备分为高压和低压两种：高压：设备对地电压在250V以上者；低压：设备对地电压在250V及以下者。设计、制造和安装规程通常是以1000V为界限来划分电压高低的，一般规定：低压——指额定电压在1000V及以下者；高压——指额定电压在1000V以上者；第1章电气安全基础4.（1）、电能产品货真价实（2）、供电中断后果严重（3）、过渡过程非常迅速（4）、电能难以大量储存第1章电气安全基础二、供电系统接线方式1.放射式：以电源或变电所母线为中心，向各负荷点分别引线的供电方式。优点：供电线路独立，出故障时各不影响，停电机会少，继电保护简单，动作时间短，便于实现自动化。缺点：电源出线回数多，所需开关设备多，投资大。2.干线式：用一条输电线把电源和各负荷点串联起来的供电方式。优点：出线少，投资少。缺点：前段线路公用，增加了故障停电的可能性因而供电可靠性低。3.环式：从电源引出干线，沿途串接各负荷点后又回到电源的供电方式。第1章电气安全基础§1－3电气事故一、电气事故的特点•严重性（危害大）；•抽象性（危害直观识别难）；•广泛性（应用广泛和非用电场所）；•综合性（管理技术并重）第1章电气安全基础二、电气事故分类1.触电事故触电是指人体触及带电体后，电流对人体造成的伤害。它有两种类型，即电击和电伤。（1）电伤－非致命的电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应及电流本身作用造成的人体伤害。电伤会在人体皮肤表面留下明显的伤痕，常见的有灼伤、电烙伤和皮肤金属化等现象。（2）电击电击是指电流通过人体内部，破坏人体内部组织，影响呼吸系统、心脏及神经系统的正常功能，甚至危及生命。在触电事故中，电击和电伤常会同时发生。第1章电气安全基础按照人体触及带电体的方式，电击可分为单相触电、两相触电、跨步低压触电三种情况。1）单相触电当人站在地面上或其他接地体上，人体的某一部位触及一相带电体时，电流通过人体流入大地，称为单相触电，单相触电又可分为中性线接地和中性线不接地两种情况。一般情况下，接地电网里的单相触电比不接地电网里的危险性大。要避免单相触电，操作时必须穿上胶鞋或站在干燥的木凳上。第1章电气安全基础（a）中性点直接接地（b）中性点不直接接地图1第1章电气安全基础2）两相触电两相触电是指在人体与大地绝缘的情况下，同时接触到两根不同的相线，或者人体同时触及到电气设备的两个不同相的带电部位时，电流由一根相线经过人体到另一根相线，形成闭合回路，如图所示。两相触电比单相触电更危险，因为此时加在人体上的是线电压。为救他，立即断开电源！第1章电气安全基础图2两相触电•当发生两相触电时，如线电压为380V，则流过人体的电流高达268mA，只要经过0.186s就可能致人于死地。•但一般发生的机率较小。第1章电气安全基础3）跨步电压触电当带电体接地时有电流向大地流散，在以接地点为圆心，半径20m的圆面积内形成分布电位。人站在接地点周围，两脚之间(以0.8m计算)的电位差称为跨步电压Uk，如图3所示，由此引起的触电事故称为跨步电压触电。高压故障接地处，或有大电流流过的接地装置附近都可能出现较高的跨步电压。离接地点越近、两脚距离越大，跨步电压值就越大。一般10米以外就没有危险。高压线第1章电气安全基础图3跨步电压接地电流电位分布曲线UjUdUk0.8m0.8m20m20m第1章电气安全基础防止触电产生触电事故有以下原因：（1）缺乏用电常识，触及带电的导线。（2）没有遵守操作规程，人体直接与带电体部分接触。（3）由于用电设备管理不当，使绝缘损坏，发生漏电，人体碰触漏电设备外壳。（4）高压线路落地，造成跨步电压引起对人体的伤害。（5）检修中，安全组织措施和安全技术措施不完善，接线错误，造成触电事故。（6）其他偶然因素，如人体受雷击等。第1章电气安全基础1)安全制度(1)在电气设备的设计、制造、安装、运行、使用和维护以及专用保护装置的配置等环节中，要严格遵守国家规定的标准和法规。(2)加强安全教育，普及安全用电知识。(3)建立健全安全规章制度，如安全操作规程、电气安装规程、运行管理规程、维护检修制度等，并在实际工作中严格执行。第1章电气安全基础2)安全措施(1)停电工作中的安全措施。在线路上作业或检修设备时，应在停电后进行，并采取下列安全技术措施：①切断电源。②验电。③装设临时地线。第1章电气安全基础此外,对电气设备还应采取下列一些安全措施:①电气设备的金属外壳要采取保护接地或接零。②安装自动断电装置。③尽可能采用安全电压。④保证电气设备具有良好的绝缘性能。⑤采用电气安全用具。⑥设立保护装置。⑦保证人或物与带电体的安全距离。⑧定期检查用电设备。第1章电气安全基础372、静电危害事故定义：物体表面过剩或不足的静止的电荷，静电荷的积聚静电放电：两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感