安全生产技术--电气安全技术培训.

安全生产技术----电气安全技术培训中复连众--环安部--郁正龙第一节电气危险因素及事故种类根据能量转移论的观点，电气危险因素是由于电能非正常状态形成的。电气危险因素分为触电危险、电气火灾爆炸危险、静电危险、雷电危险、射频电磁辐射危害和电气系统故障等。按照电能的形态，电气事故可分为触电事故、雷电事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故。一、触电触电分为电击和电伤两种伤害形式。1、电击电击是电流通过人体，刺激机体组织，使肌体产生针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、血压异常、昏迷、心律不齐等而造成伤害的形式。严重时会破坏人的心脏、肺部、神经系统的正常工作，形成危及生命的伤害。感知电流。指引起感觉的最小电流。感觉为轻微针刺，发麻等。就平均值（概率50%）而言，男性约为1.1mA；女性约为0.7mA。摆脱电流。指能自主摆脱带电体的最大电流。超过摆脱电流时，由于受刺激肌肉收缩或中枢神经失去对手的正常指挥作用，导致无法摆脱带电体。就平均值，男性约为16mA；女性约为10.5mA；就最小值（可摆脱概率99.5%）而言，男性为9mA；女性约为6mA。电击类型：直接电击。人体直接触及了正常运行条件下的带电设备所形成的电击。间接电击。人体接触了故障状态下，原本正常不带电的设备的外露部分或设备以外的可导电部分变成带电状态，人体与上述故障状态下带电的可导电部分触及形成的电击。电击可分为单相电击（事故70%）、两相电击和跨步电压电击三种。二、电气火灾和爆炸电气火灾爆炸是由电气引燃源引起的火灾和爆炸。电气装置在运行中产生的危险温度、电火花和电弧是电气引燃源主要形式。在爆炸性气体（包括可燃液体的蒸汽）、爆炸性粉尘环境及火灾危险环境，电气线路、开关、熔断器、插座、照明器具、电热器具、电动机等均可能引起火灾和爆炸。1、电气引燃源。（1）危险温度。形成危险温度的典型情况有：短路、过载、漏电、接触不良、铁心过热、散热不良、机械故障、电压异常、电热器具和照明器具、电磁辐射能量。（2）电火花和电弧。电火花是电极间的击穿放电，电弧是大量电火花汇集而成的。电弧形成后的弧柱温度可高达6000-7000度，甚至10000度以上。高温高热构成危险火源，在有爆炸危险的场所、电火花和电弧是十分危险的因素。电火花和电弧可分为工作电火花及电弧、事故电火花及电弧。工作电火花及电弧。是指设备正常工作或正常操作过程产生的电火花。例如，刀开关、断路器、接触器、控制器接通和断开线路时会产生电火花；插头拨出或插入时的火花；直流电动机的电刷与换向器的滑动接触处、异步电机的电刷（手持电动工具）等。切断感性电路时，断口处火花能量较大，危险性较大，危险性也较大。当该火花能量超过周围爆炸性混合物的最小引燃能量时，即可能引起爆炸。事故电火花及电弧。是指线路或设备发生故障时出现的火花。如绝缘损坏、导线断线或连接松动导致短路或接地时产生的火花。事故火花还包括外部原因产生的火花，如雷电直接放电及二次放电火花、静电火花、电磁感应火花等。除上述外，电动机转子与定子发生摩擦（扫膛），或风扇与其他部件相碰也都会产生火花，这是由碰撞引起的机械性质的火花。2、电气装置及电气线路发生燃爆（1）油浸式变压器火灾爆炸。（变压器油的闪点在130-140度之间）如果因故障原因，短时间内绝缘油因高温或电弧分解成易燃气体，如果故障持续时间过长，易燃气体愈来愈多，使变压器内部温度急剧上升，若安全保护装置（气体继电器、防爆管等）未能有效动作，会导致油箱断简炸裂，发生喷油燃烧。（2）电动机着火。异步电机火灾危险性是由于制造工艺和操作运行等原因造成的。如电压波动、频率过低、电机过载、堵转、扫膛、电机绝缘破坏，发生相间、匝间短路；绕组断线或接触不良；以及选型各启动方式不当等。三相异步电机如果发生某相断线，则形成了缺相运行。（3）电缆火灾爆炸。导线电缆发生短路、过载、局部过热、电火花或电弧等故障状态时，所产生的热量将远远超过正常状态。常见起因有，电缆绝缘层损坏、电缆接头接线不规范存故障、堆积在电缆上的粉尘起火、可燃气体从电缆沟窜入变、配电室、高压配电室进入小动物等。三、雷电危害1、雷电的种类、危害形式和事故后果（1）雷电种类直击雷。雷云与大地目标之间的一次或多次放电称为对地闪击。闪击直接击于建筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者称为直击雷。直击雷的每次放电过程包括先导放电、主放电、余光三个阶段。大约有50%的直击雷有重复放电特征。每次雷击有三四个冲击至数十个冲击。一次直击雷的全部放电时间一般超过500ms。闪电感应。又称雷电感应。闪电发生时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花放电。球雷。球雷是雷电放电时形成的发红光、白光或其他颜色光的火球。从电学角度考虑，球雷应当是一团处在特殊状态下的带电气体。此外，直击雷和闪电感应都能在架空线路、电缆线路或金属管道上沿线路或管道的两个方向迅速传播的闪电电涌（即雷电波）侵入。（2）雷电的危害电性质的破坏作用。破坏高压输电系统，毁坏发电机、电力变压器等电气设备的绝缘；引起短路导致火灾或爆炸事故；二次放电的电火花也可能造成电击、伤害生命；电磁辐射对通讯系统造成干扰；对飞行器造成事故。热性质的破坏作用。直击雷放电的高温电弧能直接引燃邻近的可燃物。机械性质的破坏作用。巨大的雷电流通过被击物，使用物体缝隙中的气体剧烈膨胀，缝隙中的水分也急剧蒸发汽化为大量气体，导致被击物破坏或爆炸。大规模停电。2、雷电参数雷暴日。只要一天之内能听到雷声的就算一个雷暴日。年雷暴日数用来衡量雷电活动的频繁程度。雷暴日通常指一年内的平均雷暴日数，即年平均雷暴日，单位d/a。雷暴日愈大，说明雷电活动愈频繁。我国把年平均雷暴日不超过15d/a的地区划为少雷区，超过40d/a划为多雷区，在防雷设计时，需要考试当地雷暴日条件。当然防雷检测也应当在进入雷暴日周期前进行检测。连云港雷暴日为29.6d/a。四、静电危害1、静电的危害形式和事故后果在生产工艺过程中以及操作人员的操作过程中，某些材料的相对运动、接触与分离原因导致了相对静止的正电荷和负电荷的积累，即产生了静电。由此产生的静电其能量不大，不会直接使人致命。但高压数十千伏以上的电压放电会产生电火花，可引燃危险化学物质。人体因受静电电击的刺激，可能引发二次事故，如坠落、跌伤等。2、静电的特性（1）静电的产生。接触分离起电、破断起电、感应起电、电荷迁移、固体静电、人体静电、粉体静电、液体静电、蒸气和气体静电。（2）静电的消散。中和与泄漏是静电消失的两种主要方式，前者主要是通过空气发生的；后者主要是通过带电体本身及其相连接的其它物体发生，如接地线就是很好的消除设备。五、电气装置故障危害1、断线、短路、异常接地、漏电、误合闸、电气设备或电气元件损坏、电子设备受电磁干扰而发生误动作、控制系统硬件或软件的偶然失效等都属于电气装置故障。其主要危害在于电气装置故障在一定条件下会引发转化为造成人员伤亡及重大财产损失的事故。2、引起火灾和爆炸。电气装置故障产生的危险温度、电火花、电弧等可能构成引燃源，引起火灾和爆炸的发生。3、异常停电。异常停电在某些特定场合会造成设备损失和人身伤亡，如正在吊运的行吊车，因骤然停电而失控，导致吊物失衡、失稳造成人员碰伤。4、异常带电。因电路故障导致原本不带电的设备外壳带电，形成触电危险条件。第二节触电防护技术所有电气装置都必须具备防止电击危害的直接接触和间接接触防护措施。一、直接接触电击防护措施绝缘、屏护和间距是触电事故以及防止接触电击的基本防护措施。其主要作用是防止人体触及或过分接近带电体造成触电事故以及防止短路、故障接地等事故。1、绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。良好的绝缘也是保证电气系统正常运行的基本条件。绝缘材料又称为电介质，其导电能力很小，但并非绝对不导电。工程上应用的绝缘材料电阻率一般都不低于107Ω.m。绝缘材料的品种很多，一般分为：气体绝缘材料、液体绝缘材料、固体绝缘材料。每种绝缘材料都有其极限耐热温度，当超过这一极限温度时，其老化将加剧，电气设备的寿命就缩短。耐热分级极限温度/℃Y90A105E120B130F155H180C›180（2）间距。是指带电体与地面之间、带电体与其它设备和设备之间、带电体与带电体之间必需的安全距离。间距的作用是防止人体触及或接近带电体造成触电事故；避免车辆或其它器具碰撞或过分接近带电体造成事故；防止火灾、过电压放电及各种短路事故，以及方便操作。在间距的设计选择时，既要考虑安全的要求，同时也要符合人-机工效学的要求。线路经过地区线路电压≦1kv1-10kv35kv居民区66.57非居民区55.56不能通航或浮运的河、湖（冬季水面）55-不能通航或浮运的河、湖（50年一遇的洪水水面）33-交通困难地区44.55导线与地面和水面的距离/m（3）检修间距。低压操作时，人体及其所携带工具与带电体之间的距离不得小于0.1m。二、间接接触电击防护措施1、IT（保护接地）系统如图所示：L1、L2、L3是相线，N是中性点，Z是配电网对地绝缘阻抗，由绝缘电阻R（MR级）和分布电容C（电缆约0.06UF/KM）并联构成。保护接地的做法是将电气设备在故障情况下可能呈现危险电压的金属部位经接地线、接地体同大地紧密地连接起来；其安全原理是通过低电阻接地，把故障电压限制在安全范围以内。但应注意漏电状态并未因保护接地而消失。IT系统的字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地，字母T表示电气设备外壳接地。保护接地适用于各种不接地配电网，如一些1-10kv配电网，煤矿井下低压配电网等。这类配电网中，凡由于绝缘损坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部位、除另有规定外，均应接地。在380V不接地低压系统中，一般要求保护接地电阻RE≦4Ω。当配电变压器或发电机的容量不超过100KV.A时要求RE≦10Ω。在不接地的10KV配电网中，如果高压设备与低压设备共用接地装置，要求接地电阻不超过10Ω。2、TT（接零保护）系统，如图所示：中性点的接地RN叫做工作接地，中性点引出的导线叫做中性线（也叫工作零线）。TT系统的第一个字母T表示配电网直接接地，第二个字母T表示电气设备外壳接地。TT系统的接地RE虽然可以大幅度降低漏设备上的故障电压，使触电危险性降低，但单凭RE的作用一般不能将触电危险降低到安全范围以内。另外，由于故障回路串联有RE和RN，故障电流会很大，可能不足以使保护电器动作，故障得不到迅速切除。因此，采用TT系统必须装设剩余电流动作保护装置或过电流保护装置，并优先采用前者。TT系统主要用于低压用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。3、TN（接零、接地保护）系统，如图所示：TN系统相当于传统的保护接零系统。典型的TN系统如图所示，PE是保护零线，RS叫做重复接地。TN系统中的字母N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间直接连接。保护接零的安全原理是当某相带电部分碰连设备外壳时，形成该相对零线的单相短路，短路电流促使线路上的短路保护元件迅速动作，从而把故障设备电源断开，消除电击危险。虽然保护接零也能降低漏电设备上的故障电压，但一般不能降低到安全范围以内。TN系统分为TN-S,TN-C-S,TN-C三种类型TN-S系统是PE线与N线完全分开的系统；TN-C-S系统是干线部位的前段与N线共用为PEN线，后一段PE线与N线分开的系统；TN-C系统是干线部分PE线与N线完全共用的系统。应当注意，支线部分的PE线是不能与N线共用的。TN-S系统的安全性能最好，正常工作条件，外露导电部分和保护导体均呈零电位，被称为是最“干净”的系统。有爆炸危险、火灾危险性大及其他安全要求高的场所应采用TN-S系统；厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TN-C-S系统；触电危险性小、用电设备简单的场合可采用TN-C系统。保护接零用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点直接接地的220V/380V三相四线配电网。应用保护接零应注意下列安全要求。（1）在同一接零系统中，一般不充许部分或个别设备只接地