1、原首都经济贸易大学 安全与环保学院 杨有启 感谢大家光临！,电气安全 （综合教师班）,内 容,第一部分 触电事故及预防 一、电气事故 二、触电事故分析 三、触电事故对策 第二部分 电气防火与防爆 一、电气引燃源 二、危险物质和危险环境 三、防爆电气设备和防爆电气线路 四、电气防火防爆措施,电工培训学时简表,单位：学时,注：除北京市外，均为用于独立取证的学时。北京市规定必须先取低压证，后取高压证，相当于北京高压电工的总学时数为高、低压学时数之和。,关于电工培训学时,一、电气事故,老聃(李耳)论安全：祸兮福之所倚,福兮祸之所伏。,电气事故是与电（能）有关的事故。按事故状态分为人身事故、设备事故、停
2、电事故、电气火灾等。,第一部分 触电事故及预防,按照构成电气事故的电能的形态，电气事故分为五类。即：,触电事故 雷电事故 静电事故 电磁辐射事故 电路故障及事故,简况：某铸造车间，4人检修大型混砂机，请来电工配合。配电方式如图。电工停混砂机接触器，用小竹片清洁按钮。误合，混砂机起动。1人准备进入，缩腿幸免；1人抓住横梁幸免；1人多处骨折，当日死亡；1人内脏破裂，次日死亡。,简析：设计者缺乏安全意识，分路接触器上方应有分路刀开关。电工缺少安全意识，在此情况下，停电后应拔下控制回路的保险。,典型事例,1、触电事故,是由电流形态的电能造成的事故，分为电击和电伤，是电气事故中最多见的人身事故。,(1)
3、 电击,是电流直接作用于人体造成的伤害。分为：直接接触电击：触及正常状态下带电的带电体发生的电击。间接接触电击：触及正常状态下不带电而故障状态下意外带电的带电体发生的电击。电击的特点是伤害人体内部、致命电流小、无明显伤痕,(2)电伤,是电流转换成其他形式的能量作用于人体造成的伤害。包括：电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属化、电烙印、电气机械性伤害等。,2、雷电事故,是由自然界相对静止的正电荷、负电荷造成的事故。,(1)雷电产生和基本特征,科学的，“雷者，太阳之激气也！” 不科学的，“天怒！”,(2)雷电种类,直击雷,每次雷击有三、四个至数几十个冲击。第一个冲击的先导放电是跳跃式先驱放电，第二个以后的
4、先导放电是箭形先驱放电。,静电感应雷,电磁感应雷,球雷,球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色光的火球。出现的概率约为雷电放电次数的2%。其直径多为20cm左右；其运动速度约为2m/s或更高一些；其存在时间为数秒钟到数分钟。球雷是一团处在特殊状态下的带电气体。球雷可能从门、窗、烟囱等通道侵入室内。球雷可能无声地消失，也可能发出丝丝的声音，也可能发生剧烈的爆炸。,九年既渡有火自上覆于下至于王屋流为乌其色赤其声魄云,(3)雷电的特点,冲击性强 雷电放电时间极短，从而表现出很强的冲击性。,雷电流幅值很大 雷电流幅值可高达数十至数百千安。雷电流幅值越大者出现的概率越小。100kA的雷电流幅
5、值对应的概率约为12%。,冲击过电压很高 直击雷冲击过电压可高达数千千伏、感应雷冲击过电压可高达数百千伏。,雷电流陡度大，有高频特征。,(4)雷电的危害,爆炸和火灾 电击 毁坏设备和设施 大规模停电,(5)防雷分类,建筑物按其火灾和爆炸的危险性、遭受雷击时人身伤亡的危险性、遭受雷击的可能性及其政治经济价值分为三类。,下列建筑物应划为第二类防雷建筑物：国家级重点文物保护的建筑物。国家级的会堂、办公楼、档案馆、大型展览馆、国际机场、大型火车站、国际港口客运站、国宾馆、大型旅游建筑、大型体育场。国家级记算中心、通讯枢纽以及对国民经济有重要意义的装有大量电子设备的建筑物。制造、使用和贮存爆炸危险物质，
6、但电火花不易引起爆炸，或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物。如油漆制造车间、氧气站、易燃品库等。2区、11区及某些1区属于第二类防雷建筑物。有爆炸危险的露天气罐和油罐。年预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公楼及其它重要的或人员密集的公共建筑物。年预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。,第一类防雷建筑物,凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量危险物质的建筑物，遇电火花会引起爆炸，从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物应划为第一类防雷建筑物。如火药制造车间、乙炔站、电石库、汽油提炼车间等。0区、20区及某些1区属于第一类防雷建筑物。,第二类防雷建筑物,下列建
7、筑物应划为第三类防雷建筑物：省级重点文物保护的建筑物和省级谠案馆。年预计雷击次数大于和等于0.012次/a、小于和等于0.06次/a的部、省级办公楼及其它重要的或人员密集的公共建筑物。年预计雷击次数大于和等于0.06次/a、小于和等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。年预计雷击次数大于和等于0.06次/a的一般性工业建筑物。考虑到雷击后果、周围条件等因素，确定需要放雷的21区、22区、23区火灾危险环境的建筑物。年平均雷暴日15d/a以上地区高度15m及15m以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物；年平均雷暴日15d/a及15d/a以下地区高度20m及20m以上的烟囱、水塔等孤立高耸的
8、建筑物。,第三类防雷建筑物,建筑物年预计雷击次数N按下式计算：,式中 K 校正系数，一般情况下取K=1;位于旷野孤立的建筑物取K=2；金属屋面砖木结构的建筑物取K=1.7；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、特别潮湿处、土山顶部、山谷风口等处易受雷击的建筑物取K=1.5；TD 年平均雷暴日(d/a）；AE 建筑物截收相同雷击次数的等效面积(m2）。,等效面积按下式计算,当建筑物高度小于H100m时，建筑物每边扩大尺寸按建筑物高度H计算。等效面积为,当建筑物各部高度不等时，应算出各点的扩大尺寸。扩大尺寸后外端连线内的面积为等效面积。,附：建筑物年预计雷击次数计算方法,当
9、建筑物高度小于H100m时，建筑物每边扩大尺寸D为,建筑物等效面积是实际平面积向外扩大后的面积，应按以下方法考虑：,上列两式中，长度均以m为单位、面积以m2为单位。,一套完整的防雷装置包括接闪器或避雷器、引下线和接地装置。 除避雷针、避雷线、避雷网、避雷带可作为接闪器外，建筑物的金属屋面可作为不使用或贮存大量爆炸危险物质的建筑物的接闪器。 接闪器的保护范围现有两种计算方法。对于建筑物，接闪器的保护范围按滚球法计算；对于电力装置，接闪器的保护范围按折线法计算。保护范围内被击中的概率在0.1%以下 。,(6)防雷措施,防雷装置,接闪器常用材料的最小尺寸,用金属屋面作接闪器时,金属板之间的搭接长度不
10、得小于100mm。金属板下方无易燃物品时,其厚度不应小于0.5mm;金属板下方有易燃物品时，为了防止雷击穿孔,所用铁板、铜板、铝板厚度分别不得小于4mm、5mm、7mm；金属板不得有绝缘层。,防雷引下线也应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。引下线一般采用圆钢或扁钢。其尺寸和防腐蚀要求与避雷网、避雷带相同。如用钢绞线作引下线，其截面积不得小于25mm2。用有色金属导线作引下线时，应采用截面积不小于16mm2的铜导线。引下线应沿建筑物外墙敷设,并应避免弯曲，经最短途径接地。建筑艺术要求高者可以暗设，但截面积应加大一级。建筑物的金属构件（如消防梯等）可用作引下线，但所有金属构件之间均应连成电气通路
11、，并连接可靠。引下线距地面高约1.8m处应设断接卡。第一类和第二类防雷建筑物至少应有两条引下线，其间距离分别不得大于12m和18m；第三类防雷建筑物周长超过25m或高度超过40m时也应有两条引下线，其间距离不得大于25m。在易受机械损伤的地方，地面以下0.3m至地面以上1.7m的一段引下线应加竹管、角钢或钢管保护。采用角钢或钢管保护时，应与引下线连接起来，以减小通过雷电流时的电抗。引下线截面锈蚀30%以上者也应予以更换。,引下线,防雷接地装置,除独立避雷针外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其他接地装置共用。防雷接地装置所用材料应大于一般接地装置的材料。防雷接地电阻一般指冲击接地
12、电阻。接地电阻值视防雷种类和建筑物类别而定。独立避雷针的接地电阻一般不应大于10；附设接闪器每一引下线的接地电阻一般也不应大于10，但对于不太重要的第三类建筑物可放宽至30。防感应雷装置的接地电阻不应大于10。防雷电侵入波的接地电阻，视其类别和防雷级别不应大于530。冲击接地电阻一般不等于工频接地电阻。这是因为极大的雷电流自接地体流入土壤时，接地体附近形成很强的电场，击穿土壤并产生火花，相当于增大了接地体的泄流面积，减小了接地电阻；同时，在强电场的作用下，土壤电阻率也有所降低，也使接地电阻有减小的趋势。另一方面，由于雷电流陡度很大，有高频特征，使引下线和接地体本身电抗增大；如接地体较长，其后部
13、泄放电流还将受到影响，使接地电阻有增大的趋势。一般情况下，冲击接地电阻小于工频接地电阻。土壤电阻率越高、雷电流越大，以及接地体和接地线越短，则冲击接地电阻减小越多。对于环绕建筑物的接地体，一般取冲击系数为1。,直击雷防护,应用范围和基本措施：第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物、第三类防雷建筑物的易受雷击部位；可能遭受雷击，且一旦遭受雷击后果比较严重的设施或堆料(如装卸油台、露天油罐、露天贮气罐等)；高压架空电力线路、发电厂和变电站等。设避雷针、避雷线、避雷网、避雷带是直击雷防护的主要措施。,独立避雷针：离开建筑物单独装设；接地电阻一般不应超过10；严禁在装有避雷针的构筑物上架设通讯线、广播线或
14、低压线；利用照明灯塔作独立避雷针支柱时，为了防止将雷电冲击电压引进室内，照明电源线必须采用铅皮电缆或穿入铁管，并将铅皮电缆或铁管埋入地下经10m以上(水平距离，埋深0.50.8m)才能引进室内；独立避雷针不应设在人经常通行的地方。,露天装设的有爆炸危险的金属贮罐和工艺装置：当其壁厚不应小于4mm时,一般不再装设接闪器，但必须接地；接地点不应少于两处，其间距离不应大于30m，冲击接地电阻不应大于30。如金属贮罐和工艺装置击穿后不对周围环境构成危险，则允许其壁厚可降低为2.5mm。,感应雷防护,为了防止静电感应，应将建筑物内的金属设备、金属管道、金属构架、钢屋架、钢窗、电缆金属外皮，以及突出屋面的
15、放散管、风管等金属物件与防雷电感应的接地装置相连。屋面结构钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路。,雷电感应也能产生很高的冲击电压，在电力系统中应与其他过电压同样考虑；在建筑物和构筑物中，主要应考虑由二次放电引起爆炸和火灾的危险。,为了防止电磁感应，平行敷设的管道、构架、电缆相距不到100mm时，须用金属线跨接；跨接点之间的距离不应超过30m；交叉相距不到100mm时，交叉处也应用金属线跨接。,管道接头、弯头、阀门等连接处的过渡电阻大于0.03时，连接处也应用金属线跨接。在非腐蚀环境，对于5根及5根以上螺栓连接的法兰盘，以及对于第二类防雷建筑物克不跨接。,固体物质的接触电位差只有千分之几至十分之几伏，最大
16、1V左右。,导体与导体之间虽然也能产生双电层，但由于分离时所有互相接触的各点不可能同时分离，接触面两边的正、负电荷将通过尚未脱离开的那些点迅速消除，致使两导体都不带电。,(1)静电产生,当两种不同的物体紧密接触至其间距离小于2510-8cm以下时，将发生电子的转移。得到电子的带负电、失去电子的带正电。于是，界面上出现双电层。双电层上的电位差叫做接触电位差。随着两种物体的迅速分离，接触电位差将转化为极高的静电电压。,除接触-分离起电外，破断、感应、电荷迁移都是常见的静电起电方式；电解、压电、热电等效应也能产生双电层。,3、静电事故,液体起电,固体接触-分离起电,(2)静电起电影响因素,材质和杂质
17、,电阻率 对于固体材料，电阻率1107m以下者，由于泄漏较强而不容易积累静电；电阻率1109m以上者，容易积累静电。对于液体,电阻率11010m左右的液体最容易产生静电；电阻率1108m以下的液体,由于泄漏较强而不容易积累静电；电阻率11013m以上的液体由于其分子极性很弱而不容易产生静电。石油、重油的电阻率11010m以下,静电危险性较小。石油制品的电阻率多在1101011011m之间，静电危险性较大。 杂质 一般情况下，杂质有增加静电的趋势。但如杂质能降低原有材料的电阻率，则加入杂质有利于静电的泄漏。,工艺设备和工艺参数,液体流速和管径对液体静电影响很大。饱和流动电流用下式表达：,式中，K
18、 是决定于液体和管道性质的系数、v 是流速、D是管道内径、是流速影响系数、是管径影响系数。当管径很小时,可取=1.88、=0.88；对于汽油,当管径为2.520cm、管长为20m时，可取=1.82.0、=1.82.0；对于甲苯，当管径较大时，可取=2.4、=1.6等。,容易产生和积累静电的工艺过程:,固体物质大面积的摩擦,如纸张与辊轴摩擦、橡胶或塑料碾制、传动皮带与皮带皮带轮或辊轴摩擦等；固体物质在压力下接触而后分离,如塑料压制、上光等;固体物质在挤出、过滤时与管道、过滤器等发生摩擦，如塑料的挤出、赛璐珞的过滤等。 固体物质的粉碎、研磨过程；粉体物料的筛分、过滤、输送、干燥过程；悬浮粉尘的高速
19、运动等。 在混合器中搅拌各种高电阻率物质，如纺织品的涂胶过程等。 高电阻率液体在管道中流动且流速超过1m/s时；液体喷出管口时，液体注入容器发生冲击、冲刷和飞溅时等。 液化气体、压缩气体或高压蒸汽在管道中流动和由管口喷出时,如从气瓶放出压缩气体、喷漆等。 穿化纤布料衣服、穿高绝缘(底)鞋的人员在操作、行走、起立时等。,环境条件,材料表面电阻率随空气湿度增加而降低。相对湿度越高，材料表面电荷密度越低。由于空气湿度受环境温度的影响，以致环境温度的变化可能加剧静电的产生。导电性材料接地在很多情况下能加强静电的泄放，减少静电的积累。周围导体布置对静电电压有很大的影响。由Q=CU可知，静电电量Q不变时，
20、静电电压U与电容C成反比。带静电体周围导体的面积、距离、方位都影响其间电容，从而影响其间静电电压。例如，油料在管道内流动时电压也不很高，但当注入油罐,特别是注入大容积油罐时，油面中部因电容较小而电压较高。带电历程会改变物体的表面特性，从而改变带电特征。一般情况下，初次或初期带电较强，而重复性或持续性作用带电较弱。,静电电压高,静电泄漏慢,(3)静电特点,容易积累危险静电的材料都是高电阻材料。其电阻率多在109m以上，时间常数可打数十分钟至数小时。,多种静电放电方式,(4)静电危害,爆炸和火灾,电击,妨碍生产, 环境危险程度控制,(5)防静电措施,工艺控制 含材料的选用、限制摩擦速度或流速、增强
21、静电消散过程、消除附加静电等。,接地和屏蔽 含导体接地、导电性地面、绝缘体接地、屏蔽等。,增湿,抗静电添加剂,静电消除器 分为感应式消除器、高压式消除器、放射线式消除器和离子风式消除器。,4、电磁辐射事故,辐射频率：100kHz辐射设备：无线电设备、高频金属加热设备、高频介质加热设备辐射危害：伤害人身、高频感应放电、高频干扰辐射治理：认识、检测、轮换、屏蔽等,由电磁波形式的电能造成的事故,GB 10435-1989 作业场所激光辐射卫生标准 GB 10436-1989 作业场所微波辐射卫生标准 GB 10437-1989 作业场所超高频辐射卫生标准 GB 12638-1990 微波和超短波通信
22、设备辐射安全要求 GB 8702-1988 电磁辐射防护规定 GB 8703-1988 辐射防护规定,5、电路故障及事故,电能失控，含事故停电、事故送电；短路、断线；设备损坏、接地；过载运行等。,外来因素破坏：短路、受潮、腐蚀、断线、生物破坏、燃烧等 失效：磨损、疲劳、变质等 环境：污染、飓风、洪水等 人为因素：设计、安装、使用、维护、维修等,1.电流对人体作用的影响因素, 感知电流引起人有任何感觉的最小电流。成年人的平均感知电流约为约为0.7 mA 1.1mA 。 摆脱电流人触电后能自行摆脱带电体的最大电流。成年人平均摆脱电流约为10.5mA 16mA ；成年人的最小摆脱电流约为6mA 9m
23、A。 室颤电流引起心室发生纤维性颤动的最小电流，是短时间作用的最小致命电流。当电流持续时间超过心脏搏动周期时，人的室颤电流约为50mA；当电流持续时间短于心脏搏动周期时，人的室颤电流约为数百mA。,(1) 电流大小的影响,二、触电事故分析,心电图和血压图,(2) 电流持续时间的影响电流持续时间越长，则体内积累局外电能越多； 电击持续时间延长，必然重合心脏易损期；电击持续时间延长，人体电阻降低，人体电流增加；电击持续时间越长，中枢神经反射越强烈。 (3) 电流途径的影响 人体在电流的作用下，没有绝对安全的途径。流过心脏的电流越多、电流路线越短的途径是电击危险性越大的途径。 (4) 电流种类的影响
24、不同种类电流的危险程度不同。工频电流、高频电流、直流电流、冲击电流、残留电荷及感应电都有电击致命的危险。 (5) 个体特征的影响健康、健壮、性别、年龄不同则危险程度不同。,阈值图,3. 人体电阻,干燥 10003000 潮湿 500800,人体电阻 (),在干燥、电流途径从左手到右手、接触面积0100cm2的条件下,人体电阻见下表。,我国工矿企业每年触电死亡人数，上世纪七十年代约占事故死亡总人数的7%，上世纪八十年代约占事故死亡总人数的10%，上世纪九十年代约占事故死亡总人数的12%。2003年我国工矿企业事故死亡7991人。其中，触电死亡1037人，约占事故死亡总人数的13%。触电事故不但所
25、占比例大，而且所占比例呈上升趋势。,(1) 现状,4. 触电事故现状和发生率,缺乏安全意识超过95% 明显违章47% 直接关联漏电26% 触及高处带电体20% 移动式设备25% 高压触电38% 69月49% 专业电工27% 连接部位16%,(2) 发生率,(1)绝缘,绝缘是通过绝缘材料来实现的。绝缘材料指体积电阻率1107.m以上的各种材料。 绝缘材料种类固体绝缘 液体绝缘 气体绝缘 绝缘性能电性能 绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流、介质损耗机械性能 强度、弹性热性能 耐热、耐弧、耐燃、软化点、粘度 绝缘破坏击穿 老化 损坏,三、触电事故对策,1. 绝缘、屏护和间距,阻燃性绝缘,绝缘材料的阻燃性能
26、用氧指数评定。氧指数是在规定的条件下，材料在氧、氮混合气体中恰好能保持燃烧状态所需要的最低氧浓度。氧指数用百分数表示。氧指数21%以下的材料为可燃性材料，氧指数21%27%之间的材料为自熄性材料，氧指数27%以上的材料为阻燃性材料。阻燃性材料应能保证短路电弧熄灭后或外部火源熄灭后不再继续燃烧；而且在一定的火焰温度（如750800）下，经过一定的时间（如1.52h），最里面的绝缘层仍有足够的绝缘能力维持通电。,(2)屏护,屏护和间距的作用屏护和间距的主要安全作用是防止触电(防止触及或过分接近带电体)、防止短路及短路火灾、防止机械破坏以及便于安全操作。 屏护安全条件所用材料应有良好的机械性能和电气
27、性能。遮栏应具有永久性特征；障碍应安装牢固。金属屏护装置应有良好的接地(或接零)措施。屏护装置应与带电体保持足够的安全距离。遮栏、栅栏等屏护装置上应有明显的标志，如“止步，高压危险！”等。遮栏出入口的门上应根据需要装锁或安装信号、联锁装置。,(3)间距,导线与地面和水面的最小距离 (m),架空线路应避免跨越建筑物，架空线路不应跨越可燃材料屋顶的建筑物。架空线路必须跨越建筑物时，应与有关部门协商并取得该部门的同意。架空线路导线与建筑物的距离不应小于下表所列数值 。,几种电气线路同杆架设时应取得有关部门同意，而且必须保证电力线路位于弱电线路上方，高压线路位于低压线路上方。导线之间的最小距离不应小于
28、下表所列数值。,同杆线路的最小距离 (m),导线与建筑物的最小距离 (m),(1)保护接地（I T系统）,三相三线不接地配电网及危险性,L1、L2、L3相线；N中性点；R绝缘电阻，M级 C分布电容，约0.0060.06F/km； RP人体电阻，约10003000,当设备漏电时，人体可能承受的最高电压是漏电设备对地故障电压。如配电网相电压U=220V、绝缘电阻R、分布电容C=0.25F、人体电阻RP=1500，可求得人体电压UP=73.2V。,2.接地和接零,保护接地原理,如设备装有接地，则漏电设备上对地故障电压将受到极大的限制。例如，在其他条件不变的情况下，如果接地电阻RE=4，可求得对地故障
29、电压UE=0.21V。因此，保护接地的安全实质是将故障电压限制在安全范围以内。,做法：将在故障情况下可能带危险对地电压的金属部分经接地线、接地体同大地直接连接起来。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。,应用,适用于各种不接地配电网。 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分，如电动机的外壳、开关箱的金属箱体、穿电线的金属管等，除另有规定外，均应接地。,接地电阻,在线电压380V不接地低压系统中，单相接地电流很小，为限制设备漏电时外壳对地电压不超过安全范围，一般要求保护接地电阻RE4。,(2) TT系统,N点中性点； N线中性线(工作零线)； RN工作接
30、地电阻(系统接地电阻),能大幅度降低UE，但一般不能降低至安全范围以内！ TT系统主要用于低压用户。采用TT系统必须装用漏电保护器。,如无RE， UE将接近相电压；如有RE，保持以下关系：,(3) TN系统(保护接零),原理 某相带电部分碰连设备外壳时，通过设备外壳形成该相对零线的单相短路，短路电流能促使线路上的短路保护元件迅速动作，从而将故障设备断开电源，消除危险。,做法 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中性点之间金属性的连接，亦即与配电网保护零线的紧密连接。这种做法就是保护接零。,种类TN-S、TN-C-S、TN-C,工作零线即中性线，用N表示；保护零线即保
31、护导体，用PE表示；工作零线与保护零线的共用线用PEN表示。,保护方式应协调,危险状态可能长时间存在！,电焊机,断线+漏电,零线断线的危险,断线+不平衡负荷,如U=220V、RL=484、RP=1500、 RN=4，UP166V,如其他条件不变，有 RS=4，则UP4.4V,PEN线或N线断线,等电位联结,注：U为相电压、Z为每相对地绝缘阻抗、ZPE为保护线阻抗、ZL为相线阻抗、RE为设备接地电阻、RN为工作接地电阻、RS为重复接地电阻,3.其他防护技术,加强绝缘结构,(1) 加强绝缘,工作绝缘 基本绝缘，带电体与不可触及金属件之间的绝缘。 保护绝缘 附加绝缘，不可触及金属件与可触及金属件之间
32、的绝缘。 双重绝缘 兼有工作绝缘和保护绝缘的绝缘。 加强绝缘 具有与双重绝缘同等防触电能力的单一绝缘。,安全条件,绝缘电阻绝缘电阻用500V直流电压测试。工作绝缘的绝缘电阻不得低于2M、保护绝缘的不得低于5M、加强绝缘的不得低于7M。 外壳防护和机械强度类设备的外壳上不得有容易触及仅用工作绝缘与带电体隔离的金属部件的小孔。类设备在其明显部位应有“回”形标志。,燕舞莺歌水上水 业乐居安山外山 留得玉屏七百万 雄师狂寇不过关,(2)安全电压,限值限值为任何运行情况下，任何两导体间可能出现的最高电压值。我国标准规定工频电压有效值的限值为50V、直流电压的限值为120V。额定值工频有效值的额定值有42
33、V、36V、24V、12V和6V。特别危险环境中使用的手持电动工具应采用42V安全电压；有电击危险环境中使用的局部照明灯和携带式照明灯应采用36V或24V安全电压；金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用12V安全电压；水下作业等场所应采用6V安全电压。,限值和额定值,安全电压条件,回路配置 安全电压回路的带电部分必须与较高电压的回路保持电气隔离,并不得与大地、保护导体或其他电气回路连接。安全电压的配线最好与其他电压等级的配线分开敷设。 插座 安全电压的设备的插销座不得带有接零或接地插头或插孔。为了保证不与其他电压的插销座有插错的可能。 短路保护 安全电压电源的一次边、二次
34、边均应装设熔断器。变压器的过流保护装置应有足够的容量。,安全电源通常采用安全隔离变压器作为安全电压的电源。其接线如右图所示。,(3) 电气隔离,安全原理电气隔离是采用电压比为1:1，即一次边、二次边电压相等的隔离变压器实现工作回路与其他电气回路电气上的隔离。 安全条件隔离变压器必须具有加强绝缘的结构；最大容量单相变压器不得超过25kVA、三相变压器不得超过40kVA；二次边保持独立，即不接大地、不接保护导体、不接其他电气回路。二次边线路电压电压U500V、线路长度L200m；等电位联结。,(4) 电流型漏电保护装置,原理,0TA零序电流互感器；FV漏电脱扣器；QF断路器；R限流电阻；SB试验按
35、钮,漏电保护装置的技术参数,动作电流,漏电保护的动作时间 (s),快速型和定时限型漏电保护装置的动作时间应符合下表的要求。防止触电的漏电保护装置的动作电流与动作时间的乘积不应超过30mAs。,我国标准规定电流型漏电保护装置的额定动作电流可分为6、10、15、30、50、75、100、200、300、500、1000、3000、5000、10000、20000mA等15个等级。15、50、75、200mA不推荐优先采用。为了避免误动作，保护装置的额定不动电流不得低于额定动作电流的1/2。,动作时间,必须安装漏电断路器的设备和场所,属于I类的移动式电气设备及手持式电动工具； 安装在潮湿，强腐蚀性等
36、环境恶劣场所的电器设备； 建筑施工工地的电气施工机械设备； 暂设临时用电的电器设备； 宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路； 机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路； 游泳池、喷水池、浴池的水中照明设备； 安装在水中的供电线路和设备； 医院中直接接触人体的电气医用设备； 其它需要安装漏电保护器的场所。,漏电保护器错误接线,漏电保护装置负载侧线路必须保持独立。N线必须穿过保护器；PE线和PEN线不得穿过保护器。,第二部分 电气防火与防爆,1995年全国十大火灾中，查明属于电气火灾的8起。,2008年统计，全国电气火灾1912起，占总数的39.2%；用火不慎的684起，占14.0%，违章操作的3
37、32起，占6.8%；遗留火种和外来火源的占3.7%，自燃的占2.7%，吸烟的占2.2%，玩火的占1.1%，雷击、静电的占0.92%，正在调查的占7.7%，其他原因占19.3%。,局部地区电气火灾超过火灾总数的30%,按原因排在第一位,一、 电气引燃源,1、危险温度, 危险温度、电火花及电弧,电气设备正常发热导体发热与电流的平方成正比，与导体电阻的一次方成正比。磁滞损耗与频率的1次方、与磁通密度的1.62.2次方成正比，涡流损耗与铁心钢片厚度、磁通密度、频率成正比。一般电工钢片的功率损耗多在12W/kg之间。机械摩擦发热。漏磁、谐波引起发热等。,过热原因, 各种短路； 接触不良 (物理性能、化学
38、性能、氧化膜、生成物)； 断线； 铁心过热 (铁心短路、不能吸合、涡流)； 漏电； 散热失效； 电压太高或太低； 严重过载； 机械故障。,电热器具和照明灯具引燃,电炉电阻丝 800电熨斗和电烘铁 50060040W白炽灯泡 5560 100W白炽灯泡 170220400W高压水银灯 1502501000W卤钨灯 500800 注：200W的灯泡紧贴纸张时，十几分钟即可将纸张点燃。,2、电火花和电弧,工作火花(各种开关切换电路时，由于电路中电感储存的磁场能量不能突然消失，而以电火花的形式释放出来) 事故火花(短路、漏电、松动、接地、断线、分离等都含有能量转换过程，并产生电火花) 雷电、静电、电磁
39、感应火花,二、危险物质和危险场所,类：矿井甲烷 类：爆炸性气体、蒸气 类：爆炸性粉尘、纤维、飞絮,1.爆炸危险物质分类,2.危险物质分组,按引燃温度分组。引燃温度是在规定试验条件下，可燃物质不需外来火源即发生燃烧的最低温度。,粉尘、纤维、飞絮按引燃温度分组,气体、蒸气按引燃温度分组,气体、蒸气按最小点燃电流比和最大试验安全间隙分级,3.危险物质分级,大部分气体、蒸气只需要按最小点燃电流比或按最大试验安全间隙分级。指标见下表。,爆炸性气体的分类、分级、分组举例,爆炸性粉尘、纤维、飞絮分为三类： A类可燃性飞絮。指可以悬浮在空气中，也可以沉积下来的粉尘、纤维、飞絮，如人造纤维、棉、麻等可燃性飞絮。
40、 B类非导电粉尘。指电阻率大于103m的可燃性粉尘。 C类导电粉尘。指电阻率等于和小于103m的可燃性粉尘。,4.危险场所,根据爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间将气体、蒸气爆炸危险环境分为0区、1区和2区。0区指爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。1区指正常运行时可能出现爆炸性气体环境的场所。2区指正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。,(1)气体、蒸气爆炸危险场所,非爆炸危险区域,没有释放源，且不可能有易燃物质侵入的区域。 易燃物质可能出现的最大体积浓度不超过爆炸下限10%的区域。 易燃物质可能出现的最大体积浓度超过10%，但其年出现小
41、时不超过下图限定范围的区域。 在生产过程中使用明火的设备附近或使用表面温度超过该区域易燃物质引燃温度的炽热部件的设备附近。 在生产装置外露天或敞开安装的输送爆炸危险物质的架空管道地带(但阀门处须按具体情况另行考虑)。,释放源,释放源是划分爆炸危险区域的基础。释放源分为四种：连续级释放源连续释放或长时间释放或短时间频繁释放一级释放源在正常运行时周期性释放或偶然尔释放二级释放源在正常运行时不释放或不经常释放且只能短时间释放多级释放源包含以上两种释放特征,危险区和非危险区,危险区域的影响因素,释放量 释放速度 混合物浓度 爆炸下限 闪点 密度 液体温度 通风量 通风障碍,蒸气密度大于空气密度、通风不
42、良的爆炸危险区域,1-第二级释放源; 2-1区; 3-2区; 4-附加2区,蒸气密度大于空气密度、户外贮罐的爆炸危险区域,蒸气密度小于空气密度的压缩机房,(a) 通风良好 (b) 通风不良,蒸气密度小于空气密度、通风好的爆炸危险区域,根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间将粉尘、纤维爆炸危险场所分为20区、21区和22区。 20区 以空气中可燃性粉尘云持续地或长时间地或短时间频繁地存在于爆炸性环境中的场所。如粉尘容器内部、贮料槽、筒仓、过滤器、搅拌器、装料设备等。21区 正常运行时，很可能偶然地以空气中可燃性粉尘云形式存在于爆炸性环境中的场所。如需要频繁打开的粉尘容器门、孔的外部场所等。
43、22区 正常运行时，不太可能以空气中可燃性粉尘云形式存在，如果存在也仅是暂时存在于爆炸性环境中的场所。如操作过程中，邻近可能出现故障的粉尘存储袋的场所等。,(2)粉尘、纤维爆炸危险场所,火灾危险环境分为21区、22区和23区，分别为有可燃液体、有可燃粉体或纤维和有可燃固体存在的火灾危险环境。,(3)火灾危险场所,三、防爆电气设备和防爆电气线路,1.防爆电气设备类型,(1)隔爆型标志“d”，是具有能承受内部的爆炸性混合物爆炸而不致损坏外壳，而且通过外壳任何结合面或结构孔洞，不致使内部爆炸引起外部爆炸性混合物爆炸的电气设备。(2)增安型标志“e”，是在正常时不产生火花、电弧或高温的设备上采取措施以
44、提高安全程度的电气设备。(3)充油型标志“o”，是将可能产生电火花、电弧或危险温度的带电零、部件 浸在绝缘油里，使之不能点燃油面上方爆炸性混合物的电气设备。(4)充砂型标志“q”，是将细粒状物料充入设备外壳内，令壳内出现的电弧、 火焰传播、壳壁温度或粒料表面温度不能点燃壳外爆炸性混合物的电 气设备。,(5)本质安全型标志“i”，是正常状态下和故障状态下产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。本质安全型设备按其安全程度分为ia级和ib级。前者是在正常工作、发生一个故障及发生两个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备，后者是正常工作及发生一个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备。 (6)
45、正压型标志“p”，是向外壳内充入带正压的清洁空气、惰性气体或连续通入清洁空气以阻止爆炸性混合物进入外壳内的电气设备。正压型设备按其充气结构分为通风、充气、气密等三种型式。 (7)无火花型标志“n”，是在防止产生危险温度、外壳防护、防冲击、防机械火花、防电缆事故等方面采取措施，以防止火花、电弧或危险温度的产生来提高安全程度的电气设备。 (8)浇封型标志“m”，是有足够机械强度的阻燃性材料全密封的电气设备电气设备。,2.防爆电气设备的标志,防爆电气设备的主体部分的明显位置应设置标志。标志必须包括以下内容：(1)制造厂名称或注册商标。(2)制造厂规定的产品名称和型号。(3)表明电气设备防爆型式的符号
46、“Ex”；(4)防爆型式标志“o”、“p”、“q”、“d”、“e”、“ia”、“ib”、“m” 、“n” （对于其他经检验单位认可的防爆型电气设备归为特殊型设备，标志“s” ）； (5)电气设备类型符号：“”表示煤矿用电气设备；“”或“A”、“B”、“C”表示除煤矿以外其他爆炸性气体环境用电气设备（如果设备只允许用于某一特定气体环境，应在后面标记该气体的化学符号或名称）。(6) “”类设备的温度组别，或最高表面温度，或同时标出，如“T1”，或“350”，或“350（T1）”。(7)产品编号（接线附件和表面积很小的设备可以不标）。(8)检验单位标志。(9)其他需要补充的项目。,标志举例： Exd
47、类隔爆型设备 ExdBT3B类T3组隔爆型设备 ExiaAT5A类T5组本质安全型ia级设备 ExepBT4B类T4组主题增安型有正压型附件的设备 Exd(NH3)或d氨使用于氨气环境的类隔爆型设备 ExeBT4或ExeB(125)或ExeB125(T4)最高表面温度为125的类增安型设备 Exd/BT4可用于类和B类T4组的隔爆型标设备,各项标志应按规定的顺序排列。一台防爆型电气设备上有不同防爆类型的部件时，应在相应的部件上有相应防爆型式的标志。电气设备的防爆类型部件上应有类似的标志。对于小型设备，至少应标有制造厂名称或注册商标、 “Ex”符号和防爆型式、检验单位名称、防爆合格证编号，对于E
48、x元件应标符号“U”。,四、电气防火防爆措施,(1)限制形成爆炸性混合物,密闭作业，防止泄漏、监测； 用N2、CO2等代替空气； 强化通风； 防止可燃物堆积。,(2)使用安全装置,控制装置：成分控制装置、温度控制装置、火源切断装置等；异常抑制装置：阻火器、冷却装置、水幕等；局部安全装置：安全阀、排气装置、逆止阀、压力表、温度计、指示灯等；应急装置：紧急停车装置、紧急冷却装置、惰性气体装置等；防护装置：防油堤、防火墙、防爆墙等；避难设施：信号、标志、安全通道等。,通用防火防爆措施,(3)防止可燃物泄漏,泄漏有向大气泄漏、设备内部泄漏、由外部吸入三种类型。应根据泄漏类型、物质状态、压力等选择适当防
49、止泄漏的方法。对于接头部位，应减少接头、防止振动、消除热应力、应用耐腐蚀材料、提高配合精度、加强紧固等。对于滑动部位，应清除异物物、减少磨损、防止变形、改进密封方式、提高垫料等级、使用润滑油等。对于排放部位，应正确设置、改造结构、清除垃圾、合理回收等。,(4)消除点火源,对于吸烟等明火，应建立制度、设立标志、规定安全距离等。对于自燃发热，油布、油纸应干燥后储存；避免在高温、高湿处、阳光直射处或通风不良处储存；应防止混如氧化物；应安装温度监视装置等。对于化学反应热，应防止阳光直射，应避开高温环境，应保持通风良好，应及时清理和处理废料，应隔绝空气、防水防潮等。对于发酵发热，储存前应充分干燥，堆放量和堆放高度不应太大等。对于高温表面，应保持距离或采取隔热措施等。对于冲撞、摩擦，应防止松动，应使用铜合金工具，应加强润滑，应防止混入异物，在允许条件下可适当降低工艺速度等。对于光线及放射线，应采取屏蔽措施，应防止聚焦等。对于绝热压缩，应安装监测装置，应避免关闭动作过快等。对于电气设备，应限制产生电火花和危险温度。对于雷电和静电，应注意防止可能出现的放电等。,
