第一章安全用电知识.ppt

湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院电工技能训练电工技能训练 电子教案电子教案湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院安全用电知识安全用电知识第一章第一章湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院第一节安全用电第二节保护接地与保护接零湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院授课日期授课日期 班级班级 授课时数授课时数 2 2 实训项目：实训项目：电工安全知识 实训目的：实训目的：使学生掌握安全用电知识训练关键：训练关键：安全训练方法：训练方法：现场操作教学设备：教学设备：多媒体用参考书：用参考书：电工技能训练(杨利军主编)、维修电工 （李显全等编著）技术要点：技术要点：、安全电压 、保护接地课后小结：课后小结：湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院 第一节 安全用电 在用电过程中，必须特别注意电气安全，如果稍有麻痹或疏忽，就可能造成严重的人身触电事故，或者引起火灾或爆炸，给国家和人民带来极大的损失。一、安全电压交流工频安全电压的上限值，在任何情况下，两导体间或任一导体与地之间都不得超过50V。我国的安全电压的额定值为42、36、24、12、6V。如手提照明灯、危险环境的携带式电动工具，应采用36V安全电压，金属容器内、隧道内、矿井内等工作场合。二、安全距离为了保证电气工作人员在电气设备运行操作、维护检修时不致误碰带电体，规定了工作人员离带电体的安全距离；为了保证电气设备在正常运行时不会出现击穿短路事故，规定了带电体离附近接地物体和不同相带电体之间的最小距离。安全距离主要有以下几方面：湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院1设备带电部分到接地部分和设备不同相部分之间的距离2设备带电部分到各种遮栏间的安全距离3无遮栏裸导体到地面间的安全距离4电气工作人员在设备维修时与设备带电部分间的安全距离。表1-1 各种不同电压等级的安全电压设备额定电压/KV136103560110220330500带电部分屋内75100125300550850180026003800到接地部分/mm不同相带电部分之间屋外200200200400650900180026003800屋内75100125300550900屋外2002002004006501000200028004200湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院设备额定电压/KV136103560110220330500带电部分到遮栏/mm屋内825850875105013001600屋外950950950115013501650255033504500带电部分到网状遮栏/mm屋内175200225400650950屋外3003003005007001000190027005000带电部分到板状遮栏/mm屋内105130155330580880 中性点直接接地系统。表1-2 设备带电部分到各种遮栏间的安全距离湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院三、电流对人体危害程度的主要因素 电流对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小、频率、持续时间、通过人体的路径及人体电阻的大小等多种因素有关。1电流大小 通过人体的电流越大，人体的生理反应就越明显，感应越 强烈,引起心室颤动所需的时间越短，致命的危险越大。对于工频交流电，按照通过人体电流的大小和人体所呈现 的不同状态，电流大致分为下列三种。（1）感觉电流 是指引起人体感觉的最小电流。实验表明，成年男性的平均感觉电流约为1.1mA，成 年女性为0.7mA。感觉电流不会对人体造成伤害，但电流 增大时，人体反应边的强烈，可能造成坠落等间接事故。（2）摆脱电流是指人体触电后能自主摆脱电源的最大电流。实验表明，成年男性的平均摆脱电流约为16mA，成年女性的约为10mA。（3）致命电流是指在较短的时间内危及生命的最小电流。实验表明，当通过人体的电流达到50mA以上时，心脏会停止跳动，可能导致死亡。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院2电流频率 一般认为4060Hz的交流电对人体最危险。随着频率的增高，危险性将降低。高频电流不仅不伤害人体，还能治病。3通电时间 通电时间越长，电流使人体发热和人体组织的电解液成分增加，导致人体电阻降低，反过来又使通过人体的电流增加，触电的危险亦随之增加。4电流路径 电流通过头部可使人昏迷；通过脊髓可能导致瘫痪；通过心脏造成心跳停止,血液循环中断；通过呼吸系统会造成窒息。因此，从左手到胸部是最危险的电流路径，从手到手从手到脚也是很危险的电流路径，从脚到脚是危险性较小的电流路径。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院人体是导电体，一旦有电流通过时，将会受到不同程度的伤害。由于触电的种类、方式及条件的不同，受伤害的后果也不一样。一、触电的种类人体触电有电击和电伤两类。（1）电击是指电流通过人体时所造成的内伤。它可以使肌肉抽搐，内部组织损伤造成发热发麻，神经麻痹等。严重时将引起昏迷、窒息，甚至心脏停止跳动而死亡。通常说的触电就是电击。触电死亡大部分由电击造成。（2）电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应以及电流本身作用下造成的人体外伤。常见的有灼伤、烙伤和皮肤金属化等现象。二、触电方式1单相触电这是常见的触电方式。人体的某一部分接触带电体的同时，另一部分又与大地或中性线相接，电流从带电体流经人体到大地（或中性线）形成回路，如图1-4所示。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院a）b)图1-4 单相触电a）中性点直接接地 b)中性点不直接接地2两相触电 人体的不同部分同时接触两相电源时造成的触电，如图1-5所示。对于这种情况，无论电网中性点是否接地，人体所承受的线电压将比单相触电时高，危险更大。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院图1-5 两相触电3跨步电压触电 雷电流入地或电力线（特别是高压线）断散到地时，会在导线接地点及周围形成强电场。当人畜跨进这个区域，两脚之间出现的电位差称为跨步电压Ust。在这种电压作用下，电流从接触高电位的脚流进，从接触低电位的脚流出，从而形成触电，如图1-6a所示。跨步电压的大小取决于人体站立点与接地点的距离，距离越小，其跨步电压越大。当距离超过20m（理论上为无穷远处），可认为跨步电压为零，不会发生触电危险。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院4接触电压触电电气设备由于绝缘损坏或其它原因造成接地故障时，如人体两个部分（手和脚）同时接触设备外壳和地面时，人体两部分会处于不同的电位，其电位差即为接触电压。由接触电压造成触电事故称为接触电压触电。在电气安全技术中接触电压是以站立在距漏电设备接地点水平距离为0.8m处的人，手触及的漏电设备外壳距地1.8m高时，手脚间的电位差UT作为衡量基准，如图1-6b所示。接触电压值的大小取决于人体站立点与接地点的距离，距离越远，则接触电压值越大；当距离超过20m时，接触电压值最大，即等于漏电设备上的电压UTm；当人体站在接地点与漏电设备接触时，接触电压为零。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院5感应电压触电是指当人触及带有感应电压的设备和线路时所造成的触电事故。一些不带电的线路由于大气变化（如雷电活动），会产生感应电荷，停电后一些可能感应电压的设备和线路如果未及时接地，这些设备和线路对地均存在感应电压。6剩余电荷触电是指当人体触及带有剩余电荷的设备时，对人体放电造成的触电事故。带有剩余电荷的设备通常含有储能元件，如并联电容器、电力电缆、电力变压器及大容量电动机等，在退出运行和对其进行类似摇表测量等检修后，会带上剩余电荷，因此要及时对其放电。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院第二节保护接地与保护接零一、接地1接地的基本概念接地是将电气设备或装置的某一点（接地端）与大地之间做符合技术要求的电气连接。目的是利用大地为正常运行、绝缘损坏或遭受雷击等情况下的电气设备等提供对地电流流通回路，保证电气设备和人身的安全。2接地装置接地装置由接地体和接地线两部分组成，如图1-10所示。接地体是埋入大地中并和大地直接接触的导体组成.它分为自然接地体和人工接地体。自然接地体是利用与大地有可靠连接的金属构件、金属管道、钢筋混泥土建筑物的基础等作为接地体。人工接地体是用型钢如角钢、钢管、扁钢、圆钢制成的。人工接地体一般有水平敷设和垂直敷设两种。电气设备或装置的接地端与接地体相连的金属导线称为接地线。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院图1-10接地装置示意图a）回路式b）外引式1接地体 2接地干线 3接地支线 4电气设备 湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院图1-11 中性点中性线和零点零线a)中性点中性线 b)零点零线3中性点与中性线星型联接的三相电路中，三相电源或负载连在一起的点称为三相电路的中性点。由中性点引出的线称为中性线，用N表示，如图1-11a所示。4零点与零线当三相电路中性点接地时，该中性点称为零点。由零点引出的线称为零线，如图1-5-11b所示。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院二、电气设备接地的种类 1工作接地 为了保证电气设备的正常工作，将电路中的某一点通过接地装置与大地可靠地连接，称为工作接地。如变压器低压侧的中性点、电压互感器和电流互感器的二次侧某一点接地等，其作用是为了降低人体的接触电阻。供电系统中电源变压器中性点的接地称中性点直接接地系统；中性点不接地的称中性点不接地系统。中性点接地系统中，一相短路，其它两相的对地电压为相电压。中性点不接地系统中，一相短路，其他两相的对地电压接近线电压。2保护接地保护接地是将电气设备正常情况下不带电的金属外壳通过接地装置与大地可靠连接。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院 图1-12 保护接地原理a)未加保护接地 b)有保护接地其原理如图1-12所示。当电气设备不接地时，如图1-12a所示，若绝缘损坏，一相电源碰壳，电流经人体电阻Rr、大地和线路对地绝缘电阻 Rj构成的回路，若线路绝缘电阻损坏，电阻Rj变小，流过人体的电流增大，便会触电；当电气设备接地时，如图1-12b所示，虽有一相电源碰壳，但由于人体电阻Rr远大于接地电阻Rd（一般为几欧），所以通过人体的电流Ir极小，流过接地装置的电流Id则很大，从而保证了人体安全。保护接地适用于中性点不接地或不直接接地的电网系统。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院3保护接零 在中性点直接接地系统中，把电气设备金属外壳等与电网中的零线作可靠的电气连接，称保护接零。保护接零可以起到保护人身和设备安全的作用，其原理如图1-13b。当一相绝缘损坏碰壳时，由于外壳与零线连通，形成该相对零线的单相短路，短路电流使线路上的保护装置（如熔断器、低压断路器等）迅速动作，切断电源，消除触电危险。对未接零设备，对地短路电流不一定能使线路保护装置迅速可靠动作，如图1-13a所示。三、电气设备安全运行措施（1）必须严格遵守操作规程，合上电流时，先合隔离开关，再合负荷开关，分断电流时，先断负荷开关，再断隔离开关；湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院（2）电气设备一般不能受潮，在潮湿场合使用时，要有防雨水和防潮措施。电气设备工作时会发热，应有良好的通风散热条件和防火措施；（3）所有电气设备的金属外壳应有可靠的保护接地。电气设备运行时可能会出现故障，所以应有短路保护、过载保护、欠压和失压保护等保护措施；（4）凡有可能被雷击的电气设备，都要安装防雷措施（5）对电气设备要做好安全运行检查工作，对出现故障的电气设备和线路应及时检修。图1-13保护接零原理a)未接零b)接零后湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院国标规定：L相线 N中性线 PE保护接地线 PEN保护中性线，兼有保护线和中性线的作用。4重复接地 三相四线制的零线在多于一处经接地装置与大地再次连接的情况称为重复接地。对1kV以下的接零系统中，重复接地的接地电阻不应大于10。重复接地的作用：降低三相不平衡电路中零线上可能出现的危险电压，减轻单相接地或高压串入低压的危险。5其他保护接地 （1）过电压保护接地 为了消除雷击或过电压的危险影响而设置的接地。（2）防静电接地 为了消除生产过程中产生的静电而设置的接地。湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院湖南机电职业技术学院4重复接地三相四线制的零线在多于一处经接地装置与大地再次连接的情况称为重复接地。对1kV以下的接零系统中，重复接地的接地电阻不应大于10。重复接地的作用：降低三相不平衡电路中零线上可能出现的危险电压，减轻单相接地或高压串入低压的危险。5其他保护接地（1）过电压保护接地为了消除雷击或过电压的危险影响而设置的接地。（2）防静电接地为了消除生产过程中产生的静电而设置的接地。（3）屏蔽接地为了防止电磁感应而对电力设备的金属外壳、屏蔽罩、屏蔽线的外皮或建筑物金属屏蔽体等进行的接地。