电气安全基础知识.doc

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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作电气安全知识主讲：赵威威（物电院）电话：13251108919第一章 电气安全基础知识众所周知，电能的开发和应用给人类的生产和生活带来了巨大的变革，大大促进了社会的进步和文明。然而，在用电的同时，如果对电能可能产生的危害认识不足,控制和管理不当，防护措施不利，在电能的传递和转换的过程中，将会发生异常情况，造成电气事故。1.1 电气事故的类型根据电能的不同作用形式，可将电气事故分为触电事故、静电危害事故、雷电灾害事故、电磁场危害和电气系统故障危害事故等。1. 触电事故 (1) 电击电击是指电流通过人体，刺激机体组织，使肌肉非自主地发生痉挛性收

2、缩而造成的伤害，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。按照人体触及带电体的方式,电击可分为以下几种情况：单相触电。是指人体接触到地面或其他接地导体的同时，人体另一部位触及某一相带电体所引起的电击。根据国内外的统计资料，单相触电事故占全部触电事故的70%以上。因此，防止触电事故的技术措施应将单相触电作为重点。两相触电。是指人体的两个部位同时触及两相带电体所引起的电击。两相触电的危险性一般比较大。跨步电压触电。是指站立或行走的人体，受到出现于人体两脚之间的电压，即跨步电压作用所引起的电击。跨步电压直接电击的危险性一般不大，这是由于跨步电压本身不大而且通过人体重要组织的

3、电流分量小，但可能造成二次伤害。 (2)电伤。这是电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体所造成的伤害。它表现为局部伤害。电伤包括电烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光眼等多种伤害。2. 静电危害事故 静电危害事故是由静电电荷或静电场能量引起的。由于静电能量不大，不会直接使人致命。但是，其电压可能高达数十千伏乃至数百千伏，发生放电，产生放电火花。静电危害事故主要有以下几个方面： (1) 在有爆炸和火灾危险的场所，静电放电火花会成为可燃性物质的点火源，造成爆炸和火灾事故。 (2) 人体因受到静电电击的刺激，可能引发二次事故，如坠落、跌伤等。此外对静电电击的恐惧心理还对工作效率产生不利影响。

4、(3) 某些生产过程中，静电的物理现象会对生产产生妨碍，导致产品质量不良，电子设备损坏，造成生产故障，乃至停工。3. 雷电灾害事故 雷电是大气中的一种放电现象。雷电放电具有电流大、电压高的特点。其能量释放出来可能形成极大的破坏力。其破坏作用主要有以下几个方面 : (1) 直击雷放电、二次放电、雷电流的热量会引起火灾和爆炸。 (2) 雷电的直接击中、金属导体的二次放电、跨步电压的作用及火灾与爆炸的间接作用，均会造成人员的伤亡。 (3) 强大的雷电流、高电压可导致电气设备击穿或烧毁。发电机、变压器、电力线路等遭受雷击，可导致大规模停电事故。雷击可直接毁坏建筑物、构筑物。4. 射频电磁场危害射频指无

5、线电波的频率或者相应的电磁振荡频率，泛指100kHz以上的频率。射频伤害是由电磁场的能量造成的。射频电磁场的危害主要有： (1) 在射频电磁场作用下，人体因吸收辐射能量会受到不同程度的伤害。过量的辐射可引起中枢神经系统的机能障碍，出现神经衰弱症候群等临床症状；可造成植物神经紊乱，出现心率或血压异常；可引起眼睛损伤，造成晶体浑浊，严重时导致白内障；可造成皮肤表层灼伤或深度灼伤等。 (2) 在高强度的射频电磁场作用下，可能产生感应放电，会造成电引爆器件发生意外引爆。5.电气系统故障危害电气系统故障危害是由于电能在输送、分配、转换过程中失去控制而产生的。断线、短路、异常接地、漏电、误合闸、误掉闸、电

6、气设备或电气元件损环、电子设备受电磁干扰而发生误动作等都属于电路故障。电气系统故障危害主要体现在以下几方面： (1) 引起火灾和爆炸。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；电力变压器、多油断路器等电气设备不仅有较大的火灾危险，还有爆炸的危险。 (2) 异常带电。电气系统中，原本不带电的部分因电路故障而异常带电，可导致触电事故发生。例如 : 电气设备因绝缘不良产生漏电，使其金属外壳带电；高压电路故障接地时，在接地处附近呈现出较高的跨步电压，形成触电的危险条件。 (3) 异常停电。在某些特定场合，异常停电会造成设备损坏和人身伤亡。如正在浇注钢水的吊车，因骤然停

7、电而失控，导致钢水洒出，引起人身伤亡事故；医院手术室可能因异常停电而被迫停止手术，无法正常施救而危及病人生命等。二、触电事故的分布规律 大量的统计资料表明，触电事故的分布是具有规律性的。根据国内外的触电事故统计资料分析，触电事故的分布具有如下规律.1. 触电事故季节性明显一年之中，二、三季度是事故多发期，尤其在69月份最为集中约占全年触电事故的75%以上。2. 低压设备触电事故多 由于低压设备远多于高压设备，而且，缺乏电气安全知识的人员多是与低压设备接触，低压触电事故远高于高压触电事故，因此，应当将低压方面作为防止触电事故的重点。3. 携带式设备和移动式设备触电事故多 这主要是因为这些设备经常

8、移动，工作条件较差，容易发生故障。另外在使用时需用手紧握进行操作。4. 电气连接部位触电事故多 在电气连接部位机械牢固性较差，电气可靠性也较低，是电气系统的薄弱环节，较易出现故障。5. 农村触电事故多 这主要是因为农村用电条件较差，设备简陋，技术水平低，管理不严，电气安全知识缺乏等。6. 冶金、矿业、建筑、机械行业触电事故多 这些行业存在工作现场环境复杂，潮湿、高温，移动式设备和携带式设备多，现场金属设备多等不利因素，使触电事故相对较多。7. 青年、中年人以及非电工人员触电事故多 这些人员是设备操作人员的主体，他们直接接触电气设备，部分人还缺乏电气安全的知识。8. 误操作事故多 人为失误造成的

9、触电事故约占整个触电事故的70%以上。 触电事故的分布规律并不是一成不变的，在一定的条件下，也会发生变化。例如，对电气操作人员来说，高压触电事故反而比低压触电事故多。上述规律对于电气安全检查、电气安全工作计划、实施电气安全措施以及电气设备的设计、安装和管理等工作提供了重要的依据。第二节 电流对人体的作用 电流通过人体，会引起人体的生理反应及机体的损坏。有关电流人体效应的理论和数据对于制定防触电技术的标准，鉴定安全型电气设备，设计安全措施，分析电气事故，评价安全水平等是必不可少的。电流对人体伤害的程度与通过人体电流的大小、电流通过人体的持续时间、电流通过人体的途径、电流的种类等多种因素有关。而且

10、，上述各个影响因素相互之间也存在一定的联系。1. 伤害程度与电流大小的关系 通过人体的电流愈大，人体的生理反应愈明显，感觉越强烈，引起心室颤动所需时间越短，伤害愈严重。对于工频交流电，按通过人体的电流强度的不同以及人体呈现的反应不同，将作用于人体的电流划分为三级：(1) 感知电流和感知阈值 感知电流是指电流流过人体时可引起感觉的最小电流。感知电流的最小值称为感知阈值。成年男性平均感知电流约为1.1mA(有效值，下同)；成年女性约为0.7mA 。对于正常人体，感知阈值平均为0.5mA，并与时间因素无关。感知电流一般不会对人体造成伤害，但可能因不自主反应而导致由高处跌落等二次事故。(2) 摆脱电流

11、和摆脱阈值 摆脱电流是指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流。摆脱电流的最小值称为摆脱阈值。对于正常人体；摆脱阈值平均为10mA, 与时间无关。成年男性平均摆脱电流约为16mA； 成年女性平均摆脱电流约为 10.5mA；儿童的摆脱电流较成人要小。(3) 室颤电流和室颤阈值室颤电流是指引起心室颤动的最小电流，其最小电流即室颤阈值。由于心室颤动几乎终将导致死亡，因此，可以认为，室颤电流即致命电流。室颤电流与电流持续时间关系密切。当电流持续时间超过心脏周期时，室颤电流仅为50mA左右；当电流持续时间短于心脏周期时，室颤电流为数百毫安。当电流持续时间小于0.1S时，只有电击发生在心脏易损期，500m

12、A以上乃至数安的电流才能够引起心室颤动。室颤电流与电流持续时间的关系大致如下图所示。动画 室颤电流与电流持续时间的关系2. 伤害程度与电流持续时间的关系 通过人体电流的持续时间愈长，愈容易引起心室颤动，危险性就愈大。这主要是因为：(1) 能量积累。电流持续时间愈长，能量积累愈多，心室颤动电流减小，使危险性增加。(2) 与易损期重合的可能性增大。在心脏周期中，相应于心电图上约0.2S的T波这一特定时间对电流最为敏感，被称为易损期，电流持续时间愈长，与易损期重合的可能性就愈大，电击的危险性就愈大。(3) 人体电阻下降。电流持续时间愈长，人体电阻因出汗等原因而降低，使通过人体的电流进一步增加，危险性

13、也随之增加。3. 伤害程度与电流途径的关系 电流通过心脏会引起心室颤动，电流较大时会使心脏停止跳动，从而导致血液循环中断而死亡。电流通过中枢神经或有关部位，会引起中枢神经严重失调而导致死亡。电流通过头部会使人昏迷，或对脑组织产生严重损坏而导致死亡。电流通过脊髓，会使人瘫痪等。上述伤害中，以心脏伤害的危险性为最大。因此，流经心脏的电流多、电流路线短的途径是危险性最大的途径。4. 伤害程度与电流种类的关系100Hz以上交流电流、直流电流、特殊波形电流都对人体具有伤害作用，其伤害程度一般较工频电流为轻。 (1)100Hz以上交流电流的效应某些电气设备和设施的供电频率是高于50/60Hz的。如100H

14、z以上的频率在飞机(400Hz)、电动工具及电焊(可达450Hz)、电疗(45kHz)、开关方式供电(2OkHz1MHz)等方面被使用。高频电流的危险性可以用频率因数来评价。频率因数是指某频率与工频有相应生理效应时的电流阈值之比。某频率下的感知、摆脱、室颤频率因数是各不相同的。(2) 直流电流的效应。直流电流与交流电流相比，容易摆脱，其室颤电流也比较高，加之直流电的使用远不及交流电，因此，直流电击事故很少。对于直流电流而言，以脚部为正极向上流径人体的电流效应与以脚部为负极向上流径人体的电流效应有时存在很大的差别。(3) 特殊波形电流的效应。特殊波形电流最常见的有带直流成分的正弦电流、相控电流和

15、多周期控制正弦电流等。特殊波形电流的室颤阈值是按其具有相同电击危险性的等效正弦电流有效值Iev考虑。(4) 电容放电电流的效应。这里讨论的电容放电电流指持续时间(即电容放电时间常数的3倍)小于 10ms的短持续时间脉冲电流。由于作用时间短暂，不存在摆脱阈值问题，但有一个疼痛阈值。电容放电电流的感觉阈值和疼痛阈值决定于电极形状、 冲击电量和电流峰值。 第三节 工业企业供配电一、电力系统 电力系统由发电厂、送电线路、变电所、配电网和电力负荷组成， 图1-1是典型的电力系统主接线单线图。图中未画出用户内部的配电网。图片1.1 电力系统图我国标准规定：额定电压1000V以上的属高压装置，1000V及其

16、以下的属低压装置。对地电压而言、250V以上为高压，250V及其以下为低压。一般又将高压分为中压(11OkV) 、高压(10330kV) 、超高压(330100OKV) 、特高压(100OKV)。电力网的电压随着大型电站和输电距离的增加，送电电压有提高的趋势。表1-1 我国三相交流电网和电力设备的额定电压 kV分类电网和用电设备额定电压发电机额定电压电力变压器额定电压一次绕组二次绕组低压0.22O.230.220.230.380.4O.380.40.660.690.660.69高压33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及1113

17、.8,15.75,18,2013.8,15.75,18,20353538.5636369110110121220220242330330363500500550二、工业企业供电系统及其组成1、工业企业供电系统的组成工业企业供电系统有高压配电线路、配电所、低压配电线路等组成。常见的供电方式有四种：（1）进线电压为35kV,先经总降压变电所变为10kV的配电电压，在送到各车间变电所，再经车间变电所变为0.4kV低压电分送到各配电箱或用电设备。（2）进线电压为10kV，经总配电所分送到各车间，经车间变电所变为0.4kV低压电，分送到各配电箱或用电设备。（3）进线电压为10kV,经变电所变为低压电分送

18、到车间，再送到各配电箱或用电设备。（4）进线电压为0.4kV，经配电室分送到各车间或直接送到各配电箱或用电设备。2、工业企业供电电压选择原则（1）电压等级宜少不宜多；（2）高压供配电线路尽量深入负荷中心。3、企业高压供电高压供电方式由供电可靠性及电力电荷的性质决定的。（1）电力负荷分级一级负荷。这类负荷如突然中断供电将造成人身伤亡事故，或造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大损失。如 高炉、矿井的主通风机等。 二级负荷。这类负荷如突然断电，将造成大量废品，产量锐减，生产流程紊乱且不易恢复，企业内运输停顿等，因而在经济上造成较大损失。如矿井提升机、生产照明等。 三级负荷。为一般的电力负

19、荷，所有不属于一级和二级负荷者。（2）电力负荷的供电原则一级负荷应由两个独立电源供电，即要求每段母线的电源来自不同的发电机；二级负荷应由两回路供电，该两回路应尽可能引自不同的变压器或母线段。第四节 电网的安全性分析电网种类很多。按照电压可分为1000伏以上的高压电网和1000伏及1000伏以下的低压电网； 按电流种类可分为交流电网和直流电网；按相数可分为三相电网和单相电网；按用途可分为动力电网、照明电网和专用电网等；按运行方式可分为直接接地电网、经阻抗接地电网和不接地电网等。接地电网和不接地电网对出现的各种电气故障防护能力是不相同的。本节将重点讨论这两种低压电网的安全特征。 一、接地电网1.

20、单相触电的危险性 如下图所示 ,电网的中性点直接接地。即电网的低压工作接地。正是由于中性线是通过工作接地与零电位的大地连在一起的，这时中性线可称作零线。当人体单相触电时，电流经人体、鞋、大地以及电网的工作接地构成回路，人体承受的接触电压和流过人体的电流分别为：式中 U电网相电压Ro工作接地电阻Rd人脚下的土壤流散电阻Rs鞋的电阻Rr人体的电阻 由于RN、Rd都很小，Rr又有一定的范围，触电的危险性主要决定于Rs的大小.例如，在U=220V、RN、Rd 很小、Rr=2000、Rs=20000的情况下，人体承受的电压和流过的电流约分别为20V和10mA。在用样条件下，如果人没有穿鞋或鞋的绝缘完全被

21、破坏，则人体承受的电压接近220V、流过的电流接近110mA。由此可见，在接地电网中，单相触电的危险性是比较大的。结论：接地电网的单相触电的危险性较大.考虑到线路的绝缘阻抗和重复接地(Rc),情况也差不多.2. 抑制过电压的能力 过电压是指一切对电气设备或电气线路绝缘有危害的电压升高。电网中出现过电压的原因很多，根据造成过电压的原因，过电压分可为外部过过电压和内部过电压。外部过电压主要有雷击过电压、雷电感应过电压、电磁感应过电压和静电感应过电压等；内部过电压主要有操作过电压、谐振过电压以及变压器高压侵入低压等。 下面以变压器高压侵入低压为例来分析接地电网的安全性。设高压10kV， 低压0.4k

22、V（见图2-17a），尽管高压相线对地电压将近为 5800V，但当高压侧意外与低压侧发生短路时(图中是与低压中性点短路)，由于10kV是不接地电网，单相接地电流Iad不超过 2030A，如能控制RN4，即可限制低压中性点对地电压UN不超过80120V。若变压器为Y/Yo-12接法，可由电压矢量图(图2-17b)求得各相对地电压，a相和b相为269299伏、c相为140100V。 2-17a 2-17b结论：由于接地电阻小（一般RN4），接地电网可大大地抑制过电压，减轻了触电的危险性，同时由于控制了各导体间产生过大的电位差，也减轻了由放电火花所造成的火灾的危险性。但是，该故障还是会影响到电气设备

23、的正常运行应及时排除。3.系统间的影响 有些设备或供电线路系统采用了自然接地体，或者由于两系统的接地装置相距过近，当一个系统发生接地故障，可能另一个系统的中性线意外带电。结论：系统间存在影响。原因：（1）两系统间的接地装置相距过近，接地电流的流散产生影响。 （2）两系统共用接地装置或两接地装置间存在某些电气联接产生影响。措施：施工中采取适当的间距和隔离措施，外系统的影响是可以控制或消除的。4. 一相接地的危险性 一相接地是电网最常见的故障之一。一相故障接地不仅破坏了电网的运行方式，破坏了电气设备的安全运行，甚至损坏电气设备本身，还有可能危及人身安全。如图2-26所示，接地电网一相故障接地时，接

24、地电流Id经故障接地电阻Rd和工作接地电阻RN成回路。 在一般低压电网中，接地电流有时可达数十安。由电压矢量图（图2-26b）可以知道，各相对地电压都发生了变化，并可用下列计算式表达： 在工作接地电阻符合规定的条件下( 一般要求RN4)，可以把中性线对地电压Ud限制在50V以下；相应地，没有接地的两相对地电压虽有所升高，但一般不会超过250V。50V是安全电压的限值、250V是带电体对地电压高、低压划分的限值。由此可见，在接地电网中，只要保持良好的工作接地，即可抑制各相对地电压过分的波动。结论：（1） 只要保证工作接地RN4，中性点对地电压Ud将被抑制；（2） 由于故障接地电流Id较大，一相接

25、地故障易被检测出来；（3） 虽然触电的危险性增加不大，但也将危及到电气设备的正常运行，应及时排除故障。第二章 直接接触电击防护第一节 绝缘本节知识点：1.绝缘材料的电气性能 2.绝缘的破坏 3.绝缘检测和绝缘试验一、绝缘材料的电气性能 绝缘材料的电气性能主要表现在电场作用下材料的导电性能、介电性能及绝缘强度。它们分别以绝缘电阻率(或电导) 、相对介电常数r 、介质损耗角tan及击穿强度EB四个参数来表示。1. 绝缘电阻率和绝缘电阻任何电介质都不可能是绝对的绝缘体，总存在一些带电质点，主要为本征离子和杂质离子。在电场的作用下，它们可作有方向的运动，形成漏导电流，通常又称为泄漏电流。在外加电压作用

26、下的绝缘材料的等效电路如图2-1a所示；在直流电压作用下的电流如图2-1b所示。图中，电阻支路的电流Ii即为漏导电流；流经电容和电阻串联支路的电流Ia称为吸收电流，是由缓慢极化和离子体积电荷形成的电流；电容支路的电流 IC 称为充电电流，是由几何电容等效应构成的电流。(1) 在正常工作时（稳态），漏导电流决定了绝缘材料的导电性，因此，漏导支路的电阻越大，说明材料的绝缘性能越好。（2）温度、湿度、杂质含量、电磁场强度的增加都会降低电介质材料的电阻率。2. 介电常数介电常数是表明电介质极化特征的性能参数。介电常数愈大，电介质极化能力愈强，产生的束缚电荷就愈多。束缚电荷也产生电场，且该电场总是削弱外

27、电场的。现用电容器来说明介电常数的物理意义。设电容器极板间为真空时，其电容量为 Co，而当极板间充满某种电介质时，其电容量变为C， 则C与Co的比值即该电介质的相对介电常数，即：在填充电介质以后，由于电介质的极化，使靠近电介质表面处出现了束缚电荷，与其对应，在极板上的自由电荷也相应增加，即填充电介质之后，极板上容纳了更多的自由电荷，说明电容被增大。因此，可以看出，相对介电常数总是大于1的。绝缘材料的介电常数受电源频率、温度、湿度等因素而产生变化。频率增加，介电常数减小。温度增加，介电常数增大；但当温度超过某一限度后，由于热运动加剧，极化反而困难一些，介电常数减小。湿度增加，电介质的介电常数明显

28、增加，因此，通过测量介电常数，能够判断电介质受潮程度。大气压力对气体材料的介电常数有明显影响，压力增大，密度就增大，相对介电增大。3. 介质损耗 在交流电压作用下，电介质中的部分电能不可逆地转变成热能，这部分能量叫做介质损耗。单位时间内消耗的能量叫做介质损耗功率。介质损耗使介质发热，是电介质热击穿的根源。施加交流电压时，电流、电压的相量关系如图2-2所示。总电流与电压的相位差，即电介质的功率因数角。功率因数角的余角称为介质损耗角。根据相量图，不难求出单位体积内介质损耗功率为 式中 : 电源角频率 , =2 f;电介质介电常数 ;E 电介质内电场强度 ;tans 一一介质损耗角正切 。由于P值与

29、试验电压、试品尺寸等因素有关，难于用来对介质品质作严密的比较，所以，通常是以tan 来衡量电介质的介质损耗性能。总结：发热，是介质热击穿的根源。电气设备中使用的电介质，要求它的tan值愈小愈好。而当绝缘受潮或劣化时，因有功电流明显增加，会使tan值剧烈上升。也就是说，tan能敏感地反映绝缘质量。因此，在要求高的场合，需进行介质损耗试验。 影响绝缘材料介质损耗的因素主要有频率、温度、湿度、电场强度和辐射。影响过程比较复杂，从总的趋势上来说，随着上述因素的增强，介质损耗增加。二、绝缘的破坏1. 绝缘击穿 绝缘材料所具备的绝缘性能一般是指其承受的电压在一定范围内所具备的性能。当承受的电压超出了相应的

30、范围时，就会出现击穿现象。电介质击穿是指电介质在强电场作用下遭到急剧破坏，丧失绝缘性能的现象。击穿电压是指使电介质产生击穿的最小电压。击穿强度是指使电介质产生击穿的最小电场强度（也叫耐压强度）。对于电介质通常用平均击穿强度表示：EB=UB/d (KV/cm) UB:击穿电压 d:击穿处绝缘厚度(1) 气体电介质的击穿 气体击穿是由碰撞电离导致的电击穿。在强电场中，带电质点(主要是电子)在电场中获得足够的动能，当它与气体分子发生碰撞时，能够使中性分子电离为正离子和电子。新形成的电子又在电场中积累能量而碰撞其他分子，使其电离，这就是碰撞电离。碰撞电离过程是一个连锁反应过程，每一个电子碰撞产生一系列

31、新电子，因而形成电子崩。电子崩向阳极发展，最后形成一条具有高电导的通道，导致气体击穿。(2) 液体电介质的击穿液体电介质的击穿特性与其纯净度有关，一般认为纯净液体的击穿与气体的击穿机理相似，是由电子碰撞电离最后导致击穿。 但液体的密度大，电子自由行程短，积聚能量小，因此击穿场强比气体高。工程上液体绝缘材料不可避免地含有气体、液体和固体杂质。在强电场的作用下定向排列，运动到电场强度最高处联成小桥，小桥贯穿两电极间引起电导剧增，局部温度骤升，最后导致击穿。为了保证绝缘质量，在液体绝缘材料使用之前，必须对其进行纯化、脱水、脱气处理；在使用过程中应避免这些杂质的侵入。液体电介质击穿后，绝缘性能在一定程

32、度上可以得到恢复。 (3) 固体电介质的击穿 固体电介质的击穿有电击穿、热击穿、电化学击穿、放电击穿等形式。绝缘结构发生击穿，往往是电、热、放电、电化学等多种形式同时存在，很难截然分开。一般来说，在采用tan值大、耐热性差的电介质的低压电气设备，在工作温度高、散热条件差时，热击穿较为多见。而在高压电气设备中，放电击穿的概率就大些。脉冲电压下的击穿一般属于电击穿。当电压作用时间达数十小时乃至数年时，大多数属于电化学击穿。2. 绝缘老化电气设备在运行过程中,其绝缘材料由于受热、电、光、氧、机械力(包括超声波) 、辐射线、微生物等因素的长期作用， 产生一系列不可逆的物理变化和化学变化，导致绝缘材料的

33、电气性能和机械性能的劣化。绝缘老化过程十分复杂。主要是热老化和电老化。 (1) 热老化。一般在低压电气设备中，促使绝缘材料老化的主要因素是热。其热源可能是内部的也可能是外部的。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。(2) 电老化。它主要是由局部放电引起的。在高压电气设备中，促使绝缘材料老化的主要原因是局部放电。局部放电时产生的臭氧、氮氧化物、高速粒子都会降低绝缘材料的性能，局部放电还会使材料局部发热，促使材料性能 恶化。3. 绝缘损坏绝缘损坏是指由于不正确选用绝缘材料，不正确地进行电气设备及线路的安装，不合理地使用电气设备等，导致绝缘材料受到

34、外界腐蚀性液体、气体、蒸气、潮气、粉尘的污染和侵蚀，或受到外界热源、机械因素的作用，在较短或很短的时间内失去其电气性能或机械性能的现象。对策：（1）避开有腐蚀性物质和外界高温的场所；（2）正确使用和安装电气设备和线路，保持过流、过热保护装置的完好；（3）严禁乱拉乱扯，防止机械性损伤绝缘物；（4）应采取防止小动物损伤绝缘的措施。三、绝缘检测和绝缘试验绝缘检测和绝缘试验的目的是检查电气设备或线路的绝缘指标是否符合要求。绝缘检测和绝缘试验主要包括绝缘电阻试验、耐压试验、泄漏电流试验和介质损耗试验等。1.绝缘电阻试验绝缘电阻是衡量绝缘性能的最基本指标。通过绝缘电阻的测定，可以在一定程度上判定某些电气设

35、备的绝缘好坏，判断某些电气设备(如电机、变压器)的受潮情况等，以防因绝缘电阻降低或损坏而造成漏电、短路、电击等电气事故。（1）绝缘材料的电阻常用兆欧表(摇表)测量。兆欧表主要由作为电源的手摇发电机(或其他直流电源)和作为测量机构的磁电式流比计(双动线圈流比计)组成。测量时，实际上是给被测物加上直流电压，测量其通过的泄漏电流，在表的盘面上读到的是经过换算的绝缘电阻值。磁电式流比汁的工作原理如上图所示。在同一转轴上装有两个交叉的线圈，当两线圈通有电流时，两个线圈分别产生互为相反方向的转矩。其大小分别为M1 = K1f1（）I1M2= K2f2（）I2式中 : K1 K2 比例常数；I1,I2 通过

36、两个线圈的电流；线圈带动指针偏转的偏转角。当M1M2时，线圈转动，指针偏转。当M1=M2时，线圈停止转动，指针停止偏转，且两电流之比与偏转角满足如下的函数关系，即在接入被测电阻 Rx 后，构成了两条相互并联的支路，当摇动手摇发电机时，两个支路分别通过电流 I1 和 I2 。可以看出考虑到两电流之比与偏转角满足的函数关系，不难得出 =f(Rx) 可见，指针的偏转角仅仅是被测绝缘电阻 Rx 的函数，而与电源电压没有直接关系。2 吸收比的测定吸收比是加压测量开始后 60S时读取的绝缘电阻值与加压测量开始后15S时读取的绝缘电阻值之比。吸收比测量的目的是判断绝缘材料受潮程度和内部有无缺陷。因此，高压变

37、压器、电动机和电力电容器等都应按规定测量吸收比。3 绝缘电阻指标绝缘电阻随线路和设备的不同，其指标要求也不一样。就一般而言，高压较低压要求高；新设备较老设备要求高；室外设备较室内设备要求高；移动设备较固定设备要求高等。绝缘电阻应按规定进行定期测量，电动机的测量周期为1年，其它低压设备或线路为12年。第二节 屏护和间距本节知识点：1.屏护 2.间距 屏护和间距是最为常用的电气安全措施之一。从防止电击的角度而言，屏护和间距属于防止直接接触的安全措施。此外屏护和间距还是防止短路、故障接地等电气事故的安全措施之一。一、屏护1屏护的概念、种类及其应用屏护是指采用遮栏、护罩、护盖、箱匣等把危险的带电体同外

38、界隔离开来的安全防护措施。屏护的特点是屏护装置不直接与带电体接触，对所用材料的电气性能无严格要求，但应有足够的机械强度和良好的耐火性能。屏护的分类：屏护装置按使用要求分为永久性屏护装置和临时性屏护装置，前者如配电装置的遮栏、开关的罩盖等；后者如检修工作中使用的临时屏护装置和临时设备的屏护装置等。屏护装置按使用对象分为固定屏护装置和移动屏护装置，如母线的护网就属于固定屏护装置；而跟随天车移动的天车滑线屏护装置就属于移动屏护装置。屏护的应用：屏护装置主要用于电气设备不便于绝缘或绝缘不足以保证安全的场合。以下场合需要屏护：(1) 开光电器的可动部分：闸刀开关的胶盖、铁壳开关的铁壳等；(2) 人体可能

39、接近或触及的裸线、行车滑线、母线等；(3) 高压设备：无论是否有绝缘；(4) 安装在人体可能接近或触及场所的变配电装置；(5) 在带电体附近作业时，作业人员与带电体之间、过道、入口等处应装设可移动临时性屏护装置。2. 屏护装置的安全条件尽管屏护装置是简单装置，但为了保证其有效性，须满足如下的条件：(1) 屏护装置所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能，金属屏护装置必须实行可靠接地或接零；(2) 屏护装置应有足够的尺寸，与带电体之间应保持必要的距离；(3) 遮栏、栅栏等屏护装置上应有“止步,高压危险!”等标志。(4) 必要时应配合采用声光报警信号和联锁装置。二、间距间距是指带电体与地面之间，

40、带电体与其他设备和设施之间，带电体与带电体之间必要的安全距离。间距的作用是防止触电、火灾、过电压放电及各种短路事故，以及方便操作。其距离的大小取决于电压高低、设备类型、安装方式和周围环境等。1 线路间距（1）架空线路 架空线路导线在弛度最大时与地面或水面的距离不应小于表2-4所示的距离。表 2-4 导线与地面或水面的最小距离线路经过地区线路电压1KV110KV35KV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步行可以达到的山坡34.55步行不能达到的山坡、峭壁或岩石11.53表 2-5 导

41、线与建筑物的最小距离 线路电压/kv411035垂直距离/m2.53.O4水平距离/m11.53未经相关部门许可的情况下，架空线路不得跨越建筑物，架空线路与有爆炸、火灾危险的厂房之间应保持必要的防火距离，且不应跨越具有可燃材料层无顶的建筑物。 表 2-6 导线与树木的最小距离 线路电压/kv11035垂直距离/m11.53水平距离/m12-表2-7 架空线路与工业设施的最小距离项目线路电压1KV10kV35kV铁路标准轨距垂直距离至钢轨顶面至承力索接触线7.57.57.5333水平距离电杆外缘至轨道中心交叉5平行杆加高3.0窄轨垂直距离至钢轨顶面至承力索接触线667.5333水平距离电杆外缘至

42、轨道中心交叉5平行杆加高3.0道路垂直距离677水平距离（电杆至道路边缘）0.50.50.5通航河流垂直距离至50年一遇的洪水位666至最高航行水位的最高桅顶11.52水平距离边导线至河岸上缘最高杆（塔）高弱电线路垂直距离677水平距离（两线路边导线间）0.50.50.5电力线路1KV垂直距离123水平距离（两线路边导线间）2.52.5510kV垂直距离223水平距离（两线路边导线间）2.52.5535kV垂直距离323水平距离（两线路边导线间）555特殊管道垂直距离电力线路在上方1.533电力线路在下方1.5-水平距离（边导线至管道）1.524同杆架设时，电力线路应位于弱电线路的上方，高压线

43、路应位于低压线路的上方。横担之间的最小距离见表2-8 表2-8 同杆线路横担之间的最小距离项目直线杆分支杆和转角杆10kV与10kV0.80.45/0.610kV与低压1.21低压与低压0.60.310kV与通讯电缆2.5低压与通讯电缆1.5（2）户内线路户内低压线路有多种敷设方式，间距要求各不相同。户内低压线路与工业管道和工艺设备之间的最小距离见表 2-9布线方式穿金属管导线电缆明设绝缘导线裸导线起重机滑触线配电设备煤气管平行1005001000100015001500交叉100300300500500乙炔管平行10010001000200030003000交叉100500500500500

44、-氧气管平行100500500100015001500交叉100300300500500-蒸气管平行1000（500）1000（500）1000（300）10001000500交叉300300300500500-暖热水管平行300（200）500300（200）10001000100交叉100100100500500-通风管平行-20020010001000100交叉-100100500500-上下水管平行-20020010001000100交叉-100100500500-压缩空气管平行-20020010001000100交叉-100100500500-工艺设备平行-15001500100交叉-15001500-（3）电缆线路直埋电缆埋设深度不应小于0.7m ，并应位于冻土层之下。直埋电缆与工艺设备的最小距离见表2-10。当电缆与热力管道接近时，电缆周围土壤温升不应超过10，超过时，须进行隔热处理。表2-10 中的最小距离对采用穿管保护时，应从保护管的外壁算起。表2-10 直埋电缆与工艺设备的最小距离敷设条件平行敷设交叉敷设与电杆或建筑物地下基础之间，控制电缆与控制电缆之间0.610 kV以下的电力电缆之间或控制电缆之间10.5