安全管理论文浅谈故障电弧对人身的伤害及其防护.doc

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1、此材料由网络搜集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。材料共分享，我们负责传递知识。平安治理论文浅谈缺点电弧对人身的损害及其防护 1前言 早在1998年，我当时在一家外企从事推行变电站保护及自动化系统方面的推行工作，一位供电局的朋友告诉我他们局的开关柜弧光短路缺点时有发生，同时有一位同事不幸因此而死亡，并征询我国外是否有10kv中压母线方面的保护，这确实是我最初接触到的缺点电弧损害事件，也确实是我们现在推行电弧光保护系统的主要缘故。从网上得到的消息，去年9月国内某供电局在220kV变电站进展检修时，配电房进线柜内部缺点发生爆炸，附近的6名工作人员被电弧火球烧伤，配电房外一变压器因短路烧毁，变电站

2、停电。事故造成该市部分地区大面积停电1小时。去年底，我的一位朋友告诉我一个令我特别吃惊的消息，我往常公司的一位部门经理在为用户检查有征询题的开关柜时的电缆箱突然爆炸，他的面部严峻被烧伤而毁容，在医院住了几个月。缺点电弧真是无情啊！ 电弧烧伤的电气工作中较常见的损害事故。按照统计，在检修及调试低压电器设备中，电弧烧伤比其它损害事故要多，约占总事故的60%。低压系统中电弧燃烧的温度高达3000 - 5000C； 而中压系统则高达20000C，为太阳外表温度的4倍。电弧燃烧期间所产生压力效应、燃烧效应（热效应）、辐射和声响效应以及有毒气体，均对人体产生严峻的损害。尤其是电弧的热效应对人的损害，它产生

3、特别大比例的辐射热能，而它是人眼所看不见的，它可能造成皮肤的二度和三度烧伤，它对人的损害是严峻的、甚至是致命的。 我现在从事的正好是和缺点电弧防护相关的工作，推行电弧光保护系统，它同时可为配电设备和附近工作提供有效的保护。通过和国外厂家和研究机构的交流，对缺点电弧对人身的损害及对设备的损害有一些的认识，在些希望将所理解信息提供给各位朋友，希望对搞运转的朋友在保障平安方面有所协助。 2开关柜的缺点电弧特性 按照国外的研究和试验结果，缺点电弧的构成可分为以下四个阶段： 第1阶段为压缩阶段，持续时间约515ms。在这一阶段温度上升，并产生动态压力波。 第2阶段为膨胀阶段，持续时间约515ms。在这一

4、阶段短暂的时间内，因燃弧区和四周空气之间存在压力差，开始产生气流。 第3阶段为排放阶段，这一阶段可能持续几百毫秒。在这一阶段由于电弧能量接着输入燃弧点，产生空气流、气流和微粒流。这种强力高速气流的热量及所带的炽热微粒，内部电弧开始构成对外部的阻碍。 第4阶段为热效应阶段，亦即为燃弧的最后阶段。在这一阶段最终包围短路电弧的空气几乎到达电弧的温度。从这一阶段开始，大部分燃弧能量作用于开关设备的固体零部件。现在开关设备有烧穿的危险。缺点去除后，这一阶段随之完毕。 开关柜发生内部弧光缺点产生的能量可高达8 60MW，它主要与电弧的燃烧时间以及短路电流的平方值成正比，其它要素则包括柜体几何尺寸以及所使用

5、的材料等等。电弧燃烧持续时间超过100ms，所释放的能量开始急剧增加，大约150ms左右电缆开始燃烧，200ms左右铜排燃烧，到了250ms左右钢材开始燃烧。因此，从保护设备的角度来说，目前采纳变压器后备过流保护长达1.2-2.0秒的动作时间，关于为开关柜内部弧光短路来说其保护效果是特别差的，往往是开关柜烧得面目全非保护才动作，事后缺点电弧起始点地没有方法确定了，而在这一期间电弧燃烧释放的宏大的能量对附近工作人员的损害也是不可防止的了，特别是在开关柜门打开维修的情形。 障电弧燃烧产生宏大能量的结果将产生压力效应、燃烧效应（热效应）、辐射和声响效应。中压开关柜在发生内部电弧缺点时，电弧温度可到达

6、20，000C，燃烧的电弧将四周的空气加热，引致空气膨胀，并在开关柜内部产生宏大的压力。开关柜的门可能被炸开，配电房建筑物的墙或天花板可能会倒塌。此外，压力也会使某些不结实的部件从开关柜中抛出。电弧将使电极材料熔化和蒸发，这些热量通过辐射方式使可燃性材料(如运转维护人员的服装)着火, 非可燃性材料热分解。同时高温高压气体, 伴随电弧效应产生炽热的金属和非金属材料颗粒由柜体逸出, 造成人身损害, 甚至引起火灾。发生弧光缺点时产生的亮堂的弧光, 还可能引起运转维护人员临时性的失明，连同宏大的声响效应更可能引起休克，而这也将增加弧光缺点损害的危险性。 3. 缺点电弧效应对人身的损害 开关柜发生内部缺

7、点时，电弧燃烧所释放的宏大的能量产生的各种有害效应，将对设备及附近人员造成严峻的损害。在对人的损害方面，宏大而集中的辐射能量从开关设备中向外迸发，所产生的压力波可能损坏人的听力；高强度的闪光损坏人的视力；超高温的电弧火球可能严峻烧伤工作人员的身体；压力波也可能使某些松脱的材料（比方损坏设备的碎片、工具和其它物件等）抛出对人造成损害。还有电弧燃烧所产生的有毒气体（一氧化碳、铝及铜蒸汽等）对人的呼吸系统也造成损害。 在开关柜缺点中，除了明显的触电死亡和身体电击的危险外，另一个可能更敏感的危险是电弧的热效应对人的损害。之因此说敏感，是由于缺点电弧产生特别大比例的辐射热能，而它是人眼所看不见的，它可能

8、造成皮肤的二度和三度烧伤，它对人的损害是严峻的、甚至是致命的。 开关柜内部电弧缺点是一种不可预测的偶发事故。与大多数人特别熟悉的火灾情况相比，电弧缺点是一种开展特别快的事件，这是由于保护装置自动启动切除缺点的缘故，持续时间一般小于1秒。发生电弧缺点所产生的总能量，可能大于一场严峻火灾产生的能量的三、四倍，同时它是在一个特别短的时间内高度集中释放的能量，因此可能对附近工作人员造成致命的危害。另一个明显的差异是，在火灾情形由于产生火焰，我们可以看到明显的冲击，其热能大致为50%的对流热（即火焰）和50%的辐射热。而在电弧缺点情形，可能存在高达90%的辐射热，它意味着可能即便是事件引起细微的、甚至看

9、不到火焰，都可能对附近人员造成严峻的损害。电弧缺点所产生的辐射热，可能引燃附近工作人员的衣服或熔化、引起衣服裂开，从而造成皮肤的严峻烧伤。 4. 缺点电弧损害的防护措施 不管是中压设备仍然低压设备，缺点电弧是偶发事件，对维护操作工作人员来说是防不胜防的，单单强调执行操作规程是不够的。为防止缺点电弧可能造成的损害，为经常和电打交道的朋友提供以下建议供参考： 1） 严格执行操作规程是必不可少的，但应该留意， 在各种环境及心情不佳的情况下，发生误操作等违犯规程的事情仍然可能发生的，危险仍然存在的，因此最好是在不带电的情形下工作） 2） 尽量防止带电工作（留意：有些时候带电工作是不可防止的，或者只是本

10、间隔停电，而旁边间隔是带电的，因此一样地存在着危险） 3） 穿戴电弧防护装备（防护手套、防护外套、防护面罩及防护眼镜等），在兴隆国家已应用较广泛。应留意的是，这里提到的防护预备是对某一工作环境有针对性地选用的，其防护对象的电弧的热辐射，实际应用中考虑到工作场所的电压等级、短路电流大小、工作点与可能发生电弧点的间隔等等，计算出工作人员可能遭受辐射的强度，然后选择相应防护等级的装备，才能有效的到达防护作用。采纳个人防护装备的目的，是在发生电弧缺点时为工作人员提供逃离的时间，并减少电弧热效应的烧伤程度，从而增加了事故受害者的生存时机。此外应留意到目前的电弧防护装备，是没有针对电弧压力效应及碎片的冲击

11、提供防护的，因此穿戴电弧防护装备也不是万无一失的. 4） 配置高速电弧光保护。采纳可靠、高速的电弧光保护可以说为现场工作人员提供最好的保护，它在一些国家已成为标准配置，按照近10年来的运转经历，它在保护配电设备及工作人员方面是特别有效的，在南非就曾经挽救多名工作人员。利用其几毫秒以内的动作时间，电弧光保护系统在电弧排放阶段开始时就启动断路器跳闸切断供给燃弧点的短路电流的话，缺点电弧释放的能量将大大减少，从而也大大降低电弧效应对设备及人员的损害。另一方面，采纳电弧光保护也具有明显的经济效益，按照国外的应用经历，一般弧光短路缺点约需要2天到3个星期才能恢复供电，采纳电弧光保护一般在几个小时以内就可以恢复供电。生命无价，又能顾及到企业的经济效益，或者这确实是电弧光保护在国外能被广泛接受的缘故吧。