6 电气安全与静电防护技术.ppt
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1、第六章 电气安全与静电防护技术一、电气设备安全与防护一、电气设备安全与防护二、电气安全措施二、电气安全措施三、电气防爆技术三、电气防爆技术四、电气防火措施四、电气防火措施五、防静电技术五、防静电技术六、触电急救六、触电急救2021/9/152021/9/151 1一、电气设备安全与防护(一)电气事故概述电气事故包括触电事故、雷电、静电、电磁场危害,电气火灾与爆炸,电气线路和设备故障等1、电气事故特点危害大直观识别难涉及领域广2021/9/152021/9/152 22、电气事故类型触电事故静电危害事故雷电事故射频电磁场危害电气系统故障危害2021/9/152021/9/153 3(二)触电防护
2、技术1 1、触电事故的种类、触电事故的种类局部电伤局部电伤全身性电伤全身性电伤2 2、电流对人体的伤害、电流对人体的伤害电击、电伤、电磁场生理伤害电击、电伤、电磁场生理伤害3 3、触电形式(详细内容见后)、触电形式(详细内容见后)低压单相触电低压单相触电低压两相触电低压两相触电跨步电压触电跨步电压触电高压电击高压电击2021/9/152021/9/154 44 4、触电原因、触电原因缺乏电气安全知识缺乏电气安全知识违反操作规程违反操作规程维护不良维护不良电气设备存在安全隐患电气设备存在安全隐患5 5、触电防护措施、触电防护措施采用安全电压采用安全电压保证绝缘性能保证绝缘性能采用屏护采用屏护保持
3、安全距离保持安全距离合理选用电气装置合理选用电气装置装设漏电保护装置装设漏电保护装置保护接地与接零保护接地与接零2021/9/152021/9/155 5二、电气安全措施电流对人体的伤害电流对人体的伤害影响电流伤害程度的影响电流伤害程度的因素因素安全电流、电压规范安全电流、电压规范防止人身触电的技术防止人身触电的技术措施措施电气灭火知识电气灭火知识触电急救触电急救2021/9/152021/9/156 61 1、电流对人体的伤害、电流对人体的伤害电击:电流流过人体内部对内部组织的伤害。电击:电流流过人体内部对内部组织的伤害。心室颤动心室颤动血液循环停止、神经中枢血液循环停止、神经中枢遏止呼吸、
4、遏止呼吸、胸肌收缩胸肌收缩窒息,最危险的伤害!窒息,最危险的伤害!高压电击穿空气高压电击穿空气人体通过电流、低压单相、两相人体通过电流、低压单相、两相 触电、接触电压和跨步电压触电等情况触电、接触电压和跨步电压触电等情况电伤:灼伤、电烙印和皮肤金属化电伤:灼伤、电烙印和皮肤金属化 灼伤:电流热效应产生的电伤,电弧对皮肤烧伤。灼伤:电流热效应产生的电伤,电弧对皮肤烧伤。电烙印:电流化学效应和机械效应产生的电伤,直电烙印:电流化学效应和机械效应产生的电伤,直 接接触、有明显边缘的肿块、皮肤硬化。接接触、有明显边缘的肿块、皮肤硬化。皮肤金属化:电弧下金属高温熔化、蒸发并飞溅渗皮肤金属化:电弧下金属高
5、温熔化、蒸发并飞溅渗 透到皮肤表层造成的电伤,皮肤粗糙硬化。透到皮肤表层造成的电伤,皮肤粗糙硬化。2021/9/152021/9/157 72.2.影响电流伤害程度的因素影响电流伤害程度的因素影响电流伤害程度的因素影响电流伤害程度的因素电流大小电流大小 工频电流对人体的影响工频电流对人体的影响 电流大小与伤害程度电流大小与伤害程度电流电流mAmA通过时间通过时间生理反应生理反应0-0.50-0.5连续通电连续通电没有感觉没有感觉0.5-50.5-5连续通电连续通电有感觉、痛感,可摆脱有感觉、痛感,可摆脱5-305-30数分钟内数分钟内痉挛不能摆脱,呼吸困难痉挛不能摆脱,呼吸困难血压上升,极限血
6、压上升,极限30-5030-50数秒至数数秒至数分钟分钟心跳不规则、昏迷、强烈心跳不规则、昏迷、强烈痉挛,心室颤动痉挛,心室颤动50-50-数百数百短于心率短于心率强烈冲击但无心室颤动强烈冲击但无心室颤动长于心率长于心率昏迷、心室颤动,有痕迹昏迷、心室颤动,有痕迹超过超过数百数百短于心率短于心率心室颤动、昏迷,有痕迹心室颤动、昏迷,有痕迹长于心率长于心率心脏停止跳动,昏迷,可心脏停止跳动,昏迷,可能致命能致命名称名称定义定义成年男性成年男性成年女性成年女性感知感知电流电流有感觉的最有感觉的最小电流小电流工工频频1.11.10.70.7直直流流5.25.23.53.5摆脱摆脱电流电流能够自主地能
7、够自主地摆脱电源的摆脱电源的最大电流最大电流工工频频161610.510.5直直流流76765151致命致命电流电流在较短时间在较短时间内危及生命内危及生命的最小电流的最小电流工工频频30305050直直流流13001300(0.3s0.3s)5050(3s3s)2021/9/152021/9/158 8 人体电阻人体电阻 一般认为人体电阻为一般认为人体电阻为1000100020002000欧姆(不计皮肤角质层电阻)欧姆(不计皮肤角质层电阻)与电压的关系与电压的关系 不同条件下人体电阻不同条件下人体电阻接触电压接触电压V V12.512.531.331.362.562.512512522022
8、02502503803805005001001000 0人体电阻人体电阻 16500165001100011000624062403533530 02222222 22002000 01411417 71131130 0640640流过电流流过电流mAmA0.80.82.842.84101035.235.29999125125268268443443接触电压接触电压V V人体电阻人体电阻 皮肤干燥皮肤干燥皮肤潮湿皮肤潮湿皮肤湿润皮肤湿润皮肤浸入水中皮肤浸入水中10102525505010010025025070007000500050004000400030003000150015003500
9、35002500250020002000150015001000100012001200100010008758757707706506506006005005004404403753753253252021/9/152021/9/159 9 通电时间长短通电时间长短 触电电流大小与触电时间的乘积(称为电击能量)来反映触电的危害程度,一触电电流大小与触电时间的乘积(称为电击能量)来反映触电的危害程度,一般超过般超过50mA.s50mA.s(毫安(毫安.秒)时人就有生命危险。秒)时人就有生命危险。电流频率电流频率 一般来说,一般来说,505060Hz60Hz工频交流电对人体伤害最为严重。工频交流
10、电对人体伤害最为严重。允许电流允许电流mAmA505010010020020050050010001000持续时间持续时间s s5.45.41.351.350.350.350.0540.0540.01350.0135电流频率电流频率危害程度危害程度电流频率电流频率危害程度危害程度1010252550505050100100有有5050的死亡率的死亡率有有9595的死亡率的死亡率有有4545的死亡率的死亡率120120200200500500有有3131的死亡率的死亡率有有2222的死亡率的死亡率有有1414的死亡率的死亡率2021/9/152021/9/151010 电压高低电压高低 电压升高
11、电压升高电流增大;但不成正比。电流增大;但不成正比。电流途径电流途径 人体状况人体状况 性别:摆脱电流女性比男性低性别:摆脱电流女性比男性低1/31/3;年龄:小孩比成年人伤害重;年龄:小孩比成年人伤害重;健康:心脏病、神经疾病容易受伤害;健康:心脏病、神经疾病容易受伤害;心理、精神状况;心理、精神状况;电流通过人体的途径电流通过人体的途径流经心脏电流于总电流流经心脏电流于总电流的比例()的比例()一只手到另一只手一只手到另一只手左手到脚左手到脚右手到脚右手到脚一只脚到另一只脚一只脚到另一只脚3.33.36.46.43.73.70.40.42021/9/152021/9/1511113.3.安
12、全电流、电压规范安全电流、电压规范安全电流、电压规范安全电流、电压规范 安全电流:一般把摆脱电流认为是安全电流;科学实验和事故分析。安全电流:一般把摆脱电流认为是安全电流;科学实验和事故分析。安全电流值:交流安全电流值:交流50Hz10mA50Hz10mA;直流;直流50mA50mA。安全电压:为了防止触电事故而采取的特定电源供电的电压系列,是制定安安全电压:为了防止触电事故而采取的特定电源供电的电压系列,是制定安全措施的依据。通常认为低于全措施的依据。通常认为低于40V40V的交流电压为安全电压。的交流电压为安全电压。人体电阻(人体电阻(17001700欧)、接触电压欧)、接触电压摆脱电流(
13、摆脱电流(30mA30mA)的关系;)的关系;IECIEC为为50V50V以下,以下,并规定并规定25V25V以下时不需要考虑防电击的安全措施。以下时不需要考虑防电击的安全措施。安全电压等级:安全电压等级:4242、3636、2424、1212、6V6V,超过,超过24V24V时应有安全措施。时应有安全措施。应用:应用:安全电压(交流有效值)安全电压(交流有效值)选用举例选用举例额定值额定值空载上限值空载上限值42425050在有触电危险的场所使用的移动工具在有触电危险的场所使用的移动工具36364343在矿井、多导电粉尘等在矿井、多导电粉尘等242412126 6262615158 8可供某
14、些人体可能偶然触及带电体的设可供某些人体可能偶然触及带电体的设备选用。潮湿、塔罐灯场所的行灯。备选用。潮湿、塔罐灯场所的行灯。2021/9/152021/9/1512124 4、防止人身触电的技术措施、防止人身触电的技术措施、防止人身触电的技术措施、防止人身触电的技术措施人体触电一般是由于人体靠近或接触电气设备带人体触电一般是由于人体靠近或接触电气设备带电部分和人体触及正常不带电而绝缘损坏时外壳电部分和人体触及正常不带电而绝缘损坏时外壳或金属构架带电。或金属构架带电。保护接地保护接地为防止人身因电气设备绝缘损坏而遭受触电,将为防止人身因电气设备绝缘损坏而遭受触电,将电气设备的金属外壳与接地体连
15、接,称为电气设备的金属外壳与接地体连接,称为 保护接地。保护接地。适用于中性点不接地的低压电网。如电机、变压适用于中性点不接地的低压电网。如电机、变压器、断路器等器、断路器等 2021/9/152021/9/151313保护接零保护接零保护接零保护接零为防止人身因电气设备绝缘损坏而遭受触电,将电气设备为防止人身因电气设备绝缘损坏而遭受触电,将电气设备的金属外壳与电网的零线相连接,称为保护接零。的金属外壳与电网的零线相连接,称为保护接零。适用于中性点直接接地系统(适用于中性点直接接地系统(TNTNS S,TNTNC C)。当采用)。当采用保护接零时,除电源中性点必须采用工作接地外,零线要保护接零
16、时,除电源中性点必须采用工作接地外,零线要在规定的地点采取重复接地。在规定的地点采取重复接地。采用保护接零方式,设备发生外壳漏电,接地短路电流通采用保护接零方式,设备发生外壳漏电,接地短路电流通过该相和零线构成回路,由于零线阻抗很小,短路电流很过该相和零线构成回路,由于零线阻抗很小,短路电流很大,使低压断路器或继电保护装置迅速动作,切除故障。大,使低压断路器或继电保护装置迅速动作,切除故障。Id工作接地重复接地2021/9/152021/9/151414 保护接零装置的具体要求保护接零装置的具体要求 采用重复接地,当零线断线后,保护接零设备就成为保护接地设备。采用重复接地,当零线断线后,保护接
17、零设备就成为保护接地设备。零线上不允许装设熔断器和断路器,防止断开后设备出现相电压引起零线上不允许装设熔断器和断路器,防止断开后设备出现相电压引起触电。触电。为保证保护装置迅速动作,使任一点短路的短路电流均大于保护熔断为保证保护装置迅速动作,使任一点短路的短路电流均大于保护熔断器额定电流的器额定电流的4 4倍,大于断路器保护整定电流的倍,大于断路器保护整定电流的1.51.5倍。倍。在同一低压电网中(如同一变压器供电电网),不允许将一部分设备在同一低压电网中(如同一变压器供电电网),不允许将一部分设备保护接地,而将另一部分设备保护接零。当保护接地设备漏电后,由保护接地,而将另一部分设备保护接零。
18、当保护接地设备漏电后,由于电压分布,使零线带电(于电压分布,使零线带电(Uo=RoUx/(Ro+Rd),Uo=RoUx/(Ro+Rd),所有保护接零设备外壳所有保护接零设备外壳带电(带电(Uo=RdUx/(Ro+Rd)Uo=RdUx/(Ro+Rd)。使用三相插座时,不准将插座内的电源使用三相插座时,不准将插座内的电源 零线与接地端串接在一起,否则零线松零线与接地端串接在一起,否则零线松 脱或折断,会使设备外壳带电;若零线脱或折断,会使设备外壳带电;若零线 与地线接反,也会使外壳带电,造成触与地线接反,也会使外壳带电,造成触 电事故。电事故。2021/9/152021/9/151515工作接地工
19、作接地工作接地工作接地 在正常或故障情况下,为保证电气设备安全可靠工作,即运行需在正常或故障情况下,为保证电气设备安全可靠工作,即运行需要电力系统中的某一点(通常为中性点)直接或通过特殊设备要电力系统中的某一点(通常为中性点)直接或通过特殊设备(如消弧线圈、电抗、电阻)的接地。(如消弧线圈、电抗、电阻)的接地。作用:作用:1 1、满足电气设备运行中的特殊需要,如防止高压电压串入低压、满足电气设备运行中的特殊需要,如防止高压电压串入低压系统;系统;2 2、降低电气设备和输电线路的绝缘水平,减少电气设备制造成、降低电气设备和输电线路的绝缘水平,减少电气设备制造成本和节省投资。如本和节省投资。如11
20、0kV110kV以上系统以上系统 中性点直接接地运行。中性点直接接地运行。3 3、降低人体的接触电压。、降低人体的接触电压。4 4、迅速切断电源。、迅速切断电源。2021/9/152021/9/151616漏电保护漏电保护漏电保护漏电保护 作用:防止电气设备和输电线路漏电引起人身触电事故,它能够在设作用:防止电气设备和输电线路漏电引起人身触电事故,它能够在设备漏电、外壳呈现危险的对地电压时自动切断电源。备漏电、外壳呈现危险的对地电压时自动切断电源。分类:电压型和电流型分类:电压型和电流型 电压型漏电保护装置原理图电压型漏电保护装置原理图 电机漏电保护装置原理电机漏电保护装置原理图图电压型漏电保
21、护装置原理如上图所示。电压型漏电保护装置原理如上图所示。VJHATAHQC试验回路RV2021/9/152021/9/151717三、电气防爆技术防爆结构防爆结构电气防爆安全技术和电气防爆安全技术和管理管理适用规范适用规范2021/9/152021/9/1518181、防爆设备及结构、防爆设备及结构 隔爆型电气设备():具有隔爆外壳的电气设备,隔爆型电气设备():具有隔爆外壳的电气设备,是指把能点燃爆是指把能点燃爆炸性混合物的部件封闭在一个外壳内,该外壳能承受内部爆炸性混合炸性混合物的部件封闭在一个外壳内,该外壳能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力并阻止向周围的爆炸性混合物传爆的电气设备。物的爆炸
22、压力并阻止向周围的爆炸性混合物传爆的电气设备。增安型电气设备():正常运行条件下,不会产生点燃爆炸性混合增安型电气设备():正常运行条件下,不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度,物的火花或危险温度,并在结构上采取措施,提高其安全程度,以避并在结构上采取措施,提高其安全程度,以避免在正常和规定过载条件下出现点燃现象的电气设备。免在正常和规定过载条件下出现点燃现象的电气设备。本质安全型电气设备():在正常运行或在标准试验条件下所产生本质安全型电气设备():在正常运行或在标准试验条件下所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。的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。正压型电气
23、设备():具有保护外壳,且壳内充有保护气体,正压型电气设备():具有保护外壳,且壳内充有保护气体,其压其压力保持高于周围爆炸性混合物气体的压力,以避免外部爆炸性混合物力保持高于周围爆炸性混合物气体的压力,以避免外部爆炸性混合物进入外壳内部的电气设备。进入外壳内部的电气设备。无火花型电气设备()在正常运行条件下不产生电弧或火花,无火花型电气设备()在正常运行条件下不产生电弧或火花,也不也不产生能够点燃周围爆炸性混合物的高温表面或灼热点,且一般不会发产生能够点燃周围爆炸性混合物的高温表面或灼热点,且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备。生有点燃作用的故障的电气设备。2021/9/152021/9
24、/151919设备选型设备选型 气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表 爆炸危险区域爆炸危险区域 适适 用用 的的 防防 护护 型型 式式 电电 气气 设设 备备 类类 型型 符符 号号 本质安全型(级)本质安全型(级)区区 其他特别为区设计的电气设备(特殊型)其他特别为区设计的电气设备(特殊型)s s 适用于区的防护类型适用于区的防护类型 隔爆型隔爆型 区区 增安型增安型 本质安全型(级)本质安全型(级)充油型充油型 正压型正压型 充砂型充砂型 其他特别为区设计的电气设备(特殊型)其他特别为区设计的电气设备(特殊型)s s 适用于区或区的防护类型适用
25、于区或区的防护类型 区区 无火花型无火花型 2021/9/152021/9/152020 旋转电机防爆结构的选型旋转电机防爆结构的选型 -为适用为适用 -为慎用为慎用 X X-为不适用为不适用1 1区区2 2区区隔爆隔爆型型d d正压正压型型p p增安增安型型e e隔爆隔爆型型d d正压正压型型p p增安增安型型e e无火无火花型花型n n鼠笼型感应电动机鼠笼型感应电动机绕线型感应电动机绕线型感应电动机X X同步电动机同步电动机X X直流电动机直流电动机电磁滑差离合器电磁滑差离合器X X2021/9/152021/9/152121火灾危险环境的电气装置火灾危险环境的电气装置2121区区2222
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