安全技术概要精编版[41页].docx

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1、最新资料推荐培训讲义Training Textbook2011年8月29日安全生产技术概要四川.成都.军转大厦第一章 机械安全技术第一节 机械电气行业安全概要一、机械产品主要类别 1、机械行业生产的主要产品(1)工程机械：叉车、铲土运输机械、压实机械、混凝土机械等。(2)基础机械：轴承、液压件、密封件、标准紧固件、工业链条、齿轮、磨具、粉末冶金制品。(3)电工机械：发电机械、变压器、电动机、高低压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器等。 2、非机械行业系统生产的机械产品：铁道机械、建筑机械、纺织机械、轻工机械、船舶机械等。二、机械设备的危险部位及防护对策(一)机械设备的危险部位 机械设备可

2、造成碰撞、夹击、剪切、卷入(最常见)等多种伤害。 (1)旋转部件和成切线运动部件间的咬合处，如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。(2)旋转的轴，包括连轴器、心轴、卡盘、丝杠和杆等。(3)旋转的凸块和孔处，如风扇叶、凸轮、飞轮等。(4)对向旋转部件的咬合处，如齿轮传动。(5)旋转部件和固定部件的咬合处，如旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等(6)接近类型，如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等(7)通过类型，如金属刨床的工作台及其床身、剪扳机的刀刃。 (二)机械传动机构安全防护对策1、安全措施的类别：(1)直接安全技术措施：本质安全。(2)间接安全技术措施：填加防护装置。(3)指导性安全

3、技术措施。2、常用机械的安全防护装置及其要求 (1)齿轮啮合传动的防护1)危险点：两轮开始啮合的地方最危险。2)防护：用全封闭防护罩。(2)皮带传动机械的防护1)危险点：皮带接头处和皮带进入皮带轮。结合下图：危险点即BDE处。2)防护：采用防护罩。皮带防护罩与皮带的距离不小于50mm。一般传动机构离地面2m以下，要设置防护罩或防护栏杆。但下列3种情况下，即使在2m以上也应加以防护：皮带轮之间的距离在3m以上；皮带宽度在15cm以上；皮带回转速度在9m/min以上。(3)联轴器的防护1)危险点：联轴器上凸出物。2)防护：安全联轴器；加防护罩(根本解决)。三、机械伤害类型及预防对策 (一)机械伤害

4、类型：会识别(1)车辆伤害：指企业机动车辆在行驶中引起的人体坠落和物体倒塌、飞落、挤压等伤亡事故。(2)机械伤害：指机械设备运动或静止部件、工具、加工件直接与人体接触引起的挤压、碰撞、冲击、剪切、卷入、绞饶、甩出、切割、切断、刺扎等伤害。(3)起重伤害：指各种起重作业(包括起重机械安装、检修、试验)中发生的挤压、坠落、物体(吊具、吊重物)打击等。(4)坍塌：是指物体在外力或重力作用下，超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成的事故。(二)机械伤害预防对策措施 1、实现机械本质安全：记顺序。(1)消除产生危险的原因(本质安全)； (2)减少或消除接触机器危险部件的机会(机械化、自动化)；(3)

5、使人难以接近机器的危险部位(设置防护装置)；(4)提供保护装置或者个人防护装备。2、保护操作者和有关人员安全：通过教育培训达到目标。(1)培训以提高操作者辨别危险的能力；找(2)使危险部位更加醒目，或者使用警示标志；容易找(3)通过培训，提高操作者避免伤害的能力；人具有可塑性(4)采取必要的行动增强避免伤害的自觉性。安全文化(三)通用机械安全设施的技术要求 1、安全设施设计要素(1)考虑人的因素，降低疲劳；包括：合理布置各种控制操作装置；正确选择工作平台的位置及高度；提供座椅；出入作业地点应方便。 (2)考虑安全装置的性能，为了消除危险。包括：强度、刚度、稳定性和耐久性；对机器可靠性的影响；可

6、视性；对其他危险的控制，如噪声。2、机械安全防护装置的一般要求(1)安全防护装置应结构简单、布局合理，无锐利的边缘和突缘。(2)安全防护装置应具有足够的可靠性，有足够的强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性，以确保安全；(3)紧急停车开关：灵敏度高；形状与颜色与其他开关区别(一般为红色)；位置易于触及。停止后按启动顺序重新启动才能重新运转。3、对机械设备安全防护罩的技术要求 (1)活动式防护罩必配有连锁装置。(2)固定式防护罩应牢固的固定在设备或基础上，拆卸、调节时必须使用工具。(3)一般防护罩不准脚踏和站立，必须作平台或阶梯时，应能承受1500牛顿的垂直力，并采取防滑措施。四、机械安全设计与

7、机器安全装置(一)本质安全包括 (1) 采用本质安全技术：避免锐边、尖角和凸出部分，保证足够的安全距离，确定有关物理量的限值，使用本质安全工艺过程和动力源。(2)限制机械应力。保证足够的安全系数。(3)提交材料和物质的安全性。(4)履行安全人机工程学原则。合理分配人机功能。(5)设计控制系统的安全原则。典型危险工况：意外启动、速度变化失控、运动不能停止、运动机械零件或工件脱落飞出、安全装置的功能受阻等。(6)防止气动和液压系统的危险。(7)预防电气危害。2、失效安全：设计者应该保证当机器发生故障时不出危险，即不会对操作者造成伤害。包括限制开关、限位装置、制动装置、预防下落的装置、失效安全的紧急

8、开关。3、定位安全：把机器的部件(运动部件)安置到不可能触及的地点。即正常情况下不会触及，而某些情况下可接触到 4、机器布置考虑如下因素：(1)空间；(2)照明；(3)管、线布置；(4)维护时的出入安全。5、安全装置1、固定安全装置：将人与机器危险部件隔开的安全装置。2、联锁安全装置：只有安全装置关合时，机器才能运转；而只有机器的危险部件停止运动时，安全装置才能开启。如光控断电保护装置，属于本质安全。3、控制安全装置：紧急停车开关。4、隔离安全装置：固定的栅栏。5、跳闸安全装置；6、双手控制安全装置：仅能对操作者提供保护。7、自动安全装置。可调安全装置；自动调节安全装置。五、机械制造场所安全技

9、术1、采光：自然光(白天)与人工照明(夜间及阴天)相结合；保证有足够的光照度；车间通道照明灯应覆盖所有通道，覆盖长度应大于90%的车间安全通道长度。 2、通道：(1)厂区干道的路面要求：车辆双向行驶的干道宽度不小于5米，有单向行驶标志的主干道宽度不小于3米。进入厂区门口，危险地段需设置限速限高牌、指示牌和警示牌。(2)车间安全通道要求：通行汽车的宽度3m，通行电瓶车的宽度1.8m，一般人行通道的宽度1m。(3)通道的一般要求：道路土建施工应有警示牌或护栏，夜间应有红灯警示。3、设备布局：高于2m的运输线应有牢固的防护罩(网)，网格大小应能防止所输送物件坠落至地面，对低于2m高的运输线的起落段两

10、侧应加设防护栏，栏高不低于1.05m。4、物料堆放：工件、物料摆放不得超高，在垛底与垛高之比为1:2的前提下，垛高不超出2m，砂箱堆垛不超过3.5m。 第二节 金属切削机床及砂轮机安全技术一、金属切削机床1、危险因素 (1)静止部件：切削刀具与刀刃、突出较长的机械部分、毛坯、工具和设备边缘锋利飞边及表面粗糙部分、引起滑跌坠落的工作台。 (2)旋转部件：旋转轴、凸块、切削刀具。(3)内旋转咬合(对向旋转部件、旋转部件和成切线运动部件、旋转部件和固定部件等咬合)的危险(4)往复运动或滑动的危险；(5)飞出物：飞出的装夹具或机械部件、切屑或工件。2、机床运转异常状态：(1)温升；(2)转速；(3)声

11、音。3、易损件的故障检测：发热、振动和噪声。二、砂轮机的安全防护技术1、危险点：质脆易碎、转速高、飞出伤人。2、砂轮机安装过程中的注意事项(1)安装位置：应有专用的砂轮机房，或正面装设不低于1.8m的防护挡板；不能正对着设备及操作人员或经常有人过往的通道。(2)防护罩：最主要的防护装置；开口角度在主轴水平面以上不得超过65。(3)工作托架：直径在150mm以上的砂轮机必须设置可调托架。托架与砂轮的距离不超过3mm。(3)砂轮与卡盘的匹配：砂轮法兰盘直径不得小于被安装砂轮直径的1/3，且规定砂轮磨损到直径比法兰盘直径大10mm时应更换新砂轮。3、砂轮机使用过程中的安全要求1)禁止侧面磨削；2)不

12、准正面操作：人应站在砂轮侧面；3)不准共同操作。第三节 冲压(剪)机械安全技术一、冲压作业的危险因素：冲压机械设备、模具、作业方式对安全影响很大发生在模具下行程，且伤害部位主要是作业者的手部。二、冲压作业安全技术措施1、冲压设备的安全装置(1)机械式防护装置(推手式保护装置、摆杆护手装置又称拨手保护装置、拉手安全装置)；(2)双手按钮式保护装置；(3)光电式保护装置。2、改进冲压作业方式，实现机械化、自动化作业是防止伤手根本措施。三、剪板机安全技术措施1、不应独自1人操作剪扳机，应由23人协调进行送料、控制尺寸精度及取料等，并确定1个人统一指挥。 2、不准同时剪切两种不同规格、不同材质的板料，

13、不得叠料剪切。剪切的板料要求应表面平整，不准剪切无法压紧的较窄板料机。3、剪扳机操作者送料的手指离剪刀口的距离应最少保持200mm，并且离开压紧装置。第四节 木工机械安全技术一、木工机械危险因素1、机械伤害；2、火灾和爆炸；3、木材的生物、化学危害；4、木粉尘危害；无木工尘肺。5、噪声和振动危害。二、木工机械的危险特点1、切削速度高，难于制动；2、手工送料，易造成割断手指的伤害；3、切削过程中噪声大、振动大。木粉尘易爆、采用袋式除尘器。第五节 铸造安全技术一、铸造作业危险有害因素1、火灾及爆炸；2、灼烫；3、机械伤害；4、高处坠落；5、尘毒危害(粉尘、一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫)；6、噪声和

14、振动；7、高温和热辐射。二、铸造作业安全技术措施铸造车间应安排在高温车间、动力车间的建筑群内，建在厂区其他不释放有害物质的生产建筑的下风侧。第六节 锻造安全技术一、锻造的危险有害因素1、伤害事故：机械伤害；火灾爆炸；灼烫。2、职业危害事故：噪声和振动；尘毒危害；热辐射。第七节 安全人机工程基础知识一、定义与研究内容(一)安全人机工程的定义 研究人-机-环境系统的本质安全，使三者在安全上达到最佳匹配，确保系统安全高效、经济运行的一门应用科学。(二)安全人机工程的主要研究内容在人机系统中人始终起着核心和主导作用，机器起着安全可靠的保证作用。解决人机系统安全问题的根本途径是实现生产过程的机械化和自动

15、化。(三)人机系统的类型1、机械化、半机械化控制的人机系统：人机共体或机为主体，人是操作者与控制者。系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性，机器的本质安全性及人为失误(即人操作行为可靠性)。2、全自动化控制人机系统：以机为主体，人只是监视者和管理者。系统的安全性主要取决于机器的本质安全性、机器的冗余系统和人应变能力。二、机械设计本质安全(一)机械设计本质安全的定义 强调在设计阶段采取措施来机械危险的一种机械安全方法，包括在设计中消除危险部件，减少或避免在危险区域内处理工作需要，提供自动反馈设备并使运动的部件处于密封状态等。(二)机械失效安全 保证当设备发生故障时不出危险。包括操作限制开关，

16、设置制动装置、设置把手和预防下落的装置和限电开关。(三)机械部件的定位安全把机械的部件安置到不可能触及的地点。包括在正常情况下不会触及到的部件，以及在某些情况下可能会接触到的。(四)机器安全布置要考虑的因素：1、空间；2、照明；3、管、线布置。第八节 人的特性一、人体测量1、人体测量主要统计函数：平均数；方差；标准差；标准误差；百分位数。2、影响人体测量数据的因素：民族因素；性别、年龄因素；职业因素。3、人体测量数据的运用准则(1)最大最小准则。(2)可调性准则。使用对象群体5%-95%可调。(3)平均准则。高度14-27.9。(4)使用最新人体数据准则。(5)地域性准则。(6)功能修正与最小

17、心理空间相结合准则。二、人的生理特性(一)人的感觉与感觉器官1、视觉(1)常见视觉现象包括 1)暗适应与明适应能力：暗适应需要30min，明适应只需1min。2)眩光：由光源直射或光滑表面反射的刺激、耀眼的强烈光线。使眼睛不舒服，可见度下降，并引起视力的下降。造成有害影响有：破坏暗适应，产生视觉后像；降低视网膜上的照度；减弱被观察物体与背景的对比度；观察物体时产生模糊感觉等。3)视错觉：由于视网膜受到光线的刺激，会在横截面上产生扩大范围的影响，使视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异。 主要类型有形状错觉、物体运动错觉、色彩错觉等。形状错觉有长短错觉、方向错觉、对比错觉、大小错觉、远近错觉及透

18、视错觉等；色彩错觉有对比错觉、大小错觉、温度错觉、距离错觉及疲劳错觉。(2)视觉损伤与视觉疲劳1)视觉损伤：外来物及光。2)视觉疲劳：长期从事近距离工作和精细作业，使眼睛的调节能力降低；长期和恶劣光照环境下工作，引起眼睛疲劳。(3)视觉的运动规律1)横的比竖的看起来又快又准，且不易疲劳。一般机器外形设计成横向长方形。2)视线运动的顺序从左到右、从上到下、顺时针进行。3)在视线突然转移时，只有3%的视觉能看清目标，其余97%的视觉都是不真实的。4)对于运动的目标，只有双眼的焦点同时集中在同一个目标上，才能鉴别出运动状态。5)人眼看一个目标要得到视觉印象，最短的注视时间为0.070.3s，这与照明

19、的亮度有关。人眼视觉的暂停时间平均需要0.17s。2、听觉1)听觉绝对阈限：是人的听觉系统感受到最弱声音和痛觉声音的强度，包括频率阈限、声压阈限和声强阈限。2)听觉的辨别阈限：指听觉系统能分辨出两个声音的最小差异。与声音的频率和强度有关系。3)听觉的掩蔽：几种声强不同的声音传到人耳时，只能听到最强的声音。3、人的感觉反应 (1)反应时间：一般条件下，反应时间为0.1s0.5s；对于复杂的选择性反应时间达1s3s；机械设计中，应使操纵速度低于人的反应速度。(2)减少反应时间的途经1)合理地选择感知类型：听觉和知觉反应的时间最短(0.1s0.2s)，其次是触觉和视觉。尽量选用反应时间短的通道去控制

20、和调节机器。2)适合人的生理心理要求，机器的外观造型和操纵机构符合人机工程学的设计原则。3)通过训练提高人的反应速度。 (二)人体的特性参数 1、人体特性参数即与产品设计和操纵机器有关的人体特性参数包括：(1)静态参数：高、矮、胖、瘦。(2)动态参数：在运动状态下人体的动作范围，主要包括肢体的活动角度和肢体所能达到的距离。(3)生理学参数：包括人体耗氧量、心跳频率、呼吸频率及人体表面积和体积等。(4)生物力学参数：人体各部分出力大小的参数，如握力、拉力、推力、推举力等。2、人体劳动强度参数(1)人体的能量代谢。(2)耗氧量。正常人最大耗氧量：3L。(3)心率。(4)人的劳动强度。劳动强度指数区

21、分体力劳动等级指标，分四级为轻劳动、为很重。(三)疲劳：决定于劳动强度大小和持续劳动时间长短1、疲劳的原因：(1)工作条件因素：劳动制度和生产组织不合理；机器设备和工具条件差，设计不良；工作环境很差。(2)作业者本身的因素：劳动效果不佳；劳动内容单调；劳动环境缺少安全感；劳动技能不熟练；劳动者本人的思维方式及行为方式导致的精神状态欠佳、人际关系不好，上下级关系紧张，及家庭生活的不顺等引起的心理疲劳。2、消除疲劳的途径：在进行显示器和控制设计时应充分考虑人的生理心理因素；通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味作业；改善工作环境，科学安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局，保证合理的温湿度、充

22、足的光照等；避免超负荷的体力或脑力劳动，合理安排作息时间，注意劳逸结合等。3、单调作业(1)定义：指内容单一、节奏较快、高度重复的作业。单调作业产生的枯燥、乏味和不愉快的心理状态，称为单调感。(2)引起疲劳的原因：使人的兴奋始终集中于局部区域。其主要表现为感觉体力不支、注意力不集中、思维迟缓、懒散、寂寞和欲睡等。(3)防止措施：培养多面手；工作眼神；操作再设计；显示作业终极目标；动态信息报告；推行消遣工作法；改善工作环境。二、人的心理因素包括(一)能力即影响能力的因素有：1、感觉、知觉和观察力；2、注意；3、记忆。其特征：持久性、敏捷性、精确性、准确性。4、思维。其特征：广阔性、批判性、深刻性

23、、灵活性、逻辑性和敏捷性。5、操作能力。(二)性格：主要表现形式有冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟钝型五种。(三)气质；(四)需要与动机；(五)情绪与情感；(六)意志。第九节 机械的特性一、机械安全的定义与特性(一)机械安全的特性：现代机械安全应具有的特性1、系统性2、防护性：通过对机械危险的智能化设计，使机器在寿命内发挥功能中，均能保证人与机器的安全。3、友善性：通过减少操作者的紧张和体力消耗来提高安全性，来改善机器的操作性能和提高其可靠性。4、整体性：通过对危险因素定性或定量分析与评价，寻求整体降低风险的最优设计。二、械设备故障诊断技术(一)故障诊断的基本步骤：顺序记1、信号检测：按不同

24、诊断目的的选择最能表征设备状态的信号，对该类信号进行全面检测。2、特征提取；3、状态识别；4、诊断决策。(二)故障诊断技术1、振动信号的检测与分析：振动信号一般用位移、速度或加速度传感器来测量。传感器尽量安装在诊断对象的振动敏感点或离核心部位最近的关键点。2、油液分析技术：有光谱油液分析和铁谱油液分析两种。3、温度检测及红外线监测技术(利用热效应和光电效应)4、超声探伤技术：查内部。检测中常用的15MHz的超声波。具有方向性好、波长短、在高密度固体中损失小及在不同密度介质的界面上反射大等特点。利用超声波可以对所有固体材料进行探伤和检测。常用来检查内部结构的裂纹、搭接、夹杂物、焊接不良的焊缝、锻

25、造裂纹、腐蚀坑以及加工不适当的塑料压层等。还可以检查管道中流体的流量、流速以及泄露等。5、表面缺陷探伤技术：磁粉探伤(导磁材料)、渗透探伤、涡流探伤(导电材料)。三、机械的可靠性设计及维修性设计(一)可靠性定义及其量度指标1、可靠性定义：系统和产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。2、可靠性度量指标(1)可靠度；(2)故障率：1/106h表示百万小时发生故障次数为1。(3)平均寿命；(4)维修度；(5)有效度。(二)维修及维修性1、维修性：在规定条件和规定时间内，完成某种产品维修任务的难易程度。2、产品结构的维修性设计考虑因素(1)可达性：包括安装场所的可达性、设备外部的可达性、设

26、备内部的可达性。(2)零组部件的标准化与互换性：标准件质量保证，品种和规格少，可以减少备件库存。(3)维修人员的安全。3、可靠性设计与维修设计关系：可靠性设计是解决本质安全问题，保证设备不出事故；维修性设计是设备出故障后，快速修好。第十节 人机系统一、光环境(一) 光的度量指标：光通量；发光强度；亮度；照度：一般站立工作场所取地面上方85，坐位工作时取40处进行测定。(二)照明对作业的影响：视觉疲劳是产生事故和影响工效的主要原因。二、色彩环境(一)颜色的特性：色调、明度(纯白色反射100%的光；纯黑色反射0%的光)、彩度。(二)色彩对人的影响1、色彩对生理的影响：引起眼睛疲劳，蓝、紫色最甚，红

27、、橙色次之，黄绿、绿、绿蓝等色调最好。红色色调会使人的各种器官机能兴奋和不稳定，促使血压升高及脉搏加快的作用；蓝色色调正好起抑制作用。2、色彩对心理的影响(1)色彩的冷暖感：红、橙、黄系列的颜色感觉温暖；蓝、绿、紫系列颜色感觉寒冷。(2)色彩的轻重感：浅色显得轻、深色显得重。(3)色彩的尺度感：明度高的色和暖色有扩散作用，使物像轮廓给人以胀大的感觉；反之，明度低的色和冷色给人以缩小的感觉。(4)色彩的距离感：高明度和暖色系的颜色具有前进、凸出、接近的感觉，而低明度和冷色系颜色有后退、凹陷、远离的感觉。(5)色彩的软硬感：明色感软、暗色感硬；中等纯度的色感软，高纯度或低纯度色感硬；黑与白坚固色，

28、灰色是柔软色。(6)色彩的情绪感：悦目的色彩对神经系统会产生良好的刺激，使人保持朝气蓬勃的精神状态；杂乱而刺目的色彩会损伤人的健康和正常心理情绪。三、微气候环境(一)构成微气候的要素包括1、空气温度：舒适温度在213范围内；允许温度在一般舒适温度35。当人体深部温度降到27以下时，人即频临死亡。2、空气湿度：相对湿度在80%以上称为高气湿，低于30%称为低气湿。一般情况下，相对湿度在30-70%时感到舒适。3、气流速度：一般气流速度为0.15m/S时，人即可感到空气新鲜。4、热辐射。(二)人体对微气候环境的感受与评价1、人体的热交换与平衡：为维持生命，人体要经常围绕36.5的体温目标值进行自动

29、调节。2、人体对微气候环境的主观感觉舒适的湿度：一般为40-60%80%.湿度在70%以上称为高气湿，在30%以下称为低气湿。3、微气候环境的综合评价：有效温度(感觉温度)、不适指数、三球温度指数、卡他度。(三)微气候环境对人体的影响1、高温作业环境对人体的影响：高温环境使人心率和呼吸加快；湿热环境对中枢神经系统具有抑制作用；高温环境，人的水分和盐分大量丧失。高温作业环境分类：高温、强热辐射作业、高温、高湿作业、夏季露天作业。2、低温环境对人体的影响：皮肤血管收缩，体表温度降低，使辐射和对流散热达到最小程度。最常见的是肢体麻木，影响手的精细运动灵巧度和双手的协调动作。第十一节 人机系统一、人机

30、信息及能量交换系统模型人机系统：1、机宜人(强调)；2、人适机(人具有可塑性)。二、人机功能分配(一)人机系统中的主要功能：1、传感功能；2、信息处理功能；3、操纵功能。(二)人机特性的比较1、人优于机器的能力：信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、判断、创造性等；2、机器优于人的能力：反应、操作速度快，精确性高，输出功率大，耐久力强，重复性好，短期记忆，能同时完成多种操作、演绎推理以及能在恶劣环境下工作等。(三)人机功能分配原则1、适合于机器做的工作：笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、规律性的、单调的、操作复杂的、环境条件差的的工作。2、适合于人承担的工作：研究、创造

31、、决策、指令和程序的编制、检查、维修、故障处理、应付不测等工作。 三、人机系统可靠性计算(一)系统中人的可靠度计算影响人的作业可靠度因素：作业时间、作业操作频率、作业危险度、作业生理和心理条件、作业环境条件。(二)人机系统的可靠度计算 1、首先强调提高机器设备可靠度，再考虑人的操作可靠度的提高。提高人机系统可靠度的方法：采用并联方法，包括并行工作冗余法和后备冗余法。(1)串联系统:表示系统中所有单元均正常时，系统才能正常工作。其可靠性特点：1)串联系统中单元越多，则系统的可靠性越低；各单元本身的可靠性越低，则系统的可靠性越低。2)串联系统的可靠性总是小于系统中可靠度最低单元的可靠性，而且其寿命

32、取决于该单元的寿命。(2)并联系统：表示系统中只要有一个单元能正常工作，系统就能正常工作，又称绳索模型。并联比串联可靠性高。2、两人监控人机系统的可靠度计算(1)异常情况时人机系统可靠度计算公式(并联)：Rsr=1(1R)(1R)R(2)正常情况时人机系统可靠度计算公式(串联)：Rsr=RRR四、人机系统可靠性设计基本原则1、系统的整体可靠性原则：从人机系统的整体可靠性出发，合理确定人与机器的功能分配。一般情况下，机械的可靠性高于人的可靠性，实现生产的机械化和自动化可从根本上提高人机系统的可靠性。2、高可靠性组成单元原则：采用经过检验、高可靠性单元要素来设计3、具有安全系数的设计原则4、高可靠

33、性方式原则：采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。 5、标准化原则：简化结构，采用标准化结构和方式。 6、高维修度原则：采用标准件、通用件、系列化产品，便于检修和更换。第二章 电气安全技术第一节 电气安全技术按照电能的形态，电气事故可分为触电事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故。一、触电：电击和电伤两种伤害形式。1、电击(1)电击伤害机理：当电流作用于心脏或管理心脏和呼吸机能的脑神经中枢时，破坏心脏等重要器官的正常工作。(2)电流效应的影响因素：与通过人体电流的大小、种类(低压工频伤害最大)、持续时间、通过途径(最危险左手到前胸)及人体状况等多种因素有

34、关。1)感知电流：指引起感觉的最小电流。男性约为1.1mA；女性约为0.7mA。2)摆脱电流：自主摆脱带电体的最大电流。男性约为16mA；女性约为10.5mA；最小值男性约为9mA；女性6mA。3)室颤电流：指引起心室发生心室纤维性颤动的最小电流。当电流持续时间超过心脏周期时，室颤电流仅为50mA。(3)人体阻抗：干燥的情况下，人体电阻约为1000-3000；潮湿的情况下，人体电阻约为500-800。(4)电击类型1)根据电击时所触及的带电体是否为正常带电体状态，电击分为直接接触电击(直接触及带电体)和间接接触电击(设备故障状态下，不带电的带电)。2)按照人体触及带电体的方式，电击可分为单相电

35、击、两相电击和跨步电压电击。2、电伤：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。(1)电烧伤：1)电流灼伤：一般发生在低压电气设备上。数百毫安的电流即可造成灼伤，数安的电流则会形成严重的灼伤。2)电弧烧伤：最严重的电伤。(2)电烙印；(3)皮肤金属化(4)机械损伤(5)电光性眼炎。二、电气火灾和爆炸电气装置在运行中产生的危险温度、电火花和电弧是电气引燃源主要形式。1、电气引燃源(1)危险温度1)产生危险温度的原因(设备故障时)：短路；接触不良；过载；散热不良；机械故障；漏电；铁心过热；电压异常。2)电热器具和照明灯具产生的危险温度：在正常情况的工作温度。3)电磁辐射能量。(2)电

36、火花和电弧1)电火花是电极间的瞬间击穿放电。分为工作火花(接通、断开刀开关时产生)和事故火花(短路、漏电、断线时形成)。2)电弧是强烈而持久的放电现象，放出强烈的光和大量的热。弧柱温度高达6000-7000。2、电气装置及电气线路发生燃爆(1)油浸式变压器火灾爆炸：绝缘油在电弧作用下气化和分解，造成火灾爆炸。(2)电动机着火：某相断线，形成缺相运行；绝缘不好；引燃的主要部位是绕组、铁芯和轴承及引线。(3)电缆火灾爆炸的原因：电缆绝缘损坏；电缆头故障使绝缘物自燃；电缆接头存在隐患；堆积在电缆上的粉尘起火；可燃气体从电缆沟窜入变、配电室；电缆起火形成蔓延。三、雷电危害1、雷电的种类、危害形式和事故

37、后果(1)雷电的种类1)直击雷：产生电效应、热效应和机械力。放电过程包括先导放电、主放电、余光三个阶段。2)闪电感应：又称雷电感应。包括闪电静电感应和闪电电磁感应(3)球雷。(2)雷电的危害形式：电性质、热性质和机械性质的破坏作用。雷电具有雷电流幅值大、雷电流陡度大、冲击性强、冲击过电压高的特点。(3)雷电危害的事故后果：(1)火灾和爆炸；(2)触电；(3)设备和设施损坏；(4)大规模停电。四、静电危害1、静电的危害形式和事故后果(1)爆炸和火灾：最严重；(2)电击；(3)影响生产2、静电的特性(1)静电的产生1)静电的起电方式：接触-分离起电；破断起电；感应起电；电荷迁移。2)固体静电：两固

38、体表面接触电位差造成。3)人体静电：由摩擦-接触-分离和感应所致。4)粉体静电：当粉体物料被研磨、搅拌、筛分或处于高速运动发生碰撞、摩擦而产生。5)液体静电：液体在流动、过滤、搅拌、喷雾、喷射、飞溅、冲刷、灌注和剧烈晃动等过程中，由于静电荷的产生速度高于静电荷的泄漏速度，积聚静电荷。6)蒸气和气体静电：在管道内高速流动，以及由阀门、缝隙高速喷出时，由于接触、分离和分裂而产生。(2)静电的消散：中和和泄漏是主要方式。五、射频电磁场危害：指100kHz以上的频率。1、人体因吸收辐射能量会受到不同程度的伤害。2、在高强度的射频电磁场作用下，产生感应放电。六、电气装置故障危害1、引起火灾和爆炸；2、异

39、常带电；3、异常停电；4、安全相关系统失效。第二节 触电防护技术一、直接接触电击防护措施1、绝缘：指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。绝缘电阻是衡量绝缘性能的最基本指标。用兆欧表测量。任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000。2、屏护：采用遮拦、护罩、护盖、箱闸等把危险的带电体同外界隔离开来。3、间距：指安全距离。(1)在高压无遮拦操作中，人体或其所携带工具与带电体之间的最小距离不应小于10kV及以下为0.7m；(2)在线路上工作时，人体或其携带工具等与临近带电线路的最小距离不应小于10kV及以下为1m。(3)起重机具与线路导线的最小距离1kV及以下为1.5m、10kV不应小于2m。二

40、、间接接触电击防护措施1、IT系统(保护接地) I表示配电网不接地或经高阻抗接地，T表示电气设备外壳接地。其原理：把故障电压限制在安全范围内。在380V不接地低压系统中，一般要求RE4。当配电变压器或发电机的容量不超过100kVA时，要求RE10。适用于各种不接地配电网。公式：U故障=REIE=IpRp 其中RE接地电阻；Ip-通过人体的电流； IE故障电流；Rp人体电阻。例1：某保护接地装置的接地电阻为3，流过该接地装置的最大接地故障电流为10A，如果接触该设备的人的人体电阻为1000，则在故障情况下流过人体的最大电流约为 。 A、30mA B、13A C、10A D、30A 解：U故障=3

41、10=30V；Ip=U故障/Rp=30/1000=30mA例2：当接地故障电流为20A，电气设备保护接地的接地电阻为4时，故障对地电压为 V。A、20 B、40 C、80 D、1602、TT系统 TT系统中第一个T表示配电网直接接地，第二个T表示电气设备外壳接地。其接地电阻RE也能大幅度降低故障电压，但不能降低到安全范围以内，还需装设剩余电流动作保护装置或过电流保护装置。适用于低压用户，未装配配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。3、TN系统 N表示电气设备与保护线(PE或PEN线)之间紧密连接。其原理是当某相带电部分碰连设备外壳时，形成该相对零线的单相短路；短路电流促使线路上的短路保护元

42、件迅速动作，从而把故障设备电源断开，消除电击危险。用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点直接接地的220/380V三相四线配电网。(1)TNC系统是干线部分保护线和工作零线是一根线(PEN线)。用于触电危险性小、用电设备简单的场合。L1L2L3PENNNN TNC系统(2)TNS系统保护线和工作零线是分开的。其安全性最好，用于有爆炸危险、火灾危险性大及其他安全要求高的场所。L1L2L3NPE TNS系统(3)TNCS系统是干线部分的前一段保护线和工作零线共用为PEN线，后一段PE线与N线分开。接线复杂，用于低压配电的场所及民用楼房。应用保护接零应注意的安全要求：(1)在同一接零系统中，不允许

43、部分设备只接地不接零的做法。(2)重复接地合格。重复接地指PE或PEN线上除工作接地以外的其他点的再次接地。其作用有减轻PE或PEN线断开或接触不良的危险性；进一步减低漏电设备对地电压；缩短漏电故障持续时间；改善架空线路的防雷性能。(3)工作接地合格。减轻各种过电压的危险。工作接地电阻RN4。(4)发生对PE线的单相短路时能迅速切断电源。(手持式电气设备不超过0.4s，固定式电气设备不超过5s)。(5)保护导体截面面积合格。1)当PE线与相线材料相同时，相线截面SL16mm，保护零线最小截面SL。2)有机械防护的PE线不得少于2.5mm，没有机械防护的不得小于4mm。铜质PEN线截面积不得小于

44、10mm。(6)等电位连结：提高TN系统的可靠性和防雷性能。L1L2L3PENTNCS系统NPE三、兼防直接接触和间接接触电击措施 1、安全电压(特低电压)：是设备。工频安全电压有效值限值为50V。分级42V、36V、24V、12V、6V。2、剩余电流动作保护又称漏电保护：用于防止接触电击、防止漏电火灾和监测一相接地故障。高灵敏度(动作电流30mA)，防止触电事故；中灵敏度(动作电流301000mA)，防止触电事故和漏电火灾；低灵敏度(动作电流1000mA以上)，防止漏电火灾和监视一相接地故障。 3、双重绝缘和加强绝缘：工作绝缘和保护绝缘。具有双重绝缘的电气设备属于类设备，在其明显的部位应有“

45、回”形标志。第三节 电气防火防爆技术一、危险物质和危险环境(一) 危险物质分类1、爆炸危险物质分为3类：类：矿井甲烷；类：爆炸性气体、蒸气、薄雾；类：爆炸性粉尘、纤维。2、类、类爆炸性物质的进一步分类(1)对类爆炸性气体，按最大试验安全间隙和最小引燃电流比分为A(丙烷)、B(乙烯)、C(氢气)三类。其中C类危险性最大。(2)对类爆炸性粉尘、纤维或飞絮，进一步划分为A(可燃性飞絮)、B(非导电粉尘)和C(导电粉尘)三类。其中C类最危险。3、类、类爆炸性物质的分组类爆炸性气体、蒸气和类爆炸性粉尘、纤维或飞絮按引燃温度(自燃点)分为6组：T1、T2、T3、T4、T5、T6。(二)危险环境1、爆炸性气

46、体环境根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，对危险场所分区，分为(1)0区：指正常运行时连续或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。如油罐内液面上部空间。常见(2)1区：指正常运行可能出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。如油罐顶上呼吸阀附近。不常见(3)2区：指正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾。如油罐外3米内。偶然出现。2、爆炸性粉尘环境(1)20区：在正常运行过程中，可燃粉尘连续出现或经常出现其数量足以形成可燃粉尘与空气混合物。常见(2)21区：在正常运行过程中，可能出现粉尘数量足以形成可燃粉尘与空气混合物。不常见(3)22区：在异常情况下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。