第5章电气设备安全.pptx

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1、第五章 电气设备安全电气设备是指用于发电、变电、输电、配电的各类用电设备、开关设备和控制设备、测量仪器、保护器件等。因电气设备类型多样、构造复杂、应用广泛、使用环境条件复杂，为保证使用的安全，电气设备均具备一定的直接电击和间接电击防护能力。直接电击防护主要用电气设备外壳来实现，间接电击防护措施则体现在设备的触电防护类型。只有电气设备选择适当，使电气设备本身的电击防护能力与用电环境危险性相适应，电气设备的安全性才有保障。返回 上一页第1页/共247页第一节 电气设备安全分类一、电气设备的用电环境类型 电气设备周围环境的空气介质以及其他环境参数，如湿度、粉尘、高温、腐蚀性气体和蒸气等，都会影响电气

2、设备的绝缘性能，大幅度降低其绝缘电阻，可能造成电气设备的外壳、机座等金属部件带上危险的电压，增大触电的危险性。在这种情况下，如果环境温度较高，人体电阻降低，将增大触电的危险性。此外，在具有导电性地板以及电气设备附近有金属接地物体存在的环境下，人体有意或无意接触带电体，都容易构成电流回路，触电的危险性很大。因此，应根据温度、湿度、粉尘等环境特征，选用适当防护形式的用电设备。电气设备的结构及所采取的安全措施应能防护所在环境中各种不安全因素的影响。下一页返回第2页/共247页第一节 电气设备安全分类工作环境或生产厂房可按多种方式分类。根据不同电击的危险程度，将用电环境分为三类：无较大危险的环境、有较

3、大危险的环境和特别危险的环境。1.无较大危险的环境正常情况下，有绝缘地板（如木地板）、没有接地导体或接地导体很少的干燥、无尘环境，属于无较大危险的环境。或者说，这些环境不具备有较大危险和特别危险环境的特征。普通住房、办公室、某些实验室、仪表装配车间等均属于无较大危险的环境。2.有较大危险的环境下列环境均属于有较大危险的环境：上一页 下一页返回第3页/共247页第一节 电气设备安全分类 空气相对湿度经常超过75%的潮湿环境。环境温度经常或昼夜间周期性地超过35的炎热环境。含导电性粉尘，即生产过程中排出工艺性导电粉尘(如煤尘、金属尘等)，并沉积在导线上或进入机器、仪器内的环境。有金属、泥土、钢筋混

4、凝土、砖等导电性地板或地面的环境。工作人员既接触接地的金属构架、金属结构、工艺装备，又接触电气设备的金属壳体的环境。机械厂的金工车间和锻工车间，冶金厂的压延车间、拉丝车间、电炉电极车间、电刷车间、煤粉车间、水泵房、空气压缩站、成品库、车库等都属于有较大危险的环境。上一页 下一页返回第4页/共247页第一节 电气设备安全分类3.特别危险的环境下列环境均属于特别危险的环境：室内天花板、墙壁、地板等各种物体都潮湿，空气相对湿度接近100的特别潮湿的环境。室内经常或长时间存在对电气设备的绝缘或导电部分产生破坏作用的腐蚀性蒸气、气体、液体等化学活性介质或有机介质的环境。具有两种及两种以上有较大危险环境特

5、征的环境(例如有导电性地板的潮湿环境、有导电性粉尘的炎热环境等)。上一页 下一页返回第5页/共247页第一节 电气设备安全分类 很多生产厂房，如铸造车间、酸洗车间、电镀车间、电解车间、漂染车间、化工厂的大多数车间，以及发电厂的所有车间，室外电气装置设置区域、电缆沟等，都属于特别危险环境。企业选择电气设备时，应根据电气设备的用电环境危险性类型，考虑防护工作场所各种不安全因素，选择适当防护等级的电气设备。上一页 下一页返回第6页/共247页第一节 电气设备安全分类二、电气设备外壳防护等级所谓外壳防护等级就是电气设备外壳机械防护能力的分级。1.外壳防护功能及分级从安全角度出发，电气设备外壳防护应具备

6、三种基本防护功能，且每种防护功能有详细的等级划分。三种防护功能及防护等级如下：(1)防止人体接近壳内危险部件(如壳内带电部分或运动部分)，防护等级见表5-1。(2)防止固体异物(包括粉尘)进入壳内设备，防护等级见表5-1。(3)防止由于水进入壳内对设备造成有害影响，防护等级见表5-2。上一页 下一页返回第7页/共247页第一节 电气设备安全分类2.外壳防护等级表示方法外壳防护等级用 IP(International Protection)代码来表示，由字母 IP、第一位特征数字、第二位特征数字、附加字母、补充字母等组成，如图5-1所示。其中字母IP及第一位特征数字、第二位特征数字是必需的，而附

7、加字母和补充字母根据实际需要可有可无，如IP34”、“IP35C”。(1)第一位特征数字第一位特征数字表示对接近危险部件和固体异物进入两种防护功能均不低于的防护等级，也就是说，第一位特征数字表示两种防护功能中等级较低者。上一页 下一页返回第8页/共247页第一节 电气设备安全分类如不要求规定特征数字时，该处用“”代替。(2)第二位特征数字第二位特征数字表示外壳对设备进水的防护等级。不要求规定特征数字时，该处用“”代替。例如“IP34”，第一位数字“3”表示对人员和防止固体异物进入的防护等级为 级，能防止直径大于 2.5mm的固体异物进入壳内，且防止工具接近危险部件；而第二位数字”4”表示防止水

8、进入的防护等级为级，为防溅水式。而”IP45”，第一位数字“4”表示防止人手持直径不小于 1mm的金属线接近危险部位、防止直径不小于1mm的固体异物进入设备外壳内；第二位特征数字“5”表示防止由于在外壳各个方向喷水对设备造成有害影响。上一页 下一页返回第9页/共247页第一节 电气设备安全分类“IPX5”表示不要求第一位特征数字，“IP5X”表示不要求第二位特征数字，而“IPX5 IPX7”针对不同的作用，给出防喷水和防短时间浸水两种不同的防护等级。（3）附加字母附加字母表示对人体接近危险部位的防护等级。不同防护等级及对应的人体防护部位见表5-3。附加字母可以省略，不需代替。附加字母在下述两种

9、情况下使用：接近危险部件的实际防护等级高于第一特征数字代表的防护等级。例如“IP23C”，附加字母“”表示对接近危险部位的防护等级高于其第一位特征数字“”。上一页 下一页返回第10页/共247页第一节 电气设备安全分类 第一特征数字用“”表示对接近危险部件的防护等级，仅需表示对接近危险部位的防护等级，对固体异物进入无防护要求。例如“IPX3B”、“IPXXC”等。（4）补充字母补充字母表示对电气设备的特性或试验条件等补充的内容。一些常用的补充字母及含义见表5-4。补充字母可以省略，不需代替。补充字母可放在附加字母后面，也可放在第二位特征数字之后，如“IP23CS”、“IP23S”。上一页 下一

10、页返回第11页/共247页第一节 电气设备安全分类三、电气设备防触电保护分类从电气安全的角度，按照防范基本绝缘失效的触电方式，低压电气设备可分为 、四类。1.类设备该类设备仅仅依靠基本绝缘来防止触电，一旦基本绝缘失效，则电气设备是否安全完全取决于环境。级电器采用绝缘材料的外壳时，外壳本身构成全部基本绝缘或构成基本绝缘的一部分；采用金属材料的外壳时，外壳与其内部带电部件之间有基本绝缘隔开。上一页 下一页返回第12页/共247页第一节 电气设备安全分类2.类设备该类设备除依靠基本绝缘外，还有一个附加的安全措施，即将能触及的外露可导电部分（导电外壳）与接地保护线或接零保护线相连接。当基本绝缘失效后，

11、接地或接零保护将发挥作用，可能意外带电的金属部件不致带来触电的危险。该类设备电源软线中包含一根保护导线，保护线一端与设备端或设备外露导电部分相连，另一端与系统零线或大地的总保护线相连。3.类设备该类设备的防电击保护不仅靠基本绝缘，还具有双重绝缘或加强绝缘的安全防护措施。类设备不采用保护接地或接零措施，其安全性也不依赖于安装或使用环境条件。上一页 下一页返回第13页/共247页第一节 电气设备安全分类类设备的标识符号为“回”。类设备该类设备依靠安全特低电压（SELV）措施来防止触电，且设备内不得产生比安全特低电压高的电压。类设备不得具有保护接地措施。必要时，可因工作（与保护目的不同）的原因，采取

12、与大地相连的措施，但必须在技术上无损于安全水平。有金属外壳的类设备必要时可采用等电位连接线与外壳相连。类设备的标识符号为“”。电气设备防电击保护措施见表5-5。上一页返回第14页/共247页第二节常用电气设备安全电气设备分为低压用电设备和高压用电设备，绝大多数用电设备是低压用电设备，如电动机、手持式电动设备、照明设备和电焊机等。下一页返回第15页/共247页第二节常用电气设备安全一、电动机电动机是工业企业最常用的用电设备，其作用是把电能转换为机械能。作为动力机，电动机具有结构简单、操作方便、价格低、效率高等优点。厂矿中电动机消耗的电能占总能耗量的 以上。可见，电动机的安全运行是保证厂矿企业正常

13、生产的基本条件之一。1.电动机的分类电动机的电磁机构由定子部分和转子部分组成。定子绕组的“”型和“”型接线方法如图5-2所示。上一页 下一页返回第16页/共247页第二节常用电气设备安全(1)按电能种类分类 按电能种类，分为直流电动机和交流电动机。直流电动机由直流电源供电，由磁极（固定部分）、电枢 （转动部分）以及换向器构成。直流电源经换向器接入电枢，转子电流与定子磁场相互作用产生机械力矩，使转子旋转。直流电动机结构复杂，可靠性较低，维修困难，但有良好的调速性能和启动性能。因此对调速要求较高的机械如龙门刨床、镜床、轧钢机等，或者需要启动转矩较大的生产机械如起重机、电力牵引设备等往往采用直流电动

14、机来驱动。交流电动机的定子（电枢）上装有不同形式的交流绕组，接通交流电源后即产生旋转磁场。上一页 下一页返回第17页/共247页第二节常用电气设备安全 交流电动机分为同步电动机和异步电动机（即感应电动机），而异步电动机又分为绕线式电动机和笼型电动机。同步电动机转子上装有极性固定的磁极。定子接通交流电源后，转子开始旋转。至转速达到同步转速（旋转磁场转速）的 时，转子经滑环接通直流电源电动机进入同步运转。同步电动机的结构也比较复杂，但同步电动机可以通过励磁电流的调节改变定子电流的相位，使同步电动机成为容性负载。因此，同步电动机可为电网提供无功功率。同步电动机主要用于不需调速的、不频繁启动的大型设备

15、。上一页 下一页返回第18页/共247页第二节常用电气设备安全 异步电动机转子上不接电源，由定子产生的旋转磁场在转子绕组中产生感应电动势和感应电流，感应电流再与旋转磁场作用产生电磁转矩，拖动转子旋转。异步电动机的转速必定低于同步转速，否则，其间不发生感应（转子不切割磁力线），不产生电磁转矩。绕线转子电动机转子由导线绕制而成，经集电环与外部电阻等元件连接，通过改变转子外串电阻来改变电动机的启动性能和转速。绕线转子电动机主要用于启动、控制频繁和启动困难的场合，如起重机械和一些冶金机械等。上一页 下一页返回第19页/共247页第二节常用电气设备安全 笼型电动机的转子绕组是笼状短路绕组，结构简单，工作

16、可靠，维护方便，但启动性能和调速性能差。笼型电动机广泛用于机床、泵、风机等多种机械的电力拖动，是应用最多的电动机。(2)按安全防护形式分类从保证电动机的正常运行、防止周围介质对电动机的损害以及防止因电动机故障对环境造成危害的角度，电动机有以下防护形式分类：开启式。电动机的两端、两侧都有大的通风口，散热较好，适合在干燥、清洁的环境使用。上一页 下一页返回第20页/共247页第二节常用电气设备安全 防护式。外壳有遮盖装置，能防止水滴、铁屑或其他杂物在与垂直方向成45 以内的角度落入电动机内部。在基座的下面有通风口，散热好，适于干燥没有腐蚀和爆炸性气体的环境。封闭式。基座和端盖上均无通风孔，完全是封

17、闭的。封闭式又分为自冷式、自扇冷式、他扇冷式、管道通风式及密封式。前四种电动机适于尘土大、特别潮湿、有腐蚀性气体、易引起火灾的恶劣环境，如化工厂、水泥厂、研磨车间等。而密封式可以浸在液体中使用，如潜水泵类电动机。上一页 下一页返回第21页/共247页第二节常用电气设备安全 防爆式。电动机在密封的基础上制成隔爆形式，机壳不但密封，而且具有足够的强度，一旦有爆炸性气体侵入电动机内部而发生爆炸时，电动机外壳能承受其内部爆炸产生的压力，火花不会窜至外界而引起外界气体的大范围爆炸。凡是有易燃、易爆性气体存在的场所，如矿井、油井、煤气站等均应采用防爆电动机。(3)按绝缘等级和允许温升分类 电动机的发热和温

18、升是决定其容量的主要因素。电动机中耐热最差的是绝缘材料，一旦绝缘材料损坏，将造成短路，将使电动机烧毁。电动机常用绝缘（耐热）等级一般有 A、E、B、F、H五个等级，代表其绝缘结构的五个最高温度限值。上一页 下一页返回第22页/共247页第二节常用电气设备安全温升是直观表示电动机发热效果的技术指标，以40作为基准环境温度，绝缘耐热等级温度与基准环境温度的差值即为允许温升。电动机的绝缘等级与允许温升见表5-6。2.异步电动机的基本特性(1)同步转速和转差率异步电动机的同步转速是指旋转磁场的转速。同步转速决定于电源频率和极对数，其相互关系为 (5-1)式中 n0同步转速，r min；上一页 下一页返

19、回第23页/共247页第二节常用电气设备安全 0同步角速度，rad s；f电源频率，Hz；p极对数。异步电动机的转差率为实际转速与同步转速之差用百分数表示的相对值，即 (5-2)(2)电磁转矩异步电动机的电磁转矩为 (5-3)上一页 下一页返回第24页/共247页第二节常用电气设备安全式中M电磁转矩，；Cm决定于电动机结构的系数；由定子电压和电动机结构决定的气隙磁通，；I2转子电流，；2转子功率因数。将 和 代入式（5-3），可得 (5-4)上一页 下一页返回第25页/共247页第二节常用电气设备安全式中 x20转子堵转时的每相阻抗，；E20转子堵转时的电动势，V。由式（5-4）可知，异步电动

20、机的转矩特性如图 5-3所示。s很小时，M大致与 s保持正比关系；s接近于时，M大致与 s保持反比关系。靠近 s=0的侧，转矩取得最大值Mmax，称最大转矩，相应的转差率 sm称临界转差率；s=1时的转矩称堵转转矩。将式（5-4）对 s取偏导，并令 (5-5)上一页 下一页返回第26页/共247页第二节常用电气设备安全 (5-6)将 s=1代入 的表达式，可得到堵转转矩为 (5-7)由以上异步电动机的转矩特性可以知道，最大转矩与转子电阻无关，但随着转子电阻增大，临界转差率也增大，其转矩特性如图5-3所示。图5-4中，曲线转子电阻最大；曲线转子电阻最小。绕线式电动机就是利用这一特性来实现平稳启动

21、和调速的。上一页 下一页返回第27页/共247页第二节常用电气设备安全3.异步电动机的运行状态 电动机的功率必须与生产机械负荷的大小及其持续和间断的规律相适应。电动机功率太小，势必造成电动机过负载工作，造成电动机过热。过热对电动机的绝缘非常不利，不仅会加速绝缘的老化，还会缩短电动机的使用年限，而且还可能由于绝缘损坏而造成触电事故。异步电动机有如下几种运行状态：(1)异步运行状态，即，的状态。图5-4中，对应负载转矩 的 点即异步运行状态。异步运行状态是最常见的电动机拖动状态。上一页 下一页返回第28页/共247页第二节常用电气设备安全(2)反接制动状态，即 ，的状态。图5-4中，对应负载转矩

22、的 点即反接制动状态。(2)发电制动状态，即 ，的状态。图5-4中，对应负载转矩 的 点即发电制动状态。在转换位能、动能的机械上，一台电动机可能运行于上述几种不同的状态。此外，状态为同步状态，状态为堵转状态，这两种状态一般不会长时间出现。4.感应式电动机启动、调速和制动(1)启动上一页 下一页返回第29页/共247页第二节常用电气设备安全 启动瞬间，感应式电动机转子绕组以同步速度切割旋转磁场，产生的感应电动势很大，使得瞬间电流高达电动机额定电流的 倍。启动电流太大可能大幅度增加线路上的电压降，可能导致该设备启功失败，还可能导致其他设备停车，甚至还可能造成设备和线路的损坏。因此，公用低压配电网中

23、10以上的笼型电动机、小区低压配电室供电的15kW以上的笼型电功机、专用变压器供电的启动时电压损失不超过 10%15%的电动机，均应采取减压启动方式。笼型电动机常用的减压启动方式是 启动和自耦减压启动。启动是启动时再将三相绕组按星形连接，待启动接近终了时再将三相绕组改成三角形连接。上一页 下一页返回第30页/共247页第二节常用电气设备安全由于启动电压降低为额定电压的1/，相电流也降低为直接启动时的 1/，线电流则降低为直接启动时的1/3，堵转转矩也降低为直接启动时的1/3。自耦减压启动时电动机经自耦变压器降压（比较多见的是将电源电压降低为80 和65接通电源，启动临近结束时甩掉自耦变压器，直

24、接接通电源。对于将电源电压降低为 80的自耦减压启动，相电流也降低为直接启动时的80，线电流则降低为直接启动时的 64，堵转转矩也降低为直接启动时的 64。此外，笼型电动机还采用介于 启动和直接启动之间的延边三角形减压启动，或采用定子绕组串电抗或电阻启动。上一页 下一页返回第31页/共247页第二节常用电气设备安全 绕线式电动机常采用转子绕组串电阻器或频敏变阻器的启动方式，如图5-5(a)所示。开始启动时，在转子电路中串入外接电阻，既能限制堵转电流，又能取得较大的堵转转矩；然后逐级切除外接电阻，使电动机平稳加速；最后全部切除外接电阻，并将转子绕组短路，电动机转入正常运行如果外接电阻是按长时工作

25、设计的，则这种方法可用于异步电动机调速。因为电阻要消耗能量，所以这种方法是不够经济的。如图 5-5(b)所示，可以用频敏变阻器代替普通的电阻器。频敏变阻器实质上是铁芯功率消耗较大的电抗器开始启动时，转子频率高，变阻器的阻抗也大；随着转子转速增加，转子频率降低，变阻器的阻抗自动减小；启动完毕后切除变阻器，并将转子短路。频敏变阻器结构简单，不需逐级切换，可靠性较高，而且便于实现自动控制。上一页 下一页返回第32页/共247页第二节常用电气设备安全(2)调速 感应式电动机调速性能不好。笼型电动机可采用变频调速和变极调速。前者所用设备比较复杂，但调速性能好，发展较快；后者为有级调速，而且调速范围不大。

26、绕线式电动机可采用外接电阻器调速，其调速范围可达 。(3)制动 电动机可采用机械制动和电气制动。机械制动是借制动电磁铁和闸瓦制动器实现制动的。电气制动包含电动机定子绕组断开电源后，经电阻器短接或接入直流电源的能耗制动、电动机转速超过同步转速的发电制动以及电动机转速反向或电源反接的反接制动。上一页 下一页返回第33页/共247页第二节常用电气设备安全(4)反转改变三相电源的相序，即将三相电动机的电源任意调换两相，即可改变旋转磁场的方向，实现电动机的反转。5.电动机的欠压和缺相危险欠压与缺相是电动机运行中很有可能出现的情况，如果没有适当的保护措施，欠压和故障缺相运行往往是烧毁电动机和导致电击事故的

27、主要原因。(1)电动机欠压危险对于三相异步电动机，启动转矩和最大转矩分别为 (5-8)上一页 下一页返回第34页/共247页第二节常用电气设备安全 (5-9)式中 电动机运行常数；转子电阻，；转子感抗，；电动机电源电压，。从以上两式可以看出，电动机的启动转矩 与最大转矩 均与电源电压的平方成正比，因此，电源电压下降后，电动机的扭矩会大幅下降。所以，电动机在电源欠压的情况下，很有可能会不能启动或启动后因电压下降导致扭矩不足而堵转，结果是电动机电流迅速上升，导致电动机烧毁。上一页 下一页返回第35页/共247页第二节常用电气设备安全所以，电动机与其他产品不同，其他产品一般不会因欠压而烧毁，而电动机

28、类产品欠压就会面临烧毁危险，甚至欠压比超压更危险，因为超压后不会发生堵转。所以电动机类产品应装有欠压保护装置。(2)三相电动机缺一相运行三相 380V电动机缺一相后，变成 380V单相运行，由三相电形成的旋转磁场变成脉振磁场。可以证明，一个脉振磁场能够分解为两个大小相等、转向相反的旋转磁场。每个旋转磁场的大小为脉振磁场的 1/2。这时，电动机的转矩特性如图5-6所示。上一页 下一页返回第36页/共247页第二节常用电气设备安全显然，这时的机械特性是对坐标原点对称的机械特性，时，即电动机在停止状态理论上是不能启动的，因为电动机的堵转电流比正常工作的电流大得多。所以，在这种情况下接通电源时间过长或

29、多次频繁地接通电源，将导致电动机烧毁。通过简单的换算可以证明，正转转矩 和反转转矩 的最大值均为正常运行转矩（）最大值的。因此，运行中的三相电动机缺一相时，如负载转矩很小，仍可维持运转，仅转速略有降低，并发出异常声响。但是，对于恒转矩负载，则线路电流将增加为正常时的 倍，运行时间过长也会烧毁电动机。上一页 下一页返回第37页/共247页第二节常用电气设备安全 为防止缺一相运行烧毁三相电动机，可以采取监测电压保护或电流保护的多种保护方案。(3)三相电动机两相零运行 三相电动机两相一零运行是由于一条相线与接向金属外壳的保护零线接错造成的，是一种十分危险的运行方式。这时电动机外壳带电，触电危险性很大

30、。此时，供给电动机的电压为不对称三相电压：一个线电压和两个相电压的电压相量如图5-7(a)所示，并可表示为 (5-10)上一页 下一页返回第38页/共247页第二节常用电气设备安全应用对称分量法可求得 ，。因此，正转转矩约为额定转矩的，反转转矩约为额定转矩的。这种故障不同于三相电动机缺一相运行。在这种情况下，堵转转矩为额定堵转转矩的 。因此，如果负载转矩不大、接通电源时，电动机仍能正向启动，运行时转速变化很小异常声音不明显。正因为如此，这种故障状态可能给人以错觉，使人忽略电动机外壳带电的危险。上一页 下一页返回第39页/共247页第二节常用电气设备安全6.电动机安全运行条件新安装的三相笼型异步

31、电动机在投入运行前应检查接法是否正确，电源电压是否符合电动机要求，外壳防护是否完好，外壳接零或接地是否良好，绝缘电阻是否合格，各部螺丝是否紧固，盘车是否正常，启动装置是否完好。带负荷前应空载运行一段时间，空载试运行时转向、转速、声音、振动、电流应无异常。(1)运行参数电动机的电压、电流、频率、温升等运行参数应符合要求。电压波动不得超过，电压不平衡不得超过，电流不平衡不得超过。上一页 下一页返回第40页/共247页第二节常用电气设备安全 当环境温度为时，电动机的允许温升可参考表 5-6所列数值；环境温度低于时，电动机功率可增加（），但最多不得超过；环境温度高于 时，电动机功率应降低（）。电动机的

32、绝缘（耐热）等级与允许温升见表。电动机振动的双幅值不应超过.，电动机的声音应当轻而均匀，电动机的滑动接触处只允许有不连续的或微弱的火花。电动机运行时，若绝缘材料的工作温度不超过其绝缘等级允许的最高工作温度，其设计寿命可达年以上，如果电动机长期工作在其绝缘等级允许的最高工作温度之上，其寿命就会缩短。如 级电动机，如长期超过最高工作温度，电动机的绝缘寿命将会缩短一半。上一页 下一页返回第41页/共247页第二节常用电气设备安全 电动机运行时，输出功率越大，电流和损耗越大，温升也越高。电动机铭牌上所标明的额定功率是指在基准环境温度40和规定的工作方式下，不超过最高允许温升时的最大输出功率。工作环境温

33、度低于40时，可适当提高电动机的输出功率；相反，当环境温度超过40时，要适当降低电动机的输出功率。(2)绝缘 电动机的各项绝缘指标应与电动机电压和温度相符，其绝缘电阻可参见表5-7。上一页 下一页返回第42页/共247页第二节常用电气设备安全(3)保护 电动机的保护应当齐全，保护装置参数应适当。通常用熔断器保护时，熔体额定电流应取为异步电动机额定电流的 1.5（减压启动）或 2.5倍（全压启动）。用热继电器保护时，热元件的电流不应大于电动机的额定电流的 1.25倍。电动机最好有失压保护装置，重要的电动机应装设缺相保护装置。电动机的外壳应根据电网的运行方式可靠接零或接地。(4)维护和维修电动机应

34、保持上体完整、零附件齐全、无损坏并保持清洁。电动机应定期进行检修和保养工作。上一页 下一页返回第43页/共247页第二节常用电气设备安全日常检修工作包括清除外部灰尘和油污，检查轴承并换补润滑油，检查润滑油、滑环和整流子并更换电刷，检查接地（零）线，紧固各螺丝，检查引出线连接和绝缘，检查绝缘电阻等。启动设备应与电动机同时检修。交流电动机大修后的试验项目包括测量各部位的绝缘电阻，500kW以上的电动机测量吸收比，定子绕组和绕线式转子绕组进行交流耐压试验（40kW以下只用摇表测绝缘电阻），定子绕组进行极性测定、空载试验，高压500kW以上者进行直流耐压试验。上一页 下一页返回第44页/共247页第二

35、节常用电气设备安全二、单相电气设备 单相电气设备指照明设备、日用电器、小型电动工具、小电炉及其他小型电气设备。统计资料表明，单相设备上的触电事故及其他事故都比较多，因此，要特别重视单相电气设备的安全措施。1.通用安全要求(1)防触电措施单相电气设备数量大、种类多、分布广，人们接触这些设备的机会多，经常是在人的紧握之下运行。一旦漏电，将有较大的电流通过人体，而且操作者有可能因痉挛而抓住带电体不能脱离电源，使得触电的危险性加大。上一页 下一页返回第45页/共247页第二节常用电气设备安全 这些设备有很大的移动性，其电源线容易受拉、磨损漏电，电源线连接处容易脱落而使金属外壳带电，从而导致触电事故。这

36、些设备没有固定的工位，运行时振动大，而且可能在恶劣的条件下运行，本身容易损坏而使金属外壳带电，从而导致触电事故。此外，单相设备都由一条相线和一条工作零线供电，容易混淆工作零线与保护零线之间的关系和接法，并由此造成事故。因此，这类设备触电的危险性较大，事故发生率较大，所以，必须对这类设备采取有力的防触电措施。类设备必须采取保护接地或保护接零措施，在不接地配电网中，应当采用保护接地；在中性点接地的配电网中，应当采用保护接零。上一页 下一页返回第46页/共247页第二节常用电气设备安全 如采用保护接零，所有支线部分的保护零线应与工作零线分开，保护接零的支线应接向零干线，所有起保护作用的零线（包括 线

37、和 线）上都不得装有开关和熔断器。为了减轻短路或过载造成火灾的危险，工作零线上可以装有开关和熔断器。对于三相四线配电线路，为了避免一相负载过大或短路影响其他两相的工作，工作零线上不应装有熔断器。(2)防火措施据统计，由于各种短路引起的单相设备电气火灾占全部电气火灾的 20以上。其中线路年久失修、绝缘老化引起短路，线路过负载运行，接头松动，电器积尘、受潮，热源接近电器或电器接近易燃物或通风、散热失效等是导致电气火灾的重要原因。上一页 下一页返回第47页/共247页第二节常用电气设备安全 很大部分是由于电气线路安装方式不合格、间距不够或位置选择不当造成的。接头松动也是引起单相设备电气火灾的重要原因

38、，由此原因引起的火灾占全部电气火灾的10以上。电炉、灯泡、日光灯镇流器等电器应避开易燃物，周围不得有不利通风的障碍物，以防热量积累过热。各种单相电气设备的温度和温升不得超过允许值，为此，各种单相设备必须在规定的电压和规定的工作方式下运行。对运行中的单相设备，应经常检查和清扫，不能让单相设备带故障运行。消除积尘不但有利于防止漏电，还可以防止积尘受潮酿成短路火灾。上一页 下一页返回第48页/共247页第二节常用电气设备安全 不论是长时使用还是短时使用的单相设备，用完后应及时切断电源。对于使用后要收藏的单相设备，特别是电炉、电熨斗、电烙铁等温度高、热容量大的电器，必须静置一段时间，待冷却后再进行包装

39、。如使用中意外停电，一定要注意切断电源，这方面的教训是十分深刻的。据统计，由于疏忽、忘记切断电源而引起的电气火灾占以上。导线接头应始终保持接触紧密，固定连接处不得松动，并保持有足够的触头压力；插接头的连接件也不得松动，应有足够的压力。各接头部位的温度不得有明显升高。2.电气照明上一页 下一页返回第49页/共247页第二节常用电气设备安全 电气照明广泛用于生产和生活的各个领域。充足的照明是改善劳动环境、保障安全生产的必要条件。照明设备不正常运行可能导致火灾，也可能导致人身事故。(1)电气照明的类别及特点 按光源的性质，电气照明分为热辐射光源照明和气体放电光源照明。前者是由电流通过钨丝使之升温达到

40、白炽状态而发光的照明器具，如白炽灯、碘钨灯等照明灯具，其特点是发光效率低。后者是利用电极间气体放电产生可见光和紫外线，再由可见光和紫外线激发灯管或灯泡内壁上的荧光粉使之发光的照明器具，如日光灯、高压汞灯、高压钠灯等照明灯具其发光效率可达白炽灯的倍左右。上一页 下一页返回第50页/共247页第二节常用电气设备安全 就照明功能而言，电气照明可分为工作照明和事故照明（包括应急照明）。工作照明又分为用于整个场地的一般照明和用于工作场地的局部照明。一般照明的电源采用220电压，但若灯具达不到要求的最小高度时，应采用36安全电压。凡有较大危险的环境里的局部照明灯和手持照明灯（行灯），应采用36或 24安全

41、电压。在金属容器内、水井内、特别潮湿的地沟内等特别危险环境中使用的手持照明灯，应采用12安全电压。在爆炸危险环境、中毒危险环境、火灾危险性较大的环境及手术室之类一旦停电即关系到人身安危的环境、500人以上的公共环境、一旦停电使生产受到影响会造成大量废品的环境等都应该有事故照明（至少应有应急照明）。上一页 下一页返回第51页/共247页第二节常用电气设备安全事故照明线路不能与动力线路或照明线路合用，而必须有自己的供电线路。事故照明的几种供电方式如图 5-8所示。某些事故照明应根据需要安装自动切换装置，如一般照明与事故照明共用照明器具，且当事故照明采用直流电源时，因直流电源一般还要同时供给控制线路

42、用电而不允许接地，所以，在中性点接地系统中，直流电源从不接地的工作零线引进照明器具。就灯具防护形式而言，除普通型灯具外，还有防水型灯具、防尘型灯具和防爆型灯具等。(2)电气照明安装及安全要求上一页 下一页返回第52页/共247页第二节常用电气设备安全 照明装置由灯具、灯座、线路和开关等设备组成，安装照明装置应注意以下要求：应根据环境条件选用适当防护形式的照明装置。爆炸危险环境应选用防爆型灯具在有腐蚀性气体、蒸气或特别潮湿的环境，应选用防水型灯具；户外也应选用防水型灯具多尘环境应选用防尘型灯具；浴室照明可采用墙上开孔，孔底安装反射镜、孔口装玻璃板密封的照明方式。灯座分卡口灯座和螺口灯座。卡口灯座

43、的带电部分封闭在里面，比较安全，但卡口灯座能承受的重量较小。螺口灯座的螺旋部分容易暴露在外，接线时必须将相线接在顶芯上，中性线（工作零线）接在螺口上。上一页 下一页返回第53页/共247页第二节常用电气设备安全为了安全，应采用带电部分不暴露在外的螺口灯座为了防止火灾，除敞开式灯具外，凡 100及其以上的照明器应采用瓷灯座。从安全角度考虑，灯座不宜带有开关或插座。室内吊灯灯具高度一般不应小于2.5。在干燥的非生产环境，如受条件限制，户内吊灯灯具高度允许降低为2 2.2；户内吊灯灯具位于桌面上方等人碰不到的地方时，则灯具高度允许降低为1.5。户外灯具高度一般不应小 ，墙上灯具高度可减为 2.5。不

44、足上述高度时应加防护。其他灯具安装高度可参考表5-8所列数据。上一页 下一页返回第54页/共247页第二节常用电气设备安全 灯具安装应牢固可靠。户外灯具除要考虑承受本身重量外，还要考虑承受风力。以下的灯具可采用软导线自身吊装，吊盒及灯座内均应做防拉脱结扣。的灯具应采用吊链或吊管安装，采用吊链安装时，导线应编在吊链内；采用吊管安装时，吊管直径不得小于 ，管内导线不得有接头。质量在以上的灯具应采用预埋件，用吊管安装。带自在器的软导线应穿软塑料管并应采用安全型灯座。照明灯具、日光灯镇流器等发热元件不能紧贴可燃物安装，其间应留有足够的距离，周围可燃物不得阻碍灯具通风。灯具若带有金属件、吊管和吊链，应采

45、取接零（或接地）措施。上一页 下一页返回第55页/共247页第二节常用电气设备安全 每一照明支路上熔断器熔体的额定电流不应超过1520，每一照明支路上所接的灯具，室内原则上不超过20盏（插座应按灯计入），室外原则上不超过10盏（节日彩灯除外）。照明线路上低压断路器的热脱扣器，其动作电流按下式确定：(5-11)式中热元件的整定电流，；导体许用电流，。上一页 下一页返回第56页/共247页第二节常用电气设备安全 照明配线应采用额定电压500的绝缘导线。凡重要的政治活动场所、易燃易爆场所、重要的仓库等均应采用金属管配线。凡重要的政治活动场所、重要的控制回路和二次回路、移动的导线和剧烈振动处的导线、特

46、别潮湿场所和严重腐蚀场所等均应采用铜导线。照明线路应避开暖气管道，其间距离不得小于30。配电箱内单相照明线路的开关必须采用双极开关。照明器具的单极开关必须装在相线上，照明开关应排列整齐，便于操作。相邻开关相线、零线的配置及开、合的位置都应当一致。接线必须保证开关在断开位置时灯具不得带电。上一页 下一页返回第57页/共247页第二节常用电气设备安全 非生产环境的单相插座应按每个2.5计入照明负荷。安装插座应注意插座不得贴近开关安装，也不得安装在床头或桌面上，以免误触插孔内带电导体。明装插座的高度一般不应低于1.3，暗装插座的高度不应低于 0.3。在托儿所、幼儿园等小孩容易触及的环境插座的高度不宜

47、低于1.8，否则，必须使用安全型插座。单相插座遵循“上相（）下零（）、右相（）左零（）”的原则。插座的保护线（线）插孔应位于上方，凡要求接零或接地的环境，均应采用带有保护插孔的插座，即单相设备用三孔插座。在同一用电区域，不同电压等级的插座应有明显区别，以防止互相插错。上一页 下一页返回第58页/共247页第二节常用电气设备安全 照明线路的相线和工作零线上都应装有熔断器。熔断器熔体的额定电流原则上按过载保护确定。熔体额定电流不应大于线路导线的许用电流，熔体的临界熔断电流不应大于线路导线许用电流的1.45倍。从不影响线路正常工作的角度考虑，熔体额定电流应符合下式要求：(5-12)式中熔体额定电流，

48、；计算负荷电流，；无量纲计算系数。对于白炽灯、碘钨灯和荧光灯，取 1；对于高压水银灯，系列熔断器取 1.31.7，系列熔断器取 11.5。上一页 下一页返回第59页/共247页第二节常用电气设备安全3.手持电动工具和移动式电气设备 手持电动工具包括手电钻、手砂轮、冲击电钻、电锤、手电锯等工具。使用手持电动工具应当注意以下安全要求：(1)辨认铭牌，检查工具或设备的性能是否与使用条件相适应。(2)检查其防护罩、防护盖、手柄防护装置等有无损伤、变形或松动。(3)检查电源开关是否失灵、破损，是否牢固，接线有无松动。(4)电源线应采用橡皮绝缘软电缆，单相用三芯电缆、三相用四芯电缆。电缆不得有破损或龟裂，

49、中间不得有接头。上一页 下一页返回第60页/共247页第二节常用电气设备安全(5)类设备应有良好的接零或接地措施，且保护导体应与工作零线分开。保护零线（或地线）应采用截面积0.751.5以上的多股软铜线，且保护零线（或地线）最好与相线、工作零线在同一护套内。(6)使用类手持电动工具应配用绝缘用具，并根据用电特征安装漏电保护器或采取电气隔离及其他安全措施。(7)绝缘电阻合格，带电部分与可触及导体之间的绝缘电阻类设备不低于M，类设备不低于M。(8)根据需要装设漏电保护装置。(9)类和类手持电动工具修理后，不得降低原设计确定的安全技术指标。上一页 下一页返回第61页/共247页第二节常用电气设备安全

50、(10)电动工具用毕及时切断电源，并妥善保管。移动式设备包括蛙夯、振捣器、水磨石磨平机、电焊机等电气设备，上述手持电动工具的使用要求对于一般移动式设备也是适用的。4.电焊机电焊机是利用电能完成焊接操作的电气设备的总称。电焊机的品种繁多，按照焊接原理分为电弧焊机、电阻焊机和其他焊机（如电子束焊机）。上一页 下一页返回第62页/共247页第二节常用电气设备安全 电弧焊机是产生电弧以供给热量熔化金属而进行焊接的设备。根据其自动化程度可分为手工弧焊机、半自动弧焊机和自动弧焊机；按使用电极的性质可分为不熔化极弧焊机和熔化极焊弧焊机；根据电源性质，又可分为直流弧焊机和交流弧焊机。最为常用的弧焊机是手工交流