河南理工大学电气安全课程总结研究生考试专业课_研究生考试-专业课.pdf

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1、河南理工大学电气安全总结-总结整理者;卢超 一切为了学弟学妹们。1.电气事故的类型：电击：电流通过人体，刺激机体组织，使肌肉非自主地发生痉 挛性收缩而造成的伤害。电击对人体的效应是由通过的电流决定 的。电伤：电流的热效应、化学效应、机械效应对人体所造成 的伤害。电伤属于局部伤害，其危险程度决定于受伤面积、受伤 深度，受伤部位。2.电流对人体的伤害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、电流的种类等因素有关。3.感知电流：指电流流过人体时可引起感觉的最小电流。摆脱 电流：指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流。室颤电 流：指引起心室颤动的最小电流。4.人体阻抗：

2、皮肤阻抗:指表皮阻抗，即皮肤上电极与真皮之间 的电阻抗，以皮肤电阻和皮肤电容并联来表示。体内阻抗：除 去表皮之后的人体阻抗。5.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。6.绝缘老化：热老化；电老化 7.屏护装置的作用：用于电气设备不便绝缘或绝缘不足以保证安全 的场合。屏护装置的安全条件：所用材料应有足够的机械强度 和良好的耐火性能。屏护装置应有足够的尺寸与带电体之间保 持必要的距离。遮拦、栅栏等屏护装置上应有“止步，高压危 险!”等标志。必要时应配合采用声光报警信号和联锁装置。8.间距：指带电体与地面之间，带电体与其它设备和设施之间，带 电体

3、与带电体之间必要的安全距离。9.接地分为正常接地和故障接地，正常接地包括：工作接地和安全 接地。接地的概念：将设备的某一部分经接地装置与大地紧密连 接起来。IT 系统（保护接地系统）：用于不接地配电网一相接 地，中性点不接地，设备外壳接地，流过人体的电压、电流均降 低。需要漏电保护装置配合。TT 系统：电网中性点接地，设备 外壳接地，需要漏电保护装置配合。一般运用很少。TN系统（保护接零系统）：电网中性点接地，设备外壳接零。需要过电 流保护装置和漏电保护装置配合使用。其中 TN-S系统可靠性 高，运用较多。10.重复接地：指零线上除工作接地以外零线上的其它点的再次接 地。作用:减轻零线断开或接

4、触不良时点击的危险性。降低 漏电设备的对地电压。缩短漏电故障持续时间。改善架空线 路的防雷性能。11.等电位联结：指保护导体与建筑物的金属结构、生产用的金属 设备以及允许用作保护线的金属管道等用于其它目的的不带电导 体之间的联结。作用：各种保护作用。雷击保护，静电保 护，电磁干扰防护，触电保护，接地故障保护。12.高土壤电阻率地区降低接地电阻的方法有：外引接地法；接地体延长法；深埋法；化学处理法。13.工作绝缘：保证电气设备正常工作和防止静电的基本绝缘。保护绝缘：在工作绝缘因机械破损或击穿等而失效的情况下，可防止触电的独立绝缘。双重绝缘；加强绝缘。14.电气隔离的原理：将接地的电网转换为一范围

5、很小的不接地电 网。15.漏电保护装置的原理：通过检测异常电流或异常电压信号，经 信号处理，促使执行机构动作，借助开关设备迅速切断电源。组 成：检测元件；中间环节；执行机构。三个技术参数：额定漏电动作电流；额定漏电不动作电流；漏电动作分断时 间。在三级四线式和四级四线式漏电保护装置中，中性线应接入 漏电保护装置。16.电气五防：防止误跳误合断路器；防止带负荷分合隔离开关；防止带电挂地线；防止带地线合闸；防止误入带点间隔。17.电气火灾和爆炸的直接原因：危险温度、电火花、电弧。18.爆炸性混合物：点燃后燃烧能在整个范围内传播的混合物。分 为三类：类：矿井甲烷；类：爆炸性气体、蒸汽、薄雾；类：爆炸

6、性粉尘、纤维。危险物质分级分组是根据：闪点、燃 点、引燃温度、爆炸极限、最小点燃电流比、最大试验安全间 距、蒸气密度。使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成的伤害电击对人体的效应是由通过的电流决定的电伤电流的热效应化学效应机械效应对人体所造成的伤害电伤属于局部伤害其危险程度决定于受伤面积受伤深度受伤部位电流对人体的伤害程度人体时可引起感觉的最小电流摆脱电流指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流室颤电流指引起心室颤动的最小电流人体阻抗肤阻抗指表阻抗即肤上电极与真之间的电阻抗以肤电阻和肤电容并联来表示体内阻抗除去表之后的人老化电老化屏护装置的作用用于电气设备不便绝缘或绝缘不足以保证安全的场合屏护装置

7、的安全条件所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能屏护装置应有足够的尺寸与带电体之间保持必要的距离遮拦栅栏等屏护装置上应有19.防爆电气设备的类型：按照使用环境分：类为煤矿井下用 电气设备；类为工厂用电气设备。按防爆结构类型分：隔爆 型，增安型，充油型，充砂型，本质安全型，正压型，无火花 型，特殊性。20.雷电的种类：直击雷；感应雷；球雷。完整的防雷装置 包括：接闪器、引下线、接地装置。按防雷要求，建筑物分为三 类：第一类防雷建筑物；第二类防雷建筑物；第三类防雷建筑 物。21.静电的主要特点：电压高、能量小、危害大。静电的起电方式 有四种：接触-分离起电；破断起电；感应起电；电荷 迁移。防静

8、电的措施：对环境危险程度的控制；工艺控制；接地和屏蔽；增湿；抗静电添加剂；静电中和器。22.安全的工作制度包括：工作票制度；操作票制度；工作 监护制度；工作许可制度；工作间断、转移、终结制度。停 电的安全措施：停电；验电；装设临时接地线；悬挂标 示牌和装设遮拦。老师课件上的补充问题的答案如下：第一章 11 说明电击与电伤的主要特点。电击是电流通过人体，刺激机体组织，使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成的伤 害，电击对人体的效应是由通过的电流决定的，而电流对人体的伤害程度是与通过人 体的电流的强度、种类、持续时间、通过途径及人体状况等多种因素有关 电伤是电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体所造

9、成的伤害，属于局部伤害，危险程度决定于受伤面积、受伤深度、受伤部位等 1 2 单线触电和两线触电那个更危险？为什么？两相触电，单线触电承受相电压而两相触电承受线电压 13 安全电压供电的系统就绝对安全吗？安全供电只是电压在安全范围内，而是否安全还与设备绝缘，触电电流，环境因素等 有关 14 参考教材图 122 的百分数分布，求出电流途径为从头部到单脚、从头部到双脚 的体内阻抗值。(设两手之间的体内阻抗值为 800 )1-4、求出电流途径为从头部至单脚、头部至双脚的体内阻抗值。使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成的伤害电击对人体的效应是由通过的电流决定的电伤电流的热效应化学效应机械效应对人体所造成

10、的伤害电伤属于局部伤害其危险程度决定于受伤面积受伤深度受伤部位电流对人体的伤害程度人体时可引起感觉的最小电流摆脱电流指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流室颤电流指引起心室颤动的最小电流人体阻抗肤阻抗指表阻抗即肤上电极与真之间的电阻抗以肤电阻和肤电容并联来表示体内阻抗除去表之后的人老化电老化屏护装置的作用用于电气设备不便绝缘或绝缘不足以保证安全的场合屏护装置的安全条件所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能屏护装置应有足够的尺寸与带电体之间保持必要的距离遮拦栅栏等屏护装置上应有(100%40%)Z i 60%Z i 颈部到单脚的体内阻抗为:i i(50%40%)Z i 10%Z i 颈部到

11、头部的体内阻抗为：i i 二者相加即得头部到单脚的体内阻抗为 Z i1(60%10%)Z i 0.7 800 560 同理，从头部到双脚的体内阻抗为 1 Zi 2(50%40%)(60%40%)(100%60%)Zi i 2 2 i(头颈)(颈大腿)(两腿并联)=(10%+20%+20%)*800=400 第二章 1、电气设备绝缘破坏的主要原因是什么？答:1)绝缘材料所承受的电压或电场强度超过其允许的最大值；2)绝缘材料接触到腐蚀性气体、蒸气、潮气、粉尘、污水或受到机械损伤时，都 会降 低绝缘性能，以至绝缘性能被破坏；3)在正常工作条件下，绝缘材料由于受到温度、气候、时间、环境的长期影响而 逐

12、渐老化，进而失去绝缘性能。2、什么叫介质损耗？为什么说 tg (为介质损耗角)越大，电介质材料的绝缘性能 越差？答:在交流电电压作用下，电介质由于发热而损耗的能量叫做介质损耗。由于介质损耗 是漏导电流和吸收电流造成的，漏导电流和吸收电流越大，介质损耗角 越大，则 tan 越大，因此，tan 越大，漏导电流和吸收电流越大，电介质材料的绝缘性能越差。3、屏护主要应用于什么场所？电气设备不便于绝缘或绝缘不足以保证安全的场合，如开关电气的可动部分 4、屏护装置的安全条件是什么？1)屛护装置所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能 使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成的伤害电击对人体的效应是由通过的电流

13、决定的电伤电流的热效应化学效应机械效应对人体所造成的伤害电伤属于局部伤害其危险程度决定于受伤面积受伤深度受伤部位电流对人体的伤害程度人体时可引起感觉的最小电流摆脱电流指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流室颤电流指引起心室颤动的最小电流人体阻抗肤阻抗指表阻抗即肤上电极与真之间的电阻抗以肤电阻和肤电容并联来表示体内阻抗除去表之后的人老化电老化屏护装置的作用用于电气设备不便绝缘或绝缘不足以保证安全的场合屏护装置的安全条件所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能屏护装置应有足够的尺寸与带电体之间保持必要的距离遮拦栅栏等屏护装置上应有（2）屛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

14、）遮拦、栅栏等屛护装置上应有“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连锁装置 5、什么叫间距？间距的作用是什么？间距是指带电体与地面之间，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。防止人体触及或接近带电体造成触电事故；避免车辆或其他器具碰撞或过分接近带电 体造成事故；防止火灾、过电压放电及各种短路事故，以及方便操作 1.地面某电动机由三相四线制 TN 电网供电，线路电压为 380V，如右图所示，电动机外壳已接零，并设有重复接地装置。已知相线 与零线截面相等，即 SLSPE，且有 RL RPE 1，RN 3 ，RS5。当 A 相发生单相碰壳 而人又触及

15、外壳时，求此时的人 身触电电流。（设在该地面上人体电阻 RP2000 ）解（1）等效电路图（2）接地电流 IE 与对地电压 Ued 电路总电阻 R（RN RS）/RPE RL 电动机外壳对变压器中性点的电压 116.4 0.89 103.6V第三章(3 5)1(3 5)1 1 0.89 1 1.89 使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成的伤害电击对人体的效应是由通过的电流决定的电伤电流的热效应化学效应机械效应对人体所造成的伤害电伤属于局部伤害其危险程度决定于受伤面积受伤深度受伤部位电流对人体的伤害程度人体时可引起感觉的最小电流摆脱电流指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流室颤电流指引起心室颤动

16、的最小电流人体阻抗肤阻抗指表阻抗即肤上电极与真之间的电阻抗以肤电阻和肤电容并联来表示体内阻抗除去表之后的人老化电老化屏护装置的作用用于电气设备不便绝缘或绝缘不足以保证安全的场合屏护装置的安全条件所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能屏护装置应有足够的尺寸与带电体之间保持必要的距离遮拦栅栏等屏护装置上应有电动机外壳对变压器中性点的电压 外壳对地电压 (3)人身触电电流 2.在三相四线制低压 TN 电网中，为什么不能部分设备 采用保护接地，部分设备采用保护接零的安全措施？电流小，保护装置无法启动，但电压大于安全电压，需重复接地或有漏电保护装置U eN(RN RS)/RPE U ed U eN

17、RS RS R N 103.6 5 64.8V 53 Ip U ed Rp 64.8 32.4mA 2000 使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成的伤害电击对人体的效应是由通过的电流决定的电伤电流的热效应化学效应机械效应对人体所造成的伤害电伤属于局部伤害其危险程度决定于受伤面积受伤深度受伤部位电流对人体的伤害程度人体时可引起感觉的最小电流摆脱电流指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流室颤电流指引起心室颤动的最小电流人体阻抗肤阻抗指表阻抗即肤上电极与真之间的电阻抗以肤电阻和肤电容并联来表示体内阻抗除去表之后的人老化电老化屏护装置的作用用于电气设备不便绝缘或绝缘不足以保证安全的场合屏护装置的安全条

18、件所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能屏护装置应有足够的尺寸与带电体之间保持必要的距离遮拦栅栏等屏护装置上应有 3、护接零与保护接地的区别是什么？有何相同之处？原理 范围 接线 保护接地 电压限制在安全范围 中性点不接地或采取 其他措施的中性点接 地 相线、地线 保护接零 借助零线构成短路故 障启动保护 接地电网或不接地 相线、零线（可 重复接地）保护接零与保护接地的相同之处有：它们都是防间接电击的措施，接线部位及对接地 装置的要求是相同的 第四章 1、电流型漏电保护装置的三个动作参数各什么含义？（1）额定漏电动作电流（I n）：在规定的条件下，漏电保护装置必须动作的漏电动作 电流值（2

19、）额定漏电不动作电流（I n0）：在规定的条件下，漏电保护装置必须不动作的漏电 不动作电流值（额定不动作电流不得低于额定动作电流的 1/2）4-2 漏电保护装置的安装为什么必须严格区分中性线和保护线？接错线将导致什么后 果？所谓严格区分中性线 N和保护线 PE，实际上是指在中性点接地系统中 N 线必须穿 过零序电流互感器 TA 的窗口，而 PE线则不得穿过 TA 窗口。若 N 线不穿过 TA，易使 保护误 动，若 PE线穿过 TA 则易使保护拒动。4-3 为什么 IT 电网有保护接地还要设置漏电保护。保护接地有这样几点不足。（1）保护接地无断电功能。而漏电故障不及时切除就有可能发展为严重的短路

20、故 I5E0(mA)3）漏电动作分断时间：从突然施加漏电动作电流开始到被保护电路完全被切断为止 的全部时间 使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成的伤害电击对人体的效应是由通过的电流决定的电伤电流的热效应化学效应机械效应对人体所造成的伤害电伤属于局部伤害其危险程度决定于受伤面积受伤深度受伤部位电流对人体的伤害程度人体时可引起感觉的最小电流摆脱电流指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流室颤电流指引起心室颤动的最小电流人体阻抗肤阻抗指表阻抗即肤上电极与真之间的电阻抗以肤电阻和肤电容并联来表示体内阻抗除去表之后的人老化电老化屏护装置的作用用于电气设备不便绝缘或绝缘不足以保证安全的场合屏护装置的安全条件

21、所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能屏护装置应有足够的尺寸与带电体之间保持必要的距离遮拦栅栏等屏护装置上应有（2）电网发生单相直接接地时，保护接地无分流作用。（3）人触及刺穿电缆而外露的带电芯线或触及设备内带电导体时，保护接地无分流 作用。4-4、当电网对地电容达到完全补偿时，人身触电电流 是否为零？为什么？电网对地电容电流达到完全补偿的条件是 3XL=Xc，此时 电感电流与电容电流大小相等其相量和等于零。但此时人身 触电电流并不等于零，而是决定于电网对地绝缘电阻 体电阻 RP。当达完全补偿时，相当于电容、电感并联支路达到并联谐振的条件，其阻抗为无穷大，它们作为 R/3 的并 联支路因综

22、合起来无电流流过可以 忽略。故此时的人身触电电流 I U xa 3U xa I P R3 RP R 3RP 4-5 说明电气隔离的安全原理 电气隔离实质上是将接地的电网转换为一范围很小的不接地电网，分析两边的认得触 电危险性可知：正常情况下，由于 N 线（或 PEN 线）直接接地，使流过未隔离处人的 电流沿系统的工作接地和重复接地构成回路，此处危险性很大，而流经隔离处的电流 只能沿绝缘电阻和分布电容构成回路，电击的危险性得到抑制 第七章 1.电气引燃源的基本形式有哪些？危险温度、电火花及电弧 2.对类爆炸性气体混合物，为什么既要分级还要分组？使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成的伤害电击对人体的

23、效应是由通过的电流决定的电伤电流的热效应化学效应机械效应对人体所造成的伤害电伤属于局部伤害其危险程度决定于受伤面积受伤深度受伤部位电流对人体的伤害程度人体时可引起感觉的最小电流摆脱电流指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流室颤电流指引起心室颤动的最小电流人体阻抗肤阻抗指表阻抗即肤上电极与真之间的电阻抗以肤电阻和肤电容并联来表示体内阻抗除去表之后的人老化电老化屏护装置的作用用于电气设备不便绝缘或绝缘不足以保证安全的场合屏护装置的安全条件所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能屏护装置应有足够的尺寸与带电体之间保持必要的距离遮拦栅栏等屏护装置上应有闪点、燃点、引燃温度、爆炸极限、最小点燃电流比

24、、最大试验安全间隙、蒸气密度 不同 选择电器是更经济合理 3.说明爆炸性气体危险场所的 0 区、1 区和 2 区的区别。0 区（0 级危险区域）正常运行时连续出现或短时间频繁出现 1 区（1 级危险区域）正常运行时可能出现（预计周期出现或偶然出现）2 区（2 级危险区域）正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现 3.说明防爆电气设备有哪些类型，并简述隔爆型电气设备的防爆机理。按使用环境分为：I 类为煤矿井下用电气设备；II 类为工厂用电气设备 按防爆结构形式分为：隔爆型、增安型、充油型、充砂型、本质安全型、正压型、无火法型、特殊型 隔爆型：外壳用钢板，铸钢、铝合金、灰铸铁等材料制成能

25、承受内部的爆混合物爆炸而不致受到损伤外壳，而且不致使内部爆炸通过外壳任何结合面或结构孔 洞引起外部爆炸性混合为爆炸，在正常运行时产生火花或电弧的设备装有连锁装置，保证电源接通时不能打开壳、盖，而壳、盖打开时不能接通电 使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成的伤害电击对人体的效应是由通过的电流决定的电伤电流的热效应化学效应机械效应对人体所造成的伤害电伤属于局部伤害其危险程度决定于受伤面积受伤深度受伤部位电流对人体的伤害程度人体时可引起感觉的最小电流摆脱电流指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流室颤电流指引起心室颤动的最小电流人体阻抗肤阻抗指表阻抗即肤上电极与真之间的电阻抗以肤电阻和肤电容并联来表示体内阻抗除去表之后的人老化电老化屏护装置的作用用于电气设备不便绝缘或绝缘不足以保证安全的场合屏护装置的安全条件所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能屏护装置应有足够的尺寸与带电体之间保持必要的距离遮拦栅栏等屏护装置上应有