6第六章电气安全与静电防护技术

第六章电气安全与静电防护技术第一节电气安全技术第二节静电防护技术第三节防雷技术第六章电气安全与静电防护技术第一节、电气安全技术一、电气安全基本知识电流对人体的伤害电弧烧伤：由电流的热效应引起的灼伤。皮肤发红气泡、甚至烧焦。电烙印：电流通过人体，在接触部位会留下瘢痕。一般造成该处皮肤坏死；皮肤金属化：电流或电弧作用产生的金属微粒渗入皮肤造成该处皮肤坚硬并出现特殊颜色（青黑或褐红色）。电光眼：由电弧引发的角膜炎褐结膜炎。电击（内在）电伤（外在）电流通过人体，造成人的心脏、呼吸、神经系统失常，导致痉挛、窒息、心颤甚至心脏骤停等症状。电击后的特征：有电标、电纹和电流斑。1．电流对人体的伤害2．引起触电的三种情形触电的类型分析单相触电——包括中性接地电网单相触电和中性不接地电网单相触电。一相电流经人体接地形成触电（具体见P103图6－1、6－2）。两相触电——一相电流从人体到另一相电流形成闭合回路引发触电。此种触电最危险。（具体见图6－3）跨步电压（接触电压和雷击）触电——高压电线断落触地后再地表形成一个同心圆电位区，离断线触地点越远电位也越低（见图6－4）,人进入该区域后，会再两脚之间形成跨步电压，进而形成回流造成触电。（见图6－5、6－6）单相触电图两相触电图跨步电压（接触电压和雷击）触电图3．影响用电伤害程度的因素触电所造成的各种伤害，都是由于电流对人体的作用而引起的。它是指电流通过人体内部时，对人体造成的种种有害作用。如电流通过人体时，会引起针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、血压升高、心律不齐、昏迷，甚至心室颤动等症状。电流对人体的伤害程度，亦即影响触电后果的因素主要包括：通过人体的电流大小、电流通过人体的持续时间与具体途径、电流的种类与频率高低、人体的健康状况等。其中，以通过人体的电流大小和触电时间的长短最主要。①电流强度影响电流强度影响电流的大小：电流越大→感知越强列→心室颤动所需要的时间越短→致命性越强。（具体见表6－1）一般视电流强度分成三级：感知电流——有发麻刺痛感，成年男性1.1mA；成年女性0.7mA。没有伤害；摆脱电流——会造成肌肉收缩，发生痉挛，不能自行摆脱。成年男性16mA；成年女性10mA。没有伤害；一旦超限，神经中枢麻醉，导致停止呼吸，摆脱及时可恢复呼吸；致命电流——引发心室颤动→心力衰竭→血液循环中止→大脑缺氧死亡。②伤害程度与通电时间的关系通电时间：通电时间越长→越易引发心室颤动→血液循环中止→大脑缺氧死亡。具体伤害关系见图6－7备注图中a以左的Ⅰ区是没有感觉的区域，a是人体有感觉的起点；a与b之间的Ⅱ区是开始有感觉但一般没有病理伤害的区域；b和c之间的Ⅲ区是有感觉但一般不引起心室颤动的区域；c与d之间的Ⅳ区是有心室颤动危险的区域；d以右的Ⅴ区是心室颤动危险很大的区域。③伤害程度与电流途径的关系电流途径影响通电途径：一般有通过心脏、肺部和中枢神经。最多的现象是经过心脏引发心颤致死。具体途径见表6－2。电流纵向通过人体危害要大于横向通过人体。电流通过脊髓可以使人截瘫；通过中枢神经，造成窒息死亡。④伤害程度与电流频率高低的关系电流频率因素影响电频率危险区：实验证明30～300赫兹的交流电最易引发人的心室颤动。工业用电的频率一般为50赫兹。由实验得知，频率为30～300Hz的交流电最易引起人体心室颤动。工频交流电正处于这一频率范围，故触电时也最危险。在此范围之外，频率越高或越低，对人体的危害程度反而会相对小一些，但并不是说就没有危险性。4.人体电阻和人体允许电流电流通过人体一的途径为：皮肤→血液→皮肤，人体的电阻由皮肤电阻＋体内电阻。由欧姆定律我们知道，电阻越小→通过电流越大→触电死亡危险越大。人体皮肤电阻经实验得知为1000～1500欧姆，体内电阻≥500欧姆。为了保险期间一般定义为800～1000欧姆。人体允许电流——摆脱电流。一般再有熔断保护装置的条件下，规定为30mA。特殊环境5mA。5.电压对人体的影响电压是电流产生的根本。一般在生产场合，电压多数情况下是稳定的。电压升高→电阻降低→电流增大→危险增大。在工业上规定的人体允许电压见表6－3。按照触电危险性的标准将不同环境分为三个级别：无高度触电危险建筑物（公共场所，电压≤220V）、有高度触电危险建筑物金工车间、锻工车间、拉丝车间、电炉车间、泵房、压缩机房、变电所等.电压≤36V）特殊触电危险建筑物（化工车间、铸工车间、酸洗车间、锅炉房、染料车间、漂洗车间、电镀车间。电压≤12V）。6.触电事故的规律性触电事故的规律性2、3季度尤其是6～9月为触电事故多发季节；一般人员低压设备触电事故多，对专业电气操作人员高压触电事故多；便携式和移动电气设备触电事故多；电气连接部位触电事故多，多发生在支线、接户线、地爬线、接线端、压线头、电缆头、插座、控制器、开关、熔断器等部位；单相触电事故多。约占总触电事故的70%左右；通常引发事故的主要原因：缺乏电气知识；违规操作；设备不合格；维护不善。往往还可能是多种因素的协同效应所致。中青年和非电工人员事故较多。二、电气安全技术措施化工生产场所绝大多数是易燃、易爆、易导电和极具腐蚀性的工作环境，安全用电的危险性非常大，要务必给予高毒重视。同时要采取有效的技术保护措施，以防事故发生。按照目前工业中预防触电事故的常规技术措施有六个方面：1．隔离带电体措施隔离带电体措施绝缘107欧姆/m气体——空气、N2、CO2。液体——变压器油、开关油、电容器油、电缆油、12烷基苯、硅油、聚二丁烯等。固体——绝缘漆胶、漆布、漆管、绝缘云母制品、聚四氟乙烯、陶瓷、玻璃等。屏护（注意事项）装置尺寸要合乎要求；确保安装距离；屏护装置要接地；标志要明显；高压电气要安装信号和联锁装置间距将可能触及的带电体置于可能触及的范围外。安全距离决定于电压高低、设备类型和安装方式。2．采用安全电压安全电压值取决于人体允许电流和人体电阻的大小。我国规定工频安全电压的上限值，即在任何情况下，两导体间或导体与地之间均不得超过的工频有效值为50V。这一限制是根据人体允许电流30mA和人体电阻1700Ω的条件下确定的。国际电工委员会还规定了直流安全电压的上限值为120V。我国规定工频有效值42V、36V、24V、12V、6V为安全电压的额定值。凡手提照明灯、特别危险环境的携带式电动工具，如无特殊安全结构或安全措施，应采用42V或36V安全电压；金属容器内、隧道内等工作地点狭窄、行动不便以及周围有大面积接地体的环境，应采用24V或12V安全电压。3．保护接地1.接地的原理：2．接地对象：一旦设备体带电，接地装置电阻很小（一般≤4欧姆），人体与接地装置成并联关系，电流将顺着接地装置通往零线，人体的电阻值大，电流不会经人体，从而使得操作者得到保护。凡可能由于绝缘部位损坏而导致出现危险电压的金属部位都应该实施接地保护。如电机、变压器、传动装置、室内配电装置、交直流电力电缆接线盒的外壳、穿线钢管、电缆支架、避雷装置、装在电线路杆上的电力设备等。尤其对高压设备一定要实施接地保护。3.接地装置：由接地体＋接地线构成。自燃接地装置——与大地紧密接触的金属导体；人工接地装置——由钢材（钢管、角钢、圆钢、扁钢等）做成一定形状，垂直埋入地下（再岩石地区可水平埋入）。接地体安装注意事项：接地体应该避开人行道盒建筑物出入口，与建筑物保持1.5米以上的距离；避开腐蚀性较大的地区；电气设备应单独与接地体盒接地干线相连，不得串连。与避雷装置接地体保持3米以上距离；埋入地下深度不小于6米。接地线与接地体连接用焊接、螺丝连接（防震）。应该按照国家标准对接地线进行涂色。4.保护接零保护接零时将电气设备在正常情况下不带电的金属部分用导线与低压配电系统的零线相连接的技术防护措施（如图6—l2所示)。常简称为接零。与保护接地相比，保护接零能在更多的情况下保证人身的安全，防止触电事故。如果同时采用了接地与接零两种保护方式，如图6—l3所示，当实行保护接地的设备M2发生了碰壳故障，则零线的对地电压将会升高到电源相电压的一半或更高。这时，实行保护接零的所有设备（如M1）都会带有同样高的电位，使设备外壳等金属部分呈现较高的对地电压，从而危及操作人员的安全。5.采用漏电保护器采用漏电保护器预防触电，主要针对单相触电事故的保护。往往用于有漏电引发火灾的场所，它还具有欠压、过载、过压和缺相保护功能。主要用于1000V以下的低压系统和移动电气设备。目前有电流和型电压型两种形式。电压保护主要是根据不同工作环境选择相应的安全电压。在此基础上一般以电流保护为主。电流保护的方式比较多，如熔断器、继电器等都是电流保护的主要方式。6.绝缘工具的正确使用（1）绝缘杆绝缘杆用途：在配电所里进行闭合或断开高压隔离开关、安装或拆除携带型接地线以及进行电气测量和试验专用。注意事项：因为操作者面对的是高压电气设备，使用时必须穿绝缘靴，戴上绝缘手套后进行操作。操作前必须事先进行专门化培训，操作时手握的部分不得超过护环。绝缘干按照国家用电安全标准每年进行一次定期的性能测试，以免因工具性能问题引发操作人员触电。（2）绝缘夹钳绝缘钳注意事项：只允许在35kV以下电气设备上使用；用钳夹熔断器时，操作人员的头部不得超过握手部分，并戴护目镜、绝缘手套，穿绝缘靴或站在绝缘板上；每年进行耐压测测试。（3）绝缘手套绝缘手套绝缘手套是低压设备带电操作的安全用具。分为12kV和5kV两种型号。其使用注意事项：照准弯曲方向，检查有无漏气或裂口；使用中将衣袖部分放入手套口内；使用结束后擦拭干净，与其他工具分开存放；每年做一次耐压测试。（4）绝缘靴（鞋）绝缘靴它是任何等级电气设备操作时必备的绝缘辅助工具，也是防护跨步电压的安全保护工具。注意事项：应该与其他工具分别存放；一旦靴底绝缘层出现破裂就不能再行使用；每年应做一次耐压性测试。(5）绝缘垫(6）绝缘台绝缘垫与绝缘台二者是在任何等级电气设备上施工操作时专门用来保持的绝缘辅助工具。在电压1000V以下时，作为基本安全用具，1000V以上时作为辅助安全用具。其中绝缘垫分4、6、8、10、12cm五种型号，宽1米。长5米；绝缘台一般为800×800mm，但最大不宜超过1500×1000mm。使用注意事项：绝缘垫不得与酸碱盐以及各种油类物质接触，避免腐蚀老化或者龟裂、变黏降低绝缘性能；避免与热源接触，应在20~40℃环境种使用；绝缘台硬放在干燥的环境中使用；每2～3年进行一次耐压测试。(7）携带型接地线携带型接地线用途：防止设备突然带电、消除临近感应电压、排放断开电源的电气设备上的剩余电荷。由短路软导线与接地软导线组成。使用注意事项：携带型接地线应选用多股裸软铜线，截面≥25㎝2，禁止用一般导线做此类接地线；。使用中应该安装在导电部分的规定位置，保持接触良好，严禁缠绕接线；一般两人操作，先接接地端，后接导体端。拆除时应先拆除导体端，后拆接地端；操作中凡是可能送电至停电设备或停电设备上有感应电的情形，都应接此类接地线。接地线中不允许安装闸刀和熔断器；携带型接地线应该编号归放和使用。（8）验电笔试电笔分高压和低压两种类型。是用来检测设备是否带电的检验工具。当设备断开电源、接入携带型接地线前，均应用试电笔验明设备是否有电。试电笔使用注意事项：电笔应该配置与额定电压等级一致的试电笔，使用前现在带电设备上验电，证明笔是良好的；使用中应在设备进出线两侧分别验电，验后还需将电笔在带电设备上符合其性能是否良好（验电3步骤）；在无高压电笔的情况下，可用合格的绝缘杆代替电笔验电，但只能靠近，不得基础，用有无火花断定设备是否带电；使用中必须戴绝缘手套，半年电笔要测试是否良好；三、触电急救1.触电急救的原则（8字原则）：迅速（脱离电源），就地（进行抢救），准确（方法科学），坚持（不轻易放弃）。触电急救的要点是抢救迅速与救护得法。发现有人触电后，首先要尽快使其脱离电源；然后根据触电者的具体情况，迅速对症救护。现场常用的主要救护方法是心肺复苏法，它包括口对口人工呼吸和胸外心脏按压法。人触电后会出现神经麻痹、呼吸中断、心脏停止跳动等症状，外表呈现昏迷不