电工作业安全技术1

电工作业安全技术第一章电力系统简介电能在生产、输送、分配、使用及控制方面，都较其它形式的能量优越，所以在工农业生产、科学实验及人民生活等各个领域得到了广泛的应用。一、电工的任务和作用电工主要是为电力系统投入运行及应用服务。从发电到用电的许多环节中，都包含了电工的辛勤劳动。电工承担着供电线路、电力设备、生产设备的电气安装和维修以及变配电系统的值班工作等。二、电力系统由包括各种电压等级的电力线路将一些发电厂、升降压变电所和电力用户联系起来的升压输电、降压配电和用电的整体。（一）电能的生产、输送和分配1、发电发电即电能的生产，生产电能的工厂称为发电厂。发电厂按所用的能源不同，可分为火力发电厂、水力发电厂和原子能发电厂。目前，世界上由电厂提供的电力，绝大多数是交流电。电力的质量指标除电压外，尚有对频率的质量要求。我国规定电力系统的交流电标准频率为50赫兹,它被称为工频。2、升压由于考虑发电机的绝缘结构和运行安全等因素，发电机的输出电压不能很高，一般都在10.5kv以下，要把这样低电压的电能输送到数百公里外，将损耗很多的电能。因此，必须经过升压变压器，将电压升高到35～500kv。目前我国常用的输电电压等级有：35kv、110kv、220kv、330kv、和500kv等多种。3、输电输电是指电力的输送。输电的距离越长，输电电压就要升得越高。一般情况下，输电距离在50km以下的，采用35kv电压；在110km以下的，采用110kv电压；超200km的，采用220kv或更高的电压。输电线路一般采用架空线路，不同电压等级的线路采用不同杆塔。35kv线路，通常采用混凝土杆，每个支撑点上用2～4个悬式绝缘子串联起来支撑导线；110kv线路，主要采用铁塔架设，每个支撑点上用7～9个悬式绝缘子串联起来支撑导线；220Kv以上线路，通常采用铁塔架设，每个支撑点上用13个以上悬式绝缘子串联起来支撑导线。因此，根据杆塔构造和绝缘子的多少就可以判断架空输电线路的电压等级。4、变电变电即变换电网的电压等级。变电输电电压的变换和配电电压的变换，前者称为变电站（所），后者称为变配电站（所）。如果只具备配电功能而无变电设备的，则称为配电站（所）。5、配电配电即电力的分配。常用的配电电压有10kv或6Kv高压和380v/220v低压两种。用电量大的用户，也可用35kv高压或110kv超高压直接供电。6、用电根据用户用电的性质不同，负荷分为三级：（1）一级负荷：对于该级负荷的用户，中断供电将造成人身伤亡，或将损坏主要设备且长期难以修复，会给国民经济带来巨大损失。如大型医院、炼钢厂、石油提炼厂或矿井等。（2）二级负荷：对于该级负荷的用户，中断供电将会造成大量产品报废，或致使复杂的生产过程出现长期混乱，或致使生产上造成重大损失，以及中断供电将造成重要公共场所秩序的混乱。如化纤厂、大型体育馆、剧场等。（3）三级负荷除一、二级负荷以外的其它用户，均属三级负荷。对一、二级负荷，要求供电系统在线路发生故障时，仍保证其连续供电。对三级负荷所提供的电力，允许供电系统在线路发生故障时可暂时停电。（二）电工在为电力系统服务的过程中必须做到以下三个保证：（1）确保人身安全，避免触电事故发生。（2）确保设备安全，避免设备烧毁。（3）确保电网安全，避免出现大面积停电或电网瘫痪。第二章触电与急救用电事故最常见的是触电和触电引起的伤亡事故。近年来的职工因工死亡事故统计资料表明：全国触电死亡人数约占工伤死亡总人数的10～15﹪。在触电死亡人数中，电工约占15％，而用电人员约占85％。第一节触电事故种类与方式触电事故是由电流形式的能量造成的事故，其结构方式和伤害方式有很多不同之处，总体上可划分为两类触电事故、六种触电方式。一、触电事故种类按照触电事故的结构方式，触电事故可分为电击和电伤。1、电击电击是电流对人体内部组织的伤害，是最危险的一种伤害，绝大多数（大约85％以上）的触电死亡事故都是由电击造成的。电击的主要特征有：⑴伤害人体内部。⑵在人体的外表没有显著的痕迹。⑶致命电流较小。按照发生电击时电气设备的状态，电击可分为直接接触电击和间接接触电击：⑴直接接触电击：是指触及设备和线路正常运行时的带电体发生的电击，也称为正常状态下的电击。⑵间接接触电击：是指触及正常状态下不带电，而当设备或线路故障时意外带电的导体发生的电击，也称为故障状态下的电击。2、电伤电伤是由电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体造成的伤害。⑴电烧伤是电流热效应造成的伤害，分为电流灼伤和电弧烧伤。电流灼伤是人体与带电体接触，电流通过人体由电能转换成热能造成的伤害。电流灼伤一般发生在低压设备或低压线路上。电弧烧伤是由弧光放电造成的伤害，分为直接电弧烧伤和间接电弧烧伤。前者是带电体与人体之间发生电弧，有电流通过人体的烧伤；后者是电弧发生在人体附近对人体的烧伤，包含熔化了的炽热金属溅出造成的烫伤。电弧温度高达8000℃以上，可造成大面积、大深度的烧伤，甚至烧焦、烧掉四肢及其它部位。大电流通过人体，也可能烘干、烧焦机体组织。高压电弧的烧伤较低压电弧严重，直流电弧的烧伤较工频交流电弧严重。发生直接电弧烧伤时电流进、出口烧伤最为严重，体内也会受到烧伤。与电击不同的是，电弧烧伤都会在人体表面留下明显痕迹，而且致命电流很大。⑵皮肤金属化：是在电弧的作用下，金属熔化、汽化，金属微粒渗入皮肤，使皮肤粗糙而张紧的伤害。皮肤金属化多与电弧烧伤同时发生。⑶电烙印：是在人体与带电体接触的部位留下的永久性斑痕。斑痕处皮肤失去原有弹性、光泽，表皮坏死，失去知觉。⑷机械性损伤：是电流作用于人体时，由于中枢神经反射和肌肉强烈收缩等作用导致的机体组织断裂、骨折等伤害。⑸电光眼：是发生弧光放电时，由红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害。二、触电方式按照人体触及带电体的方式和电流流过人体的途径，电击可分为单相触电，两相触电和跨步电压触电。其它还有，间接接触电压触电、感应电压触电和剩余电荷触电。1、单相触电是指人体的某一部位触及单根带电体。此时流过人体的电流路径为：相线→人体→大地→中性点。低压电网通常采用变压器低压侧中性点直接接地和中性点不直接接地的接线方式。（1）中性点直接接地方式Ir=Ux/(Rg+Rr)=Ux/Rr(RrRg)与人体电阻比接地体电阻很小，电压几乎全部加在人体上。如果穿上绝缘鞋或站在绝缘垫上，通过人体电流就会很小。Rg（2）中性点不接地方式电流经过人体与其他两相的对地阻抗Z而形成回路，通过人体的电流Ir取决于电压、人体电阻和导线对地绝缘阻抗。如果导线对地绝缘较好，通过人体的电流就会较小。2、两相触电人体的两个部位同时接触带电设备或线路中的两根导线。此时，电流从一根相线通过人体流入另一根相线，构成一个闭合回路。当发生两相触电时，如线电压为380V，则流过人体的电流高达268mA，只要经过0.186s就可能致人于死地。（50mA.s)但一般发生的几率较小。3、跨步电压触电当电气设备发生接地或线路一相落地时，故障电流就会从接地点向四周扩散，形成电压梯度。离接地点越近，电位越高，电位梯度越高；离接地点20米外，电位近似为0。在20米内，人体两脚之间（0.8米）电位差形成跨步电压触电。跨步电压流过人体两腿，人体两腿抽筋倒地，电流流过人体重要器官2秒可能死亡。“安规”规定，发生接地后，室内不得接近故障点4米内，室外不得接近故障点8米以内；进入时必须穿绝缘靴，戴绝缘手套。4、间接接触电压触电是指人站在发生接地短路故障设备旁边，触及漏电设备的外壳时，其手脚之间所承受的电压。由接触电压引起的触电称为接触电压触电。如图：中间电动机绝缘损坏，外壳带电电位相同，但地电位不同，右边人承受的接触电压等于电动机外壳电位与地电位差，接近于零；左边人承受的接触电压几乎为相电压。在安装接地网时，应考虑一个车间、一个变电站和生产装置的所有设备均设接地体，或在地面下埋设接地网，这是防止接触电压触电的有效措施。20m对地电压（％）距离（m）100接触电压电位分布5、感应电压触电由于带电体的电磁感应和静电感应作用，会在靠近带电体停电设备或金属导体感应出一定的电压，它的大小决定带电体的电压强度和靠近带电体的平行距离。感应电压触电在实践中常有发生，甚至可能造成死亡。在强、弱电系统互相靠近的线路上，由于形成感应电压，可能引起弱电系统设备烧毁。靠近高压的未做接地的金属体，如：金属门窗、金属导线等，由于在强电场的作用下，也会产生感应电压。6、剩余电荷触电电容器以及具有一定电容的设备，都有“存储”电荷的能力，停电时，如果人触及就会形成放电回路，“存储”的电荷放电产生的电流流经人体而使人触电。下述设备其电容性不可忽视（1）电容器（2）电力电缆（3）容量较大的电动机、发电机、变压器等。对于上述设备，在以下几种情况时，其相间或相对地间，所存在的残余电荷是不可忽视的。（1）在它们刚退出运行时（2）对它们刚做过绝缘测试后（3）对它们刚做过耐压实验后从安全防护角度而言，对它们进行检修或测试前，先要放电。放电时，一般方法是用放电棒先做各极对地放电，在做极间放电。在做各极对地放电时要轮流反复进行，对于刚退出运行的电容器组，要在原有的自动放电装置上，经过不少于三分钟的自动放电，然后再补充上述的人工放电，以使残余的电荷放掉。第二节电流对人体的危害1、电流作用机理电流通过人体时破坏人体内部细胞组织的正常工作，主要表现为生物学效应。电流作用还包括热效应、化学效应、机械效应。2、作用征象小电流通过人体，会引起麻感、针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压异常、昏迷、心律不齐、窒息、心室颤动等症状。数安以上的电流通过人体，还可能导致严重的烧伤。低压触电事故，在各用电部门时有发生，一旦发生触电事故，患者往往迅即进入“假死”状态（心跳、呼吸停止），若抢救不及时，就会导致死亡。所以系统地分析影响触电危险程序的因素，熟练掌握正确的现场急救方法是非常重要的，尤其是对触电者的现场急救：一是要争分夺秒，二是救治方法要得当，三是医生诊断为死亡之前，救治必须坚持不间断地进行。3、影响触电危险程度的因素触电的危险程度同很多因素有关：①通过人体电流的大小；②电流通过人体的持续时间；③电流通过人体的不同途径；④电流的种类与频率的高低；⑤人体电阻的高低。其中，以电流的大小和触电时间的长短为主要因素。⑴通过人体的电流量对电击伤害的程度有决定性的作用。通过人体的电流越大，人体的生理反应越明显，引起心室颤动所需的时间越短，致命的危险就越大。对于工频交流电，按照通过人体的电流大小不同，人体呈现不同的状态，可将电流划分为三级：①感知电流（成年男性1.1mA；女性0.7mA）是指在一定的概率下通过人体引起人有任何感觉的最小电流。人对电流最初的感觉是轻微麻抖和刺痛。②摆脱电流（成年男性16mA；女性10.5mA）在一定概率下人触电后能自行摆脱带电体的最大电流。电流大于感知电流时，发热、刺痛的感觉增强。电流大到一定程度，触电者将因肌肉收缩，发生痉挛而紧抓带电体，不能自行摆脱电源。③致命电流（30mA以上有生命危险；50mA以上可引起心室颤动；100mA足可致死）在较短时间内危及生命的电流。电击致死的主要原因，大都是电流引起心室颤动造成的。心室颤动的电流与通电时间的长短有关。⑵电流通过人体的持续时间对人体的影响通电时间愈长，愈容易引起心室颤动，电击伤害程度就愈大，这是因为：①通电时间愈长，能量积累增加，就更易引起心室颤动。②在心脏搏动周期中，有约0.1秒的特定相位对电流最敏感。因此，通电时间愈长，与该特定相位重合的可能性就愈大，引起心室颤动的可能性也便越大。③通电时间愈长，人体电阻会因皮肤角质层破坏等原因而降低，从而导致通过人体的电流进一步增大，受电击的伤害程度亦随这增大。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，一般超过50mA.s（毫安.秒）时人就有生命危险。允许电流mA501002005001000持续时间s5.41.350.350.0540.0135⑶电流通过人体不同途径的影响电流流经心脏会引起心室颤动而致