电气安全技术第1章

LOGO电气安全技术授课教师:赵志峰答疑时间：每周一上午10:00-11:30答疑地点：2#31122:13课程说明：课程：电气安全技术考核方式：闭卷|开卷|大作业课程类别：任意选修课学分：1.5教材名称：《电气安全工程》钮英建.中国劳动社会保障出版社.参考书：《电气安全工程》李悦，杨海宽.化学工业出版社《电气安全》陈晓平.机械工业出版社《电气安全工程》杨有启.首都经济贸易大学出版社22:13课程主要内容第1章电气安全基础3学时第2章直接接触电击防护4学时第3章间接接触电击防护4学时第4章兼防直接和间接接触电击防护措施3学时第5章电气设备安全3学时第6章电气防火防爆2学时第7章雷电防护3学时第8章静电防护3学时第9章电气安全管理3学时22:1322:13电源线接头不符合要求；电源线严禁沿金属脚手架敷设。22:13电源与护栏接触部位未垫绝缘层22:13电源箱中电源线不使用插头22:13保险丝上接线22:13低压电路接头处电源线裸露22:13低压电线接头紧挨着管道栏杆22:13拖地电缆被铁件砸破22:13外脚手架上的大砼块悬在空中，不知什么时候落下，又不知道会砸到谁22:13如此休息22:13悟空出世本章学习目标：1.熟悉石油化工主要的电气事故、触电事故的类型及其分布规律，掌握电流对人体作用的相关知识。2.了解工业企业供配电系统的组成和系统各部分的功能，掌握电网安全性能分析要求等基础知识。本章内容主要是电气安全工程相关的基础知识。介绍了工业企业供配电的一些基本知识，讲述电气事故概要、触电事故的类型及分布规律，重点论述电流对人体的作用。第一章电气安全基础一、电气安全在石油化工企业的特殊地位：电力已成为国民经济和人民生活必不可少的二次能源。供电安全成了石油化工企业安全、稳定、经济、长周期生产的先决条件。石油化工企业生产绝大部分属于一类、二类用电负荷，具有高温、高压、易燃、易爆、深度冷却的特点，容易发生事故，且有的事故，如火灾、爆炸、凝固、凝聚等如果处理不及时，措施不当，就有可能导致灾难性，甚至是毁灭性的后果，对人民生命及国家财产危害极大。有时即使是简单的电气故障或参数波动，也可能给石油化工生产带来超过电气本身损失数百倍乃至数万倍的后果。因此，对于石油化工企业的电气安全，不宜孤立分析，必须予以全面综合的考虑，给予高度的重视。22:13二、电气安全的严重性技术先进的国家每发20亿度电才触电死亡1人，而我国每发1亿度电触电死亡就超过1人。安全用电水平高的国家，每100万工农业用电人口中触电死亡0.5～1人；我国的统计数字为每100万人口触电死亡10人左右。据有关部门统计，在全国工矿企事业单位因公死亡人数中，触电死亡占6～8%左右，居第5～6位。根据近年来我国的统计数字，高、低压电力系统中的触电死亡人数，低压占80%以上，而企业中又以低压系统和低压设备所占比重最大，因此用电安全更有其重要性。三、在石油化工企业发生的电气事故主要有三个方面：①由于电气设备或电气线路的故障及损坏，造成停电，致使停工停产；②人身触电的伤亡事故；③由电气原因（包括静电及雷电）而引起的火灾爆炸事故。22:13四、电气安全概述以安全为目标,以电气为领域的应用科学。包括用电安全和电器安全，但不仅如此。(电气，电器)涉及的领域：电气安全实践电气安全教育电气安全科研电气用电电磁辐射静电雷电电器五、电气安全的任务研究各种电气事故研究其机理、原因、构成、规律、特点和防治措施。研究用电气的方法来解决安全生产问题研究运用电气监测、电气检查和电气控制的方法来评价系统的安全性或解决生产中的安全问题。第一节电气事故分类一、电气事故的类型触电事故雷击事故静电事故电气火灾爆炸事故电磁辐射事故电路故障1、触电事故1.1、触电事故的类型电伤（外伤）电灼伤皮肤金属化电烙印机械损伤电光眼电击（内伤）分直接电击与间接电击单线电击两线电击跨步电压电击由电流形式的电能造成的事故。1.2、电击的类型单线电击电流：I=U/(Rr+Ro)R0RrOCBAOCBAR0Rr两线电击电流：I=U/Rr；U可达线电压零线火线双相触电这样是安全的！低压触电的两种形式单相触电晾衣服线破损火线露出水图1-1电击的种类跨步电压电击：这是指站立或行走的人体，受到出现于人体两脚之间的电压，即跨步电压作用所引起的电击。跨步电压是当带电体接地，电流自接地的带电体流入地下时，在接地点周围的土壤中产生的电压降形成的。对地电压、接触电压和跨步电压U高压电弧触电高压危险，请勿靠近高压触电的两种形式高压跨步触电1.3、触电事故的特点分布规律违章40%关联漏电30%移动式设备和暂设设备20%触及高处带电体10%直接接触电击和间接接触电击约各占1/2二、触电事故的特点分布规律1）季节性明显，6～9月份最集中；2）低压设备触电事故多；3）便携式和移动式设备触电事故多；4）电气连接部位触电事故多；5）农村触电事故多；6）冶金、矿业、建筑、机械行业触电事故多；7）青、中年人，以及非电工事故多；8）误操作事故多；2、电气火灾爆炸事故:电器引燃源。3、静电危害事故:(1)在有爆炸和火灾危险的场所，静电放电火花会成为可燃性物质的点火源，造成爆炸和火灾事故。(2)人体因受到静电电击的刺激，可能引发二次事故，如坠落、跌伤等。此外，对静电电击的恐惧心理还对工作效率产生不利影响。(3)某些生产过程中，静电的物理现象会对生产产生妨碍，导致产品质量不良，电子设备损坏，造成生产故障，乃至停工。4、雷电灾害事故：雷电是大气中的一种放电现象。雷电放电具有电流大、电压高的特点。其能量释放出来可能形成极大的破坏力。其破坏作用主要有以下几个方面：(1)直击雷放电、二次放电、雷电流的热量会引起火灾和爆炸。(2)雷电的直接击中、金属导体的二次放电、跨步电压的作用及火灾与爆炸的间接作用，均会造成人员的伤亡。(3)强大的雷电流、高电压可导致电气设备击穿或烧毁。发电机、变压器、电力线路等遭受雷击，可导致大规模停电事故。雷击可直接毁坏建筑物、构筑物。5、射频电磁场危害：（1）在射频电磁场作用下，人体因吸收辐射能量会受到不同程度的伤害。（2）射频伤害还表现为感应放电。示例影片6、电气系统事故电气系统事故是由电能传递、分配、转换失去控制造成的。断线、短路、接地、漏电、误合闸、误掉闸、电气设备或电气元件损坏等都属于电路故障。电气线路或电气设备故障可能影响到人身安全。（1）异常带电。电气系统中，原本不带电的部分因电路故障而异常带电，可导致触电事故发生。例如:电气设备因绝缘不良产生漏电，使其金属外壳带电；高压电路故障接地时，在接地处附近呈现出较高的跨步电压，形成触电的危险条件。（2）异常停电。在某些特定场合，异常停电会造成设备损坏和人身伤亡。如正在浇注钢水的吊车，因骤然停电而失控，导致钢水洒出，引起人身伤亡事故；医院手术室可能因异常停电而被迫停止手术，无法正常施救而危及病人生命；排放有毒气体的风机因异常停电而停转，致使有毒气体超过允许浓度而危及人身安全等；公共场所发生异常停电，会引起妨碍公共安全的事故；异常停电还可能引起电子计算机系统的故障，造成难以挽回的损失。电气安全的特点：危害大电气事故不仅带来重大的经济损失，甚至还可能造成人员的伤亡。抽象性看不见、听不见、嗅不着(尤其是静电和电磁辐射)。广泛性强电弱电、直流交流、静电流电、高压低压、工业农业、生产生活。综合性既有工程技术方面，也有组织管理方面。一、电流对人体作用的影响因素电流的大小电流的种类电流的持续时间电流的途径个体特征第二节电流对人体的作用电流的大小：通常，1mA的工频电流通过人体时，就会使人有不舒服的感觉，10mA电流人体尚可摆脱，称为摆脱电流，而在50mA的电流通过人体时，就会有生命危险。当流过人体的电流达到100mA时，就足以使人死亡。工频电流(mA)直流电流(mA)男性女性男性女性感知电流1.10.75.23.5摆脱电流1610.57651致命电流50500(3秒)，1300（0.03秒）二、人体阻抗人体阻抗是定量分析人体电流的重要参数之一，也是处理许多电气安全问题所必须考虑的基本因素。人体皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部等构成了含有电阻和电容的阻抗。其中，皮肤电阻在人体阻抗中占有很大的比例。人体阻抗包括皮肤阻抗和体内阻抗，其等效电路如图1-2所示。22:13图1-2人体阻抗的等效电路Zi—体内阻抗；Zp1，Zp2—皮肤阻抗；—总阻抗zT1.人体总阻抗人体总阻抗是包括皮肤阻抗及体内阻抗的全部阻抗。接触电压大致在50V以下时，由于皮肤阻抗的变化，人体阻抗也在很大的范围内变化；而在接触电压较高时，人体阻抗与皮肤阻抗关系不大。在皮肤被击穿后，近似等于体内阻抗。另外，由于存在皮肤电容，人体的直流电阻高于交流阻抗。通电瞬间的人体电阻叫做人体初始电阻。在这一瞬间，人体各部分电容尚未充电，相当于短路状态。因此，人体初始电阻近似等于体内阻抗，其影响因素也与体内阻抗相同。根据试验，在电流途径从左手到右手或电阻大约为500Ω。在皮肤干燥时，人体工频总阻抗一般为1000～3000Ω。潮湿的情况下，可按500～800Ω考虑。22:132.皮肤阻抗是指表皮阻抗，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。(与皮肤状态有关)接触电压（V）皮肤干燥皮肤润皮肤湿皮肤浸入水中107000350012006002550002500100050050400020008754401003000150077037525015001000650325人体电阻（Ω）22:13图1-3不同电流途径的体内阻抗3.体内阻抗是除去表皮之后的人体阻抗，虽存在少量电容，但可以忽略不计。因此。体内阻抗基本上可以视为纯电阻。体内阻抗主要决定于电流途径。当接触面积过小，例如仅数平方毫米时，体内阻抗将会增大。图1-3所示（P19）为不同电流途径的体内阻抗值，图中数值是用与手-手内阻抗比值的百分数表示的。无括号的数值为单手至所示部位的数值；括号内的数值为双手至相应部位的数值。如电流途径为单手至双脚，数值将降至图上所标明的100%；如电流途径为双手至双脚，数值将降至图上所标明的75%。在干燥、电流途径从左手到右手、接触面积50～100cm2的条件下,人体电阻()见下表。接触电压初试者百分数(V)5%50%95%25507510012522070010001750145012501200112510007507003250262522001875162513501100105061004375350032002875212515501500干燥：1000～3000，潮湿：500～800。三、电流对人体的作用电流通过人体，会令人有发麻、刺痛、压迫、打击等感觉，还会令人产生痉挛、血压升高、昏迷、心率不齐、窒息、心室颤动等症状，严重时导致死亡。人体工频电流试验的典型资料见表1-1和表1-2。表1-1左手-右手电流途径的实验资料mA22:13感觉情况初试者百分数5%50%95%手表面有感觉手表面有麻痹似的连续针刺感手关节有连续针刺感手有轻微颤动,关节有受压迫感上肢有强力压迫的轻度痉挛上肢有轻度痉挛手硬直有痉挛,但能伸开,已感到有轻度疼痛上肢部、手有剧烈瘟孪,失去知觉,手的前表面有连续针刺感手的肌肉直到肩部全面痉挛,还可能摆脱带电体0.71.01.52.02.53.24.24.37.01.22.02.53.24.05.26.26.611.01.73.03.54.45.57.28.28.915.0表1-2单手—双脚电流途径的实验资料mA22:13感觉情况初试者百分数5%50%95%手表面有感觉手表面有麻痹似的针刺感手关节有轻度压迫感,有强度的连续针刺感前肢有压迫感前肢有压迫感,足掌开始有连续针刺感手关节有轻度瘟孪,手动作困难上肢有连续针刺感,腕部、特别是手关节有强度痉孪肩部以下有强度连续针刺感,肘部以下僵直,还可以摆脱带电体手指关节、躁骨、足眼有压迫感,手的大姆指(全部)痉孪只有尽最大