电气设备安全

2019/8/7第六章电气设备安全人运行环境设备安全运行条件电气设备故障类型1.短路2.断路3.过电压4.低电压5.过载电气设备故障造成的危害触电、噪声、辐射、高频、过热、火灾、弧光、污染和其他影响第六章电气设备安全4本章主要内容：①用电设备安全②各类保护装置③变配电设备安全2.电气设备外壳防护等级电机和低压电器的外壳防护包括两种防护:第一种防护是对固体异物进入内部的防护以及对人体触及内部带电部分或运动部分的防护；第二种防护是对水进入内部的防护。第一位数字表示接近危险部件和固体异物进入防护等级；第二位数字表示外壳进水防护等级。仅考虑一种防护时，另一位数字用“X”代替。附加字母是防止人接近危险部件的等级；补充字母用于对设备的特性或试验条件做补充性说明。IP代码（internationalprotection）防护标志代码第一位特征数字第二位特征数字附加字母补充字母组成数字对设备防护的含义对人员防护的含义第一位特征数字防止固体异物进入防止接近危险部件0123456无防护≥φ50mm≥φ12.5mm≥φ2.5mm≥φ1.0mm防尘尘密无防护手背手指工具金属线金属线金属线固体异物进入内部的防护以及对人体触及内部带电部分的防护等级组成数字对设备防护的含义第二位特征数字防止进水造成有害影响012345678无防护垂直滴水15°滴水淋水溅水喷水猛烈喷水短时间浸水连续浸水对水进入内部的防护附加字母何时使用接近危险部件的实际防护水平高于第一位特征数字所代表的防护等级。即对接近危险部件有特殊要求第一位未加限定，用“X”代替，仅需对接近危险部件进行防护附加字母(可选择)防止接近危险部件ABCD－手背手指工具金属线补充字母的含义补充字母(可选择)对设备的特性或试验条件做补充性说明HMSW高压设备做防水试验时试样运行做防水试验时试样静止气候条件电工电子设备防触电保护分类按照防范基本绝缘失效的触电的保护方式，电工电子设备分为以下四类:①0级电器。这种电器仅仅依靠基本绝缘来防止触电。②I级电器。这种电器除依靠基本绝缘外，还有接零或接地等附加的安全措施（一般家用电器）③Ⅱ级电器。这种电器具有双重绝缘和加强绝缘的安全防护措施。④Ⅲ级电器。这种电器依靠安全特低电压（SELV）供电来防止触电。Ⅲ级电器内不得产生比安全特低电压高的电压。电工电子设备防触电保护分类2019/8/713按照电击的危险程度，用电环境分为三类:①无较大危险的环境。正常情况下有绝缘地板、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。用电环境类型用电环境类型②有较大危险的环境。下列环境均属于有较大危险的环境：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；生产过程中排出工艺性导电粉尘并沉积在导体上或进入机器、仪器内的环境；导电性地板或地面的环境；工作人员同时接触接地的金属构架、金属结构等，又接触电气设备金属壳体的环境。用电环境类型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征的环境。电动机直流电动机交流电动机同步电动机异步电动机绕线式电动机笼型电动机常用用电设备安全——电动机直流电动机将直流电能转换为机械能的转动装置。电动机定子提供磁场，直流电源向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。特点(一)调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。(二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。交流电动机是将交流电的电能转变为机械能的一种机器。电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的现象而制成的。交流电动机由定子和转子组成，并且定子和转子是采用同一电源，所以定子和转子中电流的方向变化总是同步的，即线圈中的电流方向变了，同时电磁铁中的电流方向也变，根据左手定则，线圈所受磁力方向不变，线圈能继续转下去。交流电动机就是利用这个原理而工作的。交流电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。同步电动机、异步电动机转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流电动机。异步电动机又称感应电动机，是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。异步电动机结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠性高，重量轻，成本低。与电动机安全有关的分类分级从保证电动机的正常运行、防止周围介质对电动机损害等方面，电动机分为：开启式：通风散热口开放，干、净环境防护式：遮盖，防水滴、杂物，基座下通风封闭式：无通风口，适应尘土、潮湿环境防爆式：高强度密封绝缘等级与允许温升电动机发热与温升→电动机容量耐热最差的是绝缘材料绝缘材料损坏→短路→电动机烧毁电动机寿命在正常情况下使用，设计寿命20年；否则将缩短绝缘耐热等级ADECB最高：105允许升：65最高：120允许升：80最高：130允许升：90最高：140允许升：115最高：180允许升：140温升与功率输出功率大→电流损耗大→温升高电动机额定功率是指环境温度40℃和规定的方式下，不超过允许温升时的最大输出功率工作环境温度＜40℃→可适度提高输出功率反之，应适度降低输出功率电动机的选用1.根据环境条件，选用相应防护等级的电动机：防护式；封闭式；密封式；防爆式2.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。3.根据负荷的启、制动及调速要求，选用相应类型的电动机。异步电动机的故障运行①异步电动机的不对称运行三相电动机缺一相运行。三相电动机两相一零运行。这是一种十分危险的运行方式。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。异步电动机的故障运行②电动机过载电动机过载时有以下现象：电动机定子过电流；电动机整体或局部过热；电动机发出不正常的嗡嗡声；电动机转速明显下降；电动机及其所带负载发生不应有的振动；绕线式异步电动机电刷火花较大。异步电动机的故障运行4.电动机故障处理电动机或其控制电器内起火冒烟、剧烈振动、温度超过允许值并继续上升、转速突然明显下降、三相电动机缺相运行、电动机内发出撞击声或其控制电器、被拖动机械严重故障时，应停止运行。电动机安全运行条件运行参数：电压、电流、频率、温升绝缘：定子绕组、转子绕组、换向器保护：熔断电流1.5倍额定，电压保护维护和维修：清洁、润滑、接触、紧固资料完备三、单相电气设备单相电气设备包括照明设备、家用电器、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多，因此，要特别重视单相电气设备的安全措施。1.单相电气设备的特点数量大、种类多、分布广与人体紧密接触。可移动性，易损坏而漏电零、火线易混淆2.通用安全要求(1)防触电措施①单相电气设备的安装、使用都应保持三相负荷的平衡。②单相系统的工作零线应与相线的截面积相同。③单相电气设备应装置漏电保护装置。④电气设备的安装、维护应由专业人员进行，严禁乱接乱拉。(2)防火措施①电炉、灯泡、日光灯镇流器等电器应避开易燃物，周围通风良好。②各种单相电气设备的温度和温升不得超过允许值。③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。④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。⑤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，待冷却后再予包装收藏。⑥导线接头应始终保持接触紧密，固定连接处不得松动。电气照明电气照明的类别:按光源的性质，电气照明分为热辐射光源（如白炽灯、碘钨灯等）和气体放电光源照明（如日光灯、高压汞灯等）。电气照明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)。就电压等级而言，一般照明的电源采用220V电压，但若灯具有特殊要求时，可采用36V安全特低电压。电气照明凡有较大危险的环境里的局部照明灯和手持照明灯，应采用36V或24V安全电压。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12V安全电压。就灯具防护型式而言，可分为防水、防尘、防爆灯具。各种灯泡表面温度白炽灯表面温度较高,100w灯泡表面温度可超过200℃。在散热不良的情况下,白炽灯表面温度往往高于一些可燃物的燃点,从而引起火灾,所以使用白炽灯作为光源时,要注意避免与可燃物接触,并保持一定的距离卤钨灯一般功率较白炽灯大,在所有光源中外表面温度最高。1000W卤钨灯的石英玻璃管外表面温度可达500~800℃,而其内部温度更高,为约1600℃。因此,卤钨灯不仅能在短时间内点燃接触其外表面的可燃物,而且在较长时间高温热辐射下,还能使距其一定距离的可燃物起火。因此,卤钨灯是所有光源中火灾危险性最大的光源。荧光灯(日光灯)灯管表面温度不高,灯管本身引起火灾的危险性不大,使用此类光源的危险主要来自于镇流器发热。高压汞灯在同样功率情况下,灯泡表面温度低于白炽灯,不过高压汞灯一般功率较大,所以表面温度也较高,例如400W的高压汞灯其表面温度180~250℃,因此高压汞灯本身存在引燃可燃物的危险。此外,高压汞灯镇流器发热也是应加以注意的火灾隐患。从安全角度出发的灯具分类方式按防触电保护型式分类(防触电保护分类);按防尘、防固体异物和防水等级分类(外壳防护等级);按安装表面材料分类;按使用环境分类。灯具防触电保护型式分类按照防触电型式,灯具分为I类、Ⅱ类和Ⅲ类。I类灯具的防触电保护除基本绝缘外,还包括附加安全措施,即把易触及导电部件接地。易触及部件包括金属壳,为更换光源、启动器或清洁而打开灯具罩时可触及的金属部件等。识别I类灯具的关键是看灯具与电源相接的软线中要有接地线。如果灯具采用了加强或双重绝缘结构,但其电源软线中含有接地线,则仍视为I类灯具,而不视为Ⅱ类灯具灯具防触电保护型式分类Ⅱ类灯具采用双重绝缘或加强绝缘,没有保护接地。识别Ⅱ类灯具时,可以看到坚固、耐用而且完整的绝缘外壳,除铭牌、螺钉、铆钉外,该绝缘外壳包住所有金属部件,而铭牌和外露的螺钉、铆钉与带电部件之间也应达到双重或加强绝缘水平,该绝缘外壳可以成为加强绝缘或双重绝缘的一部分。Ⅱ类灯具也可是全金属外壳的灯具,但金属壳内采用双重绝缘或加强绝缘。当然,Ⅱ类灯具也可是部分金属、部分绝缘材料结合构成的外壳。如果一个具有双重或加强绝缘结构的灯具具有接地引线或接地端子,应将其归为I类灯具。灯具防触电保护型式分类Ⅲ类灯具的保护方式是采用安全特低电压供电,且其内部不会产生高于安全特低电压的灯具识别该类灯具关键是看此类灯具是不是安全特低电压供电,此外,还要看其内部装置会不会产生高于有效值50Ⅴ的电压此外,作为使用隔离电源的灯具,该类灯具不应有接地措施。灯具的防尘、防固体异物和防水等级分类灯具防尘、防固体异物及防水分类遵从IP代码要求。不过IP代码在用于灯具时,有一些特殊要求与规定:1)灯具的外壳防护等级为IP20时可不在灯具上标出。2)固定灯具其不同组件可具有不同的外壳防护等级,而在灯具的主标记上标记组件中最低的防护等级。3)用于灯具的IP代码,其第一、第二数字必须明确给出,否则不可用于灯具的标注上。如“IP3Ⅹ”只注明了灯具防异物等级为3,未表示防水等级,此IP代码不可出现在灯具的标注上。按照使用环境分类1)正常使用的灯具,该类灯具无符号要求。2)恶劣条件下使用的灯具,该类灯具有符号要求,标志符号为