第12章电动工具和移动式电气设备

§12-1基本分类与结构§12-2安全性能要求§12-3安全技术措施§12-4工具管理第十二章电动工具及移动式电气设备一、教学目的掌握手持式电动工具及移动式电器设备的分类、结构及安全性能要求。二、重点、难点安全性能要求、安全技术措施三、课时安排：共计5学时第1学时：基本分类与结构第2学时：安全性能要求3-4学时：安全技术措施第5学时：工具管理导入新课：手持电动工具及移动式电气设备由于在使用中需要经常挪动，且与人体紧密接触，触电的危险性较大，所以在使用、管理、维修上应给予特别重视。一、基本分类(一)根据手持式电动工具不同的应用范围分类(1)金属切削类：电钻、电绞刀、电动刮刀、电动锯管机、电动往复锯、电动型材切割机、电动攻丝机、多用电动工具等。(2)砂磨类：电动砂轮机、电动砂光机、电动抛光机等。(3)装配类：电扳手、电动螺丝刀等。(4)林木类：电刨、电动开槽机、电动带锯、电动木工砂光机、电链锯、电圆锯、电动木钻、电动木工刃具砂轮机等。(5)农牧类：电动剪毛机、电动采茶机、电动剪枝机、电动粮食插秧机等。(6)建筑道路类：电动混凝土振动器、冲击电钻、电锤、电动地板刨光机、电动打夯机、电动地板砂光机、电动水磨石机、§12-1基本分类与结构电动混凝土钻机等。(7)铁道类：铁道螺钉电扳手、枕木电钻等。(8)矿山类：电动凿岩机、岩石电钻等。(9)其它类：除上述外的手持式电动工具，如电动骨钻、电动胸骨钻、石膏电钻、电动卷花机、电动地毯剪、电动裁布机、电动雕刻机、电动除锈机、电喷枪、电动锅妒去垢机等。(二)根据触电保护特性分类1.按电击防护条件，电气设备分为0类、0Ⅰ类、Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类设备。◆0类、0I类、I类设备都是仅有工作绝缘（基本绝缘）的设备，而且都可以带有Ⅱ类设备或Ⅲ类设备的部件。所不同的是：0类设备外壳上和内部不带电导体上都没有接地端子（保护导体接线端子）；0I类设备的外壳上有接地端子；I类设备外壳类设备外壳上没有接地端子，但内部有接地端子，自设备内引出带有保护插头的电源线。◆Ⅱ类是带有双重绝缘或加强绝缘的设备。◆Ⅲ类设备是安全电压的设备。◆Ⅱ类设备和Ⅲ类设备都不必采取保护接地或保护接零措施。2.手持电动工具没有0类和0I类产品。市售手持电动工具绝大多数都是Ⅱ类设备。I类手持电动工具安全性能差，已停止生产。但是直到现在为止，仍然有很多以前生产的I类手持电动工具尚在使用之中，使用时应特别注意。3.移动式电气设备大部分是0I类和I类设备。二、基本结构手持式电动工具的结构形式多样，一般由驱动部分、传动部分、控制部分、绝缘和机械防护部分组成。1.驱动部分在工具中，一般是由电动机驱动它的传动机构，例如手电钻、电剪刀等。另外，电动机还可间接驱动，例如DYQ-10型手持电动液压剪，它是用电动机驱动液压泵，液压泵产生液压能，然后，液压流体驱动液压缸，使液压剪正常工作。传动机构许多不同种类的手持式电动工具采用单相串励电动机作为驱动部件。单相串励电动机转速高、体积小、启动转矩大、转速可调，既可以在直流电源上使用，也可以在单相交流电源上使用。所以单相串励电动机又称通用电动机，或称交直流两用电动机。传动机构2.传动部分传动机构是工具的重要组成部分。它的作用是能量传递和运动形式转换。若功能输出属旋转型的，那么传动机构一般只进行变速；若功能输出属非旋转型的，那么，传动机构不仅有变速功能，而且还有运动形式转换功能。3.控制部分工具的控制部分主要包括开关、插头、电缆以及控制装置等。传动机构4.绝缘和机械防护部分绝缘部分是工具中的绝缘材料所构成的部件，其中包括基本绝缘和附加绝缘。机械防护部分是指工具的外壳和机械保护罩等。三、合理选用各类工具的触电保护特性不同，在不同的场所应选用不同类型的工具，并配备相应的保护装置，以保证使用者的安全。1.各类工具的特点◆目前，I、Ⅱ类工具的电压一般是220V或380V，Ⅲ类工具过去都采用36V，现“国标”规定为42V，需要专用变压器，此类工具很少使用。根据国内外情况来看，Ⅱ类工具是发展方向，使用起来安全可靠。略加必要的安全措施又能代替Ⅲ类工具要求，因此发展使用Ⅱ类工具势在必行。◆根据工具造成的触电死亡事故的统计，几乎都是由I类工具引起的。I类工具的接地、接零虽能抑制危险电压，但它的触电保护还是不完善的，此类工具除依靠工具本身的绝缘强度及电接地装置的完整外，还依靠使用场所的接地接零系统来保证。而目前许多工厂企业的按地装置的维护还不够完备，有的接地电阻太大，有的接地不良，有的甚至还没有接地装置。因此今后在使用I类工具时还必须采用其他附加安全保护措施如漏电保护器、安全隔离变压器等。◆Ⅱ类工具比I类工具安全可靠，表现为工具本身除基本绝缘外，还有一层独立的附加绝缘，当基本绝缘损坏时，操作者仍能与带电体隔离，不致触电。◆Ⅲ类工具（即42V以下安全电压工具），由于用安全隔离变压器作为独立电源，在使用时，即使外壳漏电，因流过人体的电流很小，一般不会发生触电事故。2.选用原则(1)在一般场所，为保证使用的安全，应选用Ⅱ类工具。如果使用I类工具，必须采用漏电保护器或经安全隔离变压器供电。否则，使用者必须戴绝缘手套，穿绝缘鞋或站在绝缘垫上。(2)在潮湿的场所或金属构架等导电性能良好的作业场所，必须使用Ⅱ或Ⅲ类工具。如果要使用I类工具。必须装设额定漏电动作电流不大于30mA、动作时间不大于0.1秒的漏电保护器。(3)在狭窄场所如锅炉、金属容器，管道等应使用Ⅲ类工具。如果使用Ⅱ类工具，必须装设额定漏电动作电流不大于15mA、动作时间不大于0.1秒的漏电保护器。不得使用I类工具。Ⅲ类工具的安全隔离变压器，Ⅱ类工具的漏电保护器及Ⅱ、Ⅲ类工具的控制箱和电源联接器等必须放在外面，同时应有专人在外监护。(4)在特殊环境如湿热、雨雪以及存在爆炸性或腐蚀性气体的场所，使用的工具必须符合相应防护等级的安全技术要求。电剪刀为了安全生产，避免和减少对操作者的伤害，工具的安全性能必须符合安全操作的要求。§12-2安全性能要求1-手持电动工具安全要求2-交流弧焊机安全要求3-机械防护装置一、手持电动工具的安全要求使用手持电动工具应当注意以下安全要求：1.辨认铭牌，检查工具或设备的性能是否与使用条件相适应。2.检查其防护罩、防护盖、手柄防护装置等有无损伤、变形或松动。3.检查电源开关是否失灵、是否破损、是否牢固、接线有无松动。4.电源线应采用橡皮绝缘软电缆。单相用三芯电缆、三相用四芯电缆，电缆不得有破损或龟裂、中间不得有接头。5.I类设备应有良好的接零或接地措施，且保护导体应与工作零线分开；保护零线（或地线）应采用截面积0.75~1.5mm2以上的多股软铜线；且保护零线（地线）最好与相线、工作零线在同一护套内。6.使用I类手持电动工具应配合绝缘用具，并根据用电特征安装漏电保护器或采取电气隔离及其他安全措施。7.绝缘电阻合格。带电部分与可触及导体之间的绝缘电阻：I类设备不低于2MΩ，Ⅱ类设备不低于7MΩ、Ⅲ类设备不低于1MΩ。交流耐压试验标准分别为950V、2800V和380V。8.装设合格的短路保护装置。9.Ⅱ类和Ⅲ类手持电动工具修理后不得降低原设计确定的安全技术指标。10.用毕及时切断电源，并妥善保管。上述手持电动工具的使用要求对于一般移动式设备也是适用的。二、交流弧焊机的安全要求交流弧焊机的一次额定电压为380V；二次空载电压为70V左右、二次额定工作电压为30V左右、二次工作电流达数十至数百安、电弧温度高达6000℃。由其工作参数可知，交流弧焊机的火灾危险和电击危险都比较大。安装和使用交流弧焊机应注意以下问题：1.安装前应检查弧焊机是否完好；绝缘电阻是否合格（一次绝缘电阻不应低1MΩ、二次绝缘电阻不应低于0.5MΩ）。2.弧焊机应与安装环境条件相适应，弧焊机应安装在干燥、通风良好处；不应安装在易燃易爆环境、有腐蚀性气体的环境、有严重尘垢的环境或剧烈振动的环境，并应避开高温、水池处。室外使用的弧焊机应采取防雨雪、防尘土的措施。工作地点远离易燃易爆物品，下方有可燃物品时应采取适当安全措施。3.弧焊机二次额定电压应与电源电压相符合、接线应正确、应经端子排接线；多台焊机尽量均匀地分接于三相电源，以尽量保持三相平衡。4.弧焊机一次侧熔断器熔体的额定电流略大于弧焊机的额定电流即可；但熔体的额定电流应小于电源线导线的许用电流。5.二次线长度一般不应超过20~30m，否则，应验算电压损失。6.弧焊机外壳应当接零（或接地）。为防止高压窜入低压，二次侧接工件的一端应接地或接零。7.弧焊机一次侧电压较高，不许使用有破口或老化严重的导线；二次侧要用特制的多股铜软线，其工作接地线不许接在电线管或装有可燃物质的管道和容器上。8.移动焊机必须停电进行。为了防止运行中的弧焊机熄弧时70V左右的二次电压带来电击的危险，可以装设空载自动断电安全装置。这种装置还能减少弧焊机的无功损耗。附：使用交流电焊机熄弧自动断电，可以达到保安和节电的作用。如图是应用时间继电器的自动熄弧断电装置．当合上刀闸HK时，交流接触器C得电，电焊机通电。这时，电焊工如果不工作，电焊机空载电压60~70伏使时间继电器延时动作，SJ触点断开C交流接触器，达到空载自停．但并接在C触点两端电容器继续给电焊机供电，使继电器，继续通电。当电焊机焊条与焊件地壳接触时，两端电压很低，SJ释放，SJ触点闭合，电焊工即可焊接。焊接完毕，SJ两端电压升高，经延时再动作。时间继电器的工作点应整定在电弧燃烧时不动作，而在熄弧时延时动作。三、机械防护装置手持式电动具在高速旋转、往复运行或振动时。会带来意外危险。因此必须按有关标准安装护装置，如防护盖、防护罩等。各种手持式电动具应根据不同种类的特点，用相应的机械防护装置，做到安全使用。没有防护装置或防护装置不齐全的手持式动工具严禁使用。手持式电动工具在使用中需要经常移动，振动也比较大，容易发生碰壳事故，而它又往往是在工作人员紧握之下运行的，而且其电源线的绝缘也容易由于拉、磨或其它机械原因而遭到破坏。因此，工具在使用过程中有很大的触电危险。为了保护操作者的安全，应对工具采取安全措施。§12-3安全技术措施1-保护接地(接零)2-安全电压3-隔离变压器4-双重绝缘5-熔断器保护6-绝缘安全工具7-漏电保护8-注意事项一、保护接地或保护接零保护接地或保护接零是I类工具的附加安全预防措施。当I类工具采用保护接地或保护接零时，能使可触及的导电部位在基本绝缘损坏的事故中不成为危险的带电体，以保障操作者的人身安全。1.保护接零或接地的技术要求。I类工具的保护接地或接零线不宜单独敷设，电源线必须采用三芯（单相工具）或四芯（三相工具）多股铜芯橡皮护套软电缆或护套软线。其中，黄／绿色标志的导线只用作保护接地或接零线，原有以黑色线作为保护接地或接零线的软电缆或软线应逐步调换。保护接地或接零线应采用截面积0.75~1.5mm2以上的多股铜线。2.保护接地或接零的接线方法。I类工具是采取保护接地还是采取保护接零及接线的方法正确与否直接关系到操作者人身安全。一般工厂380/220V低压供电系统中是采用将中性点工作接地的星形连接的三相四线制。在这样的供电系统中，工具应采用保护接零。在中性点不接地的供电系统中应采取保护接地。二、安全电压在特别危险的场合，应采用安全电压的工具（Ⅲ类工具），应由独立电源或具备双线圈的变压器供电。在使用Ⅲ类工具（即42V及以下电压的工具）时，即使外壳带电，由于流过人体的电流较小，一般不容易发生触电事故。使用Ⅲ类工具时，工具的外壳不应接零（或接地）；当工具的使用电压大于24V时，必须采取防止直接接触触电的保护措施。双线圈的变压器供电接线图三、隔离变压器鉴于不接地电网中单相触电的危险性小于接地电网中单相触电的危险性，在接地电网中，可以装备一台隔离变压器，并由该隔离变压器给单相设备供电。隔离变压器的变压比是1:1，即一次侧、二次侧电压是相等的。隔离变压器二次侧线圈与一次侧线圈、与变压器外壳以及与大地均应保持良好的绝缘。因此，单相设备配用隔离变压器之后，与没有隔离变压器不同的只是单相设备转变为在不接地电网中运行，从而