试验室的电气环境与电气安全

实验室的电气环境与电气安全ElectricalEnvironmentsandElectricalSafetyofLaboratory授课教师：曹益平单位：电子信息学院办公地点：基教A-119联系电话：85463879§0.概述实验室电气环境是指为实验室提供用电支持与应用的各种设备和条件的总称。实验室的电气安全与环保是整个实验室安全与环保的重要方面。§1.实验室的电气环境实验室电气环境硬环境：电气物理环境软环境：运行的流程、工艺以及管理的规章与制度等实验室电气环境的分类强电系统空间电磁系统弱电系统§1.实验室的电气环境一、实验室电气安全的现状与发展趋势1.现状a.手持电动工具、临时性设备触电事故多；b.管理差、技术水平低的实验室触电事故多；c.湿热季节触电事故多；d.各连接部位触电事故多；e.高温、潮湿、有导电性粉尘或腐蚀介质、现场混乱、现场金属设备多的作业环境中触电事故多。§1.实验室的电气环境一、实验室电气安全的现状与发展趋势2.发展趋势a.漏电保护；b.双重绝缘；c.电气隔离。§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统a.供配电系统结构放射结构树状结构环网结构§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统a.供配电系统结构双回进线结构照明动力动力动力备用备用负荷分组控制§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统b.供配电设备(a)变压器油浸式电力变压器干式电力变压器§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统b.供配电设备(b)成套配电装置固定式高压开关柜抽出式低压配电屏§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统b.供配电设备(c)开关设备①电源开关箱§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统b.供配电设备(c)开关设备②断路器高压断路器低压断路器§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统b.供配电设备(c)开关设备③隔离刀闸高压隔离刀闸低压隔离刀闸§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统b.供配电设备(c)开关设备④负荷开关高压负荷开关低压负荷开关§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统b.供配电设备(c)开关设备⑤翘板开关§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统b.供配电设备(d)插座设备固定插座移动插座§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统b.供配电设备(e)保护设备①熔断器高压熔断器低压熔断器§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统b.供配电设备(e)保护设备②过压保护器§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统c.低压配电的接地系统TN-C接地系统TN-S接地系统§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识1.实验室配电系统c.低压配电的接地系统TN-C-S接地系统TT接地系统IT接地系统§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备a.电源(a)直流电源干电池和蓄电池§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备a.电源(b)交流电源单相交流电源三相交流电源§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备b.照明设备白炽灯高压汞灯金卤灯§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备c.动力设备电动机§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备d.热力设备微波炉电炉电热箱§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备e.人工气候设备空调电暖器加湿器§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备f.专业设备(a)电动机§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备f.专业设备(b)机床§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备g.仪器仪表(a)电子实验箱§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备g.仪器仪表(b)信号发生器§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备g.仪器仪表(c)示波器§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备g.仪器仪表(d)测电笔§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备g.仪器仪表(e)万用表§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备h.弱电系统(a)音视频系统局部广播系统视频会议系统§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备h.弱电系统(b)监控系统§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备h.弱电系统(c)数据信息系统§1.实验室的电气环境二、实验室电气环境的相关知识2.实验室用电设备h.弱电系统(d)其他弱电系统门禁系统；电子巡更系统；消防报警系统；卫星接收系统；综合布线工程，主要用于计算机网络；同声传译系统。§1.实验室的电气环境三、静电场1.静电的起电方式a.接触分离静电b.破断静电c.感应静电d.电荷转移静电§1.实验室的电气环境三、静电场2.静电的类型a.固体静电b.人体静电c.粉体静电d.液体静电e.气体静电§2.实验室的电气危害一、安全用电的技术指标1.人体抗电参数a.人体的电阻、电容(电阻：最高可达几十kΩ，最低可下降到800Ω；电容：大约100pf到150pf)注：一般干燥皮肤在低电压下具有约10万欧的电阻，当电压在500－1000伏时，这一电阻便下降为1000欧.表皮具有这样高的的电阻是因为它没有毛细血管.b.人体耐受电流(对于工频50Hz交流电，流过人体的电流≥10mA时，开始产生伤害;流过人体的电流≥50mA时，就有致命危险)2.电气安全距离a.电业操作安全距离(10Kv------------------------0.7m；35Kv------------------------1.0m；110Kv------------------------1.5m)b.设备安全距离§2.实验室的电气危害一、安全用电的技术指标1100100010009501101000900900850110J4003004003003520012520012510屋外屋内屋外屋内相间(mm)相对地(mm)额定电压(Kv)3.电场强度限值(作业场所的工频电场强度限值5.0kV/m。居民区工频电场推荐限值为4.0kV/m。公众磁感应强度推荐限值0.1mT)4.电磁辐射极值§2.实验室的电气危害一、安全用电的技术指标按主要波段强度；或按复合场强加权确定V/m混和4010μW/cm2微波126V/m超短波2510V/m长、中、短波二极（中间区）一级（安全区）容许场强单位波长§2.实验室的电气危害一、安全用电的技术指标5.安全电压工频交流安全电压的上限为42伏特，直流的电压上限为72伏特，实际采用值为：交流安全电压：≤36v。交流较危险电压：48v、60v。交流危险电压：≥110v。直流安全电压：≤48v。直流较危险电压：60v、72v、96v。直流危险电压：≥110v。§2.实验室的电气危害二、电气危害的特征与分类1.电气危害的特征a.隐蔽性b.瞬时性c.累积性d.传导性§2.实验室的电气危害二、电气危害的特征与分类1.电气危害的分类a.触电b.电气火灾c.电气爆炸§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求1.电气安全标志§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求2.交流电安全接线配电线路中，水平排列的，靠近房屋一侧的那条是零线；垂直排列的，最下面的那条是零线。插头上的L，是代表火线，N代表零线，当插头面对人体时，要求左边的接零线，右边的接火线。§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求3.安全接地正确接地可提高整个系统的抗干扰能力。4.特殊场所电气安全的技术要求在蒸汽房等潮湿的场所，应有特殊的用电安全措施，保证在任何情况下人体不触及用电产品的带电部分，并当用电产品发生漏电、过载、短路或人员触电时能自动切断电源。§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求5.防止触电要求⑴不用潮湿的手接触电器；§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求5.防止触电要求(2)电源裸露部分应有绝缘装置；(3)所有电器的金属外壳都应保护接地；§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求5.防止触电要求(4)实验时，应先连接好电路后才接通电源。实验结束时，先切断电源再拆线路；(5)修理或安装电器时，应先切断电源；(6)不能用试电笔去试高压电。使用高压电源应有专门的防护措施；(7)如有人触电，应迅速切断电源，然后进行抢救。§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求6.防止引起火灾要求(1)使用的保险丝要与实验室允许的用电量相符；§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求6.防止引起火灾要求(2)电线的安全通电量应大于用电功率；(3)实验室内若有氢气、煤气等易燃易爆气体，应避免产生电火花。继电器工作和开关电闸时，易产生电火花，要特别小心。电器接触点(如电插头)接触不良时，应及时修理或更换；§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求6.防止引起火灾要求(4)如遇电线起火，立即切断电源，用沙或二氧化碳、四氯化碳灭火器灭火，禁止用水或泡沫灭火器等导电液体灭火。§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求7.用电设备安全使用要求⑴了解电源是交流电还是直流电;是三相电还是单相电以及电压的大小。须弄清电器功率，检查电源开关、电机和设备各部分是否良好。⑵将开关扣严或拉妥。⑶人员离开房间或电源中断时，要切断电源开关。§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求7.用电设备安全使用要求(4)电源或电器设备的保险烧断时，不得随意加入或用其它金属线代替。(5)定碳、定流、硅碳棒箱或炉的棒端，均应设安全罩。§3.电气安全防护和应急处理一、电气安全技术要求7.用电设备安全使用要求(6)注意保持电线和电器设备的干燥。(7)实验室内不应有裸露的电线头。(8)要警惕实验室内发生电火花或静电.(9)不得擅自更动电器设施，随意拆修电器设备。(10)使用高压动力电时，穿戴好绝缘胶鞋、手套，或用安全杆操作。(11)通电之前要检查线路连接是否正确。(12)在电器仪表使用过程中，如发现有不正常声响，局部温升或嗅到绝缘漆过热产生的焦味，应立即切断电源，并报告教师进行检查。§3.电气安全防护和应急处理二、常见电气安全事故防范和应急处理1.供配电系统安全⑴结构性安全a.前期规划论证科学合理b.设计施工改造符合规范(2)运行性安全a.人员管理b.设备管理c.流程管理d.操作管理§3.电气安全防护和应急处理二、常见电气安全事故防范和应急处理1.供配电系统安全(3)用电安全a.用电设备的容量问题b.用电管理问题c.电器及其环境的维护d.移动插座的使用问题§3.电气安全防护和应急处理二、常见电气安全事故防范和应急处理2.弱电系统安全⑴一般措施a.防止直接触弱电的安全措施b.防止间接触电的安全措施(2)设备安全各种电器的接地作用§3.电气安全防护和应急处理二、常见电气安全事故防范和应急处理2.弱电系统安全(3)环境安全a.一般环境（干燥、温暖、无导电性粉尘）b.危险性较大环境（潮湿在90%以上、温度在40摄氏度以上、有导电粉尘）c.特殊危险环境（潮湿度接近100%、有蒸气或游离物）d.爆炸危险环境（爆炸性混合物）e.火灾危险环境（有可燃性物质）§3.电气安全防护和应急处理二、常见电气安全事故防范和应急处理3.静电安全⑴静电危险a.引起爆炸和火灾b.静电电击c.静电妨碍生产§3.电气安全防护和应急处理二、常见电气安全事故防范和应急处理3.静电安全⑴静电危险d.静电力学现象引起