电气安全技术讲义(1).ppt

2023/2/21,全国注册安全工程师执业资格考试辅导,电气安全技术,2023/2/21,复习指导 明确任务,大纲要求,安全生产技术辅导教材（通用+自选专业）,2023/2/21,自选专业体现在“选答题”上,安全生产技术试卷由 1 组必答题和 4 组选答题组成。必答题为本科目第一章至第六章的内容；4 组选答题分别为：矿山安全技术（第七章）、建筑工程施工安全技术（第八章）、危险化学品安全技术（第九章）、综合安全技术（第一章第六章）的内容。考生须完成必答题（占分值的90%）的内容和任意一组选答题（占分值的10%）的内容。,2023/2/21,复习指导 三点建议,一、正学习心态抓机遇应考机遇：注册安全工程师处在高速发展期；系统复习掌握知识，技不压身。二、化职业优势为学习优势身在安全岗位，有比较丰富的专业实践知识。结合实际复习，理解掌握快。利点：题型为客观题，信息充足，便于逻辑分析和比较。三、强危机意识生涯设计认清形势，后生可畏，认真对待，生涯设计，不可三心二意！不利点：时间紧，内容多，客观题体现细节，体现知识点，记忆难度大。,2023/2/21,复习指导 计划&实施,1.个人务必制订好复习计划。考试成功的基础2.严格按照计划执行。计划可以修订，进度必须保证！,2023/2/21,第一章机械电气安全技术,2023/2/21,第一章中 电气安全 大纲要求,第三节 电气安全一、电气安全（一）了解电气事故种类；（二）了解异常停电、异常带电。二、触电事故（一）了解触电事故的预防技术；（二）熟悉保护接地系统（IT、TT系统）和保护接零系统（TN系统）的构成；（三）熟悉保护接零、接地方法的适用范围。三、雷电事故（一）了解雷电的种类及危害；（二）掌握防雷装置的类型、作用及人身防雷措施。四、了解变配电站危险点及安全技术要求。,2023/2/21,第三节 电气安全技术,2023/2/21,一、电气安全要素（一）电气事故的种类,电气事故：包括：人身事故、设备事故。两者都可能导致二次事故；两者很可能同时发生。按照能量存在的形态，电气事故分为：触电事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故。,2023/2/21,1.触电事故,电流及其转换成其他形式的能量造成（一）电击和电伤的概念1）电击：电流直接作用于人体，形成有害生理效应，严重时危及生命。2）电伤：电流及其转换成热能、机械能等作用于人体造成的伤害。如电弧烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械性伤害、电光性眼炎等。,2023/2/21,3）直接接触电击和间接接触电击 直接接触电击：触及正常状态下带电的带电体导致的电击。间接接触电击：触及正常状态下不带电、而在故障下意外带电的带电体导致的电击。,2023/2/21,2.雷击事故由自然界中相对静止的正、负电荷形式的能量造成。3.静电事故 工艺过程中或人们活动中产生的，相对静止的正电荷和负电荷形式的能量造成。,2023/2/21,3.电磁辐射危害电磁波形式的能量辐射造成。辐射电磁波100kHz以上频率的电磁波。除人体伤害外，感应放电、电磁干扰常见设备：高频金属加热设备防护措施：屏蔽、吸收。（结合第五章：个体防护等）,2023/2/21,（二）电流对人体的作用 参见 P30,数十毫安通过人体呼吸停止数十微安直接通过心脏心室颤动电流对人体伤害的程度与哪些因素有关？,2023/2/21,参考内容：电击致命原因,心室颤动 数秒数分钟（分钟）死亡波前半部（约0.1s）心脏易损（激）区 心室颤动，幅值小，频率高（8001000次/每分钟以上），无规则，发生始于T波的前半部。,2023/2/21,窒息 窒息缺氧或中枢神经反射室颤.特点:致命时间较长。1020分钟。电休克（昏迷）由于中枢神经反射造成体内功能障碍，昏迷时间长后的死亡。,2023/2/21,电流对人体损伤程度的影响因素（1）电流值（工频）,感知电流引起感觉的最小电流。如轻微针刺，发麻。平均（概率50%），男：1.1 mA；女：0.7 mA摆脱电流能自主摆脱带电体的最大电流。平均（概率50%），男：16mA；女：10.5 mA 最低（概率0.5%），男：9mA；女：6 mA室颤电流引起心室发生心室纤维性颤动的最小电流。I颤 50 mA 适用于当1s t 5s时；I颤 50/t mA 适用于当0.01 s t 1s时。,2023/2/21,电流对人体损伤程度的影响因素（2）电流持续时间,t 吸收电能 伤害t 电流重合心脏易损（激）期，危险t 人体电阻 人体电流 伤害t 中枢神经反射 危险,2023/2/21,电流对人体损伤程度的影响因素（3）电流途径,不同途径，危险性不同，但没有不危险的途径。最危险的是：左手到前胸。判断危险性，既要看电流值，又要看途径。,2023/2/21,电流对人体损伤程度的影响因素（4）电流种类,高频电流烧伤比工频电流严重，但电击的危险性较小。冲击电流指作用时间0.110ms的电流。种类：方脉冲、正弦波、电容放电脉冲。影响室颤的主要影响因素是It和I2t的值。（I 有效值）直流电流持续时间心脏周期时，室颤阈值为交流的数倍；持续时间200 ms时，室颤阈值与交流大致相同。,2023/2/21,电流对人体损伤程度的影响因素（5）个体特征,因人而异，健康情况、健壮程度、性别、年龄。,2023/2/21,参考内容：人体电阻,人体阻抗等值电路RS1、RS2 皮肤电阻（皮肤外面的电极与真皮之间的电阻）CS1、CS2 皮肤电容（皮肤外面的电极与真皮之间的电容，数PF 数F），Ri 体内电阻,2023/2/21,人体电阻的数值及影响因素,变化范围：干燥的情况下，人体电阻：10003000；潮湿的情况下，人体电阻：500 800。,2023/2/21,二、触电事故预防技术,1.直接接触电击防护基本防护原则应使危险的带电体不会被有意或无意地触及。基本防护措施绝缘、屏护和间距,2023/2/21,绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。主要电气指标绝缘电阻。用兆欧表测量。任何情况下不得低于每伏工作电压1000。,2023/2/21,屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段。即采用遮栏、护罩、护盖、箱匣等把危险的带电体同外界隔离开来，以防止人体触及或接近带电体所引起的触电事故。屏护还起到防止电弧伤人、防止弧光短路或便利检修工作的作用。如：遮栏与低压裸导体的距离不应小于0.8m。,2023/2/21,间距是指带电体与地面之间、带电体与其它设备和设施之间、带电体与带电体之间必要的安全距离。间距的作用是防止人体触及或接近带电体造成触电事故；避免车辆或其它器具碰撞或过分接近带电体造成事故；防止火灾、过电压放电及各种短路事故，以及方便操作。参见P.31表1-4；P.31表1-5,2023/2/21,2.间接接触电击防护,防止间接接触电击的技术措施：保护接地（基本技术措施）保护接零（基本技术措施）加强绝缘电气隔离（兼有直接接触电击防护的措施）不导电环境（兼有直接接触电击防护的措施）等电位联结特低电压（兼有直接接触电击防护的措施）漏电保护器（兼有直接接触电击防护的措施）,2023/2/21,IT系统（保护接地）,保护接地是最古老的电气安全措施。保护接地是防止间接接触电击的基本安全技术措施,2023/2/21,对表达IT、TT和TN系统结构及保护方式的两位字母解释：,前一位字母：I 表示电力系统所有带电部分与地绝缘或一点经阻抗接地。T 则表示电力系统一点（通常是中性点）直接接地。后一位字母：T 表示电气装置的外露可导电部分直接接地（与电力系统的任何接地点无关）。N 表示电气装置的外露可导电部分通过保护线与电力系统的中性点联结。,2023/2/21,保护原理（适用于各种不接地网）RE与RP（人体电阻）呈并联关系，且RE/RP RE REZ，UP（人体电压）在安全范围内。,IT系统（保护接地）,2023/2/21,IT系统应用范围,采用不接地系统，允许带故障运行2h，利用此时间寻找故障点检修；供电连续性、可靠性较有保证。110kV 配电网（6kV高压电动机外壳接地保护）煤矿井下低压配电网 380V、660V、110V（照明）对安全有特殊要求。（有些液化站气采用）,2023/2/21,保护接地适用于不接地电网。在这种电网中，凡由于绝缘破坏或其他原因可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外均应接地。保护接地电阻的允许值：低压系统RE4。,2023/2/21,TT系统,TT系统设备外壳及配电网均直接接地。在设备无接地保护（无RE即RE为）的情况下，发生碰壳故障时人体电压?危险否?,2023/2/21,TT系统保护原理,而当有RE保护时，人体电压近似取决于RE在与RN分配相电压时的分压大小，同相比，可见危险性得到了降低。但是!危险并未消除。,2023/2/21,因此，TT系统，必须配合使用漏电保护装置或过电流保护装置，并优先使用前者。,2023/2/21,TT系统应用范围及要求,主要用于低压共用用户。上海市住宅配电为TT系统。农村低压电网用电设备分散，线路长时采用。,2023/2/21,TN系统（保护接零）,保护原理？,2023/2/21,应用与类型,适用保护接零适用于低压中性点直接接地的三相四线配电网。此系统中，凡因绝缘损坏而可能呈现危险对地电压的金属部分均应接零。三种方式：TN-S系统、TN-C-S系统、TN-C系统TN-S可用于爆炸、火灾危险性较大或安全要求高的场所，宜用于独立附设变电站的车间。也适用于科研院所、计算机中心、通信局站等。正常工作条件下，外露导电部分和保护导体呈零电位最“干净”的系统。TN-C-S宜用于厂内设有总变电站，厂内低压配电的场所及民用楼房。TN-C可用于爆炸、火灾危险性不大，用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所。,2023/2/21,TN-S系统,2023/2/21,TN-C-S系统,2023/2/21,TN-C系统,2023/2/21,应用保护接零应注意的安全要求（P.33）,1）不允许个别设备只接地，不接零。2）重复接地合格（注意重复接地的作用）。3）切断前的故障持续时间符合要求。手持和移动电气设备应保证不超过0.4s。4）工作接地合格。不超过4。5）PE线和PEN线上不得安装单极开关和熔断器。6）保护导体截面合格。（PE线和L线材料相同时，表1-6）7）等电位联结,2023/2/21,其他电击预防技术,2023/2/21,等电位联结,目的构成等电位空间主等电位联结（Main Equipotential Bonding）在建筑物的进线处将PE干线、设备PE干线、进水管、总煤气管、采暖和空调竖管、建筑物构筑物金属构件和其他金属管道、装置外露可导电部分等相连结。辅助等电位联结（Supplementery Equipotential Bonding）在某一局部将上述管道构件相连结。（作为补充，进一步提高安全水平）,2023/2/21,双重绝缘和加强绝缘,工作绝缘又称基本绝缘或功能绝缘，是保证电气设备正常工作和防止触电的基本绝缘。位于带电体与不可触及金属件之间。保护绝缘又称附加绝缘，是在工作绝缘因机械破损或击穿等而失效的情况下，可防止触电的独立绝缘。位于不可触及金属件与可触及金属件之间。双重绝缘 是兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘。加强绝缘 是基本绝缘经改进，在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等防触电能力的单一绝缘。在构成上可以包含一层或多层绝缘材料。,2023/2/21,双重绝缘和加强绝缘的绝缘电阻,在直流电压为500V的条件下进行测试。工作绝缘的绝缘电阻不得低于2M；保护绝缘的绝缘电阻不得低于5M；加强绝缘的绝缘电阻不得低于7M。,2023/2/21,双重绝缘和加强绝缘识别和选用,具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于类设备。类设备无须再采取接地、接零等安全措施。标志：“回”作为类设备技术信息一部分。手持电动工具应优先选用类设备。,2023/2/21,特低电压（安全电压）,特低电压又称安全特低电压，是属于兼有直接接触电击和间接接触电击防护的安全措施。保护原理：通过对系统中可能会作用于人体的电压进行限制，从而使触电时流过人体的电流受到抑制，将触电危险性控制在没有危险的范围内。,2023/2/21,特低电压限值任何运行条件下，允许存在于两个可同时触及的可导电部分间的最高电压值（交流为有效值；直流为无纹波直流电压值）。可以认为，限值范围内的电压在相应条件下对人是不会有危害的。所谓相应条件，包括是否为故障状态、环境状况、电源频率、接触面积及是否为可握紧部件等。我国标准规定：15100Hz交流电压限值当电气设施或电气设备正常（无故障）状态下，在干燥环境中限值为33V（对于接触面积小于1cm2的非可握紧部件，允许增大至66V）；潮湿环境中限值为16V。,2023/2/21,特低电压 额定值,特低电压额定值（工频有效值）的等级：42V、36V、24V、12V 和 6V选用：根据使用环境、人员和使用方式等因素确定。,2023/2/21,特低电压&安全电源,根据国际电工委员会相关的导则中有关慎用“安全”一词的原则，上述安全电压的说法仅作为特低电压保护型式的表示，即：不能认为仅采用了“安全”特低电压电源就能防止电击事故的发生！安全特低电压必须由安全电源供电。可以作为安全电源的主要有：安全隔离变压器蓄电池及独立供电的柴油发电机即使在故障时仍能够确保输出端子上的电压不超过特低电压值的电子装置电源等。,2023/2/21,漏电保护（剩余电流保护）,漏电保护 利用漏电保护装置来防止电气事故的一种安全技术措施。漏电保护装置又称为剩余电流动作保护装置，简称RCD（Residual Current Operated Protective Device）。漏电保护装置是一种低压安全保护电器。,2023/2/21,漏电保护装置的原理,2023/2/21,检测元件是一个零序电流互感器。,N1,N2,ZL,零序电流互感器,2023/2/21,漏电保护装置的选用,防止人身触电事故用于直接接触电击防护时：应选用额定动作电流为30mA及其以下的高灵敏度、快速型。,2023/2/21,需要安装漏电保护装置的场所（1）,属于类的移动式电气设备及手持电动工具；生产用的电气设备；施工工地的电气机械设备；安装在户外的电气装置；临时用电的电气设备；机关、学校、宾馆、饭店、企事业单位和住宅等除壁挂式空调电源插座外的其他电源插座或插座回路；,2023/2/21,需要安装漏电保护装置的场所（2）,游泳池、喷水池、浴池的电气设备；安装在水中的供电线路和设备；医院中可能直接接触人体的电气医用设备；其他需要安装剩余电流保护装置的场所。,2023/2/21,二、雷电危害,雷电是一种自然现象。雷电流幅值大、陡度大、冲击性强、过电压高。雷击会产生：极高的过电压(数百kV 数千kV)极大的过电流(数十kA 数百kA),2023/2/21,雷电的种类和危害,直击雷带电积云与地面目标之间的强烈放电称为直击雷。感应雷感应雷也称为雷电感应或感应过电压。它分为:静电感应雷和电磁感应雷。,2023/2/21,静电感应雷,是由于带电积云接近地面，在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。在带电积云与其他客体放电后，架空线路导线或导电凸出物顶部的电荷失去束缚，以大电流、高电压冲击波雷电波的形式，沿线路导线或导电凸出物极快地传播。又称为感应过电压（感应雷）。感应过电压一般为200300kV。最高可达400500kV。雷电侵入波的传播速度在架空线路中约为300m/s，在电缆中约为150m/s。,2023/2/21,电磁感应雷,雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场 在邻近的导体上感应出很高的电动势。如系开口环状导体，开口处可能由此引起火花放电；如系闭合导体环路，环路内将产生很大的冲击电流；如闭合导体环路某处接触不良，局部发热危险温度。,2023/2/21,球 雷,球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色光的火球。是一团处在特殊状态下的带电气体。其直径多为20 cm左右，运动速度约为2 m/s，存在时间为数秒钟到数分钟。出现概率约为雷电放电次数的 2%。在雷雨季节，球雷可能从门、窗、烟囱等通道侵入室内。,2023/2/21,雷电参数,雷电参数雷暴日、雷电流幅值、雷电流陡度、冲击过电压雷暴日只要一天之内能听到雷声的就算一个雷暴日。用年平均雷暴日数来衡量雷电活动的频繁程度。单位 d/a，雷暴日数愈大，说明雷电活动愈频繁。例如：我国广东省的雷州半岛（琼州半岛）和海南岛一带雷暴日在80 d/a以上，北京、上海约为40 d/a，天津、济南约为30 d/a等。我国把年平均雷暴日不超过15 d/a的地区划为少雷区，超过40 d/a划为多雷区。,2023/2/21,雷电的危害,雷电具有电性质、热性质和机械性质等三方面的破坏作用。造成：造成火灾或爆炸；直接伤及人身；设施或设备的毁坏；造成大规模停电。,2023/2/21,2.防雷技术,（1）建筑物防雷的分类依据建筑物防雷设计规范GB50057-94（2000年版）建筑物按其重要性、生产性质、遭受雷击的可能性和后果的严重性分为三类。第一类防雷建筑物制造、使用或储存炸药、火药、起爆药、火工品等大量危险物质的建筑物，遇电火花会引起爆炸，从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物。,2023/2/21,第二类防雷建筑物(1)国家级重点文物保护的建筑物；(2)国家级的会堂、办公楼、档案馆、大型展览馆、国际机场、大型火车站、国际港口客运站、国宾馆、大型旅游建筑和大型体育场等。(3)国家级计算中心、通信枢纽，以及对国民经济有重要意义的装有大量电子设备的建筑物。(4)制造、使用和储存爆炸危险物质，但电火花不易引起爆炸，或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物，如油漆制造车间、氧气站、易燃品库等。2区、11区及某些1区属于第二类防雷建筑物。(5)有爆炸危险的露天气罐和油罐。(6)年预计雷击次数大于0.06次的部、省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物。(7)年预计雷击次数大于0.3次的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。,2023/2/21,第三类防雷建筑物(1)省级重点文物保护的建筑物和省级档案馆。(2)年预计雷击次数等于和大于0.012次，小于和等于0.06次的部、省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物。(3)年预计雷击次数大于和等于0.06次，小于和等于0.3次的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。(4)年预计雷击次数大于和等于0.06次的一般性工业建筑物。(5)考虑到雷击后果和周围条件等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境的建筑物。(6)年平均雷暴日15 da以上地区，高度为15 m及其以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。年平均雷暴日15 da及15 da以下地区，高度为20 m及20 m以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。,2023/2/21,（2）防雷装置的类型和作用,避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器都是经常采用的防雷装置。一套完整的防雷装置包括：接闪器、引下线和接地装置。上述的针、线、网、带都只是接闪器。避雷器是一专门的防雷装置。,2023/2/21,接闪器,接闪器都是利用其高出被保护物的突出地位，把雷电引向自身，然后通过引下线和接地装置，把雷电流泄入大地，以此保护被保护物免受雷击。接闪器的保护范围 一般只要求保护范围内被击中的概率在0.1%即可。接闪器的保护范围按滚球法计算。滚球的半径按建筑物防雷类别确定，一类为30m、二类为45m、三类为60m。,2023/2/21,避雷器,避雷器并联在被保护设备或设施上，正常时处在不通的状态。出现雷击过电压时，避雷器间隙被击穿放电，切断过电压，发挥保护作用。过电压终止后，避雷器间隙迅速恢复不通状态，恢复正常工作。避雷器主要用来保护电力设备和电力线路，也用作防止高电压侵入室内的安全措施。压敏阀型避雷器 一种新型的阀型避雷器。这种避雷器没有火花间隙，只有压敏电阻阀片。,2023/2/21,引下线,防雷装置的引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。引下线宜采用圆钢或扁钢，宜优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8 mm。扁钢截面不应小于48 mm2，其厚度不应小于4 mm。,2023/2/21,防雷接地装置,接地装置是防雷装置的重要组成部分。接地装置向大地泄放雷电流，限制防雷装置对地电压不致过高。除独立避雷针外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其他接地装置共用。,2023/2/21,人身防雷（一）,雷暴时，由于带电积云直接对人体放电，雷电流入地产生对地电压，以及二次放电等都可能对人造成致命的电击。雷暴时，应尽量减少在户外或野外逗留。如有条件，可进入有宽大金属构架或有防雷设施的建筑物、汽车或船只。在建筑屏蔽的街道或高大树木屏蔽的街道时，要注意离开墙壁或树干8 m以外。雷暴时，应尽量离开小山、小丘、隆起的小道，离开海滨、湖滨、河边、池塘旁，避开铁丝网、金属晒衣绳以及旗杆、烟囱、宝塔、孤独的树木附近，还应尽量离开没有防雷保护的小建筑物或其他设施。,2023/2/21,人身防雷措施（二）,雷暴时，在户内应注意防止雷电侵入波的危险，应离开照明线、动力线、电话线、广播线、收音机和电视机电源线、收音机和电视机天线，以及与其相连的各种金属设备，以防止这些线路或设备对人体二次放电。雷雨天气，还应注意关闭门窗，以防止球雷进入户内造成危害。,2023/2/21,1.静电的特性及危害,（一）静电的产生实验证明，只要两种物质紧密接触而后再分离时，就可能产生静电。静电的产生是同接触电位差和接触面上的双电层直接相关的。,三、静电危害,2023/2/21,最常见的产生静电的方式,接触-分离起电两种物体接触，其间距离小于2510-8 cm时，由于不同原子得失电子的能力不同，不同原子外层电子的能级不同，其间即发生电子的转移。因此，界面两侧会出现大小相等、极性相反的两层电荷。这两层电荷称为双电层，其间的电位差称为接触电位差。根据双电层和接触电位差的理论，可以推知两种物质紧密接触再分离时，即可能产生静电。,2023/2/21,人体静电,人在活动过程中，人的衣服、鞋以及所携带的用具与其他材料摩擦或接触-分离时，均可能产生静电。例如，人穿混纺衣料的衣服坐在人造革面的椅子上，如人和椅子的对地绝缘都很高，则当人起立时，由于衣服与椅面之间的摩擦和接触-分离，人体静电高达10 000 V以上。液体或粉体从人拿着的容器中倒出或流出时，带走一种极性的电荷，而人体上将留下另一种极性的电荷。人体是导体，在静电场中可能感应起电而成为带电体，也可能引起感应放电。人体静电引起的放电往往是酿成静电灾害的重要原因之一。,2023/2/21,粉体静电,粉体只不过是处在特殊状态下的固体，其静电的产生也符合双电层的基本原理。粉体物料的研磨、搅拌、筛分或高速运动时，由于粉体颗粒与颗粒之间及粉体颗粒与管道壁、容器壁或其他器具之间的碰撞、摩擦，以及由于破断都会产生有害的静电。塑料粉、药粉、面粉、麻粉、煤粉和金属粉等各种粉体都可能产生静电。粉体静电电压可高达数万伏。粉体具有分散性和悬浮状态的特点。由于分散性，与空气的接触面积增加，使得材料的稳定度降低。例如，虽然整块的聚乙烯是很稳定的，而粉体聚乙烯却可能发生强烈的爆炸。由于悬浮状态，颗粒与大地之间总是通过空气绝缘的，而与组成粉体的材料是否是绝缘材料无关。因此，铝粉、镁粉等金属粉体也能产生和积累静电。,2023/2/21,液体静电,液体在流动、过滤、搅拌、喷雾、喷射、飞溅、冲刷、灌注和剧烈晃动等过程中，可能产生十分危险的静电。由于电渗透、电解、电泳等物理过程，液体与固体的接触面上也会出现双电层。固定电荷层紧贴分界面的电荷层不随液体流动；滑移电荷层与固定电荷层相邻的异性电荷层随液体流动。液体流动时 一种极性的电荷随液体流动，流动电流。管道的终端容器里将积累静电电荷。,2023/2/21,静电放电,带电体上的静电通过空气迅速的中和发生在放电时。静电放电有以下几种形式。,2023/2/21,(1)电晕放电,发生在带电体尖端附近或其他曲率半径很小处附近的局部区域内。电晕放电的能量密度不高，如不发展则没有危险。,2023/2/21,(2)刷形放电,火花放电的一种，其放电通道有很多分支。刷形放电释放的能量不超过4 mJ，其局部能量密度具有引燃一些爆炸性混合物的能力。,2023/2/21,(3)火花放电,放电通道火花集中的火花放电，即电极上有明显的放电集中点的放电。在易燃易爆场所，火花放电有很大的危险。,2023/2/21,(4)雷型放电,当悬浮在空气中的带电粒子形成大范围、高电荷密度的空间电荷云时，可能发生闪电状的所谓雷型放电。雷型放电能量大，则引燃危险大。,2023/2/21,（二）静电的特点及影响因素,静电的特点：（1）静电电压高；（2）静电泄漏慢；（3）静电的影响因素多。影响因素：材质和杂质的影响一般情况下，杂质有增加静电的趋势；但如杂质能降低原有材料的电阻率，则加入杂质有利于静电的泄漏。液体内含有高分子材料(如橡胶、沥青)的杂质时，会增加静电的产生。液体内含有水分时，在液体流动、搅拌或喷射过程中会产生附加静电。液体内水珠的沉降过程中也会产生静电。如果油管或油槽底部积水，经搅动后容易引起静电事故。,2023/2/21,工艺设备和工艺参数的影响,接触面积越大，双电层正、负电荷越多，产生静电越多。管道内壁越粗糙，接触面积越大，冲击和分离的机会也越多，流动电流就越大。对于粉体，颗粒越小者，一定量粉体的表面积越大，产生静电越多。接触压力越大或摩擦越强烈，会增加电荷的分离，以致产生较多的静电。,2023/2/21,设备的几何形状也对静电有影响。例如，平皮带与皮带轮之间的滑动位移比三角皮带大，产生的静电也比较强烈。过滤器会大大增加接触和分离程度，可能使液体静电电压增加十几倍到100倍以上。,2023/2/21,下列工艺过程容易产生和积累静电：,固体物质大面积的摩擦，如纸张与辊轴摩擦、橡胶或塑料碾制、传动皮带与皮带轮或辊轴摩擦等；固体物质的粉碎、研磨过程，粉体物料的筛分、过滤、输送、干燥过程，悬浮粉尘的高速运动等。,2023/2/21,在混合器中搅拌各种高电阻率物质，如纺织品的涂胶过程等。高电阻率液体在管道中流动且流速超过1 m/s时，液体喷出管口时，液体注入容器发生冲击、冲刷和飞溅时等。,2023/2/21,液化气体、压缩气体或高压蒸汽在管道中流动和由管口喷出时，如从气瓶放出压缩气体、喷漆等。穿化纤布料衣服、穿高绝缘(底)鞋的人员在操作、行走、起立时等。,2023/2/21,环境条件和时间的影响,空气湿度。导电性地面在很多情况下能加强静电的泄漏，减少静电的积累。周围导体布置。例如，传动皮带刚离开皮带轮时电压并不高，但转到两皮带轮中间位置时，由于距离拉大，电容大大减小，电压则大大升高。,2023/2/21,（三）静电的危害,工艺过程中产生的静电可能引起爆炸和火灾，也可能给人以电击，还可能妨碍生产。其中，爆炸或火灾是最大的危害和危险。,2023/2/21,2.防静电的措施,1)环境危险程度的控制静电引起爆炸和火灾的条件之一是有爆炸性混合物存在。为了防止静电的危害，可采取以下控制所在环境爆炸和火灾危险性的措施。,2023/2/21,取代易燃介质。例如，用三氯乙烯、四氯化碳、苛性钠或苛性钾代替汽油、煤油作洗涤剂有良好的防爆效果。降低爆炸性混合物的浓度。在爆炸和火灾危险环境，采用通风装置或抽气装置及时排出爆炸性混合物。,2023/2/21,减少氧化剂含量。这种方法实质上是充填氮、二氧化碳或其他不活泼的气体，减少气体、蒸气或粉尘爆炸性混合物中氧的含量不超过8%时即不会引起燃烧。,2023/2/21,2）工艺控制,工艺控制是从工艺上采取适当的措施，限制和避免静电的产生和积累。材料的选用 在存在摩擦而且容易产生静电的场合，生产设备宜于配备与生产物料相同的材料。采用利于静电泄漏的导电性工具，减轻火花放电和感应带电的危险。导电工具阻值为107109。,2023/2/21,限制摩擦速度或流速,油罐装油时，最初流速应限制在1 m/s左右，待注油管出口被浸没以后，流速可增加至4.56 m/s。烃类燃油在管道内流动时，流速与管径应满足：v2D0.64v流速，m/s；D管径，m,2023/2/21,增强静电消散过程,在液体灌装、循环或搅拌过程中不得进行取样、检测或测温操作。进行上述操作前，应使液体静置一定的时间，使静电得到足够的消散或松弛。,2023/2/21,消除附加静电,使注油管头(鹤管头)接近罐底。装油前应将罐底的积水和污物清除掉。过滤器不应离注油管口太近。,2023/2/21,3）接地,导体接地。接地是消除静电危害最常见的方法，它主要是消除导体上的静电。金属导体应直接接地。凡用来加工、储存、运输各种易燃液体、易燃气体和粉体的设备都必须接地。,2023/2/21,工厂或车间的氧气、乙炔等管道必须连成一个整体，并予以接地。可能产生静电的管道两端和每隔200300 m处均应接地。平行管道相距10 cm以内时，每隔20 m应用连接线互相连接起来。管道与管道或管道与其他金属物件交叉或接近，其间距离小于10 cm时，也应互相连接起来。,2023/2/21,注油漏斗、浮动罐顶、工作站台、磅秤和金属检尺等辅助设备均应接地。油壶或油桶装油时，应与注油设备跨接起来，并予以接地。汽车槽车、铁路槽车在装油之前，应与储油设备跨接并接地；装、卸完毕先拆除油管，后拆除跨接线和接地线。可能产生和积累静电的固体和粉体作业中，压延机、上光机及各种辊轴、磨、筛、混合器等工艺设备均应接地。,2023/2/21,静电接地电阻,由于静电的消散过程所对应的泄漏电流很小，一般在微安数量级，导体与大地间的总泄漏电阻值只要不大于1M，导体上的静电电荷就可以很快地泄漏掉。因此，原则上所有单纯为了消除导体上静电的接地，其防静电接地电阻值在1M以下就可以了。专设的静电接地体的接地电阻值一般不应大于100，在山区等土壤电阻率较高的地区，其接地电阻值也不应大于1000。,2023/2/21,为了防止人体静电的危害，工作人员应穿导电性鞋。人体还可以通过金属腕带和挠性金属连接线予以接地。应注意：在有静电危险的场所，工作人员不应配戴孤立的金属物件。,2023/2/21,导电性地面 采用导电性地面，实质上也是一种接地措施。有利于泄漏设备及人体上的静电。,2023/2/21,4）增 湿,一般从相对湿度上升到70%左右起，静电很快地减少。但要注意：水份以气体状态存在时，几乎不能增加空气的导电性，甚至有时因为有水份而使电荷难于泄漏。（试验证明，电荷在干燥空气中泄漏加速。）,2023/2/21,5）抗静电添加剂,抗静电添加剂是化学药剂，具有良好的导电性或较强的吸湿性。加入抗静电添加剂之后，能降低材料的体积电阻率或表面电阻率，对于固体，若能将其体积电阻率降低至1107 以下，或将其表面电阻率降低至1108 以下，即可消除静电的危险。注意：对于悬浮粉体和蒸气静电，因其每一微小的颗粒(或小珠)都是互相绝缘的，所以任何抗静电添加剂都不起作用。,2023/2/21,6）静电中和器,又叫静电消除器，装置能产生电子和离子，中和物料上的静电电荷。(1)感应式中和器。(2)高压式中和器。(3)放射线中和器。它是利用放射线同位素使空气电离，产生正离子和负离子，中和生产物料上的静电。,2023/2/21,7）加强静电安全管理,包括：制订相关静电安全操作规程；制订相关静电安全指标；静电安全教育；静电检测管理。,2023/2/21,四、电磁场危害,电磁污染、水污染和废气污染被并称为人类的三大污染源，电磁辐射看不见、摸不着，却时刻在威胁着我们的健康。,2023/2/21,电磁辐射危害机理解释,电磁辐射对人体的影响，一是由于电磁波的热效应，当吸收到一定量时就会出现高温生理反应，导致神经衰弱、白细胞减少等病变。二是电磁波的非热效应，当电磁波长时间作用于人体时，人体温度没有明显提高，但会出现如心率、血压等的改变和失眠、健忘等生理反应。电磁辐射危害电磁波形式的能量造成的（泛指100kHz以上的频率，100kHz以上才能辐射电磁波）极低频（0300Hz）电磁场也可对人体产生伤害，被视为“可疑人类致癌物”。,2023/2/21,电磁辐射的防护对策,电磁屏蔽是最常用的降低电磁辐射的手段。简单的说，就是利用导电性能和导磁性能良好的金属板或金属网，通过反射效应（就是把电磁波屏蔽掉，反射回去、折射回去）和吸收效应（就是把电磁波的电磁能量，通过材料本身吸收掉），阻隔电磁波的传播。屏蔽室，屏蔽服，都是利用这个原理。,2023/2/21,屏蔽分为主动场屏蔽和被动场屏蔽。主动场屏蔽将辐射源置于屏蔽体之内，防止对外部的工作人员或仪器设备的有害影响。被动场屏蔽屏蔽室、个体防护等专门防护措施。目前，大部分设备使用金属网来屏蔽电磁波。一般来说，金属网线越粗、网眼越小，屏蔽的效果越好。当电磁波遇到屏蔽体时，大部分被反射回去，其余的一小部分在金属内部被吸收衰减。,2023/2/21,接地屏蔽金属在电磁场中会产生感应电流。为了不使屏蔽体本身成一个较弱的二次辐射源，屏蔽体应该通过导体接地，将感应电流引入地下。距离防护加大辐射源到被照射物体之间的距离可较大幅度地衰减电磁辐射强度。对于那些不能安装屏蔽装置的电线和微波发射装置来说，就必须在它的周围规划出防护带，防护带的距离根据辐射强度的大小，一般为 20 m 到 50 m 之间。,2023/2/21,自动化作业应尽量采用机械化和自动化作业，减少作业人员直接进入强电磁场辐射区域的次数工作时间。个体防护在高频辐射环境内的作业人员要进行防护。常用的防护用品有防护眼镜、防护服、防护头盔等。这些防护用品一般用金属丝布、金属膜布和金属网等制作。,2023/2/21,五、电气系统故障,电气系统故障危害是由于电能在传递、分配、转换过程中失去控制而产生的。断线、短路、异常接地、漏电、误合闸、误掉闸、电气设备或电气元件损环、电子设备受电磁干扰而发生误动作等都属于电路故障。系统中电气线路或电气设备的故障也会导致人员伤亡及重大财产损失。电气系统故障危害主要体现在：引起火灾和爆炸 电气系统故障产生的危险温度、电火花、电弧等可能构成引燃源，引起火灾和爆炸的发生。,2023/2/21,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。,2023/2/21,异常停电 2003年8月14日美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电事故，一度使美加两国的5000万人陷入一片黑暗当中，给美国造成了数十亿美元的经济损失。美国总统布什在发生停电事件后发表讲话说，这是一起“重大的全国性问题”。,2023/2/21,异常停电在某些特定场合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；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。,2023/2/21,六、变配电站和变配电设备,变配电站（室）是工厂生产的动力枢纽，其运行正常与否直接影响着全厂生产系统的运行和安全。变配电站（室）设置有各种变配电设备，如各种高低压开关、变压器、互感器、电力电容器、避雷器，敷设有各种高低压电缆、母线等电气线路。上述电气设备和线路具有电压高、电流强、控制能量大的特点，一旦失控，就容易引发严重事故。,2023/2/21,1变配电站（室）和变配电设备主要危险,油浸式变压器爆炸火灾事故 变压器油箱内充有大量的绝缘油。该绝缘油是饱和的碳氢化合物，其闪点在130140之间。变压器发生故障时，在形成的过热或绝缘破坏后引起的电弧作用下，变压器内部故障点附近的绝缘油和固态有机可燃物会发生分解，产生易燃气体。故障持续时间过长，易燃气体愈来愈多，使变压器内部压力急剧上升，若安全保护装置（气体继电器、防爆管等）未能有效动作时，会导致油箱炸裂，发生喷油燃烧，燃烧会随着油流的蔓延而扩展，形成更大范围的火灾危害。造成停