机械电气安全基础知识讲义(1).ppt

1,安全技术知识,学习目的：了解机械制造和使用过程中主要设备工作特点、危险因素的类型和机械本质安全要求，通用机械安全技术要求和机械伤害主要类型及预防对策；熟悉电气事故类型、电气安全知识及电气安全系统基本技术要求；熟悉承压类、机械类特种设备安全基础知识及安全技术管理要求；,2,第一节 机械电器安全基础知识,3,机械是由若干相互联系的零部件按一定规律装配起来，能够完成一定功能的装置，是现代生产和生活中必不可少的装备。机械设备在运行中，至少有一部分按一定的规律做相对运动，会带来撞击、挤压、切割等机械伤害和触电、噪声、高温等非机械危害。成套机械装置由原动机、控制操纵系统、传动机构、支承装置和执行机构组成。机械安全包括机械产品制造安全和机械设备使用安全两大方面的内容。机械安全的任务是采取系统措施在生产和使用机械的全过程中保障工作人员安全和健康，免受各种不安全因素的危害。,4,一、机械产品制造安全,（一）机械产品主要类别 机械产品种类极多。机械行业的主要产品如下：1、农业机械：拖拉机、内燃机、播种机、收割机械等。2、重型矿山机械：冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等。3、工程机械：叉车、铲土运输机械、压实机械、混凝土机械等。4、电工机械：发电机械、变压器、电动机、高低压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器等。,5,5、石化及通用机械：石油钻采机械、炼油机械、化工机械、泵、风机、阀门、气体压缩机、制冷空调机械、造纸机械、印刷机械、塑料加工机械、制药机械等。6、机床：金属切削机床、锻压机械、铸造机械、木工机械等。7、汽车：载货汽车、公路客车、轿车、改装汽车、摩托车等。8、仪器仪表：自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、成分分析仪、汽车仪器仪表、电料装备、电教设备、照相机等。,6,9、基础机械：轴承、液压件、密封件、粉末冶金制品、标准紧固件、工业链条、齿轮、模具等。10、包装机械：包装机械、金属制包装物品、金属集装箱等。11、环保机械：水污染防治设备、大气污染防治设备、固体废物处理设备等。12、其他机械。非机械行业的主要产品包括铁道机械、建筑机械，纺织机械、轻工机械、船舶机械等。,7,一、机械产品制造安全,（二）机械安全设计与机械安全装置 机械安全包括设计、制造、安装、调整、使用、维修、拆卸等各阶段的安全。安全设计应最大限度地减小风险。机械安全设计是指在机械设计阶段，从零件材料到零部件的合理形状和相对位置，从限制操纵力、运动件的质量和速度到减少噪声和振动，采用本质安全技术，应用零部件间的强制机械作用原理，结合人机工程学原则等多项措施，通过选用适当的设计结构，尽可能避免或减小危险；也可以通过提高设备的可靠性、操作机械化或自动化以及实行在危险区之外的调整、维修等措施，避免或减小危险。,8,一、机械产品制造安全,（二）机械安全设计与机械安全装置1、本质安全 本质安全是在设计阶段采取措施来消除机械危险的一种机械安全方法。1）采用本质安全技术 本质安全技术是指利用该技术进行机械预定功能的设计和制造，不需要采用其他安全防护措施，就可以在预定条件下执行机械的预定功能时满足机械自身的安全要求。包括：避免锐边、尖角和凸出部分；保证足够的安全距离；确定有关物理量的限值；使用本质安全工艺过程和动力源。,9,2）限制机械应力 机械零件的机械应力不超过许用值，并保证足够的安全系数。3）材料和物质的安全性用 以制造机械的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危及人员的安全或健康。材料的力学特性，如抗拉强度、抗剪强度、冲击韧性、屈服极限等，应能满足执行预定功能的载荷作用要求；材料应能适应预定的环境条件，如有抗腐蚀、耐老化、耐磨损的能力；材料应具有均匀性，防止由于工艺设计不合理，使材料的金相组织不均匀而产生残余应力；同时，应避免采用有毒的材料或物质，应能避免机械本身或由于使用某种材料而产生的气体、液体、粉尘、蒸气或其他物质造成的火灾和爆炸危险。,10,4）履行安全人机工程学原则 在机械设计中，通过合理分配人机功能、适应人体特性、作业空间的布置等方面履行安全人机工程学原则，提高机械设备的操作性和可靠性，使操作者的体力消耗和心理压力降到最低，从而减小操作差错。5）设计控制系统的安全原则 机械在使用过程中，典型的危险工况有：意外启动、速度变化失控、运动不能停止、运动机械零件或工件脱落飞出、安全装置的功能受阻等。控制系统的设计应考虑各种作业的操作模式或采用故障显示装置，使操作者可以安全地处理。,11,6）防止气动和液压系统的危险 采用气动、液压、热能等装置的机械，必须通过设计来避免由于这些能量意外释放而带来的各种潜在危害。7）预防电气危害 用电安全是机械安全的重要组成部分，机械中电气部分应符合有关电气安全标准的要求。预防电气危害应注意防止电击、短路、过载和静电。设计中，还应考虑到提高设备的可靠性，降低故障率，以降低操作者查找故障和检修设备的概率；还应采用机械化和自动化技术，尽量使操作人员远离有危险的场所；还应考虑到调整、维修的安全，以减少操作者进入危险区的需要。,12,一、机械产品制造安全,（二）机械安全设计与机械安全装置 2、失效安全 设计者应该保证当机器发生故障时不出危险。相关装置包括操作限制开关、限制不应该发生的冲击及运动的预设制动装置、设置把手和预防下落的装置、失效安全的紧急开关等。3、定位安全 把机器的部件安置到不可能触及的地点，通过定位达到安全。但设计者必须考虑到在正常情况下不会触及到的危险部件，而在某些情况下会变成可以接触到的可能，例如登上梯子对机器维修等情况。,13,一、机械产品制造安全,（二）机械安全设计与机械安全装置 4、机器布置 车间合理的机器安全布局可以使事故明显减少。安全的布局要考虑如下的因素：1）空间：便于操作、管理、维护、调试和清洁；2）照明：包括工作场所的通用照明（自然光及人工照明，但要防止炫目）和为操作机器而特需的照明；3）管、线布置：不要妨碍在机器附近的安全出入，避免磕绊，有足够的上部空间；4）维护时的出入安全,14,一、机械产品制造安全,（二）机械安全设计与机械安全装置5、机器安全装置 1）固定安全装置:通过设计设置防止接触机器危险部件的固定的安全装置。有效性取决于其固定的方法和开口的尺寸，以及在其开启后距危险点有足够的距离。2）连锁安全装置:当安全装置关合时，机器才能运转；而只有当机器的危险部件停止运动时，安全装置才能开启。,15,3）控制安全装置:要求机器能迅速地停止运动。原理是只有当控制装置完全闭合时，机器才能开动。控制装置在机器运转时，不会锁定在闭合的状态。4）自动安全装置:其机制是把暴露在危险中的人体从危险区域中移开。仅限于在低速运动的机器上采用。5）隔离安全装置:隔离安全装置是一种阻止身体的任何部分靠近危险区域的设施，例如固定的栅栏等。6）可调安全装置:,16,6）可调安全装置:在无法实现对危险区域进行隔离的情况下，可以使用部分可调的固定安全装置。这些安全装置可能起到的保护作用在很大程度上有赖于操作者的使用和对安全装置正确的调节以及合理的维护。7）自动调节安全装置:自动调节装置由于工件的运动而自动开启，当操作完毕后又回到关闭的状态。,17,8）跳闸安全装置:跳闸安全装置的作用是，在操作到危险点之前，自动使机器停止或反向运动。该类装置依赖于敏感的跳闸机构，同时也有赖于机器能够迅速停止（使用刹车装置可能做到这一点）。9）双手控制安全装置:这种装置迫使操纵者要用两只手来操纵控制器。它仅能对操作者而不能对其他有可能靠近危险区域的人提供保护。,18,二、机械设备的使用安全,机械设备种类繁多。机械设备运行时,其一些部件甚至其本身做不同形式的机械运动。机械设备由驱动装置、变速装置、传动装置、工作装置、制动装置、防护装置、润滑系统和冷却系统等部分组成。（一）机械设备的危险部位 1、旋转部件和成切线运动部件间的咬合处 2、旋转的轴，包括连接器、心轴、卡盘、丝杠、圆形心轴和杆等。,19,二、机械设备的使用安全,（一）机械设备的危险部位 3、旋转的凸块和孔处。如风扇叶、凸轮、飞轮等。4、旋转部件的咬合处，如齿轮、轧钢机、混合辊等。5、旋转部件和固定部件的咬合处，如辐条手轮或飞轮和机床床身、旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等。6、接近类型，如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。,20,二、机械设备的使用安全,（一）机械设备的危险部位7、通过类型，如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃等。8、单向滑动，如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒。9、旋转部件与滑动之间，如某些平板印刷机面上的机构、纺织机等。,21,二、机械设备的使用安全,（二）机械安全措施1、机械安全措施类别 安全措施一般可分为直接、间接和指导性三类：1）直接安全技术措施是在设计机器时，考虑消除机器的不安全因素；2）间接安全技术措施是在机械设备上采用和安装各种安全有效的防护装置；3）指导性安全技术措施是制定机器安装、使用、维修的安全规定及设置标志，以提示或指导操作程序从而保证安全作业。,22,二、机械设备的使用安全,2、传动装置的防护 图3-1 齿轮传动 图3-2 皮带传动图 3-3 连轴器 所有上述危险部位都应可靠地加以保护，目的是把它与工人隔开，从而保证安全。,23,三、机械伤害类型及对策,（一）机械伤害类型 机械装置运行过程中存在着两大类不安全因素。一类是机械危害，包括夹挤、碾压、剪切、切割、缠绕或卷入、戳扎或刺伤、摩擦或磨损、飞出物打击、高压流体喷射、碰撞或跌落等危害；另一类是非机械危害，包括电气危害、噪声危害、振动危害、辐射危害、温度危害等。,24,三、机械伤害类型及对策,1、就机械零件而言，对人产生伤害的因素有：1）形状和表面性能 2）相对位置 3）质量和稳定性 4）质量、速度和加速度5）机械强度不够 6）弹性元件的位能，在压力或真空下的气体的位能。,25,三、机械伤害类型及对策,2、机械装置在任何状态下都可能发生危险：1）正常工作状态:机械在完成预定功能的正常工作状态下，有可能产生危害后果。2）非正常工作状态:机械运转过程中，由于各种原因引起的意外状态，包括故障状态和检修保养状态。3）非工作状态:机械停止运转处于静止状态时，在正常情况下，机械基本是安全的，但不排除发生事故的情况，如由于环境照度不够而导致人员发生碰撞事故。,26,三、机械伤害类型及对策,（二）机械伤害预防的对策1、实现机械安全：1）消除产生危险的原因；2）减少或消除接触机器的危险部件的需求；3）使人们难以接近机器的危险部位；4）提供保护装置或者防护服；上述措施是依次序给出的也可以结合起来使用。,27,三、机械伤害类型及对策,（二）机械伤害预防的对策2、保护操作者和有关人员安全:1）通过培训来提高人们辨别危险的能力；2）通过对机器的重新设计;3）通过培训提高避免伤害的能力;4）增强采取必要的行动来避免伤害的自觉性。,28,三、机械伤害类型及对策,（三）通用机械安全设施的技术要求1、设置、设计安全设施、安全装置考虑的因素 设计安全装置时要把人的因素考虑在内。疲劳是导致事故的一个重要因素。设计者要考虑下面的几个因素，使人的疲劳降低到最小的程度。1）正确地布置各种控制操作装置；2）正确地选择工作平台的位置及高度；3）提供座椅；4）出入作业地点要方便。,29,三、机械伤害类型及对策,（三）通用机械安全设施的技术要求1、设置、设计安全设施、安全装置考虑的因素（续）在无法用设计达到本质安全时，为了消除危险，要使用安全装置。设置安全装置，要考虑四方面的因素：1）强度、刚度和耐久性；2）对机器可靠性的影响，例如固体的安全装置有可能使机器过热;3）可视性（从操作及安全的角度来看，有可能需要机器的危险部位有良好的可见性）；4）对其他危险的控制，例如选择特殊的材料来控制噪声的总量。,30,三、机械伤害类型及对策,（三）通用机械安全设施的技术要求1、机械安全防护装置的一般要求 1）安全防护装置应结构简单、布局合理，不得有锐利的边缘和突缘；2）安全防护装置应具有足够的可靠性，在规定的寿命期限内有足够的强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性，以确保安全；3）安全防护装置应与设备运转连锁，保证安全防护装置未起作用之前，设备不能运转；4）光电式、感应式等安全防护装置应设置自身出现故障的报警装置；,31,三、机械伤害类型及对策,（三）通用机械安全设施的技术要求1、机械安全防护装置的一般要求（续）5）紧急停车开关应保证瞬时动作时，能终止设备的一切运动，对有惯性运动的设备，紧急停车开关应与制动器或离合器连锁，以保证迅速终止运行；6）紧急停车开关的形状应区别于一般开关，颜色为红色；7）紧急停车开关的布置应保证操作人员易于触及不发生危险；8）设备由紧急停车开关停止运行后，必须按启动顺序重新启动才能重新运转。,32,三、机械伤害类型及对策,（三）通用机械安全设施的技术要求2、对机械设备安全防护罩、网的技术要求1）对机械设备安全防护罩的技术要求（1）只要操作工可能触及到的活动部件，在防护罩没闭合前，活动部件就不可能运转；（2）采用固定防护罩时，操作工触及不到运转中的活动部件；（3）防护罩与活动部件有足够的间隙，避免防护罩和活动部件之间的任何接触；,33,三、机械伤害类型及对策,（4）防护罩应牢固地固定在设备或基础上。拆卸、调节时必须使用工具；（5）开启式防护罩打开时或一部分失灵时，应使活动部件不能运转或运转中的部件停止运动；（6）使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险；（7）不影响操作，在正常操作或维护保养时不需拆卸防护罩；（8）防护罩必须坚固可靠以避免与活动部件接触造成损坏和工件飞脱造成的伤害；（9）一般防护罩不准脚踏和站立必须做平台或阶梯时，应能承受1500N的垂直力，并采取防滑措施。,34,三、机械伤害类型及对策,2）对机械设备安全防护网的技术要求 防护罩应尽量采用封闭结构；当现场需要采用网状结构时，应满足GB 81962003机械设备防护罩安全要求：,35,三、机械伤害类型及对策,表3-1 不同网眼开口尺寸的安全距离 单位：mm,36,四、电气安全基础知识,电气事故包括人身事故和设备事故。按照电能的形态，电气事故可分为触电事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故。（一）触电事故 触电事故分为电击和电伤。电击是电流直接作用于人体所造成的伤害。电伤是电流转换成热能、机械能等其他形式的能量作用于人体造成的伤害。,触电事故,一、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。,二、电击的类型,单线电击电流：I=U/(Rr+Ro),两线电击电流：I=U/Rr；U可达线电压,双相触电,低压触电的两种形式,单相触电,二、电击的类型,跨步电压电击,对地电压、接触电压和跨步电压,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,触电事故,三、电击的特点,电流直接作用于人体。特点：伤害内部 致命电流小 无明显痕迹,无预兆 迅速降低防卫能力 急救困难,触电事故,四、触电事故的分布,分布规律 违章 45%关联漏电 35%移动式设备和暂设设备 30%触及高处带电体 20%直接接触电击和间接接触电击约各占1/2,五、触电事故的特点,分布规律,1）季节性明显，69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；,45,四、电气安全基础知识,1、电击、电伤及电流对人体的作用1）电击 通常所说的触电指的是电击。2）电伤 电伤分为电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属 化、电烙印、机械性损伤、电光眼等伤害。3）电流对人体的作用 电流通过人体内部，能使肌肉产生突然收缩效应，产生针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、血压升高、昏迷、心律不齐、心室颤动等症状。数十毫安的电流通过人体可使呼吸停止。数十微安的电流直接流过心脏会导致致命的心室纤维性颤动。电流对人体损伤的程度与电流的大小、电流持续时间、电流种类、电流途径、人体的健康状况等因素有关。,46,四、电气安全基础知识,表3-2 工频电流的生理效应,电流对人体作用的影响因素,电流对人体作用的影响因素,触电急救,一、低压触电时脱离电源的方法 立即拉开开关或拔出插头，切断电源。用干木板等绝缘物插人触电者身下，隔断电源。拉开触电者或挑开电线，使触电者脱离电源。可用手抓住触电者的衣服，拉离电源。,触电者就地脱离电源的方法,上一页,下一页,返 回,二、高压触电时脱离电源的方法立即通知有关部门停电。带上绝缘手套，穿上绝缘靴，用相应电压等级的绝缘工具拉开开关。抛掷裸金属线使线路短路接地，迫使保护装置动作，断开电源。抛掷金属线前，应注意先将金属线一端可靠接地，然后抛掷另一端；被抛掷的一端切不可触及触电者和其他人。,三、触电急救的方法对症救护 人工呼吸法 胸外心脏挤压法,对触电者的检查,（a）检查瞳孔（b）检查呼吸（c）检查心跳,上一页,下一页,返 回,口对口人工呼吸法,（a）触电者平卧姿势（b）急救者吹气方法（c）触电者呼气姿态,上一页,下一页,返 回,胸外心脏挤压法,（a）急救者跪跨位置（b）急救者压胸的手掌位置,（c）挤压方法示意（d）突然放松示意,上一页,下一页,返 回,对心跳和呼吸均停止者的急救,（a）单人操作法（b）双人操作法,上一页,下一页,返 回,救护中的注意事项,（1）救护人员不可直接用手或其他金属或潮湿的物件作为救护工具，而必须使用干燥绝缘的工具。救护人最好只用一只手操作，以防自己触电。（2）防止触电者脱离电源后可能摔伤。特别是当触电者在高处的情况下，应考虑防摔措施。即使触电者在平地，也要注意触电者倒下的方向，以防摔倒。（3）要避免扩大事故。如触电事故发生在夜间，应迅速解决临时照明问题，以利于抢救。,58,四、电气安全基础知识,2、触电事故预防技术1）直接接触电击预防技术（1）绝缘:电气设备的绝缘不得受潮表面不得有粉尘、纤维或其他污物，不得有裂纹或放电痕迹，表面光泽不得减退，不得有脆裂、破损，弹性不得消失，运行时不得有异味。（2）屏护:屏护是采用遮栏、护罩、护盖、箱体等将带电体同外界隔绝开来。屏护装置应有足够的尺寸。应与带电体保证足够的安全距离,栅栏与低压裸导体的距离不应小于0.8m；网眼遮栏与裸导体之间的距离，低压设备不宜小于0.15m，10kV设备不宜小于0.35 m。屏护装置应可靠接地（或接零）。遮栏、栅栏应根据需要挂标示牌。遮栏出入口的门上应根据需要安装信号装置和连锁装置。,59,四、电气安全基础知识,（3）间距:在低压操作中，人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于0.1 m;在高压作业中，人体及其所携带工具与带电体的距离应满足表3-3所列各项最小距离的要求。表3-3 高压作业的最小距离,60,四、电气安全基础知识,*不足所列距离时，应装设临时遮拦。*不足所列距离时，邻近线路应当停电。*火焰不应喷向带电体。在架空线路进行起重工作时，起重机具（包括被吊物）与线路导线之间的最小距离可参考表3-4所列数值。表3-4 其中机具与线路的最小距离,61,四、电气安全基础知识,2）间接接触电击预防技术（1）保护接地（IT系统）IT系统的字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地，字母T表示电气设备外壳接地。图3-5保护接地（IT系统）,62,四、电气安全基础知识,（2）TT系统 图3-6 TT系统三相四线配电网 图中，中性点的接地RN叫做工作接地、中性点引出的导线叫做中性线也叫工作零线。TT系统中第一个字母T表示配电网直接接地、第二个字母T表示电气设备外壳接地。,63,四、电气安全基础知识,我国绝大部分企业的低压配电网都采用如上图所示星形接法的低压中性点直接接地的三相四线配电网。这种配电网能提供一组线电压和一组相电压。图中，中性点的接地RN叫做工作接地、中性点引出的导线叫做中性线也叫工作零线。TT系统中第一个字母T表示配电网直接接地、第二个字母T表示电气设备外壳接地。TT系统的接地RE也能大幅度降低漏电设备上的故障电压。但一般不能降低到安全范围以内。因此，采用TT系统必须装设漏电保护装置或过电流保护装置，并优先采用前者。TT系统主要用于低压用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。,64,四、电气安全基础知识,（3）TN系统（保护接零）TN系统相当于传统的保护接零系统。典型的TN系统如图3-7所示。图中，PE是保护零线，RS叫做重复接地。图3-7 TN系统（保护接零）TN系统中的字母N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间，亦即与保护零线之间紧密连接。保护接零的安全原理是当某相带电部分碰连设备外壳时，形成该相对零线的单相短路；短路电流促使线路上的短路保护元件迅速动作，从而把故障设备电源断开，消除电击危险。,65,四、电气安全基础知识,TN系统分为TNS，TNCS，TNC三种类型。如图38所示，TNS系统是PE线与N线完全分开的系统；TNCS系统是干线部分的前一段PE线与N线共用为PEN线，后一段PE线与N线分开的系统；TN-C系统是干线部分PE线与N线完全共用的系统。应当注意，支线部分的PE线是不能与N线共用的。TN-S系统的安全性能最好。有爆炸危险环境、火灾危险性大的环境及其他安全要求高的场所应采用TN-S系统；厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TN-C-S系统。图3-8 TN系统三种类型（a）TN-S系统；（b）TN-C-S系统；（c）TN-C系统；,66,四、电气安全基础知识,保护接零用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点直接接地的220/380V三相四线配电网。应用保护接零应注意下列安全要求：（1）在同一接零系统中，一般不允许部分或个别设备只接地、不接零的做法；否则，接地设备漏电时，该接地设备及其他接零设备都可能带有危险的对地电压。（2）重复接地系统 重复接地指零线上除工作接地以外的其他点的再次接地。电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处，配电线路的最远端及每1km处，高低压线路同杆架设时共同敷设的两端应作重复接地。每一重复接地的接地电阻不得超过10，在低压工作接地的接地电阻允许不超过10的场合，每一重复接地的接地电阻允许不超过30，但不得少于3处。,67,四、电气安全基础知识,（3）发生对PE线的单相短路时能迅速切断电源。对于相线对地电压220v的TN系统，手持式电气设备和移动式电气设备末端线路或插座回路的短路保护元件应保证故障持续时间不超过0.4s；配电线路或固定式电气设备的末端线路应保证故障持续时间不超过5s。（4）工作接地系统 工作接地的主要作用是减轻各种过电压的危险。工作接地的接地电阻一般不应超过4，在高土壤电阻率地区允许放宽至不超过10。,68,四、电气安全基础知识,（5）PE线和PEN线上不得安装单极开关和熔断器；PE线和PEN线应有防机械损伤和化学腐蚀的措施。（6）保护导体截面面积；有机械防护的PE线不得小于2.5mm2；没有机械防护的不得小于4mm2。铜质PEN线截面积不得小于10mm2，铝质的不得小于16mm2，如系电缆芯线，则不得小于4mm2。表3-5 保护零线截面选择表,69,四、电气安全基础知识,（7）等电位联结 等电位联结指保护导体与建筑物的金属结构、生产用的金属装备以及允许用作保护线的金属管道等用于其他目的的不带电导体之间的联结。以提高TN系统的可靠性。图3-9 等电位联结1-接地体；2-接地线；3-保护导体端子排；4-保护导体；5-主等电位联结导体；6-装置外露导电部分；7-辅助等电位联结导体；8-可连接的自然导体；9-装置以外的接零导体；10-重复接地,70,四、电气安全基础知识,3）其他电击预防技术（1）双重绝缘和加强绝缘 具有双重绝缘的电气设备属于类设备。类设备在其明显部位有“回”形标志。（2）安全电压 我国标准规定工频安全电压有效值的限值为50V。我国规定工频有效值的额定值有42V、36V、24V、12V和6V。（3）电气隔离 电气隔离是通过采用1：1，即一次边、二次边电压相等的隔离变压器来实现的。电气隔离的安全实质是阻断二次边工作的人员单相触电时电流的通路。（4）漏电保护（剩余电流保护）,71,四、电气安全基础知识,（4）漏电保护（剩余电流保护）漏电保护装置主要用于防止间接接触电击和直接接触电击。漏电保护装置也用于防止漏电火灾和监测一相接地故障。电流型漏电保护装置以漏电电流或触电电流为动作信号。动作信号经处理后带动执行元件动作，促使线路迅速分断。电磁式电流型漏电保护的原理如图3-10所示。图中，OTA是零序电流互感器、FV是极化电磁铁线圈、SB是试验按钮、R限流电阻。,72,四、电气安全基础知识,电磁式电流型漏电保护的原理如图3-10所示。图3-10 电磁式电流型漏电保护,73,四、电气安全基础知识,电流型漏电保护装置的动作电流分为0.006，0.01，0.0150.03，0.05，0.75，0.1，0.2，0.3，0.5，1，3，5，10，20A等15个等级。其中，30mA及以下的属高灵敏度，主要用于防止触电事故；30mA以上、1000及1000 mA以下的属中灵敏度，用于防止触电事故和漏电火灾；1000mA以上的属低灵敏度，用于防止漏电火灾和监视相接地故障。为了避免误动作，保护装置的额定不动作电流不得低于额定动作电流的1/2。漏电保护装置的动作时间指动作时最大分断时间。快速型和定时限型漏电保护装置的动作时间应符合表16的要求。,74,四、电气安全基础知识,表3-6 漏电保护装置的动作时间*适用于组合型漏电保护器,75,四、电气安全基础知识,有金属外壳的I类移动式电气设备和手持式电动工具，安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场所的电气设备建筑施工工地的施工电气设备，临时性电气设备，宾馆类的客房内的插座、触电危险性较大的民用建筑物内的插座、游泳池或浴池类场所的水中照明设备，安装在水中的供电线路和电气设备，以及医院中直接接触人体的医用电气设备（胸腔手术室的除外）等均应安装漏电保护装置。,76,四、电气安全基础知识,（二）雷电危害 雷击事故是由自然界中正，负电荷形式的能量释放造成的事故。1、雷电的种类及危害1）雷电种类（1）直击雷。带电积云接近地面至一定程度时，与地面目标之间的强烈放电。（2）感应雷。分为静电感应雷和电磁感应雷。静电感应雷是由于带电积云在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷，在带电积云与其他物体放电后，感应电荷失去束缚，以大电流、高电压冲击波的形式，沿线路导线或导电凸出物的传播。电磁感应雷是由于雷电放电时，巨大的冲击电流在周围空间产生迅速变化的强磁场在邻近的导体上产生的很高的感应电动势。,77,四、电气安全基础知识,（3）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。2）雷电危害 雷电具有雷电流幅值大（可达数十千安至数百千安）、雷电流陡度大（可达50kAs）、冲击性强、冲击过电压高（可达数百千伏至数千千伏）的特点。雷电有电性质、热性质、机械性质等多方面的破坏作用，均可能带来极为严重的后果。（1）火灾和爆炸;（2）触电;（3）设备和设施毁坏;（4）大规模停电(电力设备或电力线路破坏后即可能导致大规模停电)。,雷击案例,事故经过：1989年8月21日，东营黄岛输油管线末站油库一座2.3万立方米非金属油罐（5号罐）爆炸起火，随后又将旁边的一座非金属油罐（4号罐）引爆，并使另外三座容量1万立方米的金属罐引燃，造成19人死亡，78人受伤，烧掉原油3.6万吨，烧毁大型油罐五座及全部辅助设施，经济损失高达5000万元。,雷击案例,事故原因：（1）由于设计和施工时没有考虑防雷问题，罐内钢和金属构件互不连接，因此不能及时排除雷电强电场的感应电，导致了雷电产生火花引燃油气的可能性。（2）防雷设施不合要求，长年锈蚀失去了应有的防雷作用。（3）黄岛油库总体规划不符合安全规范的要求，是事故扩大的原因。,80,四、电气安全基础知识,2、防雷技术1）防雷建筑物分类 建筑物按其火灾和爆炸的危险性、人身伤亡的危险性，政治经济价值分为三类。不同类别的建筑物有不同的防雷要求。（1）第一类防雷建筑物。指制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药等大量危险物质，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。（2）第二类防雷建筑物。指对国家政治或国民经济有重要意义的建筑物以及制造、使用和贮存爆炸危险物质，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。（3）第三类防雷建筑物。指需要防雷的除第一类、第二类防雷建筑物以外需要防雷的建筑物。,富兰克林与避雷针,1752年6月的一个下午，美国费城的上空乌云翻滚，不时闪烁着青白色的电光，一场大雷雨即将来临。富兰克林和他的儿子一起乘着风势，将一只 顶端绑着金属丝、金属丝连着细绳、细绳连着绸带、绸带和绳子之间挂有一把钥匙的风筝放上了天。然后，他俩躲在草棚的屋檐下，手中紧握着没有被雨水淋湿的绸带，观察着风筝的动静。突然，一道闪电掠过只见风筝引绳上的金属丝一下子竖了起来，这说明雷电已通过风筝和引绳传导了下来。富兰克林于是用手去碰那钥匙，“哧”的一声，一个电火花在手指与钥匙 之间闪过，同时他的手指感到了一阵刺痛。富兰克林顾不得疼痛，赶紧叫儿子拿来莱顿瓶（一种旧式电容器），并迅速把引绳上的钥匙和莱顿瓶连接起来，顿时，莱顿瓶火花四射，说明莱顿瓶充电了。,避雷针是一种引雷装置，它歪变了空间电场，改变了先导发展的路径，引雷于自身，使周围被保护物受到保护。一百五十多年前发明的避雷针今天仍被广泛使用。,现代防雷技术,避雷针最开始只用在建筑防雷上，且当时人们也只注意建筑防雷。在20世纪之初，因为电信和电力的发展，促使防雷技术有了新的发展。19世纪80年代末就出现第二种避雷装置导电器，它实际上是一个火花间隙。在富兰克林时代，只注重直击雷的灾祸，20世纪之后，电力部门注意到感应雷（或者叫雷电的二次效应）的祸害。德国W.Peterson（1914）提出用接地避雷线防雷的理论。,1922年美国西屋公司制成自动阀型避雷器，1927年美国开始采用非游离气体遮断工频续流的管型避雷器，20世纪50年代初磁吹阀型避雷器问世。1968年日本大阪松下电器研制出新一代的无间隙避雷器，它实质上是一种金属氧化物非线性电阻，现在它已成为避雷器的主流了。,85,四、电气安全基础知识,2）直击雷防护 装设避雷针、避雷线、避雷网、避雷带是直击雷防护的主要措施。避雷针分独立避雷针和附设避雷针。3）二次放电防护 为了防止二次放电，不论是空气中或地下，都必须保证接闪器，引下线、接地装置与邻近导体之间有足够的安全距离。在任何情况下，第一类防雷建筑物防止二次放电的最小距离不得小于3m，第二类防雷建筑物防止二次放电的最小距离不得小于2m，不能满足间距要求时应予跨接。4）感应雷防护 为了防止静电感应雷的危险，应将建筑物内不带电的金属装备、金属结构连成整体并予以接地。为了防止电磁感应雷的危险，应将平行管道、相距不到100mm的管道用金属线跨接起来。,86,四、电气安全基础知识,5）雷电冲击波防护 为了防止雷电冲击波侵入变配电装置，可在线路引入端安装阀型避雷器。对于建筑物，可采用以下措施：（1）全长直接埋地电缆供电，入户处电缆金属外皮接地；（2）架空线转电缆供电，架空线与电缆连接处装设阀型避雷器，避雷器、电缆金属外皮、绝缘子铁脚、金具等一起接地；（3）架空线供电，入户处装设阀型避雷器或保护间隙，并与绝缘子铁脚、金具一起接地。6）人身防雷 雷暴时，应尽量减少在户外或野外逗留；在户外或野外最好穿塑料等不浸水的雨衣；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。,87,四、电气安全基础知识,雷暴时，应尽量离开小山、小丘、隆起的小道，应尽量离开海滨、湖滨、河边、池塘旁，应尽量避开铁丝网，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。雷暴时，在户内应离开照明线、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。雷雨天气，应注意关闭门窗。,88,四、电气安全基础知识,（三）静电危害 静电事故是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释放造成的事故。1、静电的特性及危害1）静电的产生（1）固体物质大面积的摩擦;（2）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（3）在混合器中搅拌各种高电阻率物质；（4）高电阻率液体在管道中高速流动、液体喷出管口、液体注入容器；,89,四、电气安全基础知识,（5）液化气体、压缩气体或高压蒸气在管道中流动或由管口喷出时；（6）穿化纤布料衣服、穿高绝缘鞋的人员在操作、行走、起立等。2）静电的特点（1）静电电压高。静电能量不大，但其电压很高。固体静电可达200KV以上，液体静电和粉体静电可达数万伏，气体和蒸气静电可达10KV以上，人体静电也可达10KV以上。（2）静电泄漏慢（3）产生静电的影响因素多,90,四、电气安全基础知识,3）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。2、防静电措施1）环境危险程度控制；2）工艺控制；3）接地；4）增湿；5）抗静电添加剂；6）静电中和器；7）加强静电安全管理。,91,四、电气安全基础知识,（四）电磁辐射伤害1、电磁辐射概要辐射电磁波指频率100kHz以上的电磁波。在一定强度的高频电磁波照射下，人体所受到的伤害主要表现为头晕、记忆力减退、睡眠不好等神经衰弱症状。严重者除神经衰弱症状加重外，还伴有心血管系统症状。电磁波对人体的伤害有滞后性，并可能通过遗传因子影响到后代。除对人体有伤害外，高频电磁波还能造成高频感应放电和高频干扰。2、电磁辐射防护为防止电磁辐射的危害，应采取屏蔽、吸收等专门的预防措施。,92,四、电气安全基础知识,（五）电气系统故障 电气系统故障引发的事故包括：异常停电、异常带电、电气设备损坏、电气线路损坏、短路、接地、电气火灾等。异常停电指在正常生产过程中供电突然中断。异常带电指在正常情况下不应当带电的生产设施或其中的部分意外带电。,93,四、电气安全基础知识,四、电气装置安全要点1、变配电站安全 变配电站是企业的动力枢纽。变配电站装有变压器、互感器、避雷器、电力电容器、高低压开关、高低压母线、电缆等多种高压设备和低压设备。变配电站发生事故不仅使整个生产活动不能正常进行，还可能导致火灾和人身伤亡事故。1）变配电站位置；应避开易燃易爆环境；宜设在企业的上风处，并不得设在容易沉积粉尘和纤维的环境，不应设在人员密集的场所。选址和建筑应考虑灭火、防蚀、防污、防水、防雨、防雪、防振的要求。不宜地势低洼。变配电站应有足够的消防通道并保持畅通。,94,四、电气安全基础知识,四、电气装置安全要点1、变配电站安全（续）2）建筑结构 高压配电室、低压配电室、油浸电力变压器室、电力电容器室蓄电池室应为耐火建筑。蓄电池室应隔离。变配电站各间隔的门应向外开启；门的两面都有配电装置时，应两边开启。门应为非燃烧体或难燃烧体材料制作的实体门。长度超过7m的高压配电室和长度超过10m的低压配电室至少应有两个门。3）间距、屏护和隔离 变配电站各部间距和屏护应符合专业标准的要求。室外变、配电装置与建筑物应保持规定的防火间距。室内充油设备油量60kg以下者允许安装在两侧有隔板的间隔内；油量60600kg者须装在有防火隔墙的间隔内；600kg以上者应安装在单独的间隔内。,95,四、电气安全基础知识,四、电气装置安全要点1、变配电站安全（续）4）通道 高压配电装置长度大于6m时，通道应设两个出口；当低压配电室两个出口的距离超过15m时，应增加出口。5）通风 蓄电池室、变压器室、电力电容器室应有良好的通风。6）封堵（门窗及孔洞应设置网孔小于10mml0mm的金属网，室门应装防鼠板防止小动物钻入。通向站外的孔洞、沟道应予封堵）。,96,四、电气安全基础知识,四、电气装置安全要点1、变配电站安全（续）7）连锁装置 断路器与隔离开