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[摘 要]电力作为一种最基本的能源,是国家建设和人民生活的重要物质基础,电力的发展为国家经济的腾飞创造了先决条件,各种各样的电气设备及家用电器的迅速增加,电能的应用已普及到城乡各个领域,电在造福人类的同时,对人及物也构成了很大的潜在危险,如果安全用电认识不足,对电气设备的安装、维修及使用不当或由于错误操作等原因,均有可能造成事故,线路设备事故或遭受雷击静电伤,磁场伤害及引发火灾或爆炸等事故。安全用电包括人身安全和设备安全两方面,本文介绍了电气设备的通用安全措施,保护接地保护接零以及电气设备的防火灭火规则等。
[关键词]电气 设备 安全 事故 保护
中图分类号:S171 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0322-02
一、保证用电安全的基础要素
(1)电气绝缘。保持配电线路和电气设备的绝缘良好,是保证人身安全和电气设备正常运行的最基本要求。电气绝缘的性能是否良好,可通过测量其绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损耗等参数来衡量。
(2)安全距离。电气安全距离,是指人体、物体等接近带电体而不发生危险的安全可靠距离。如带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与人体之间、带电体与其他设施和设备之间,均应保持一定距离。通常,在配电线路和变、配电装置附近工作时,应考虑线路安全距离,变、配电装置安全距离,检修安全距离和操作安全距离等。
(3)安全载流量。导体的安全载流量,是指允许持续通过导体内部的电流量。保持通过导体的电流如果超过安全载流量,导体的发热将超过允许值,导致绝缘损坏,甚至引起漏电和发生火灾。因此,根据导体的安全载流量确定导体截面积和选择设备是十分重要的。
(4)标志。明显、准确、统一的标志是保证用电安全的重要因素。标志一般有颜色标志、标志牌和型号标志牌等。颜色标志表示不同性质、不同用途的导线;标志牌标志一般作为危险场所的标志;型号标志作为设备特殊结构的标志。
二、安全技术方面对电气设备基本要求
电气设备事故统计资料标明,由于电气设备的结构有缺陷,安装质量不佳,不能满足安全要求而造成的事故所占比例很大。因此,为了确保人身和设备安全,在安全技术方面对电气设备有以下要求:
(1)对裸露与地面和人身容易触及的带电设备,应采取可靠的防护措施。
(2)设备的带电部分与地面及其他带电部分应保持一定的安全距离。
(3)容易产生过电压的电力系统,应由避雷针、避雷线、避雷器、保护间隙等过电压保护装置。
(4)低压电力系统应有接地、接零保护。
(5)对各种高压用电设备应采耿装设高压熔断器和断路器等不同类型的保护措施;对低压用电设备应采取相应的电器保护措施进行保护。
(6)在电气设备的安装地点应设安全标志。
(7)根据某些电气设备的特性和要求,应采取特殊的措施。
三、电气事故的分类及基本原因的分类
电气事故发生灾害的形式,可以分为人身事故、设备事故、电气火灾和爆炸等;按发生事故时的电路情况,可分为短路事故、断线事故、接地事故、漏电事故等;按事故的严重性,可分为特大事故、重大事故、一般事故等;按伤害的程度,可分为死亡、重伤、轻伤三种。
如果按事故的基本原因,电气事故可分为以下几类:
(1)触电事故。人身触及带电体(或过分接近与高压带电体)时,由于电流流过人体而造成人身伤害事故。触电事故是由于电流能量施于人体而造成的。
触电有可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电三种。
(2)雷电和静电事故。局部范围内暂时失去平衡的正、付电荷,在一定条件下将电荷的能量释放出来,对人体造成的伤害或引发的其他事故。雷击常可摧毁建筑物,伤及人、畜生,还可能引起火灾;静电放电的最大威胁是引起火灾或爆炸事故,也可能造成对人体的伤害。
(3)射频伤害。电磁场的能良对人体造成的伤害,即电磁场伤害。在高频电磁场的作用下,人体因吸收辐射能量,各器官会收到不同程度的伤害,从而引起各种疾病。除高频电磁伤害外,超高压的高强度工频电磁场也会对人体造成一定的伤害。
(4)电路故障。电能在传递、分配、转换过程中,由于失去控制而造成的事故。线路和设备故障不但威胁人身安全,而且也会严重损坏电气设备。
以上四种电气事故,以触电事故最为常见。但无论哪种事故,都是由于各类型的电流、电荷、电磁场的能量不适当释放或转移而造成的。
四、保护接地和保护接零
1.概述保护接地和保护接零
电气设备究竟采用保护接零,还是采用保护接地方式,主要取决与配电系统,中性点是否接地、低压电网的性质以及电气设备的暂定电压等级。
在中性点有良好接地的低压配电屯系统中,应该采用保护接零方式。大多数工厂企业都有單独的配电变压器供电,故均属此类。但下列情况除外:城市公用电网(即由一台配电变压器供给好些用户用电的低压网络)应采用统一的保护方式;所有农村配电网络,皆因不便于统一与严格管理等原因,为避免接零与接地两种保护接地方式混用而引起事故,所以规定一律不得实行保护接零,而应采取保护接地方式。
在中性点不接地的低压配电网络中,采用保护接地。高压电气设备,一般实行保护接地。
2.电气设备接地装置运行
2.1 接地装置的技术要求
变(配)电所的接地装置
①变(配)电所的接地装置的接地体应水平敷设。其接地体采用长度为2.5米,直径不小于12ram的圆钢或厚度不小于4mm的角钢,或厚度不小于4mm的钢管,并用截面不小于25mm×4mm的扁钢相连为闭合环形,外缘各角要做成弧形。 ②接地体应埋设在变(配)电所墙外,距离不小于3m,接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度,最小埋设深度不应小于0.6m。
③变(配)电所的主变压器,其工作接地和保护接地,要分别与人工接地网相连接。
④避雷针(线)宜设独立的接地装置。
易燃易爆场所的电气设备的保护装置
①易燃易爆场所的电气设备、机械设备、金属管道和建筑物的金属结构应接地,并在管道接头出敷设跨接线。
②在1KV以下中性点接地线路中,当线路过电流保护为熔断器时,其保护装置的动作安全系数不小于4,为断路器时,其安全系数不小于2。
⑨接地干线与接地体的连接点数不得少于2个,并在建筑物两端分别与接地体相连。
④为防止测量接地电阻时产生火花引起事故,需要测量时应在无爆炸危险的地方进行,或将测量用的端钮引至易燃易爆场所以外的地方进行。
直流设备的接地
由于直流电流的作用,对金属腐蚀严重,使接地电阻增大,因此直流线路上装设接地装置时,必须认真考虑以下措施。
①对直流设备的接地,不能利用自然接地体作为PE级或重复接地的接地体和接地线,且不能与自然接地体相连。
②直流系统的人工接地体,其厚度不应小于5mm,冰妖定期检查侵蚀情况。
2.2 接地装置运行
接地装置运行中,接地线和接地体会因外力破坏或腐蚀而损伤或断裂,接地电阻也随土壤变化而发生变化,因此,必须对接地装置定期进行检查和试验。
检查周期
①变(配电所)的接地专职一般每年检查一次。
②根据车间或建筑物的具体情况,对接地线的运行情况一般每年检查1次至2次。
③各种防雷装置的接地装置每年在雷雨季节前检查一次。
④对有腐蚀性土壤的接地装置,应根据运行情况一般每3--5年对地面下接地体检查一次。
检查项目
①检查接地装置的各相连接点的接触是否良好,有无损伤、折断和腐蚀现象。②对含有重酸、碱、盐等化学成分的土壤地带(一般可能为化工厂生产企业、药品生产企业及部分食品工业企业)应检查地面下500ram以上部位的接地体的腐蚀程度。
③在土壤电阻率最大时(一般为雨季前)测量接地装置的接地电阻,并对测量结果进行分析比较。
④电气设备检修后,应检查接地线连接情况,是否牢固可靠。
⑤检查电气设备与接地线连接、接地线与接地网连接、接地线与接地体干线连接是否完好。
五、电气设备的防火措施及灭火规则
1.电气设备的防火措施
(1)经常检查电气设备的运行情况,检查接头是松动,有无火花发生,设备过载、短路保护装置性能是否可靠,设备绝缘是否良好。
(2)合理选用电气设备。有易燃易爆物品的场所,安装使用电气设备时,应选用防爆电器,绝缘导线必须密封敷设于钢管内。应按爆炸危险场所等级选用、安装电气设备。
(3)保持安全的安装位置。保持必要的安全距离是电气防火的重要措施之一,为防止电气火花和危险高温引起火灾,凡能产生火花和危险高温的电气设备周围不应堆放易燃易爆物品。
(4)保持电气设备正常运行。电气设备运行产生的火花和危险高温是引起电气火灾的重要原因。为控制过大的工作火花和危险高温,保持电气设备的正常运行,应由经培训考核合格的人员操作使用和维护保养。
(5)通风。在易燃易爆危险场所运行的电气设备,应有良好的通风,以降低爆炸性混合物的浓度。其通风系统应符合有关要求。
(6)接地。在易燃易爆危险场所的接地比一般场所要求太高。不论其电压高低,正常不带电装置应按有关规定可靠接地。
2.电气设备的灭火规则
(1)电气设备发生火灾时,着火的电气、线路可能帶电,为防止火情蔓延和灭火时产生触电事故,发生电气火灾时应立即切断电源。
(2)因生产不能停顿,或因其他原因需要不允许断电,必须带电灭火时,必要选择不导电的灭火器,如二氧化碳灭火器、1211灭火器等进行灭火。灭火时救火人员必须穿绝缘鞋和戴绝缘手套。
(3)灭火器的最短距离。用不导电的灭火剂灭火时,喷嘴至带电体的最短距离不应小于0.6m。若用水灭火,电压在llOKV及以上,喷嘴与带电体之间必须保持3m以上;220KV及以上者,不应小于5m。
参考文献
[1] 苑尚尊.浅谈施工现场的用电安全[J]安防科技,2006,10.
[关键词]电气 设备 安全 事故 保护
中图分类号:S171 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0322-02
一、保证用电安全的基础要素
(1)电气绝缘。保持配电线路和电气设备的绝缘良好,是保证人身安全和电气设备正常运行的最基本要求。电气绝缘的性能是否良好,可通过测量其绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损耗等参数来衡量。
(2)安全距离。电气安全距离,是指人体、物体等接近带电体而不发生危险的安全可靠距离。如带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与人体之间、带电体与其他设施和设备之间,均应保持一定距离。通常,在配电线路和变、配电装置附近工作时,应考虑线路安全距离,变、配电装置安全距离,检修安全距离和操作安全距离等。
(3)安全载流量。导体的安全载流量,是指允许持续通过导体内部的电流量。保持通过导体的电流如果超过安全载流量,导体的发热将超过允许值,导致绝缘损坏,甚至引起漏电和发生火灾。因此,根据导体的安全载流量确定导体截面积和选择设备是十分重要的。
(4)标志。明显、准确、统一的标志是保证用电安全的重要因素。标志一般有颜色标志、标志牌和型号标志牌等。颜色标志表示不同性质、不同用途的导线;标志牌标志一般作为危险场所的标志;型号标志作为设备特殊结构的标志。
二、安全技术方面对电气设备基本要求
电气设备事故统计资料标明,由于电气设备的结构有缺陷,安装质量不佳,不能满足安全要求而造成的事故所占比例很大。因此,为了确保人身和设备安全,在安全技术方面对电气设备有以下要求:
(1)对裸露与地面和人身容易触及的带电设备,应采取可靠的防护措施。
(2)设备的带电部分与地面及其他带电部分应保持一定的安全距离。
(3)容易产生过电压的电力系统,应由避雷针、避雷线、避雷器、保护间隙等过电压保护装置。
(4)低压电力系统应有接地、接零保护。
(5)对各种高压用电设备应采耿装设高压熔断器和断路器等不同类型的保护措施;对低压用电设备应采取相应的电器保护措施进行保护。
(6)在电气设备的安装地点应设安全标志。
(7)根据某些电气设备的特性和要求,应采取特殊的措施。
三、电气事故的分类及基本原因的分类
电气事故发生灾害的形式,可以分为人身事故、设备事故、电气火灾和爆炸等;按发生事故时的电路情况,可分为短路事故、断线事故、接地事故、漏电事故等;按事故的严重性,可分为特大事故、重大事故、一般事故等;按伤害的程度,可分为死亡、重伤、轻伤三种。
如果按事故的基本原因,电气事故可分为以下几类:
(1)触电事故。人身触及带电体(或过分接近与高压带电体)时,由于电流流过人体而造成人身伤害事故。触电事故是由于电流能量施于人体而造成的。
触电有可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电三种。
(2)雷电和静电事故。局部范围内暂时失去平衡的正、付电荷,在一定条件下将电荷的能量释放出来,对人体造成的伤害或引发的其他事故。雷击常可摧毁建筑物,伤及人、畜生,还可能引起火灾;静电放电的最大威胁是引起火灾或爆炸事故,也可能造成对人体的伤害。
(3)射频伤害。电磁场的能良对人体造成的伤害,即电磁场伤害。在高频电磁场的作用下,人体因吸收辐射能量,各器官会收到不同程度的伤害,从而引起各种疾病。除高频电磁伤害外,超高压的高强度工频电磁场也会对人体造成一定的伤害。
(4)电路故障。电能在传递、分配、转换过程中,由于失去控制而造成的事故。线路和设备故障不但威胁人身安全,而且也会严重损坏电气设备。
以上四种电气事故,以触电事故最为常见。但无论哪种事故,都是由于各类型的电流、电荷、电磁场的能量不适当释放或转移而造成的。
四、保护接地和保护接零
1.概述保护接地和保护接零
电气设备究竟采用保护接零,还是采用保护接地方式,主要取决与配电系统,中性点是否接地、低压电网的性质以及电气设备的暂定电压等级。
在中性点有良好接地的低压配电屯系统中,应该采用保护接零方式。大多数工厂企业都有單独的配电变压器供电,故均属此类。但下列情况除外:城市公用电网(即由一台配电变压器供给好些用户用电的低压网络)应采用统一的保护方式;所有农村配电网络,皆因不便于统一与严格管理等原因,为避免接零与接地两种保护接地方式混用而引起事故,所以规定一律不得实行保护接零,而应采取保护接地方式。
在中性点不接地的低压配电网络中,采用保护接地。高压电气设备,一般实行保护接地。
2.电气设备接地装置运行
2.1 接地装置的技术要求
变(配)电所的接地装置
①变(配)电所的接地装置的接地体应水平敷设。其接地体采用长度为2.5米,直径不小于12ram的圆钢或厚度不小于4mm的角钢,或厚度不小于4mm的钢管,并用截面不小于25mm×4mm的扁钢相连为闭合环形,外缘各角要做成弧形。 ②接地体应埋设在变(配)电所墙外,距离不小于3m,接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度,最小埋设深度不应小于0.6m。
③变(配)电所的主变压器,其工作接地和保护接地,要分别与人工接地网相连接。
④避雷针(线)宜设独立的接地装置。
易燃易爆场所的电气设备的保护装置
①易燃易爆场所的电气设备、机械设备、金属管道和建筑物的金属结构应接地,并在管道接头出敷设跨接线。
②在1KV以下中性点接地线路中,当线路过电流保护为熔断器时,其保护装置的动作安全系数不小于4,为断路器时,其安全系数不小于2。
⑨接地干线与接地体的连接点数不得少于2个,并在建筑物两端分别与接地体相连。
④为防止测量接地电阻时产生火花引起事故,需要测量时应在无爆炸危险的地方进行,或将测量用的端钮引至易燃易爆场所以外的地方进行。
直流设备的接地
由于直流电流的作用,对金属腐蚀严重,使接地电阻增大,因此直流线路上装设接地装置时,必须认真考虑以下措施。
①对直流设备的接地,不能利用自然接地体作为PE级或重复接地的接地体和接地线,且不能与自然接地体相连。
②直流系统的人工接地体,其厚度不应小于5mm,冰妖定期检查侵蚀情况。
2.2 接地装置运行
接地装置运行中,接地线和接地体会因外力破坏或腐蚀而损伤或断裂,接地电阻也随土壤变化而发生变化,因此,必须对接地装置定期进行检查和试验。
检查周期
①变(配电所)的接地专职一般每年检查一次。
②根据车间或建筑物的具体情况,对接地线的运行情况一般每年检查1次至2次。
③各种防雷装置的接地装置每年在雷雨季节前检查一次。
④对有腐蚀性土壤的接地装置,应根据运行情况一般每3--5年对地面下接地体检查一次。
检查项目
①检查接地装置的各相连接点的接触是否良好,有无损伤、折断和腐蚀现象。②对含有重酸、碱、盐等化学成分的土壤地带(一般可能为化工厂生产企业、药品生产企业及部分食品工业企业)应检查地面下500ram以上部位的接地体的腐蚀程度。
③在土壤电阻率最大时(一般为雨季前)测量接地装置的接地电阻,并对测量结果进行分析比较。
④电气设备检修后,应检查接地线连接情况,是否牢固可靠。
⑤检查电气设备与接地线连接、接地线与接地网连接、接地线与接地体干线连接是否完好。
五、电气设备的防火措施及灭火规则
1.电气设备的防火措施
(1)经常检查电气设备的运行情况,检查接头是松动,有无火花发生,设备过载、短路保护装置性能是否可靠,设备绝缘是否良好。
(2)合理选用电气设备。有易燃易爆物品的场所,安装使用电气设备时,应选用防爆电器,绝缘导线必须密封敷设于钢管内。应按爆炸危险场所等级选用、安装电气设备。
(3)保持安全的安装位置。保持必要的安全距离是电气防火的重要措施之一,为防止电气火花和危险高温引起火灾,凡能产生火花和危险高温的电气设备周围不应堆放易燃易爆物品。
(4)保持电气设备正常运行。电气设备运行产生的火花和危险高温是引起电气火灾的重要原因。为控制过大的工作火花和危险高温,保持电气设备的正常运行,应由经培训考核合格的人员操作使用和维护保养。
(5)通风。在易燃易爆危险场所运行的电气设备,应有良好的通风,以降低爆炸性混合物的浓度。其通风系统应符合有关要求。
(6)接地。在易燃易爆危险场所的接地比一般场所要求太高。不论其电压高低,正常不带电装置应按有关规定可靠接地。
2.电气设备的灭火规则
(1)电气设备发生火灾时,着火的电气、线路可能帶电,为防止火情蔓延和灭火时产生触电事故,发生电气火灾时应立即切断电源。
(2)因生产不能停顿,或因其他原因需要不允许断电,必须带电灭火时,必要选择不导电的灭火器,如二氧化碳灭火器、1211灭火器等进行灭火。灭火时救火人员必须穿绝缘鞋和戴绝缘手套。
(3)灭火器的最短距离。用不导电的灭火剂灭火时,喷嘴至带电体的最短距离不应小于0.6m。若用水灭火,电压在llOKV及以上,喷嘴与带电体之间必须保持3m以上;220KV及以上者,不应小于5m。
参考文献
[1] 苑尚尊.浅谈施工现场的用电安全[J]安防科技,2006,10.