2014年安全工程师生产技术辅导：电气装置安全

电气装置安全
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。
变配电站位置应符合供电、建筑、安全的基本原则。从安全角度考虑，变配电站应避开易燃易爆环境；变配电站宜设在企业的上风侧，并不得设在容易沉积粉尘和纤维的环境，变配电站不应设在人员密集的场所。变配电站的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。地势低洼处不宜建变配电站。
2．建筑结构
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7 m的高压配电室和长度超过10 m的低压配电室至少应有两个门。
3．间距、屏护和隔离
4．通道
5．通风
6.封堵
7．标志
8．连锁装置
9．电气设备正常运行
10．安全用具和灭火器材
11．技术资料
12.管理制度
除上述变配电站的一般安全要求外，变压器等设备尚需满足以下安全要求。
电力变压器是变配电站的核心设备，按照绝缘结构分为油浸式变压器和干式变压器。
1)、变压器安装
、电气连接必须良好；铝导体与变压器的连接应采用铜铝过渡接头。
、变压器防爆管喷口前方不得有可燃物体。
、居住建筑物内安装的油浸式变压器，单台容量不得超过400 kV A。
、采用自然通风时，变压器室地面应高出室外地面1．1 m。
、变压器室的门和围栏上应有“止步，高压危险!”的明显标志。
运行中变压器高压侧电压偏差不得超过额定值的士5％、低压最大不平衡电流不得超过额定电流的25％。上层油温一般不应超过85℃；冷却装置应保持正常，呼吸器内吸潮剂的颜色应为淡蓝色；通向气体继电器的阀门和散热器的阀门应在打开状态，防爆管的膜片应完整，变压器室的门窗、通风孔、百叶窗、防护网、照明灯应完好；室外变压器基础不得下沉，电杆应牢固、不得倾斜。
2．电力电容器
1)、电容器安装
、总油量300 kg以上的高压电容器应安装在单独的防爆室内；总油量300 kg以下的高压电容器和低压电容器应视其油量的多少安装在有防爆墙的间隔内或有隔板的间隔内。
、电容器室应有良好的通风。电容器分层安装时应保证必要的通风条件。
、电容器应有合格的放电装置。
2)、电容器运行
电容器外壳不应有明显变形，不应有漏油痕迹。电容器的开关设备、保护电器和放电装置应保持完好。
高压开关主要包括高压断路器、高压负荷开关和高压隔离开关。高压开关用以完成电路的转换，有较大的危险性。
高压断路器是高压开关设备中最重要、最复杂的开关设备。高压断路器有强有力的灭弧装置，既能在正常情况下接通和分断负荷电流，又能借助继电保护装置在故障情况下切断过载电流和短路电流。
按照灭弧介质和灭弧方式，高压断路器可分为少油断路器、多油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器、压缩空气断路器、固体产气断路器和磁吹断路器。
油断路器是有爆炸危险的设备。为了防止断路器爆炸，应根据额定电压、额定电流和额定开断电流等参数正确选用断路器，并应保持断路器在正常的运行状态。运行中，断路器的操作机构、传动机构、控制回路、控制电源应保持良好。
高压隔离开关简称刀闸。隔离开关没有专门的灭弧装置．不能用来接通和分断负荷电流，更不能用来切断短路电流。隔离开关主要用来隔断电源，以保证检修和倒闸操作的安全。
隔离开关不能带负荷操作。拉闸、合闸前应检查与之串联安装的断路器是否在分闸位置。
3)、高压负荷并关
高压负荷开关的安装要求与高压隔离开关相似。
1.架空线路
架空线路木电杆梢径不应小于150 mm，不得有腐朽、严重弯曲、劈裂等迹象，顶部应做成斜坡形，根部应做防腐处理。水泥电杆钢筋不得外露，杆身弯曲不超过杆长的0.2％。绝缘子的瓷件与铁件应结合紧密，铁件镀锌良好，瓷釉光滑、无裂纹，烧痕、气泡或瓷釉烧坏等缺陷。拉线与电杆的夹角不宜小于45 ，如果受到地形限制时，亦不应小于30 。拉线穿过公路时其高度不应小于6 m。拉线绝缘子高度不应小于2．5 m。
2．电缆线路
电缆线路有电缆沟或电缆隧道敷设、直接埋入地下敷设、挢架敷设、支架敷设、钢索吊挂敷设等敷设方式。
三相四线系统应采用四芯电力电缆，不应采用三芯电缆另加1根单芯电缆或以导线、电缆金属护套作中性线。
电缆进入电缆沟、隧道、竖井、建筑物、盘、处应予封堵。
电力电缆的终端头和中间接头，应保证密封良好，防止受潮。电缆终端头、中间接头的外壳与电缆金属护套及铠装层均应良好接地。 、配电柜、
1．配电柜、安装
、触电危险性小的生产场所和办公室，可安装开启式的配电板。
、有导电性粉尘或产生易燃易爆气体的危险作业场所，必须安装密闭式或防爆型的电气设施。
柜、应内无积尘、积水和杂物。
、保护线连接可靠。
2．配电柜、运行
、用电设备和低压电器
按照触电防护方式，电气设备分为以下5类
、0 1类。这种设备也是依靠基本绝缘来防止触电的，但是，这种设备的金属外壳上装有接地、的端子，不提供带有保护芯线的电源线。
、I类。这种设备具有双重绝缘和加强绝缘的安全防护措施。
手持电动工具没有0类和0 I类产品，市售产品基本上都是Ⅱ类设备。移动式电气设备大部分是I类产品。
电动机、低压电器的外壳防护包括两种；第一种是对固体异物进人内部以及对人体触及内部带电部分或运动部分的防护；第二种是对水进人内部的防护。
第一位数字表示第一种防护型式的等级；第二位数字表示第二种防护型式的等级。仅考虑一种防护时，另一位数字用“ ”代替。如勿需特别说明，附加字母可以省略。例如，IP54为防尘、防溅型电气设备，IP65为尘密、防喷水型电气设备。
电动机把电能转变为机械能，分为直流电动机和交流电动机。交流电动机又分为同步电动机和异步电动机、，而异步电动机又分绕线型电动机和笼型电动机。电动机是工业企业最常用的用电设备。作为动力机，电动机具有结构简单、操作方便、效率高等优点。生产企业中电动机消耗的电能占总能源耗量的50％以上。
电动机必须装设短路保护和接地故障保护，并根据需要装设过载保护、断相保护和低电压保护。熔断器熔体的额定电流应取为异步电动机额定电流的1.5～2.5倍。热继电器热元件的额定电流应取为电动机额定电流的l～1.5倍，其整定值应接近但不小于电动机的额定电流。
除原始技术资料外，还应建立电动机运行记录、试验记录、检修记录等资料。
手持电动工具包括手电钻、手砂轮、冲击电钻、电锤、手电锯等工具。移动式设备包括蛤蟆夯、振捣器、水磨石磨平机等电气设备。
手持电动工具和移动式电气设备是触电事故较多的用电设备。事故较多的主要原因是：
、这些工具和设备有很大的移动性，其电源线容易受拉、磨而损坏，电源线连接处容易脱落而使金属外壳带电，导致触电事故。
2)、安全使用条件
、移动式电气设备的保护零线、不应单独敷设，而应当与电源线采取同样的防护措施，即采用带有保护芯线的橡皮套软线作为电源线。专用保护芯线应当是截面积不小于0.75～1.5 mm的软铜线。电缆不得有破损或龟裂、中间不得有接头；电源线与设备之间的防止拉脱的紧固装置应保持完好。设备的软电缆及其插头不得任意接长、拆除或调换。
、一般场所，手持电动工具应采用Ⅱ类设备。在潮湿或金属构架上等导电性能良好的作业场所，必须使用Ⅱ类或Ⅲ类设备。在锅炉内、金属容器内、管道内等狭窄的特别危险场所，应使用Ⅲ类设备；如果使用Ⅱ类设备，则必须装设额定漏电动作电流不大于15mA、动作时间不大于0. ls漏电保护器；而且，Ⅲ类设备的隔离变压器、l类设备的漏电保护器以及Ⅱ、Ⅲ类设备控制箱和电源联接器等必须放在外面。
、设备的电源开关不得失灵、不得破损并应安装牢固，接线不得松动，转动部分应灵活。
5．电焊设备
、电弧熄灭时焊钳电压较高，为了防止触电及其他事故，电焊工人应当戴帆布手套、穿胶底鞋。在金属容器中工作时，还应戴上头盔、护肘等防护用品。电焊工人的防护用品还应能防止烧伤和射线伤害。
、固定使用的弧焊机的电源线与普通配电线路同样要求；移动使用的弧焊机的电源线应按临时线处理。弧焊机的二次线路最好采用2条绝缘线。
、电焊机外露导电部分应采取保护接零、措施。为了防止高压窜入低压造成的危险和危害，交流弧焊机二次侧应当接零、。但必须注意二次侧接焊钳的一端是不允许接零或接地的，二次侧的另一条线也只能一点接零、，以防止部分焊接电流经其他导体构成回路。
、移动焊机时必须停电。
低压控制电器主要用来接通、断开线路和用来控制电气设备．包括刀开关、低压断路器、减压起动器、电磁起动器等。
、电压、电流、断流容量、操作频率、温升等运行参数符合要求。
、灭弧装置、完好。
、防护完善，门、上的连锁装置可靠，外壳、手柄、漆层无变形和损伤。
、正常时不带电的金属部分接地、良好。
2)、刀开关
刀开关没有或只有极为简单的灭弧装置，不能切断短路电流。因此，刀开关下方应装有熔体或熔断器。对于容量较大的线路，刀开关须与有切断短路电流能力的其他开关串联使用。
3)、低压断路器
低压断路器瞬时动作过电流脱扣器用于短路保护，其动作电流的调整范围多为额定电流的4～10倍。其整定电流应大于线路上可能出现的峰值电流，并应为线路末端单相短路电流的2／3。长延时动作过电流脱扣器应按照线路计算负荷电流或电动机额定电流整定，用于过载保护。
4)、接触器
接触器的额定电流应按电动机的额定电流和工作状态来选择为电动机的额定电流的1.3～2倍。工作繁重者应取较大的倍数。
、工作电流不应超过额定电流，温度不得过高．分合指示应与接触器的实际状况相符，连接和安装应牢固，机构应灵活，接地或接零应良好，接接触器运行环境应无有害因素。
、声音不得过大；铁芯应吸合良好；短路环不应脱落或损坏；铁芯固定螺栓不得松动；吸引线圈不得过热；绝缘电阻必须合格。
低压保护电器主要用来获取、转换和传递信号．井通过其他电器对电路实现控制，熔断器和热继电器属于最常见的低压保护电器。
熔断器有管式熔断器、插式熔断嚣、螺塞式熔断器等多种型式．管式熔断器有两种，一种是纤维材料管，由纤维材料分解大量气体灭弧；一种是陶瓷管，管内填充石英砖，由石英砂冷却和熄灭电弧。管式熔断器和螺塞式熔断器都是封闭式结构，电弧不容易与外界接触，适用范围较广。管式熔断器多用于大容量的线路。螺塞式熔断器和插式熔断器用于中、小容量线路。
熔断器的防护形式应满足生产环境的要求；其额定电压符合线路电压；其额定电流满足安全条件和工作条件的要求；其极限分断电流大于线路上可能出现的最大故障电流。
IFU=、IM
IM——电动机额定电流，A。
IFU =、Iw
同一熔断器可以配用几种不同规格的熔体，但熔体的额定电流不得超过熔断器的额定电流。熔断器各接触部位应接触良好。爆炸危险的环境不得装设电弧可能与周圈介质接触的熔断器；一般环境也必须考虑防止电孤飞出的措施。不得轻易改变熔体的规格；不得使用不明规格的熔体。
热继电器也是利用电流的热效应制成的。它主要由热元件、双金属片、控制触头等组成。热继电器的热容量较大，动作不快，只用于过载保护。
【例题】隔离开关拉闸、合闸前应检查与之串联安装的断路器是否在＿＿＿位置。 、
【答案】 D

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