《電氣安全工程》(鈕英建 版)復(fù)習(xí)資料

1、電氣安全工程復(fù)習(xí)資料-鈕英建 版一、工業(yè)企業(yè)供配電（是指工業(yè)企業(yè)所需電能的供應(yīng)和分配）1.電力系統(tǒng)：由發(fā)電廠、送電線路（35KV及以上，分為架空線路和電纜線路）、變電所、配電網(wǎng)（10KV及以下，也有架空線路和電纜線路）和電力負(fù)荷組成。2.額定電壓：是保證設(shè)備正常運(yùn)行并能夠獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益的電壓。3.交流額定電壓：4.對(duì)地高低壓：電力系統(tǒng)的電壓和頻率是衡量電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的兩個(gè)基本參數(shù)。我國(guó)普通交流電力設(shè)備的額定頻率為50Hz，一般稱之為“工業(yè)頻率”，簡(jiǎn)稱“工頻”。5.工頻低壓：220V，380V6.工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)是指從電源線路進(jìn)廠開(kāi)始到用電設(shè)備進(jìn)線端為止的整個(gè)電路系統(tǒng)。7.工業(yè)企業(yè)電力負(fù)荷分

2、級(jí)及【供電要求】（1）一級(jí)負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡事故，或造成重大設(shè)備損壞且難以修復(fù)，或給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)極大損失?！疽患?jí)負(fù)荷應(yīng)用兩個(gè)電源供電，而且要求當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞】（2）二級(jí)負(fù)荷如果突然斷電，將造成大量廢品，產(chǎn)量銳減，生產(chǎn)流程紊亂且不易恢復(fù)，企業(yè)內(nèi)運(yùn)輸停頓等，因而在經(jīng)濟(jì)上造成較大損失。【二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電】（3）三級(jí)負(fù)荷所有不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的一般電力負(fù)荷。【三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源無(wú)特殊要求，可用單回線路供電】7.電氣事故分為觸電事故，靜電危害事故，雷電災(zāi)害事故，電氣火災(zāi)爆炸事故，電磁場(chǎng)危害，電氣系統(tǒng)故障危害事故等。電擊：電流通過(guò)人體，作用于

3、人的心臟、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肺部等影響其正常工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)形成危及生命的傷害。（電擊對(duì)人體的效應(yīng)是由通過(guò)的電流決定）8.人體阻抗包括皮膚阻抗和體內(nèi)阻抗9.電流作用機(jī)理：（1）電流致傷機(jī)理：細(xì)胞激動(dòng)作用、破壞生物電作用、發(fā)熱作用、離解作用。（2）電擊致命原因：心室顫動(dòng)、窒息、電休克10.感知電流是指電流流過(guò)人體時(shí)可引起感覺(jué)的最小電流。成年男性平均感知電流約為1.1mA；成年女性約為0.7mA。感知閾值是指感知電流的最小值。對(duì)于正常人體，感知閾值平均為0.5mA，并與時(shí)間因素?zé)o關(guān)。擺脫電流是指人在觸電后能夠自行擺脫帶電體的最大電流。相對(duì)于正常人體而言，擺脫電流的最小值稱為擺脫閾值。對(duì)于正常人體，擺脫閾

4、值平均為10mA,與時(shí)間無(wú)關(guān)。室顫電流：引起心室顫動(dòng)的最小電流。室顫閾值：最小室顫電流50mA。二、絕緣部分：1.絕緣（1）絕緣材料的電氣性能主要表現(xiàn)在電場(chǎng)作用下材料的導(dǎo)電性能、介電性能及絕緣強(qiáng)度。（2）絕緣擊穿：當(dāng)施加于電介質(zhì)上的電場(chǎng)強(qiáng)度高于臨界值時(shí)，會(huì)使通過(guò)電介質(zhì)的電流突然猛增，這時(shí)絕緣材料被破壞，完全失去了絕緣性能。這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的擊穿。發(fā)生擊穿時(shí)的電壓稱為擊穿電壓。擊穿時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度簡(jiǎn)稱擊穿場(chǎng)強(qiáng)。（3）溫度、濕度、雜質(zhì)含量、電場(chǎng)強(qiáng)度的增加都可能降低電介質(zhì)的電阻率。2.介質(zhì)損耗：在交流電壓作用下，電介質(zhì)中的部分電能不可逆的轉(zhuǎn)變成熱能，這部分能量叫做介質(zhì)損耗。介質(zhì)損耗一種是由漏導(dǎo)電流引起

5、的，另一種是由于極化所引起的，介質(zhì)損耗使介質(zhì)發(fā)熱，是電介質(zhì)發(fā)生熱擊穿的根源。4吸收比：吸收比是加壓測(cè)量開(kāi)始后60s時(shí)讀取的絕緣電阻值與加壓測(cè)量開(kāi)始后15s時(shí)的讀取的絕緣電阻值之比。由吸收比的大小可以對(duì)絕緣受潮程度和內(nèi)部有無(wú)缺相存在進(jìn)行判斷。三、間接接觸電擊防護(hù)1.間接接觸電擊防護(hù)的技術(shù)措施：雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣、非導(dǎo)電環(huán)境、等電位聯(lián)結(jié)、電氣隔離、保護(hù)接地、保護(hù)接零、安全特地電壓和剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置。2.接地的基本概念、接地的分類(lèi)（1）接地的概念：將電氣設(shè)備的某些部位、電力系統(tǒng)的某點(diǎn)與大地緊密連接起來(lái)。（2）接地的作用：提供故障電流及雷電電流的泄流通道，穩(wěn)定電位，提供零電位參考點(diǎn)，以確保電力系統(tǒng)

6、、電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，同時(shí)確保運(yùn)行人員及其他人員的人身安全。（3）接地的分類(lèi)：按照接地性質(zhì)，接地可分為正常接地和故障接地（是指帶電體與大地之間的意外連接）。其中正常接地又有工作接地（正常情況下有電流流過(guò)，利用大地代替導(dǎo)線的接地，以及正常情況下沒(méi)有或只有很小不平衡電流流過(guò)，用以維持系統(tǒng)安全運(yùn)行的接地）和安全接地（正常情況下沒(méi)有電流流過(guò)的起防止事故作用的接地）之分。3.接地電阻：接地電阻是表征接地裝置電氣性能的參數(shù)。接地電阻的數(shù)值等于接地裝置相對(duì)無(wú)窮遠(yuǎn)處零電位點(diǎn)的電壓與通過(guò)接地裝置流入地中電流的比值。接地電阻反應(yīng)接地裝置流散電流和穩(wěn)定點(diǎn)位能力的高低及保護(hù)性能的好壞，接地電阻越小，保護(hù)性能越好。4.

7、流散電流：電流入地后自接地體向四周流散，這個(gè)自接地體向四周流散的電流叫做流散電流。流散電流在土壤中遇到的全部土壤電阻叫做流散電阻。接地電阻=接地體的流散電阻+接地線的電阻（忽略不計(jì)）在絕大多數(shù)情況下可以認(rèn)為：流散電阻=接地電阻5.跨步電壓：是指人站在流過(guò)電流的地面上，加于人的兩腳之間的電壓。跨步電動(dòng)勢(shì)：是指地面上水平距離為0.8m的兩點(diǎn)之間的電位差。如果忽略腳下土壤的流散電阻，跨步電壓與跨步電動(dòng)勢(shì)相等。如果不忽略腳下土壤的流散電阻，跨步電壓也將低于跨步電動(dòng)勢(shì)。6.IT系統(tǒng)的基本原理及相關(guān)推導(dǎo)計(jì)算（P62）aIT系統(tǒng)是指電源中性點(diǎn)不接地，設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接地的配電系統(tǒng)。b保護(hù)接地是IT系統(tǒng)間接

8、接觸電擊防護(hù)最基本的安全措施。*低壓配電網(wǎng)中，忽略電容影響，求通過(guò)的人體電壓Ur和人體電流Ir。 Ur=Ir*RrU相電壓 Rr人體電阻 R絕緣電阻*電網(wǎng)中，忽略電阻影響。 Ur=Ir*Rr如果進(jìn)行接地保護(hù)，接地電阻為Rb，則把式中的Rr換成Rb。7.TT系統(tǒng)的基本原理及相關(guān)推導(dǎo)計(jì)算aTT系統(tǒng)是指電源中性點(diǎn)接地，同時(shí)設(shè)備外露可導(dǎo)電部分也接地的配電系統(tǒng)。b采用TT系統(tǒng)的同時(shí)，必須采用快速切除接地故障功能的自動(dòng)保護(hù)裝置或其他防止電擊的措施來(lái)作為補(bǔ)償技術(shù)手段。8.TN系統(tǒng)的基本原理aTN系統(tǒng)屬于保護(hù)接零系統(tǒng)。bT-系統(tǒng)為電源中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)。cN-表示系統(tǒng)中電器裝置的外露可導(dǎo)電部分通過(guò)保護(hù)線與系

9、統(tǒng)的中性點(diǎn)聯(lián)結(jié)。由于中性點(diǎn)又稱零點(diǎn)，保護(hù)接零由此而得名。d保護(hù)接零是防止間接接觸電擊的基本措施。9.保護(hù)接零的基本要求（1）保護(hù)配合元件靈敏度應(yīng)達(dá)到要求。（2）低壓電網(wǎng)中性點(diǎn)必須有良好的工作接地且其電阻值R04。（3）保護(hù)導(dǎo)體不能斷線。（4）保護(hù)導(dǎo)體必須重復(fù)接地。（TN-C系統(tǒng)重復(fù)接地的作用：1.降低保護(hù)導(dǎo)體斷線或接觸不良時(shí)觸電的危險(xiǎn)性2.降低漏電設(shè)備對(duì)地電壓3.縮短事故持續(xù)時(shí)間4.改善架空線路的防雷特性）（5）在由同一臺(tái)發(fā)電機(jī)、同一臺(tái)變壓器或同一段母線供電的低壓電網(wǎng)中，不宜同時(shí)采用接地、接零兩種保護(hù)方式。（6）所有電氣設(shè)備的保護(hù)接零線，應(yīng)以“并聯(lián)”方式連接到零線干線上。（7）手持式電動(dòng)工具要

10、有不帶工作電流的專(zhuān)用接零芯線，不可利用既帶工作電流又兼用保護(hù)接零的同一芯線。10.等電位聯(lián)結(jié)：（1）概念：保護(hù)導(dǎo)體與建筑物的金屬結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)用的金屬裝備以及允許用做保護(hù)導(dǎo)體的金屬管道等用于其他目的的正常不帶電導(dǎo)體之間的聯(lián)結(jié)。（2）等電位聯(lián)結(jié)分類(lèi)：總等電位聯(lián)結(jié)、輔助等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)，其中局部等電位聯(lián)結(jié)是輔助等電位聯(lián)結(jié)的一種擴(kuò)展。總等電位聯(lián)結(jié)需要連接的導(dǎo)體包括（1）進(jìn)線配電箱的PE（或PEN）母排。（2）公共設(shè)施的金屬管道。（3）建筑物的全部金屬結(jié)構(gòu)。（4）如果有人工接地體，應(yīng)包括接地體及其引線。四、兼防直接接觸電擊和間接接觸電擊的防護(hù)措施1.SELV和PELV的回路配置：（電氣隔離和物理

11、隔離）2.PELV的防護(hù)水平要比SELV要高3. 4.剩余電流：（1）概念：流過(guò)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置主要回路電流瞬時(shí)值的矢量和（用有效值表示）。（2）剩余電流動(dòng)作保護(hù)舊稱漏電保護(hù)，是利用剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置來(lái)防止電氣事故的一種安全技術(shù)措施。剩余電流動(dòng)作保護(hù)簡(jiǎn)稱RCD。5.剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的基本原理（P118）主要功能：提供間接接觸電擊保護(hù)。（1）剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的組成：其構(gòu)成主要有三個(gè)基本環(huán)節(jié)：檢測(cè)元件，中間環(huán)節(jié)（包括放大元件和比較元件）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其次，還具有輔助電源和試驗(yàn)裝置。必須加剩余電流保護(hù)裝置的設(shè)備及場(chǎng)所：（1）末端保護(hù)1）屬于類(lèi)的移動(dòng)式電氣設(shè)備和手持式電動(dòng)工具。2）生產(chǎn)用的

12、電氣設(shè)備3）施工工地的電氣機(jī)械設(shè)備4）安裝在戶外的電氣裝置5）臨時(shí)用電的電氣設(shè)備6）機(jī)關(guān)、學(xué)校、賓館、飯店、企事業(yè)單位和住宅等除壁掛式空調(diào)電源插座外的其他電源插座或插座回路7）游泳池、噴水池、浴池的電氣設(shè)備8）醫(yī)院中可能直接接觸人體的電氣醫(yī)用設(shè)備9）其他需要安裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的場(chǎng)所（2）線路保護(hù)6.雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣工作絕緣-又稱基本絕緣或功能絕緣，是保證電氣設(shè)備正常和防止觸電的基本絕緣。位于帶電體與不可觸即及金屬件之間。保護(hù)絕緣-又稱附加絕緣，是在工作絕緣因絕緣機(jī)械破損或擊穿等而失效的情況下，可防止觸電的獨(dú)立絕緣。位于不可觸及金屬件與可觸及金屬件之間。雙重絕緣-是兼有工作絕緣和附加絕緣

13、的絕緣。加強(qiáng)絕緣-是基本絕緣經(jīng)改進(jìn)，在絕緣強(qiáng)度和機(jī)械性能上具備了與雙重絕緣同等防觸電能力的單一絕緣。在構(gòu)成上可以包含一層或多層絕緣材料。7.II類(lèi)設(shè)備（具有雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣的設(shè)備）（1）全部絕緣外殼的類(lèi)設(shè)備。（2）全部金屬外殼的類(lèi)設(shè)備。（3）兼有絕緣外殼和金屬外殼兩種特征的類(lèi)設(shè)備。五、設(shè)備外殼的防護(hù)等級(jí)（P175-177）1.字母IP及第一位、第二位特征數(shù)字必須有，附加字母和補(bǔ)充字母根據(jù)需要可有可無(wú)。IP代碼中：第一位特征數(shù)字對(duì)接近危險(xiǎn)部件和對(duì)固體異物進(jìn)入兩種防護(hù)功能均不低于的防護(hù)等級(jí)，代表兩種防護(hù)功能等級(jí)較低者。第二位特征數(shù)字代表了外殼對(duì)進(jìn)水的防護(hù)等級(jí)。2.電工電子設(shè)備防觸電保護(hù)分類(lèi)（0、

14、I、II、III類(lèi)）0類(lèi)設(shè)備：該類(lèi)設(shè)備僅靠基本絕緣作為防觸電保護(hù)。I類(lèi)設(shè)備：保護(hù)接地或者保護(hù)接零II類(lèi)設(shè)備：雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣，不采用保護(hù)接地或接零III類(lèi)設(shè)備：依靠安全特低電壓（SELV）供電3.電動(dòng)機(jī)的危險(xiǎn)與安全使用要求，基本內(nèi)容與原理（P180）分類(lèi)：開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉式、防爆式。（按防護(hù)形式分類(lèi)）（1）危險(xiǎn)：A.絕緣等級(jí)與允許溫升（直觀表示電動(dòng)機(jī)發(fā)熱結(jié)果：溫升。電動(dòng)機(jī)的允許溫升是以40為基準(zhǔn)環(huán)境溫度，絕緣耐熱等級(jí)相應(yīng)溫度與基準(zhǔn)環(huán)境溫度的差即為允許溫升。）a.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和溫升是決定其容量的主要因素。b.電動(dòng)機(jī)中耐熱最差的是絕緣材料。一旦絕緣材料損壞，將造成短路，使電動(dòng)機(jī)燒毀。B.欠壓

15、與缺項(xiàng)是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中很有可能出現(xiàn)的情況，如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，往往會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)造成很大的損害。（所以電動(dòng)機(jī)類(lèi)產(chǎn)品應(yīng)裝有欠壓保護(hù)裝置，為了防止缺相燒毀電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采取缺相保護(hù)）（2）安全使用要求運(yùn)行參數(shù)：電動(dòng)機(jī)的電壓、電流、頻率、溫升等運(yùn)行參數(shù)應(yīng)符合要求。電壓波動(dòng)不超過(guò)10%，電壓不平衡不得超過(guò)5%，電流不平衡不得超過(guò)10%。運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)的溫升，尤其電動(dòng)機(jī)繞組的溫升不能超過(guò)其相應(yīng)絕緣等級(jí)允許的溫升或最高溫度。電動(dòng)機(jī)絕緣：電動(dòng)機(jī)絕緣要求隨電動(dòng)機(jī)電壓和溫度而變。電動(dòng)機(jī)保護(hù)電動(dòng)機(jī)保護(hù)應(yīng)齊全，保護(hù)裝置參數(shù)規(guī)格適當(dāng)。（電動(dòng)機(jī)最好設(shè)有欠壓保護(hù)裝置，重要電動(dòng)機(jī)應(yīng)設(shè)缺相保護(hù)裝置）電動(dòng)機(jī)維護(hù)和維修電動(dòng)機(jī)應(yīng)定期進(jìn)行檢

16、修和保養(yǎng)。4.燈具：類(lèi)燈具（基本絕緣+接地）-相應(yīng)照明線路上裝設(shè)額定動(dòng)作電流不大于30mA的漏電保護(hù)器。類(lèi)燈具（雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣）類(lèi)燈具（安全特低電壓）-在潮濕和容器觸及帶電體的場(chǎng)所。在多塵的環(huán)境中，應(yīng)選用限制塵埃進(jìn)入的防塵燈具（防護(hù)等級(jí)IP5X）或不允許粉塵進(jìn)入的塵密型燈具（防護(hù)等級(jí)IP6X），室外使用燈具應(yīng)選擇適于惡劣條件下使用的燈具，如路燈、草坪燈、投光燈等，其防護(hù)等級(jí)至少達(dá)到IP44以上。5.交流電焊機(jī)：對(duì)于交流弧焊機(jī)而言，空載電壓是最主要的危險(xiǎn)?；『缸儔浩鞯耐鈿そ拥兀ɑ蚪恿悖?，防止一次繞組與外殼之間產(chǎn)生漏電。二次側(cè)回路接地（或接零），以防一次高壓側(cè)電壓直接竄人二次側(cè)造成的危險(xiǎn)。（一

17、定是在工件連線端接地（或接零）6.脫扣器：斷路器中能感受某種故障信號(hào)，并能給出斷電觸發(fā)動(dòng)作的器件。7.低壓保護(hù)器：斷路器保護(hù)特性：斷路器斷開(kāi)時(shí)間與斷開(kāi)電流之間的關(guān)系t=f(I)8.隔離開(kāi)關(guān)的正確操作方法：（1）接通負(fù)載時(shí)先合隔離開(kāi)關(guān)，再合斷路器或交流接觸器等控制負(fù)載的開(kāi)關(guān)電器。（2）分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，順序正好相反，先打開(kāi)斷路器等電器，最后再斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)。六、電氣防火、防爆1.電氣引燃源：電氣裝置運(yùn)行中產(chǎn)生的危險(xiǎn)溫度和電火花(及電弧)2.爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)分類(lèi)及性能參數(shù)類(lèi)：礦井甲烷類(lèi)：爆炸性氣體、蒸汽、薄霧類(lèi)：爆炸性粉塵、纖維主要性能參數(shù)：閃點(diǎn)、引燃溫度、爆炸極限、最小點(diǎn)燃電流比、最大試驗(yàn)安全間隙、蒸氣密度

18、等。3.爆炸性氣體的分級(jí)、分組（P260-263）（1）分級(jí)類(lèi)爆炸性氣體僅有礦井甲烷一種氣體，不分級(jí)。類(lèi)爆炸性氣體混合物，按其最大試驗(yàn)安全間隙（MESG）或最小點(diǎn)燃電流比（MICR）分級(jí)，共分為A、B、C三級(jí)，即A、B、C【MICR越小，燃爆能力越好。MESG越小，傳爆能力越好】（2）分組類(lèi)爆炸性氣體混合物按引燃溫度進(jìn)行分組，分為T(mén)1-T6共6組。（圖見(jiàn)P261）4.爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的分區(qū)（1）爆炸性氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所的危險(xiǎn)等級(jí)：爆炸性氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所的危險(xiǎn)等級(jí)反映場(chǎng)所內(nèi)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間。0區(qū)：在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)或長(zhǎng)時(shí)期存在的場(chǎng)所。1區(qū)：在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場(chǎng)所。2區(qū)：在正常情況下，爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn)，或即使出現(xiàn)也只是短時(shí)間存在的場(chǎng)所。（2）爆炸性粉塵爆炸性粉塵環(huán)境根據(jù)爆炸性粉塵混合物出現(xiàn)的頻率程度和持續(xù)時(shí)間，按下列規(guī)定進(jìn)行分區(qū)。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定劃分為20區(qū)，21區(qū)，22區(qū)。20區(qū)：空氣中的可燃性粉塵云持續(xù)地或長(zhǎng)期地或頻繁地出現(xiàn)于爆炸性環(huán)境中的區(qū)域21區(qū)：正常運(yùn)行時(shí)，空氣中的可燃性粉塵云可能偶爾出現(xiàn)于爆炸性環(huán)境中的區(qū)域22區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)，空氣中的可燃粉塵云一般不可能出現(xiàn)于爆炸性粉塵環(huán)境中的區(qū)域，即使出現(xiàn)，持續(xù)時(shí)間也是短暫的5.防爆電氣設(shè)備的類(lèi)型與保護(hù)的原理（P272-276）按照使用類(lèi)型不同，防爆電器設(shè)備