电气装置安全技术

注安·技术 · 2024-10-08 · 99 人浏览

低压电气装置

外壳防护等级（重点）（实务）

$\mathrm{IP}\Box\Box\Box\Box$

IP[前附加字母][第一位数字][第二位数字][后附加字母]

前附加字母：S静止状态下、M运转状态下

后附加字母：W气候防护式、R管道通风式

第一种防护性能 第二种防护性能
防护等级 简称 防护等级 简称
0 无防护 0 无防护
1 防护不小于50mm的固体 1 防滴
2 防护不小于12.5mm的固体 2 15$^\circ$防滴
3 防护不小于2.5mm的固体 3 防淋水
4 防护不小于1mm的固体 4 防溅
5 防尘 5 防喷水
6 尘密 6 防海浪或强力喷水
— — 7 浸水
— — 8 潜水

电动机

[!Note]

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安全运行条件

  1. 电动机选型正确，规格与使用条件相符
  2. 电压、电流、温升等运行参数应符合要求
  3. 电压波动不得超过-5%~10%
  4. 电压不平衡不得超过5%，电流不平衡不得超过10%
  5. 电动机绝缘良好
  6. 电动机保护完善
    用熔断器保护：熔体额定电流应取异步电动机额定电流的1.5倍（减压启动或轻载启动）或2.5倍（全压启动或重载启动）
  7. 电动机应保持主体完整、零附件齐全无损坏
  8. 定期维修，有维修记录

手持电动工具和移动电气设备（重点）

手持电动工具如手电钻、手砂轮、冲击电钻和电锤等

移动电气设备如蛙夯、振捣器、水磨石磨平机和电焊机等

触电防护分类（实务）

[!Note]

0类非重点，123类重点

  • 0类设备：基本绝缘；设备外壳和内部的不带电导体均没有接地端子
  • 0I类设备：基本绝缘；金属外壳有接地端子，没有保护芯线和电源线
  • I类设备：基本绝缘；外壳无接地端子，内部有接地端子，有电源线
  • II类设备：双重绝缘；具有双重绝缘或加强绝缘，不允许接地或接零
  • III类设备：安全电压；由安全特地电压供电，严禁接地或接零

安全技术（重点）

  1. II、III类设备没有保护接地或保护接零的要求，I类设备必须采取保护接地或保护接零措施
  2. 在有爆炸和火灾危险环境，除中性线外，应另设保护零线
  3. 单相设备的相线和中性线应设双极开关，中性线上不应装有熔断器
  4. 移动式电气设备的保护线不应单独敷设
  5. 移动电气设备电源插座和插销应有专有的保护线插孔和插头
  6. 一般场所，手持电动工具应采用II类设备

⚠️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，必须装设额定漏电动作电流不大于12mA、动作时间不大于0.1s的漏电保护装置

电气照明

安全要求（重点+实务）

  1. （重点）一般照明的电源采用220V电压，对于特别潮湿场所、高温场所，对于容易触及而又无防触电措施的固定式灯具，其安装高度不足2.2m时，应采用24V安全电压
  2. 照明配线应采用额定电压500V的绝缘导线.对于二次回路、移动的导线和剧烈振动处的导线，特别潮湿场所应采用铜导线
  3. 建筑物照明电源线路的进户处，应装有带保护装置的总开关，配电箱内单相照明线路的开关必须采用双极开关，照明器具的单极开关必须装在相线上
  4. 应急照明线路不能与动力线路或照明线路合用
  5. 白炽灯的功率不应超过1000W
  6. 在有腐蚀性气体或蒸气或特别潮湿环境应选用防水型灯具
  7. 凡100W及以上的照明器应采用瓷灯座
  8. 库房内不应装设碘钨灯、卤钨灯
  9. 灯具的保护线应与中性线分开

低压电器

分为控制电器和保护电器

控制电器：主要用来的接通、断开线路和用来控制电气设备，如，刀开关、低压断路器、减压断路器、电磁启动器等

保护电器：用来获取、转换和传递信号，并通过其他电器对电路实现控制，如，熔断器、热继电器等

低压控制电器的特点和性能

低压隔离开关（刀开关）

  1. 手动操作机构，没有或只有简单的灭弧机构
  2. 不能切断短路电流和较大的负荷电流
  3. 主要用来隔离电压，与熔断器串联使用

低压断路器

  1. 有强有力的灭弧装置，能分断短路电流
  2. 用作线路主开关，故障时自动分闸

接触器

  1. 有灭弧装置，能分、合负荷电流，不能分断短路电流
  2. 一般用作线路主开关，本身具有失压保护功能

低压保护电器的特点和性能（重点）

热继电器

  1. （重点）当元件温度达到设定值迅速动作，通过控制触头断开主电路
  2. 有些热继电器在一次电路缺相时也能动作，起缺相保护作用
  3. （重点）热继电器的热容量较大，动作延时也较大，只宜用于过载保护，不能用于短路保护
  4. 电动机的热元件额定电流按电动机的额定电流选取，照明线路按负荷电流的85%~100%选取（仅了解）

熔断器

  1. 熔断器是将易熔元件串联在线路上，遇到短路电流时迅速熔断来实施保护的保护电器，高熔点易熔元件由铜、银、铝制成
  2. 由于易熔元件的热容量小、动作快，可作短路保护元件
  3. 在有冲击电流出现的线路上，不可用作过载保护元件

低压配电箱和配电柜

[!note]

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  1. 箱柜用不可燃材料制作
  2. 除触电危险性小的生产场所，不得采用开启式配电板
  3. 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箱柜
  4. 箱柜外不得有裸带电体外露
  5. 箱柜的门应完好，门锁应有专人保护

高压电器装置

变、配电站安全要求

位置

  1. 供电角度考虑
    1. 变配电站应深入或接近负荷中心
    2. 变配电站进出线应方便，且接近电源侧
  2. 生产角度考虑
    变配电站不应妨碍生产和运输，且便于本身设备运输
  3. 安全角度考虑
    1. 应避开易燃易爆场所
    2. 不得设置在容易沉积粉尘和纤维的场所
    3. 不应设置在有剧烈振动、水雾或腐蚀性气体的场所
    4. 变配电站应设置在企业的上风侧

建筑结构（实务）

耐火等级

  1. 高压配电室和电容器室耐火等级不应低于二级
  2. 低压配电室耐火等级不应低于三级
  3. 油浸电力变压器应为一级耐火建筑
  4. 对于不易取得钢材和水泥的地区可以采用三级耐火等级的独立单层建筑

配电室要求（实务）

配电装置的长度大于6m时，其柜后通道应设两个出口

当低压配电装置两个出口间的距离超过15m时应增加出口

长度大于7m的配电室应设两个安全出口，并宜布置在配电室的两端

当配电室的长度大于60m，宜增加一个安全出口

相邻安全出口之间的距离不应大于40m

通风

变压器室进风口宜在下方，出风口宜在上方，但装有六氟化硫装置的房间，排风系统出口应在下方

保护

[!Note]

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10kV变配电站应装有电流速断、过电流保护、熔断器保护和防雷保护。10kV不接地系统应装有绝缘监视，10kV接地系统应装有零序电流保护

变压器

变压器运行

  1. 高压边电压偏差不得超过额定值的$\mathbf{\pm}$5%
  2. 油浸式电力变压器的绝缘材料的最高工作温度不得超过105$^\circ C$，油箱上层油温最高不得超过95$^\circ C$，但为了减缓变压器油变质，上层油温最高一般不应超过85$^\circ C$
  3. 外壳和低压中性点接地应保持完好
  4. 干式变压器环境的相对湿度不超过70%~85%

高压开关

特点和功能

  1. 断路器：切断短路电流，故障时自动跳闸，用作控制主开关
  2. 负荷开关：不能切断短路电流，能连通或分断负荷电流，与熔断器串联安装用作主开关
  3. 跌开式熔断器：接通或分断不大的负荷电流
  4. 隔离开关：分断不大的空载电流，用于隔离电压

安全要点

  1. 高压断路器必须与高压隔离开关串联使用，由断路器接通和分断电流，由隔离开关隔断电源
  2. 高压负荷开关必须串联有高压熔断器，由熔断器切断短路电流，负荷开关操作负荷电流
  3. 跌开式熔断器只能用来操作空载线路或空载变压器
  4. 隔离开关不具备操作负荷电流的能力
    1. 切断电路时必须先拉开断路器，后拉开隔离开关
    2. 接通电路时必须先合隔离开关，后合上断路器
  5. 高压开关喷出电弧方向不得有可燃物

高压开关柜

基本要求

（实务案例）高压开关柜应具备“五防”功能

  1. 防止带负荷操作隔离开关
  2. 防止未拆除临时接地线前或未拉开接地隔离开关前合闸送电
  3. 防止未断开电源前挂临时接地线或合上接地隔离开关
  4. 防止断路器未处在工作位置或试验位置误合闸
  5. 防止工作人员误入带电间隔

电气线路

类型和特点

  1. 架空线路
    1. 厂区、居民区内的低压架空线路应采用绝缘导线
    2. 单股铝线或单股铝合金线不得架空敷设
  2. 电缆线路
    1. 电缆线路由电力电缆、终端接头、中间接头及支撑件组成
    2. 10kV及以下的中间接头多采用环氧树脂浇注
  3. 室内配线
    1. 金属管配线
      适用于爆炸危险环境、火灾危险环境、多尘环境、高压环境等，不适用于特别潮湿的环境
    2. 硬塑料管配线
      适用于潮湿和特别潮湿的环境、有腐蚀物质的环境、多尘环境、不适用于高温和易受机械损伤的环境

安全条件

导电能力

  1. 发热条件
  2. 电压损失条件
    线路太细将导致阻抗过大，受电端得不到足够的电压
    1. 低压照明线路：电压允许变化范围为$\mathbf{+5\%U_N\sim-10\%U_N}$
    2. 35kV及以上电路：电压允许变化范围为$\pm$5%$U_N$
  3. 短路电流条件
    TN系统中线路导线太细，单相短路电流不能推动保护装置动作

绝缘和间距

运行中低压电力线路的绝缘电阻一般不得低于每伏工作电压1000$\mathbf{\Omega}$，新安装和大修后的低压电力线路一般不得低于0.5$M\Omega$

导线连接（重点）

  1. 导线连接处力学强度不得低于原导线力学强度的80%
  2. 绝缘强度不得低于原导线的绝缘强度
  3. 接头部位电阻不得大于原导线电阻的1.2倍
  4. 铜导线与铝导线之间的联结应尽量采用铜—铝过渡接头

线路防护和过电流保护

包括短路保护和过载保护

线路管理（实务案例）

[!Note]

线路临电管理要求

  1. 电力线路应有必要的资料和文件
  2. 建立巡视、清扫、维修等制度
  3. 安装临时线时应有申请、审批手续
  4. 临时线应有专人负责，明确使用地点和使用期限

电器安全检测仪器

绝缘电阻检测仪（重点）

兆欧表概要

兆欧表有接地端（E）、线路端（L）、屏蔽端（G）三个端子

一般测量只用到E端子和L端子，G端子是消除表面电流影响测量准确性的专用端子

兆欧表使用

  1. 额定电压500V以下线路火舌倍应采用500V或1000V兆欧表
  2. 500V以上的线路火舌倍采用1000V或2500V的兆欧表
  3. 测量新的和大修后的线路或设备采用较高电压的兆欧表
  4. 测量运行中的线路或设备采用较低电压的兆欧表
  5. 使用兆欧表测量绝缘电阻时应注意的事项
    1. 被测设备必须停电，较大电容设备，停电后必须充分放电
    2. 测量连接导线不得采用双股绝缘线
    3. 使用指针式兆欧表摇把的转速应由慢至快
    4. 较大电容的线路和设备，测量终了也应进行放电
    5. 测量应尽可能在设备刚停止运转时进行，以使测量结果符合运转时的实际温度

接地电阻测量仪

概要

用于测量接地电阻的仪器

一般应当在雨季前或其他土壤最干燥的季节测量

使用

  1. 正确选定测量电极的位置
  2. 尽可能将被测接地与电力网分开
  3. 测量电极间的连线应避免与邻近的高压架空线平行
  4. 雷雨天气不得测量防雷接地装置的接地电阻

谐波测试仪

谐波的产生和危害 谐波是频率为基波（50Hz）整数倍的正弦波

红外测温仪

利用热辐射体在红外波段的辐射通量来测量温度，非接触式测量

使用红外测温仪应注意的问题

  1. 避免强电磁、温度大幅度急剧变化的环境使用
  2. 不应把测温仪存放在高温处
  3. 将测温仪对准被测物后再按键测量
  4. 测量区域应小于被测目标的范围
  5. 与带电体保持安全距离
  6. 光亮物体表面，宜在表面上覆盖黑色薄膜再测量

可燃气体检测仪

概要

当可燃气体浓度达到其爆炸下限（LEL）的20% 时应报警

安装（重点）

  1. 与阀门、管道接头等之间的距离不宜超过1m
  2. 探头应尽量避开高温、潮湿、多尘等有害环境
  3. （必考）安装位置
被测可燃、有毒气体重量 探测器安装高度
比空气重 宜距地坪0.3~0.6m
比空气轻 宜在释放源上方2m内
比空气略重 宜在释放源下方0.5~1.0m
比空气略轻 宜高出释放源0.5~1.0m
  1. 探测器安装可采用吊装、壁装、抱管安装等安装方式，安装应牢固
  2. 探测器所接电路应采用三芯屏蔽电缆芯线截面不应小于1$mm^2$，屏蔽层应接地
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