電氣安全電氣安全基礎(chǔ)匯總

?電氣安全?緒論一、課程性質(zhì)：建筑電氣與智能化專業(yè)的專業(yè)課。二、學(xué)習(xí)目的及任務(wù)：本課程具有較強(qiáng)的根底性、有用性和綜合性的技術(shù)特點(diǎn)，內(nèi)容涉及面廣泛，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解供配電系統(tǒng)及建筑物內(nèi)電氣危害產(chǎn)生的途徑與種類，把握分析電氣危害的根本理論，把握電擊防護(hù)、過(guò)電壓防護(hù)和雷電防護(hù)的工程方法，建立電氣環(huán)境安全的概念，從而為學(xué)生畢業(yè)后從事電氣專業(yè)工作奠定根底。三、學(xué)習(xí)要求：1、留意理論聯(lián)系實(shí)際，既要留意理論學(xué)問(wèn)的學(xué)習(xí)，同時(shí)也要留意實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)。2、上課應(yīng)認(rèn)真聽(tīng)講，重視根本概念及理論的學(xué)習(xí)，認(rèn)真完成課程作業(yè)，通過(guò)做題來(lái)進(jìn)一步穩(wěn)固和理解所學(xué)內(nèi)容。四、考核方法：〔占30%，10155%〕和期末考試成績(jī)〔70%〕兩局部組成。五、參考書(shū)：教材：?電氣安全?楊岳主編 機(jī)械工業(yè)出版社2023參考書(shū)?電氣安全工程?楊有啟主編 首都經(jīng)貿(mào)出版社2、?低壓電氣安全?傅洪疇主編中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社19943、?電氣裝置和安全及防護(hù)手冊(cè)?提示：電氣安全課程的主要內(nèi)容由安全用電技術(shù)、高電壓技術(shù)、課程內(nèi)容涉及面廣泛，具有較強(qiáng)的根底性、有用性和綜合性的技術(shù)特點(diǎn)。第一章：電氣安全根底§1—1電氣安全問(wèn)題的立論一、電氣安全問(wèn)題的背景不利因素——負(fù)面效應(yīng)滲透到每個(gè)技術(shù)領(lǐng)域問(wèn)題的消滅已有悖于人類生疏和改造自然的初衷。1、現(xiàn)實(shí)背景：隨著科學(xué)的進(jìn)展，電氣技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，無(wú)電氣工程已成，在電氣安全問(wèn)題則成為這種負(fù)面效應(yīng)的重要組成局部——現(xiàn)實(shí)背景。2、社會(huì)背景：社會(huì)對(duì)電氣安全問(wèn)題極為重視，興旺國(guó)家不僅在電氣安全問(wèn)題也逾來(lái)逾重視——社會(huì)背景。3、自然背景：除了人為的利用電磁能量外，自然界也存在著各影響著人類活動(dòng)，且隨科技進(jìn)展水平提高，危害日益增大，如何應(yīng)對(duì)？——自然背景4，因此電氣安電氣安全問(wèn)題具有豐富的學(xué)術(shù)內(nèi)涵及廣泛應(yīng)用的范圍——學(xué)科背景。二、電氣安全問(wèn)題的工作現(xiàn)狀：興旺國(guó)家社會(huì)對(duì)電氣安全問(wèn)題極為重視我國(guó)在這方面由于過(guò)去的觀念和體制的緣由較為無(wú)視，至今差距較大，主要表達(dá)在：1、生疏缺乏。2、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)落后，體系不清，標(biāo)準(zhǔn)間的協(xié)作不嚴(yán)密，有些甚至相互沖突。3，一些錯(cuò)誤的概念、術(shù)語(yǔ)、方法等還在被廣泛地使用如火線、零線、接零保護(hù)等?！踩缱≌l(wèi)生間的等電位聯(lián)結(jié)極少實(shí)施，RCD〕生疏缺乏和學(xué)問(wèn)體系不完善是根本緣由生疏和學(xué)問(wèn)才可能在全社會(huì)提高電氣安全水平。電氣安全問(wèn)題不僅作為一項(xiàng)根本常識(shí)和制度讓人去生疏同時(shí)又作為一門(mén)技術(shù)去把握以科學(xué)的態(tài)度生疏它，用工作的手段去應(yīng)對(duì)它。課程將對(duì)問(wèn)題進(jìn)展論述學(xué)習(xí)，從理論和實(shí)踐兩方面對(duì)電氣安全問(wèn)題進(jìn)展分析爭(zhēng)論?！?—2電氣危害的危害。從發(fā)生危害的特征分：電氣事故和電磁污染。見(jiàn)P表1-13所示——電氣危害的種類及緣由一、供配電系統(tǒng)產(chǎn)生的電氣危害1⑴短路：電流大、升溫快，要求自動(dòng)裝置快速切除，否則產(chǎn)生的后果嚴(yán)峻。⑵過(guò)電壓：危害設(shè)備的絕緣，嚴(yán)峻者會(huì)導(dǎo)致短路。⑶絕緣老化：絕緣老化的結(jié)果，使系統(tǒng)牢靠性下降，威逼系統(tǒng)的安全運(yùn)行。2、對(duì)用電設(shè)備、環(huán)境和人員的危害：⑴電氣損害：可直接導(dǎo)致人員死亡、傷殘或二次事故。我國(guó)居民民用用電量在總用電量中所占比例僅為興旺1/31/81/111/22，但電擊事故卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)興旺國(guó)家。⑵電氣火災(zāi)：因接觸不良方式過(guò)載而引起的火災(zāi)。僅占2%-3。⑶電壓并常上升而造成用電設(shè)備的損壞。工安裝；加強(qiáng)運(yùn)行治理和維護(hù)等。二、雷電和靜電產(chǎn)生的電氣危害〔防雷措施：避雷針、線、網(wǎng)、帶、避雷器〕1雷電的危害〔200〔最高10000℃以上，危害極大，且會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓，危害設(shè)備及線路的安全。2、靜電的危害：主要是靜電產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)和高電壓，靜電電氣火災(zāi)的緣由之一，對(duì)電源設(shè)備的危害也很大。三、電氣危害的特點(diǎn)及規(guī)律1、電氣危害的特點(diǎn)：⑴非直觀性：看不見(jiàn)、聽(tīng)不到、嗅不著，本身不具備人們直觀所能識(shí)別的特征，危害的潛在性、隱蔽性。⑵途徑廣：由于供配電系統(tǒng)所處環(huán)境簡(jiǎn)單，電氣危害產(chǎn)生的和傳遞的途徑，防護(hù)格外困難。⑶能量范圍廣50mA⑷工作用時(shí)間長(zhǎng)短不一⑸不同危害之間的關(guān)聯(lián)性：絕緣破損→短路→火災(zāi)2、電氣危害的規(guī)律：⑴電氣危害總是伴隨著能量的非期望安排。⑵電氣危害的發(fā)生總是伴隨有電氣參數(shù)或特性的變化。變化：量值大小，特征、組合特性等,成為推斷某種危害是否發(fā)生的關(guān)鍵和依據(jù)?！?—3絕緣技術(shù)根底絕緣指用電介質(zhì)對(duì)帶電導(dǎo)體進(jìn)展封閉和隔離并使電能在設(shè)定的通道中傳輸?shù)募夹g(shù)措施根本的措也是保證其正常工作的根本條件盡可能降低電擊發(fā)生的可能性是預(yù)防措施而不是補(bǔ)救性下降，本節(jié)將爭(zhēng)論這些問(wèn)題。一、絕緣材料的電氣性能與耐熱性：1、絕緣材料的電氣性能：。本質(zhì)特征：材料中根本沒(méi)有可自由移動(dòng)的載流子。用途：對(duì)帶電導(dǎo)體進(jìn)展封閉、隔離。物態(tài)：氣體、液體、固體絕緣。絕緣按物態(tài)分為氣體絕緣和液體絕緣、固體絕緣三種。典型材料：空氣、變壓器油、塑料……現(xiàn)分別就其電氣性能爭(zhēng)論如下：電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗爭(zhēng)論電介質(zhì)的極化，電導(dǎo)和損耗是分析其電氣性能的根底，也是爭(zhēng)論絕緣材料老化的根底。1〕極化電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下所發(fā)生的束縛電荷的彈性位移和極性分子趨向的現(xiàn)象叫極化分有損極化與無(wú)損極化無(wú)損極化：中性分子在外電場(chǎng)作用下正、負(fù)電荷中心分別但外電場(chǎng)消逝后會(huì)重重合，無(wú)能量消耗，又稱彈性極化。有損極化：偶極子在外電場(chǎng)，作稱非彈性極化。電介質(zhì)等效電路的物理意義〔三個(gè)支路的解釋---課堂釋義。2〕電導(dǎo)反映電介質(zhì)導(dǎo)電力量大小介質(zhì)中少量載流子在電壓作用下發(fā)生的定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電流 電導(dǎo)電流〔泄漏電流。3〕介質(zhì)損耗交變電壓作用下絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生的有功功率損耗肯定條件下反映電介質(zhì)絕緣性能的優(yōu)劣和老化程度及速度的快慢。①介損機(jī)理探討。交變電壓作用下介質(zhì)中主要會(huì)產(chǎn)生電導(dǎo)〔泄漏〕損耗和極化損耗兩種現(xiàn)象。電導(dǎo)損耗即介質(zhì)中少量載流子在電壓作用下發(fā)生的定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電流，由此產(chǎn)生的損耗叫做電導(dǎo)損耗或泄漏損耗。極化損耗即有損極化產(chǎn)生的損耗。②介質(zhì)損耗角δ。介損功率與介質(zhì)體積、外加電壓等有關(guān)，不能表征材料性質(zhì)，介損角δ只與材料有關(guān)。工程上一般測(cè)量介損角正切值tanδ，稱為反映電介質(zhì)絕緣性能優(yōu)劣和老化程度及速度快慢。、絕緣材料的電氣參數(shù)絕緣電阻率ρ 與導(dǎo)體相反。介質(zhì)損耗因數(shù)。介電強(qiáng)度。指絕緣不被擊穿所能承受的最大電場(chǎng)強(qiáng)度，又稱介質(zhì)強(qiáng)度介質(zhì)介電強(qiáng)度受環(huán)境條件影響較大，如溫度、濕度、壓力等。舉例：正常3kV/mm?！不?、電介質(zhì)的老化：指絕緣材料由于受熱、電、氧、機(jī)械力、輻射、微生物等因素的不行逆的物理和化學(xué)變化性能和機(jī)械性能的惡化電老化：電介質(zhì)在電場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間作用下，會(huì)漸漸使其物理化學(xué)性能發(fā)生不行逆的劣化，最終導(dǎo)致介質(zhì)的擊穿。熱老化：絕緣材料在長(zhǎng)期受熱的狀況下，性能漸漸劣化，失去優(yōu)良的性能。每一種介質(zhì)均有最高的允許溫度，其值有耐熱性能打算，7個(gè)耐熱等級(jí)，見(jiàn)P8表1-23〕絕緣的受潮：絕緣的受潮導(dǎo)致電導(dǎo)及介質(zhì)損耗增大，這就會(huì)促使絕緣進(jìn)一步發(fā)熱并提高熱老化的速度，另外會(huì)使電老化發(fā)生，總之，對(duì)絕緣壽命不利！2、耐熱分級(jí)：在保證壽命的前提下，依據(jù)絕緣材料所能長(zhǎng)期承受的最高工作溫度，可將它們分為假設(shè)干等級(jí)。P81-2熱等級(jí)二、絕緣構(gòu)造及分類1、絕緣構(gòu)造的概念可理解為由絕緣材料所加工成的零件在電氣設(shè)備上的特定應(yīng)用方式。絕緣構(gòu)造按功能可分為工作絕緣和保護(hù)絕緣。2、按保護(hù)功能區(qū)分的絕緣形式根本絕緣。帶電部件上對(duì)觸電起根本保護(hù)作用的絕緣構(gòu)造〔介紹工作絕緣〕附加絕緣。為在根本絕緣損壞狀況下防止觸電而附加在根本絕緣之外的一種獨(dú)立絕緣構(gòu)造，又稱關(guān)心絕緣。雙重絕緣。由根本和附加絕緣共同構(gòu)成的絕緣構(gòu)造。根本絕緣和附加絕緣是可以分開(kāi)的，各自本身就是一個(gè)獨(dú)立的絕緣構(gòu)造。加強(qiáng)絕緣。相當(dāng)于雙重絕緣保護(hù)程度的單獨(dú)絕緣構(gòu)造，由一種或假設(shè)干種絕緣材料構(gòu)成，但不能分拆，是一個(gè)整體。三絕緣檢測(cè)與絕緣試驗(yàn)：1、絕緣檢測(cè)：絕緣檢測(cè)就是用儀器設(shè)備對(duì)設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)展測(cè)量。由于絕緣通過(guò)檢測(cè)覺(jué)察可能造成絕絕，局部放電的測(cè)量，泄露電流測(cè)量，溝通耐壓，直流耐壓，沖擊耐壓等。2：絕緣試驗(yàn)的目的在于覺(jué)察絕緣的缺陷，以準(zhǔn)時(shí)實(shí)行措施防患于未可分兩類：局部性或集中性缺陷；整體性或分布電氣設(shè)備的(特性試驗(yàn))如：絕緣電阻〔吸取比〕的測(cè)量，泄漏電流測(cè)量，介損測(cè)；另一類叫破壞性試驗(yàn)〔強(qiáng)度試驗(yàn)〕如：直流耐壓試驗(yàn)，溝通耐壓試驗(yàn)，沖擊耐壓試驗(yàn)等絕緣電阻和吸取比的測(cè)量：用兆歐表測(cè)量絕緣電阻和吸取比K，是一項(xiàng)簡(jiǎn)潔易行的絕緣試驗(yàn)方法，測(cè)試時(shí)在設(shè)備的上加上直流電壓，測(cè)量流過(guò)的電流及其變化，并以此推斷絕緣狀況。兆歐表的原理〔也叫絕緣電阻表見(jiàn)P101-4〕指針偏轉(zhuǎn)與電壓無(wú)關(guān)而僅與絕緣電阻有關(guān)！測(cè)試方法：①流過(guò)它的電流隨時(shí)間增長(zhǎng)而這個(gè)穩(wěn)定電流即為泄露電流。此現(xiàn)象為吸取電流大，吸取過(guò)程快，吸取現(xiàn)象不明顯，以此推斷絕緣的狀況。②絕緣電阻R〔以絕緣套管為例〕影響，應(yīng)在外表卷金屬線并接入屏蔽端，兆歐表轉(zhuǎn)速應(yīng)恒定在120r/min60s500v,1000v,2500v,5000v四種，1000v2500v1000v1000v3)吸取比的測(cè)量：對(duì)于電容量較大的設(shè)備如電機(jī)，變壓器等，可利用吸取比測(cè)量，依據(jù)其R∞隨時(shí)間的變化，以推斷絕緣狀況，通常測(cè)定加壓后15s60sR∞值，并將兩者比---吸取比：K=R60/R15。K1，假設(shè)嚴(yán)峻為絕緣受潮！測(cè)試目的與測(cè)試結(jié)果推斷：①受潮及污染狀況②行測(cè)試中應(yīng)留意的問(wèn)題：①兆歐表測(cè)試電壓的選取、測(cè)試前被試品的電源即對(duì)外的連線應(yīng)拆轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后接入，讀數(shù)穩(wěn)定后開(kāi)讀。②起，記錄當(dāng)時(shí)的溫度，濕度！、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量是推斷絕緣狀況的一種比較靈敏的方儀器是西林電橋，即西林電橋法。1〕〔以QSI型西林電橋?yàn)槔?1C：用CxRx250PF，3、4〔包括R3C4〕G流計(jì)，測(cè)量時(shí)，調(diào)整R3C4接線方式：①正接線：電橋C特點(diǎn)：操作安全，準(zhǔn)確度較高，但要求被試品不接地，適用于試驗(yàn)室不適用于現(xiàn)場(chǎng)。②D高壓，C特點(diǎn)：適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，接線簡(jiǎn)潔，但調(diào)試時(shí)操作人員處于高壓端，因此電橋本體應(yīng)對(duì)滴絕緣，國(guó)產(chǎn)QSI、測(cè)試目的與結(jié)果判別：等分布缺陷比較有效！補(bǔ)充：安全距離：電壓等級(jí)： 10kv35kv110kv220kv330kv500kv距離〔m〕: 0.7 1 1.5 3.0 4.0 5.0§1—4接地技術(shù)根底電氣“地”：可用作為參考電位且電容無(wú)窮大的物體。用作參〔這一點(diǎn)實(shí)際上不行能完全做到，電容無(wú)窮大：可供給或承受任意多的電荷。將電氣系統(tǒng)或裝置上導(dǎo)體的某一局部與電氣“地”進(jìn)展電氣連接的技術(shù)措施。二、接地的分類功能性接地、保護(hù)性接地、電磁兼容接地。1、功能性接地為保證系統(tǒng)〔設(shè)備〕正常工作，或?yàn)楸ＷC系統(tǒng)〔設(shè)備〕正確牢靠例如：系統(tǒng)中性點(diǎn)接地，單極直流輸電系統(tǒng)大地回流極接地。2、保護(hù)性接地以人身和〔或〕3、電磁兼容接地為到達(dá)電磁兼容的要求所作的接地。又稱高頻接地。三、接地裝置原理構(gòu)成及接地電阻1、構(gòu)成：由接地體〔金屬、接地線構(gòu)成體作用接地線作用：將接地體連接點(diǎn)引至地面以上并與接地系統(tǒng)或設(shè)備相連。2、接地電阻R——直流接地電阻；R——工頻接地電阻；aR——沖擊接地電阻；shU——接地點(diǎn)與無(wú)窮遠(yuǎn)大地參考點(diǎn)間直流電壓；EI——流入接地點(diǎn)的直流電流；Eα1。四、地電位與地面〔地中〕電位分布。相當(dāng)于等效電路圖中接地電阻下端電位。地面〔地中〕某一點(diǎn)電位：當(dāng)接地體有電流通過(guò)時(shí)，四周地面〔地中〕某一點(diǎn)以無(wú)窮遠(yuǎn)大地為參考點(diǎn)的實(shí)際電位。最高值等于等效電路圖中接地電阻上端電位。關(guān)于接地裝置的利用方式問(wèn)題§1—5環(huán)境技術(shù)根底一、環(huán)境技術(shù)與電氣安全的關(guān)系：電氣設(shè)備總是工作于某一特定的環(huán)境中，不同的環(huán)境狀況對(duì)電氣設(shè)備正常工作的牢靠性，使用壽命等，有不同的影響，我們把爭(zhēng)論電氣設(shè)備性能與環(huán)境狀況之間的關(guān)系的技術(shù)叫環(huán)境技術(shù)，明顯環(huán)境技術(shù)與電氣設(shè)備的電氣安全是親熱相關(guān)的。二、環(huán)境條件：我國(guó)傳統(tǒng)的稱謂為“環(huán)境條件”。IEC關(guān)于“外部條件”的概念內(nèi)涵更深刻，而環(huán)境條件屬于外部條件的一個(gè)組成局部。根本區(qū)分：是否包括環(huán)境中人及與人相關(guān)的因素。IEC“IEC母表示，第一個(gè)字母表示大類，其次個(gè)字母表示小類。通常第一個(gè)字母規(guī)定：A—環(huán)境B—使用狀況C—建筑物構(gòu)造其次個(gè)字母規(guī)定：A—溫度B—濕度C—高度D—水1、環(huán)境A：⑴環(huán)境溫度AA：分六級(jí)，即：AA1—AA6 如：AA1〔-60+5℃〕⑵環(huán)境濕度AB：分四級(jí)，即：10%、50%、75%、95%〔指相對(duì)濕度分〕⑶環(huán)境高度AC〔海拔高度AC—2023mAC—2023m以上⑷水AD：分為AD1—AD8，詳見(jiàn)P14

1-6⑸外來(lái)固體物AE：分AE1—AE4，見(jiàn)P15

1-7⑹腐蝕性或污染性物質(zhì)AF：分AF1—AF4，例AF1-可無(wú)視的。⑺沖擊AG：分AG1—AG3，例AG1-稍微。⑻振動(dòng)AH：分AH1—AH3，例AH3-猛烈振動(dòng)環(huán)境。⑼其他機(jī)械應(yīng)力AT⑽植物或霉菌AK⑾其它：動(dòng)物AL，雷擊AQ…2、使用狀況B：⑴人的力量BA⑵人體電阻BB⑶人與地電位接觸BC⑷緊急疏散條件BD⑸所加工或儲(chǔ)存物料的性質(zhì)BE3、建筑構(gòu)造C：⑴建筑材料CA；⑵建筑物設(shè)計(jì)CB三、環(huán)境試驗(yàn)：性能。環(huán)境試驗(yàn)分：自然暴露試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和人工模擬試驗(yàn)三種。自然暴露試驗(yàn)。最準(zhǔn)確，最難實(shí)施，很難重復(fù)，時(shí)效性最差?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。時(shí)效性較好，有肯定可重復(fù)性，結(jié)果可行度取決于試驗(yàn)內(nèi)容和方法。人工模擬試驗(yàn)?？呻S時(shí)