1、安全生产技术培训讲义（电气部分）安全技术电气安全 一、 电气安全概述二、 触电事故及其对策三、 电气防火防爆四、 防雷五、 静电危害防护六、 电磁辐射防护 一、电气安全概述 电在造福于人类的同时，也会给人类带来灾难。统计资料表明：在工伤事故中，电气事故占有不少的比例。例如：触电死亡人数占全部事故死亡人数的 5%左右。世界上每年电气事故伤亡人数不下几十万人。我国约每用 1.5 亿度电就触电死亡 1 人，而美、日等国约每用 2040 亿度电才触电死亡 1人。二、 触电事故及其对策触电事故的种类 电击 直接接触电击：触及正常状态下带电的带电体。间接接触电击：触及正常状态下不带电、而在故障下意外带电的
2、带电体。单线电击：人占在地面上，与一线接触。 （可以是直接或间接）两线电击：人与地面隔离，两手各触一线。 （可以是直接或间接；可以是两相，也可以是单相）跨步电压电击 电伤：电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属化、电气机械性伤害等。电流对人体的作用人本身就是一种电气设备，这是因为：人的整个神经系统是以电信号和电化学反应为基础的。上述电信号和电化学反应所涉及的能量是非常小的。人只要求正常功能所必要的电能，由于这个能量非常小，因此，系统功能很容易被破坏。电击致命原因 心室颤动 数秒数分钟（68 min） 死亡 窒息 窒息缺氧或中枢神经反射室颤. 特点:致命时间较长。1020 min。 电休克（昏迷） 由于中
3、枢神经反射造成体内功能障碍，昏迷时间长后的死亡。 电流效应的影响因素（一）电流值（工频）感知电流引起感觉的最小电流。如轻微针刺，发麻。平均（概率 50%） ，男：1.1 mA ；女：0.7 mA摆脱电流能自主摆脱带电体的最大电流。平均（概率 50%） ， 男：16mA； 女：10.5 mA最低（概率 0.5%） ，男： 9mA； 女： 6 mA室颤电流引起心室发生心室纤维性颤动的最小电流。I 颤 50 mA 适用于当 1s t 5s 时；I 颤 50/t mA 适用于当 0.01 s t 1s 时。电流效应的影响因素（二）电流持续时间t 吸收电能 伤害t 电流重合心脏易损（激）期，危险t 人体
4、电阻 人体电流 伤害t 中枢神经反射 危险电流效应的影响因素（三）电流途径不同途径，危险性不同，但没有不危险的途径。最危险的是：左手到前胸。判断危险性，既要看电流值，又要看途径。电流效应的影响因素（四）电流种类高频电流烧伤比工频电流严重，但电击的危险性较小。冲击电流指作用时间0.110ms 的电流。 种类：方脉冲、正弦波、电容放电脉冲。影响室颤的主要影响因素是 It 和 I2t 的值。 （I 有效值）直流电流持续时间心脏周期时，室颤阈值为交流的数倍；持续时间200 ms 时，室颤阈值与交流大致相同。电流效应的影响因素（五）个体特征因人而异，健康情况、健壮程度、性别、年龄。人体电阻人体电阻的数值
5、及影响因素变化范围皮肤表皮最外层角质层其厚度一般不超过 0.05 0.2mm，但其电阻率很大，可达1105 1106 m。但数十 V 即可击穿角质层，使人体阻抗急剧下降。除去角质层，干燥的情况下，人体电阻：10003000；潮湿的情况下，人体电阻： 500 800。影响因素 电气参数： U（接触电压） RP，I RP，f XCP； 皮肤表面状态： 潮湿、导电污物、伤痕、破损； 皮肤表面接触状态： 接触压力、面积。直接接触电击防护基本防护原则应使危险的带电体不会被有意或无意地触及。基本防护措施绝缘、屏护和间距间接接触电击防护防止间接接触电击的技术措施：保护接地（基本技术措施）保护接零（基本技术措
6、施）加强绝缘电气隔离不导电环境等电位联结特低电压漏电保护器 接地的基本概念种 类 故障接地；正常接地 （人为接地） ； 正常接地又分为： 工作接地 （兼作电流回路、保持零电位） 安全接地 （只在故障时发挥作用） 保护接地（IT 系统） 保护接地是最古老的电气安全措施。 保护接地是防止间接接触电击的基本安全技术措施保护接地（IT 系统）保护原理（适用于各种不接地网） RE 与 RP （人体电阻） 呈并联关系，且 RE / RP RE REZ， UP （人体电压）在安全范围内。保护接零（TN 系统）保护原理漏电单相短路单相短路电流 ISS单相短路保护元件动作迅速切断电源实现保护。应用与类型适用保护
7、接零适用于低压中性点直接接地的三相四线配电网。此系统中，凡因绝缘损坏而可能呈现危险对地电压的金属部分均应接零。三种方式：TN-S 系统、TN-C-S 系统、TN-C 系统TN-S可用于爆炸、火灾危险性较大或安全要求高的场所，宜用于独立附设变电站的车间。也适用于科研院所、计算机中心、通信局站等。正常工作条件下，外露导电部分和保护导体呈零电位最“干净”的系统。TN-C-S宜用于厂内设有总变电站，厂内低压配电场的所及民用楼房。TN-C可用于爆炸、火灾危险性不大，用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所。等电位联结 目的构成等电位空间主等电位联结（Main Equipotential Bondi
8、ng）在建筑物的进线处将 PE 干线、设备 PE 干线、进水管、总煤气管、采暖和空调竖管、建筑物构筑物金属构件和其他金属管道、装置外露可导电部分等相连结。辅助等电位联结（Supplementery Equipotential Bonding）在某一局部将上述管道构件相连结。 （作为补充，进一步提高安全水平）双重绝缘和加强绝缘 工作绝缘又称基本绝缘或功能绝缘，是保证电气设备正常工作和防止触电的基本绝缘。位于带电体与不可触及金属件之间。 保护绝缘又称附加绝缘，是在工作绝缘因机械破损或击穿等而失效的情况下，可防止触电的独立绝缘。位于不可触及金属件与可触及金属件之间。双重绝缘 是兼有工作绝缘和附加绝缘
9、的绝缘。 加强绝缘 是基本绝缘经改进，在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等防触电能力的单一绝缘。在构成上可以包含一层或多层绝缘材料。 识别和选用 具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于类设备。类设备无须再采取接地、接零等安全措施。标志：“回” 作为 类设备技术信息一部分。 手持电动工具应优先选用类设备。特低电压特低电压又称安全特低电压，是属于兼有直接接触电击和间接接触电击防护的安全措施。保护原理： 通过对系统中可能会作用于人体的电压进行限制，从而使触电时流过人体的电流受到抑制，将触电危险性控制在没有危险的范围内。 特低电压 额定值我国国家标准 GB3805-83安全电压规定了特低电压的系列：特
10、低电压额定值（工频有效值）的等级：42V、36V、24V、12V 和 6V选用：根据使用环境、人员和使用方式等因素确定。 特低电压&安全电源根据国际电工委员会相关的导则中有关慎用“安全”一词的原则，上述安全电压的说法仅作为特低电压保护型式的表示，即：不能认为仅采用了“安全”特低电压电源就能防止电击事故的发生！安全特低电压必须由安全电源供电。可以作为安全电源的主要有： 安全隔离变压器蓄电池及独立供电的柴油发电机即使在故障时仍能够确保输出端子上的电压不超过特低电压值的电子装置电源等。 全生产技术培训讲义（电气部分二）漏电保护漏电保护 利用漏电保护装置来防止电气事故的一种安全技术措施。漏电保护装置又
11、称为剩余电流保护装置，简称 RCD（Residual Current Operated Protective Device） 。漏电保护装置是一种低压安全保护电器。漏电保护装置的原理漏电保护装置的选用防止人身触电事故用于直接接触电击防护时：应选用额定动作电流为 30mA 及其以下的高灵敏度、快速型。需要安装漏电保护装置的场所（1）触电、防火要求较高的场所和新、改、扩建工程使用各类低压用电设备、插座，均应安装漏电保护器。 对新制造的低压配电柜（箱、屏） 、动力柜（箱） 、开关箱（柜） 、操作台、试验台， 以及机床、起重机械、各种传动机械等机电设备的动力配电箱，在考虑设备的过载、短路、失 压、断相
12、等保护的同时，必须考虑漏电保护。用户在使用以上设备时，应优先采用带漏电保护的电器设备 ；需要安装漏电保护装置的场所（2）建筑施工场所、临时线路的用电设备 ；手持式电动工具（除类外 、移动式生活日用电器（除类外） 、其他移动式机电设备，以及触电危险性大的用电设备，心须安装漏电保护器 ；潮湿、高温、金属占有系数大的场所及其他导电良好的场所，如机械加工、冶金、化工、船舶制造、纺织、电子、食品加工、酿造等行业的生产作业场所，以及锅炉房、水泵房、食堂、浴室、医院等辅助场所 。三、电气防火防爆1. 电气引燃源主要分为两类：危险温度电火花和电弧1） 危险温度（见下页图）2）电火花及电弧电火花电极之间的击穿放
13、电。大量电火花将汇集成电弧，电弧高温可达 8000，能使金属熔化、飞溅，构成火源。分为：工作火花正常时应无引燃危险，但异常时如：三相刀开关不同时闭合等事故火花短路、断线其他火花雷电、静电、电磁感应2. 危险物质1）分类（按爆炸性物质种类分类）爆炸性物质分三类类：矿井甲烷（CH4）类：爆炸性气体、蒸气类：爆炸性粉尘、纤维2） 分级、分组分级（按爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流比（MICR） ）分级：类爆炸性气体（分三级）：A ； B ； C类爆炸性粉尘（分两级）： A ； B名词解释最大试验安全间隙（MESG）两个容器由长为 25mm、宽（即间隙）为某值的接合面连通，
14、在规定试验条件下，一个容器内燃爆时，不致使另一个容器内燃爆的最大连通间隙。此参数是衡量爆炸性物品传爆能力的性能参数。最小点燃电流比（MICR）在温度为 2040，1atm，电压为 24V,电感为 95mH 的试验条件下，采用 IEC 标准火花发生器对空心电感组成的直流电路进行 3000 次的火花试验，能够点燃最易点燃混合物的最小电流。此最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比即最小点燃电流比。 分组（按引燃温度即自燃点）分组：类爆炸性气体（分 6 组）：T1、T2、T3、T4、T5、T6类爆炸性粉尘（分 3 组）：T11 、 T12 、 T13见表：爆炸性气体的分类、分级和分组见表：
15、爆炸性粉尘的分级和分组3. 危险环境（危险区域等级）1）气体、蒸气爆炸危险环境根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，对危险场所分区，分为：0 区、1 区、2 区。0 区（0 级危险区域） 正常运行时连续或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐内部液面上部空间。2 区（2 级危险区域）正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐外 3m 内。注意：释放源和通风条件的影响 释放源释放源是划分爆炸危险区域的基础。释放源分为：连续级释放源：连续释放、长时间释放或短时间频繁释放；一级释放源：正常运行时周期性释放或偶然释放；
16、二级释放源：正常运行时不释放或不经常且只能短时间释放；多级释放源：包含上述两种以上特征。通风条件通风条件是划分爆炸危险区域的重要因素。通风分为三种类型：自然通风一般机械通风局部机械通风图例：释放源接近地坪时易燃物质重于空气、通风不良的生产装置区4. 防爆电气设备和防爆电气线路防爆电气设备类型按照使用环境，防爆电气设备分成两类：类煤矿井下用电气设备；类工厂用电气设备。按防爆结构型式，防爆电气设备分为以下类型（括弧内字母为该类型标志字母）：(1) 隔爆型（d）(2) 增安型（e）(3) 充油型（o）(4) 充砂型（q）(5) 本质安全型（ia、ib）分为 ia 级和级ia在正常工作、发生一个故障及
17、发生两个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备，主要用于 0 区；ib正常工作及发生一个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备，主要用于 1 区。(6) 正压型（p）(7) 无火花型(n)(8) 特殊型（s）防爆电气设备的标志防爆型电气设备外壳的明显处，须设制清晰的永久性凸纹标志。设备铭牌的右上方应有明显的“Ex”标志。防爆标志表示法：防爆型式 类别 级别 组别例如：dBT3表示类 B 级 T3 组的隔爆型电气设备；iaAT5表示类 A 级 T5 组的 ia 级本质安全型电气设备。如有一种以上复合防爆型式，应先标出主体防爆型式，然后标出其他防爆型式。如 epBT4表示主体为增安型，并有正压型部件的
18、防爆型电气设备。粉尘防爆电气设备外壳的分类粉尘防爆电气设备外壳按其限制粉尘进入设备的能力分两类。尘密外壳：外壳防护等级为 IP6X，标志为 DT。防尘外壳：外壳防护等级为 IP5X，标志为 DP。 5. 电气防火防爆措施电气防火、防爆措施是综合性的措施。其他防火、防爆措施对于防止电气火灾和爆炸也是有效的。1） 消除或减少爆炸性混合物消除或减少爆炸性混合物属一般性防火防爆措施。例如:采取封闭式作业，防止爆炸性混合物泄漏；清理现场积尘，防止爆炸性混合物积累；设计正压室，防止爆炸性混合物侵入；采取开式作业或通风措施，稀释爆炸性混合物；在危险空间充填惰性气体或不活泼气体，防止形成爆炸性混合物；安装报警
19、装置，当混合物中危险物品的浓度达到其爆炸下限的 10 %时报警等。2）隔离和间距隔离是将电气设备分室安装，并在隔墙上采取封堵措施，以防止爆炸性混合物进入。10 kV 及其以下的变、配电室不得设在爆炸、火灾危险环境的正上方或正下方. 变、配电站是工业企业的动力枢纽，电气设备较多，而且有些设备工作时产生火花和较高温度，其防火、防爆要求比较严格。室外变、配电站与建筑物、堆场、储罐应保持规定的防火间距。露天变、配电装置不应设置在易于沉积可燃粉尘或可燃纤维的地方。 3）消除引燃源根据爆炸危险环境的特征和危险物的级别和组别选用电气设备和电气线路；保持电气设备和电气线路安全运行； 在爆炸危险环境，应尽量少用
20、携带式电气设备，少装插销座和局部照明灯。为了避免产生火花，在爆炸危险环境更换灯泡应停电操作。在爆炸危险环境内一般不应进行测量操作。4） 爆炸危险环境接地和接零爆炸危险环境的接地、接零比一般环境要求高。 接地、接零实施范围除生产上有特殊要求的以外，一般环境不要求接地(或接零)的部分仍应接地(或接零)。 整体性连接在爆炸危险环境，必须将所有设备的金属部分、金属管道、以及建筑物的金属结构全部接地(或接零)并连接成连续整体，以保持电流途径不中断。 保护导线单相设备的工作零线应与保护零线分开，相线和工作零线均应装有短路保护元件，并装设双极开关同时操作相线和工作零线。 5. 消防供电高度超过 24 m 的
21、医院、百货楼、展览楼、财政金融楼、电信楼等、省级邮政楼和高度超过50 m 的可燃物品厂房、库房，以及超过 4 000 个座位的体育馆，超过 2 500 个座位的会堂等大型公共建筑，其消防设备(如消防控制室、消防水泵、消防电梯、消防排烟设备、火灾报警装置、火灾事故照明、疏散指示标志和电动防火门窗、卷帘、阀门等)均应采用一级负荷供电。 消防用电设备配电线路应设置单独的供电回路。即要求消防用电设备配电线路与其他动力、照明线路(从低压配电室至最末一级配电箱)分开单独设置，以保证消防设备用电。消防配电设备应有明显标志。在有众多人员聚集的大厅及疏散出口处、高层建筑的疏散走道和出口处、建筑物内封闭楼梯间、防
22、烟楼梯间及其前室，以及消防控制室、消防水泵房等处应设置事故照明。6. 电气灭火1）触电危险和断电触电危险：电气设备或电气线路发生火灾，如果没有及时切断电源，扑救人员身体或所持器械可能接触带电部分而造成触电事故。使用导电的火灾剂，如水枪射出的直流水柱、泡沫灭火器射出的泡沫等射至带电部分，也可能造成触电事故。火灾发生后，电气设备可能因绝缘损坏而碰壳短路；电气线路可能因电线断落而接地短路，使正常时不带电的金属构架、地面等部位带电，也可能导致接触电压或跨步电压。因此，发现起火后，首先要设法切断电源！切断电源应注意以下几点：(1) 火灾发生后，由于受潮和烟熏，开关设备绝缘能力降低，因此，拉闸时最好用绝缘
23、工具操作。(2) 高压应先操作断路器而不应该先操作隔离开关切断电源，低压应先操作电磁启动器而不应该先操作刀开关切断电源，以免引起弧光短路。(3) 切断电源的地点要选择适当，防止切断电源后影响灭火工作。(4) 剪断电线时，不同相的电线应在不同的部位剪断，以免造成短路。剪断空中的电线时，剪断位置应选择在电源方向的支持物附近，以防止电线剪后断落下来，造成接地短路和触电事故。2）带电灭火安全要求(1) 应按现场特点选择适当的灭火器。二氧化碳灭火器、干粉灭火器的灭火剂都是不导电的，可用于带电灭火。泡沫灭火器的灭火剂(水溶液)不宜用于带电灭火。 （因其有一定的导电性，而且对电气设备的绝缘有影响）(2) 用
24、水枪灭火时宜采用喷雾水枪，这种水枪流过水柱的泄漏电流小，带电灭火比较安全。用普通直流水枪灭火时，为防止通过水柱的泄漏电流通过人体，可以将水枪喷嘴接地(即将水枪接入埋入接地体，或接向地面网络接地板，或接向粗铜线网络鞋套)；也可以让灭火人员穿戴绝缘手套、绝缘靴或穿戴均压服操作。(3) 人体与带电体之间保持必要的安全距离。用水灭火时，水枪喷嘴至带电体的距离：电压为 10 kV 及其以下者不应小于 3 m。 黄岛油库雷击事故，引发的大火烧了 104 小时才扑灭，死亡 19 人（其中消防人员 17 人） ；烧掉原油 3.6 万吨，油库区沦为一片废墟。直接和间接损失达 7 千万元。安全生产技术培训讲义（电
25、气部分三）雷电的种类直击雷带电积云与地面目标之间的强烈放电称为直击雷。感应雷感应雷也称为雷电感应或感应过电压。它分为: 静电感应雷和电磁感应雷。 静电感应雷是由于带电积云接近地面，在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。在带电积云与其他客体放电后，架空线路导线或导电凸出物顶部的电荷失去束缚，以大电流、高电压冲击波雷电波的形式，沿线路导线或导电凸出物极快地传播。又称为感应过电压（感应雷） 。感应过电压一般为 200300kV。最高可达 400500kV。雷电侵入波的传播速度在架空线路中约为 300m/s，在电缆中约为 150m/s 。电磁感应雷雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空
26、间产生迅速变化的强磁场 在邻近的导体上感应出很高的电动势。如系开口环状导体，开口处可能由此引起火花放电；如系闭合导体环路，环路内将产生很大的冲击电流；如闭合导体环路某处接触不良，局部发热危险温度。球 雷球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色光的火球。是一团处在特殊状态下的带电气体。其直径多为 20 cm 左右，运动速度约为 2 m/s，存在时间为数秒钟到数分钟。出现概率约为雷电放电次数的 2 %。 在雷雨季节，球雷可能从门、窗、烟囱等通道侵入室内。雷电参数雷电参数雷暴日、雷电流幅值、雷电流陡度、冲击过电压雷暴日只要一天之内能听到雷声的就算一个雷暴日。用年平均雷暴日数来衡量雷电活动的
27、频繁程度。单位 d/a，雷暴日数愈大，说明雷电活动愈频繁。例如：我国广东省的雷州半岛(琼州半岛）和海南岛一带雷暴日在 80 d/a 以上，北京、上海约为 40 d/a，天津、济南约为 30 d/a 等。我国把年平均雷暴日不超过 15 d/a 的地区划为少雷区，超过 40 d/a 划为多雷区。雷电的危害雷电具有电性质、热性质和机械性质等三方面的破坏作用。建筑物防雷的分类建筑物按其重要性、生产性质、遭受雷击的可能性和后果的严重性分为三类。1. 第一类防雷建筑物制造、使用或储存炸药、火药、起爆药、火工品等大量危险物质的建筑物，遇电火花会引起爆炸，从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物。2. 第二类防雷建
28、筑物(1) 国家级重点文物保护的建筑物；(2) 国家级的会堂、办公楼、档案馆、大型展览馆、国际机场、大型火车站、国际港口客运站、国宾馆、大型旅游建筑和大型体育场等。(3) 国家级计算中心、通信枢纽，以及对国民经济有重要意义的装有大量电子设备的建筑物。(4) 制造、使用和储存爆炸危险物质，但电火花不易引起爆炸，或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物，如油漆制造车间、氧气站、易燃品库等。2 区、11 区及某些 1 区属于第二类防雷建筑物。(5) 有爆炸危险的露天气罐和油罐。(6) 年预计雷击次数大于 0.06 次的部、省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物。(7) 年预计雷击次数大于 0.3
29、次的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。3. 第三类防雷建筑物(1) 省级重点文物保护的建筑物和省级档案馆。(2) 年预计雷击次数等于和大于 0.012 次，小于和等于 0.06 次的部、省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物。(3) 年预计雷击次数大于和等于 0.06 次，小于和等于 0.3 次的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。(4) 年预计雷击次数大于和等于 0.06 次的一般性工业建筑物。(5) 考虑到雷击后果和周围条件等因素，确定需要防雷的 21 区、22 区、23 区火灾危险环境的建筑物。(6) 年平均雷暴日 15 da 以上地区，高度为 15 m 及其以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。年平均雷暴日 15 da 及 15 da 以下地区，高度为 20 m 及 20 m 以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。防雷装置避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器都是经常采用的防雷装置。一套完整的防雷装置包括：接闪器、引下线和接地装置。上述的针、线、网、带都只是接闪器。避雷器是一专门的防雷装置。接闪器
