2014年安全工程師《生產(chǎn)技術(shù)》考點(diǎn):機(jī)械行業(yè)安全概要(16)

　　第四節(jié) 電氣裝置安全技術(shù)

　　一、變配電站安全

　　變配電站是企業(yè)的動(dòng)力樞紐。變配電站裝有變壓器、互感器、避雷器、電力電容器、高低壓開關(guān)、高低壓母線、電纜等多種高壓設(shè)備和低壓設(shè)備。變配電站發(fā)生事故，不僅使整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)不能正常進(jìn)行，還可能導(dǎo)致火災(zāi)和人身傷亡事故。

　　1.變配電站位置

　　變配電站位置應(yīng)符合供電、建筑、安全的基本原則。從安全角度考慮，變配電站應(yīng)避開易燃易爆環(huán)境;變配電站宜設(shè)在企業(yè)的上風(fēng)側(cè)，并不得設(shè)在容易沉積粉塵和纖維的環(huán)境;變配電站不應(yīng)設(shè)在人員密集的場所。變配電站的選址和建筑應(yīng)考慮滅火、防蝕、防污、防水、防雨、防雪、防振的要求。地勢低洼處不宜建變配電站。變配電站應(yīng)有足夠的消防通道并保持暢通。

　　2.建筑結(jié)構(gòu)

　　高壓配電室、低壓配電室、油浸電力變壓器室、電力電容器室、蓄電池室應(yīng)為耐火建筑。蓄電池室應(yīng)隔離。室內(nèi)油量600kg以上的充油設(shè)備必須有事故蓄油設(shè)施。儲(chǔ)油坑應(yīng)能容納100%的油。

　　變配電站各間隔的門應(yīng)向外開啟;門的兩面都有配電裝置時(shí)，應(yīng)兩邊開啟。門應(yīng)為非燃燒體或難燃燒體材料制作的實(shí)體門。長度超過7m的高壓配電室和長度超過10m的低壓配電室至少應(yīng)有兩個(gè)門。

　　3.間距、屏護(hù)和隔離

　　變配電站各部間距和屏護(hù)應(yīng)符合專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。室外變、配電裝置與建筑物應(yīng)保持規(guī)定的防火間距。室內(nèi)充油設(shè)備油量60kg以下者允許安裝在兩側(cè)有隔板的間隔內(nèi)，油量60―600kg者須裝在有防爆隔墻的間隔內(nèi)，600kg以上者應(yīng)安裝在單獨(dú)的間隔內(nèi)。

　　4.通道

　　變配電站室內(nèi)各通道應(yīng)符合要求。高壓配電裝置長度大于6m時(shí)，通道應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口;低壓配電裝置兩個(gè)出口間的距離超過15m時(shí)，應(yīng)增加出口。

　　5.通風(fēng)

　　蓄電池室、變壓器室、電力電容器室應(yīng)有良好的通風(fēng)。

　　6.封堵

　　門窗及孔洞應(yīng)設(shè)置網(wǎng)孔小于10mmXlomm的金屬網(wǎng)，防止小動(dòng)物鉆入。通向站外的孔洞、溝道應(yīng)予封堵。

　　7.標(biāo)志

　　變配電站的重要部位應(yīng)設(shè)有“止步，高壓危險(xiǎn)!”等標(biāo)志。

　　8.聯(lián)鎖裝置

　　斷路器與隔離開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)之間、電力電容器的開關(guān)與其放電負(fù)荷之間應(yīng)裝有可靠的聯(lián)鎖裝置。

　　9.電氣設(shè)備正常運(yùn)行

　　電流、電壓、功率因數(shù)、油量、油色、溫度指示應(yīng)正常;連接點(diǎn)應(yīng)無松動(dòng)、過熱跡象;門窗、圍欄等輔助設(shè)施應(yīng)完好;聲音應(yīng)正常，應(yīng)無異常氣味;瓷絕緣不得掉瓷、有裂紋和放電痕跡并保持清潔;充油設(shè)備不得漏油、滲油。

　　10.安全用具和滅火器材

　　變配電站應(yīng)備有絕緣桿、絕緣夾鉗、絕緣靴、絕緣手套、絕緣墊、絕緣站臺(tái)、各種標(biāo)示牌、臨時(shí)接地線、驗(yàn)電器、腳扣、安全帶、梯子等各種安全用具。變配電站應(yīng)配備可用于帶電滅火的滅火器材。

　　11.技術(shù)資料

　　變配電站應(yīng)備有高壓系統(tǒng)圖、低壓系統(tǒng)圖、電纜布線圖、二次回路接線圖、設(shè)備使用說明書、試驗(yàn)記錄、測量記錄、檢修記錄、運(yùn)行記錄等技術(shù)資料。

　　12.管理制度

　　變配電站應(yīng)建立并執(zhí)行各項(xiàng)行之有效的規(guī)章制度，如工作票制度、操作票制度、工作許可制度、工作監(jiān)護(hù)制度、值班制度、巡視制度、檢查制度、檢修制度及防火責(zé)任制、崗位責(zé)任制等規(guī)章制度。

　　二、主要變配電設(shè)備安全

　　除上述變配電站的一般安全要求外，變壓器等設(shè)備尚需滿足以下安全要求。

　　1.電力變壓器

　　(1)變壓器的安裝

　　1)變壓器各部件及本體的固定必須牢固。

　　2)電氣連接必須良好，鋁導(dǎo)體與變壓器的連接應(yīng)采用銅鋁過渡接頭。

　　3)在不接地的10kV系統(tǒng)中，變壓器的接地一般是其低壓繞組中性點(diǎn)、外殼及其閥型避雷器三者共用的接地(見圖2-13)。接地必須良好，接地線上應(yīng)有可斷開的連接點(diǎn)。

　　4)變壓器防爆管噴口前方不得有可燃物體。

　　5)位于地下的變壓器室的門、變壓器室通向配電裝置室的門、變壓器室之間的門均應(yīng)為防火門。

　　6)居住建筑物內(nèi)安裝的油浸式變壓器，單臺(tái)容量不得超過400kV•A。

　　7)10kV變壓器殼體距門不應(yīng)小于1m，距墻不應(yīng)小于0.8m(裝有操作開關(guān)時(shí)不應(yīng)小于1.2m)。

　　8)采用自然通風(fēng)時(shí)，變壓器室地面應(yīng)高出室外地面1.1m。

　　9)室外變壓器容量不超過315kV•A者可柱上安裝，315kV•A以上者應(yīng)在臺(tái)上安裝;一次引線和二次引線均應(yīng)采用絕緣導(dǎo)線;柱上變壓器底部距地面高度不應(yīng)小于2.5m，裸導(dǎo)體距地面高度不應(yīng)小于3.5m;變壓器臺(tái)高度一般不應(yīng)低于0.5m，其圍欄高度不應(yīng)低于1.7m，變壓器殼體距圍欄不應(yīng)小于 1m，變壓器操作面距圍欄不應(yīng)小于2m。

　　10)變壓器室的門和圍欄上應(yīng)有“止步，高壓危險(xiǎn)”的明顯標(biāo)志。

　　(2)變壓器的運(yùn)行

　　運(yùn)行中變壓器高壓側(cè)電壓偏差不得超過額定值的±5%，低壓最大不平衡電流不得超過額定電流的25%。上層油溫一般不應(yīng)超過85℃;冷卻裝置應(yīng)保持正常，呼吸器內(nèi)吸潮劑的顏色應(yīng)為淡藍(lán)色;通向氣體繼電器的閥門和散熱器的閥門應(yīng)在打開狀態(tài)，防爆管的膜片應(yīng)完整，變壓器室的門窗、通風(fēng)孔、百葉窗、防護(hù)網(wǎng)、照明燈應(yīng)完好;室外變壓器基礎(chǔ)不得下沉，電桿應(yīng)牢固，不得傾斜。

　　干式變壓器的安裝場所應(yīng)有良好的通風(fēng)，且空氣相對濕度不得超過70%。

　　2.高壓開關(guān)

　　高壓開關(guān)主要包括高壓斷路器、高壓負(fù)荷開關(guān)和高壓隔離開關(guān)。高壓開關(guān)用以完成電路的轉(zhuǎn)換，有較大的危險(xiǎn)性。

　　(])高壓斷路器。高壓斷路器是高壓開關(guān)設(shè)備中最重要、最復(fù)雜的開關(guān)設(shè)備。高壓斷路器有強(qiáng)力滅弧裝置，既能在正常情況下接通和分?jǐn)嘭?fù)荷電流，又能借助繼電保護(hù)裝置在故障情況下切斷過載電流和短路電流。

　　斷路器分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，如電弧不能及時(shí)熄滅，不但斷路器本身可能受到嚴(yán)重?fù)p壞，還可能迅速發(fā)展為弧光短路，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的事故。

　　按照滅弧介質(zhì)和滅弧方式，高壓斷路器可分為少油斷路器、多油斷路器、真空斷路器、六氟化硫斷路器、壓縮空氣斷路器、固體產(chǎn)氣斷路器和磁吹斷路器。

　　高壓斷路器必須與高壓隔離開關(guān)或隔離插頭串聯(lián)使用，由斷路器接通和分?jǐn)嚯娏?，由隔離開關(guān)或隔離插頭隔斷電源。因此，切斷電路時(shí)必須先拉開斷路器，后拉開隔離開關(guān);

　　接通電路時(shí)必須先合上隔離開關(guān)，后合上斷路器。為確保斷路器與隔離開關(guān)之間的正確操作順序，除嚴(yán)格執(zhí)行操作制度外，10kV系統(tǒng)中常安裝機(jī)械式或電磁式聯(lián)鎖裝置。

　　(2)高壓隔離開關(guān)。高壓隔離開關(guān)簡稱刀閘。隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，不能用來接通和分?jǐn)嘭?fù)荷電流，更不能用來切斷短路電流。隔離開關(guān)主要用來隔斷電源，以保證檢修和倒閘操作的安全。

　　隔離開關(guān)安裝應(yīng)當(dāng)牢固，電氣連接應(yīng)當(dāng)緊密、接觸良好，與銅、鋁導(dǎo)體連接須采用銅鋁過渡接頭。

　　隔離開關(guān)不能帶負(fù)荷操作。拉閘、合閘前應(yīng)檢查與之串聯(lián)安裝的斷路器是否在分閘位置。

　　運(yùn)行中的高壓隔離開關(guān)連接部位溫度不得超過75℃，機(jī)構(gòu)應(yīng)保持靈活。

　　(3)高壓負(fù)荷開關(guān)。高壓負(fù)荷開關(guān)有比較簡單的滅弧裝置，用來接通和斷開負(fù)荷電流。負(fù)荷開關(guān)必須與有高分?jǐn)嗄芰Φ母邏喝蹟嗥髋浜鲜褂茫扇蹟嗥髑袛喽搪冯娏?。高壓?fù)荷開關(guān)分?jǐn)嘭?fù)荷電流時(shí)有強(qiáng)電弧產(chǎn)生，’因此，其前方不得有可燃物。

　　三、配電柜(箱)

　　配電柜(箱)分動(dòng)力配電柜(箱)和照明配電柜(箱)，是配電系統(tǒng)的末級(jí)設(shè)備。

　　1.配電柜(箱)安裝

　　(1)配電柜(箱)應(yīng)用不可燃材料制作。

　　(2)觸電危險(xiǎn)性小的生產(chǎn)場所和辦公室，可安裝開啟式的配電板。

　　(3)觸電危險(xiǎn)性大或作業(yè)環(huán)境較差的加工車間、鑄造、鍛造、熱處理、鍋爐房、木工房等場所，應(yīng)安裝封閉式箱柜。

　　(4)有導(dǎo)電性粉塵或產(chǎn)生易燃易爆氣體的危險(xiǎn)作業(yè)場所，必須安裝密閉式或防爆型的電氣設(shè)施。

　　(5)配電柜(箱)各電氣元件、儀表、開關(guān)和線路應(yīng)排列整齊、安裝牢固、操作方便，柜(箱)內(nèi)應(yīng)無積塵、積水和雜物。

　　(6)落地安裝的柜(箱)底面應(yīng)高出地面50-100mm，操作手柄中心高度一般為1.2-1.5m，柜(箱)前方0.8-1.2m的范圍內(nèi)無障礙物。

　　(7)保護(hù)線連接可靠。

　　(8)柜(箱)以外不得有裸帶電體外露，裝設(shè)在柜(箱)外表面或配電板上的電氣元件，必須有可靠的屏護(hù)。

　　2.配電柜(箱)運(yùn)行

　　配電柜(箱)內(nèi)各電氣元件及線路應(yīng)接觸良好、連接可靠，不得有嚴(yán)重發(fā)熱、燒損現(xiàn)象。配電柜(箱)的門應(yīng)完好，門鎖應(yīng)有專人保管。

　　四、用電設(shè)備和低壓電器

　　1.電氣設(shè)備外殼防護(hù)

　　電氣設(shè)備的外殼防護(hù)包括：固體異物進(jìn)入殼內(nèi)設(shè)備的防護(hù)、人體觸及內(nèi)部危險(xiǎn)部件的防護(hù)、水進(jìn)入內(nèi)部的防護(hù)。

　　外殼防護(hù)等級(jí)按如下方法標(biāo)志：

　　第一位特征數(shù)字所代表的防護(hù)等級(jí)見表2―13;第二位特征數(shù)字所代表的防護(hù)等級(jí)見表2―14。不要求規(guī)定特征數(shù)字時(shí)，其位置由字母“X”代替;附加字母和(或)補(bǔ)充字母可省略。

　　2.手持電動(dòng)工具和移動(dòng)式電氣設(shè)備

　　手持電動(dòng)工具包括手電鉆、手砂輪、沖擊電鉆、電錘、手電鋸等工具。移動(dòng)式設(shè)備包括蛙夯、振搗器、水磨石磨平機(jī)等電氣設(shè)備，其安全使用條件如下。

　　(1)Ⅱ類、Ⅲ類設(shè)備沒有保護(hù)接地或保護(hù)接零的要求;I類設(shè)備必須采取保護(hù)接地或保護(hù)接零措施。設(shè)備的保護(hù)線應(yīng)接保護(hù)干線。

　　(2)移動(dòng)式電氣設(shè)備的保護(hù)零線(或地線)不應(yīng)單獨(dú)敷設(shè)，而應(yīng)當(dāng)與電源線采取同樣的防護(hù)措施，即采用帶有保護(hù)心線的橡皮套軟線作為電源線。電源線不得有破損或龜裂，中間不得有接頭，電源線與設(shè)備之間的防止拉脫的緊固裝置應(yīng)保持完好。設(shè)備的軟電纜及其插頭不得任意接長、拆除或調(diào)換。

　　(3)移動(dòng)式電氣設(shè)備的電源插座和插銷應(yīng)有專用的接零(地)插孔和插頭，

　　(4)一般場所，手持電動(dòng)工具應(yīng)采用Ⅱ類設(shè)備;如果使用I類工具，則應(yīng)在電線路中采用額定剩余動(dòng)作電流不大于30mA的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器、隔離變壓器等保護(hù)措施，在潮濕或金屬構(gòu)架上等導(dǎo)電性能良好的作業(yè)場所，應(yīng)使用Ⅱ類或Ⅲ類設(shè)備。在鍋爐內(nèi)、金屬容器內(nèi)、管道內(nèi)等狹窄的特別危險(xiǎn)場所，應(yīng)使用Ⅲ類設(shè)備。如果使用Ⅱ類設(shè)備，則必須裝設(shè)額定漏電動(dòng)作電流不大于15mA、動(dòng)作時(shí)間不大于0.1s的漏電保護(hù)器，而且，Ⅲ類設(shè)備的隔離變壓器、Ⅱ類設(shè)備的漏電保護(hù)器以及Ⅱ、Ⅲ類設(shè)備控制箱和電源連接器等必須放在作業(yè)場所的外面。在狹窄作業(yè)場所操作時(shí)，應(yīng)有人在外監(jiān)護(hù)。

　　(5)使用I類設(shè)備應(yīng)配用絕緣手套、絕緣鞋、絕緣墊等安全用具。

　　(6)設(shè)備的電源開關(guān)不得失靈、不得破損并應(yīng)安裝牢固，接線不得松動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)靈活。

　　(7)絕緣電阻合格，帶電部分與可觸及導(dǎo)體之間的絕緣電阻I類設(shè)備不低于2MΩ，Ⅱ類設(shè)備不低于7MΩ。

　　3.電焊設(shè)備

　　手工電弧焊應(yīng)用很廣，其危險(xiǎn)因素也比較多。其主要安全要求如下：

　　(1)電弧熄滅時(shí)焊鉗電壓較高，為了防止觸電及其他事故，電焊工人應(yīng)當(dāng)戴帆布手套、穿膠底鞋。在金屬容器中工作時(shí)，還應(yīng)戴上頭盔、護(hù)肘等防護(hù)用品。電焊工人的防護(hù)用品還應(yīng)能防止燒傷和射線傷害。

　　(2)在高度觸電危險(xiǎn)環(huán)境中進(jìn)行電焊時(shí)，可以安裝空載自停裝置。

　　(3)固定使用的弧焊機(jī)的電源線與普通配電線路同樣要求，移動(dòng)使用的弧焊機(jī)的電源線應(yīng)按臨時(shí)線處理?；『笝C(jī)的二次線路最好采用兩條絕緣線。

　　(4)弧焊機(jī)的電源線上應(yīng)裝設(shè)隔離電器、主開關(guān)和短路保護(hù)電器。

　　(5)電焊機(jī)外露導(dǎo)電部分應(yīng)采取保護(hù)接零(或接地)措施。為了防止高壓竄入低壓造成的危險(xiǎn)和危害，交流弧焊機(jī)二次側(cè)應(yīng)當(dāng)接零(或接地)。但必須注意二次側(cè)接焊鉗的――端是不允許接零或接地的，二次側(cè)的另一條線也只能一點(diǎn)接零(或接地)，以防止部分焊接電流經(jīng)其他導(dǎo)體構(gòu)成回路。

　　(6)弧焊機(jī)一次絕緣電阻不應(yīng)低于1MΩ，二次絕緣電阻不應(yīng)低于0.5MΩ。弧焊機(jī)應(yīng)安裝在干燥、通風(fēng)良好處，不應(yīng)安裝在易燃易爆環(huán)境、有腐蝕性氣體的環(huán)境、有嚴(yán)重塵垢的環(huán)境或劇烈振動(dòng)的環(huán)境。室外使用的弧焊機(jī)應(yīng)采取防雨雪措施，工作地點(diǎn)下方有可燃物晶時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?/P>

　　(7)移動(dòng)焊機(jī)時(shí)必須停電。

　　4.低壓保護(hù)電器.

　　低壓保護(hù)電器主要用來獲取、轉(zhuǎn)換和傳遞信號(hào)，并通過其他電器對電路實(shí)現(xiàn)控制。熔斷器和熱繼電器屬于最常見的低壓保護(hù)電器。

　　(1)熔斷器。熔斷器有管式熔斷器、插式熔斷器、螺塞式熔斷器等多種形式。管式熔斷器有兩種：一種是纖維材料管，由纖維材料分解大量氣體滅弧;一種是陶瓷管，管內(nèi)填充石英砂，由石英砂冷卻和熄滅電弧。管式熔斷器和螺塞式熔斷器都是封閉式結(jié)構(gòu)，電弧不容易與外界接觸，適用范圍較廣。管式熔斷器多用于大容量的線路。螺塞式熔斷器和插式熔斷器用于中、小容量線路。

　　熔斷器熔體的熱容量很小，動(dòng)作很快，宜于用作短路保護(hù)元件。在照明線路及其他沒有沖擊載荷的線路中，熔斷器也可用作過載保護(hù)元件。

　　熔斷器的防護(hù)型式應(yīng)滿足生產(chǎn)環(huán)境的要求，其額定電壓符合線路電壓，其額定電流滿足安全條件和工作條件的要求，其極限分?jǐn)嚯娏鞔笥诰€路上可能出現(xiàn)的最大故障電流。

　　對于單臺(tái)籠型電動(dòng)機(jī)，熔體額定電流按式(2--4)選取：

　　IFU=(1.5～2.5)IN(2--4)

　　式中IFU――熔體額定電流，A;

　　IN――電動(dòng)機(jī)額定電流，A。

　　對于沒有沖擊負(fù)荷的線路，熔體額定電流可按式(2--5)選?。?/P>

　　IFU=(0.85～1)Iw(2--5)

　　式中Iw――線路導(dǎo)線許用電流，A。

　　同一熔斷器可以配用幾種不同規(guī)格的熔休，但熔體的額定電流不得超過熔斷器的額定電流。熔斷器各接觸部位應(yīng)接觸良好。爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境不得裝設(shè)電弧可能與周圍介質(zhì)接觸的熔斷器，一般環(huán)境也必須考慮防止電弧飛出的措施。不得輕易改變?nèi)垠w的規(guī)格，不得使用不明規(guī)格的熔體。

　　(2)熱繼電器。熱繼電器也是利用電流的熱效應(yīng)制成的。它主要由熱元件、雙金屬片、控制觸頭等組成。熱繼電器的熱容量較大，動(dòng)作不快，只用于過載保護(hù)。

　　熱元件的額定電流原則上按電動(dòng)機(jī)的額定電流選取。對于過載能力較低的電動(dòng)機(jī)，如果啟動(dòng)條件允許，可按其額定電流的60%～80%選取;對于工作繁重的電動(dòng)機(jī)，可按其額定電流的110%～125%選取;對于照明線路，可按負(fù)荷電流的0.85～1倍選取。