电气安全和电气生产环境保护知识

第11章 电气安全与电气生产环境保护知识内容提要电给人类的发展和进步带来了极大的动力，但是由于人们对电在使用过程中的危害认识不足，防护措施不到位，也使电给人类带来了不同程度的损失和危害，甚至灾难。因此电气安全知识的学习对于维修电工而言是一项基本技能，违反安全用电规程将会导致人身伤亡和设备损毁事故，同时，因为电力的迅速开发和使用也给自然、生态和人类的生存环境带来了巨大的威胁和危害。本章的前半部分主要阐述了安全用电的意义、电工应该具备的安全知识、触电急救的方法和接地与接零概念、适用范围以及电气文明生产基本知识等。本章的后半部分主要介绍了电气生产环境保护知识，希望通过这些内容的学习使大家在用电时加强对周围环境的保护意识。11.1 电气安全知识1.安全用电的意义当电气设备和用电部门的迅速增加，安全用电管理工作没有及时跟上；当电力系统的设计、安装存在质量问题；当电气设备的制造与维修不合规范；当电工操作人员在缺少防护措施情况下进行操作或当操作人员使用不符合安全要求的设备和工具，特别是操作人员违反安全操作规程以及发生其他一些意外时都可能造成用电事故。我国目前平均每人的用电量不及发达国家的1/10，而触电死亡事故却是他们的数十倍。用电事故可分为人身事故和设备事故。人身事故就是通常所说的人身触电事故。触电事故最为严重，最容易造成人的死亡。据有关资料统计，触电事故的死亡率占触电伤亡人数的30%40%。我国每年因触电而死亡的人数，仅次于交通事故，约占各类事故总死亡人数的10%。设备事故除了造成电气设备本身损坏外，还能引起产品质量事故，重大停电、停工、停产事故，严重的还会酿成电气火灾和爆炸事故。电气事故的受害者，轻者受伤、致残，重者死亡。电气事故给国家造成巨大的经济损失。可以说，用电的安全关系到国计民生，影响到千家万户。用电的安全意义在于尽量避免或减少电气事故的发生，一旦发生电气事故，应采取有效措施迅速处理，尽一切可能避免或减少人身伤亡和财产损失。安全用电要求电气工作人员、生产工作人员以及其他用电人员遵守有关安全用电的规定在既定的环境条件下，采取必要的防护措施，在保证人身及设备安全的前提下正确用电。2.电工安全知识（1）.电工必须具备的基本素质1）.电工必须精神正常、身体健康，凡患有高血压、心脏病、神经病及五官、四肢不健全者不能从事电工工作。2）.电工必须具有正确的工作态度，工作中应保持清醒的头脑、高度的责任心和警惕性。3）.电工作业安全工作规程以及其他专业规程是安全从事电气工作的基本法规，电工必须认真学习和掌握其有关内容，并在工作中严格贯彻执行。4）.电工必须掌握触电紧急救护的方法。（2）.一般安全用电常识l）.禁止用湿手接触带电的开关、灯座、导线等，禁止电器在带电状态下用湿布揩、擦。2）.禁止采用相线的一相和大地直接作零线来安装用电器具，防止有人拔出接地零线造成触电。3）.禁止在电线、电动机和电气设备上堆放杂物或生活用品，人不可在电动机或电气设备上站立。4）.使用电熨斗、洗衣机、电风扇等家用电器时，应将外壳保护接地线可靠的接地，并且一个插座上不能插接功率过大的用电器具。5）.更换保险丝时，不可随意加大规格或用铜导线代替。6）.在搬动可移动电器时，应先切断电源后搬运。7）.堆放物资、安装设备时，要与带电设备或电源线保持一定的安全距离。8）.不具备电气知识和技术的人员不能安装和拆卸电气设备及线路。9）.选用安全电压的依据是安全电压国家标准（GB3805-83）。安全电压的选用必须考虑用电场所和用电器具对安全的影响。机床照明、移动行灯、手持电动工具以及潮湿场所的电气设备，使用安全电压为36V。凡工作地点狭窄、工作人员活动困难，周围有大面积接地导体或金属构架（例如在金属容器内），存在高度触电危险的环境以及特别的场所，都应采用12V为安全电压。10）.雷雨天气，不能靠近高压电杆、高压铁塔，以防发生跨步电压触电。万一步入跨步电压地区，千万不可奔跑，应立即用单脚或双脚并拢跳出10m以外。（3）.电气消防知识当发生电气火灾时，不可用水或泡沫灭火器灭火，应用沙土、二氧化碳或四氯化碳气体灭火器灭火；当电气设备或线路发生火警时，应尽快切断电源防止发生触电事故；灭火和救护时应注意，不可使身体或手持的灭火器材接触带电的电气设备及线路。11.2触电急救11.2.1 触电的种类及触电电流对人体的影响人体是导电体，当人体与带电部位接触构成回路时，就会有电流流过人体，这就是常说的触电。人体触电会造成电击或电伤。电击是指电流通过人体，使内部组织受到损伤，造成人体发热、发麻、肌肉抽搐，神经麻痹，心室颤动，以致呼吸窒息、心脏停止跳动而死亡。电伤是指电流对身体外部造成的局部伤害。由于电流的热效应、化学效应以及熔化蒸发的金属微粒对人体的侵蚀，引起皮肤的灼伤、烙伤，造成肌肉和神经的坏死，严重的导致死亡。触电事故说明电流对人体有危害，经过大量的实验和研究表明，电流对人体的危害程度还与以下因素有关：1.通过人体的电流强度。不同强度的电流对人体危害程度不同。人体通过1mA、50Hz交流电或5mA直流电，就有麻痛的感觉，人体最小感知电流为0.5mA、50Hz的交流电。人体通过10mA以内的交流电，触电者尚能摆脱电源，超过50mA就有生命危险，达到100mA足以致人死亡。女性的感知电流和摆脱电流约比男性低1/3；小孩的摆脱电流较低，遭受电击时比成人危险。2.通过人体电流的时间。电流作用于人体的时间越长，对人体的危害越严重。例如50Hz、50mA的交流电持续时间为10秒钟，还没有生命危险；若超过几十秒，必将引起心室颤动，心跳停止而致死。3.人体的电阻值。人体的电阻值通常在10k100k之间，不同的人在不同的情况下有很大的差异，最小阻值可在1k以下。人体的电阻越小，触电时通过的电流越大，对人的危害也越大。4.加在人体上的电压。人体接触的电压越高，通过人体的电流越大，对人体的危害越严重。220V、380V交流电压引起触电死亡人数占整个触电死亡人数的大多数，36V以下的交流电对人体没有严重威胁，规定为安全电压。5.通过人体电流的频率。一般人体对直流电的抵抗能力较交流电高，高频电流对人体的危害较50Hz交流电小，40Hz60Hz的交流电对人的危害最大。除此以外，人体触电造成的损害还与人体自身的状态、触电时的环境有关，特别是在潮湿、炎热条件下触电的危险性较大。11.2.2 触电形式1.单相触电人体触及一根相线引起的触电称为单相触电，此时人体承受相电压。如图11-1所示。因为一般情况下，人总是站在地面上，在没有防护措施的情况下检修带电线路、电器设备，稍不注意，人体的某一部位与相线接触，都会造成单相触电。在触电事故中单相触电的事例最多，其中因接触漏电电气设备外壳所造成的单相触电较常见。单相触电的形式有两种，对三相四线制中性点接地的电网，如图11-la所示，而对三相三线制中性点不接地的电网，单相触电形式则如图11-1b所示。 a）中性点直接接地系统 b）中性点不接地系统图11-1 单相触电2.两相触电当人体的两个不同部位同时接触到两相带电相线或带电设备时，电流经过人体造成两相触电，如图11-2所示。因为电流由人体的两个接触处通过，构成回路，所以不管电网的中心是否接地、人体是否与大地相接、人体脚下是否有防护措施，人体都要在相电压作用下触电，承受线电压，因此两相触电的危险性最大。 a）直接触及两相 b）触电形成两相 图11-2 两相触电3.“接触电压”与“跨步电压”触电如图11-3所示为接触电压触电与跨步电压触电，当电气设备发生故障接地时，其接地部分（接地体、接地线、设备外壳等）与大地电位等于零处的电位差，称为接地时对地电压Ud。当接地电流流过接地装置时，在大地表面形成分布电位，如果在地面上离设备水平距离为0.8m处与沿设备外壳垂直向上距离为1.8m处的两点被人同时触及，该人将承受一个电压，这个电压称为接触电压Uc。外壳接地的电气设备发生对地短路时，电力线路断落与地相接时，电流由外壳接地线或落地导线流入大地，并在接地线和导线的周围形成一个很强的电场，其电位分布从接地点向四周扩散，逐渐降低。地面上水平距离为0.8m的两点有电位差，如果人体两脚接触该两点，则在人体上将承受电压，此电压称为跨步电压Ub。最大跨步电压出现在接地体处地面水平距离0.8m与接地体之间。分析图11-3可知，该设备漏电时，其漏电电流经过接地体流入大地，漏电设备的对地电压为Ud，对地电压曲线呈双曲线形状。图中甲触及漏电设备外壳，其接触电压（即其手和脚之间的电压差）是图中的Uc。图中乙和丙均承受的跨步电压Ub1和Ub2，而乙承受的是最大跨步电压，丙所承受的跨步电压要小些。对于垂直埋设的单一接地体、离接地体20m以外的跨步电压接近于零。接触电压与跨步电压的大小与接地电流的大小、土壤电阻率、设备接地电阻及人体位置等因素都有关系。考虑到这两种电压，在遇到高压设备时就必须慎重对待，否则将受到接触电压及跨步电压所致的电击。图11-3 接触电压触电与跨步电压触电图11.2.3 触电紧急救护 当发现有人触电时，不可惊慌失措，应保持冷静，迅速、安全、正确地进行紧急救护。触电急救对于减少触电伤亡是行之有效的方法。1.脱离电源 人触电以后，可能由于痉挛或失去知觉等原因而紧抓带电体，不能自行摆脱电源。这时，使触电者尽快脱离电源是救活触电者的首要因素。脱离电源采用的方法应视触电现场具体情况而定。（1）.对于低压触电事故，常用的方法有以下几种：1）.当电源开关距离触电现场很近时，可迅速切断电源，再把触电者移开。2）.如电源开关很远或不具备关闭电源的条件，可拉住触电者干燥的衣角，使之与带电体分离；也可站在干燥的木板上拉触电者使之脱离电源。3）.当电线搭落在触电者身上或被压在身下时，可用干燥的衣服、手套、绳索、木板、木棒等绝缘物作为工具，拉开触电者或挑开电线，使触电者脱离电源。4）.救护人员还可用绝缘钳子，从来电的方向切断电线，使触电者脱离电源。5）.对于处在高空的触电者，在必要时可用绝缘导线将电源的两条线路短路，迫使电源跳闸或熔丝烧断来切断电源。采用短路救护，应注意救护者的自身安全，对高空触电者还应采取措施，不致使触电者跌落摔伤。（2）.对于高压触电事故，可以采用下列几种方法：1）.立即通知有关部门停电。2）.戴上绝缘手套，穿上绝缘靴，用相应电压等级的绝缘工具拉开开关。3）.抛掷裸金属线使线路短路接地，迫使保护装置动作跳闸，断开电源。抛掷金属线前，应当注意先将金属线的一端可靠接地，然后抛掷另一端，抛掷时应注意不可触及触电者和其他人。上述办法，应当根据具体情况，以快为原则。方法使用过程中，要遵循下列安全事项：1）.救护者严禁直接用手或其他金属及潮湿的物件作为救护工具，而必须使用合适的绝缘工具。救护者救护时最好用单手操作，以防自身触电。2）.为了防止触电者脱离电源后，可能造成的摔伤。特别是当触电者在高处的情况之下、应当考虑防止摔伤的措施。既使触电者是在平地上，也一定要注意触电者倒下的方向，以防止摔伤。3）.如果触电事故是发生在夜间，应当迅速解决临时照明的问题，以利于抢救，并避免扩大事故。2.脱离电源后的急救方法触电者脱离电源后，应迅速就地抢救，同时请医生治疗。 若触电者伤害较轻，没有失去知觉，只是一度昏迷，应使触电者处于有利恢复呼吸的环境，通风阴凉处，解开触电者的衣领裤带，使其平卧放松，注意观察触电者的变化，等待医生治疗。如触电者已停止呼吸，应马上对触电者进行人工呼吸；如触电者心跳停止，应马上采用胸外心脏挤压法进行抢救。在实施上述急救的同时，迅速去请医生，并采取措施送往医院。在抢救的过程中要注意两点：一是要及时，不能等医生，也不可因送医院而中断抢救；二是要坚持不懈，即使触电者的呼吸与心跳均已停止，但这很可能是假死，不能停止抢救，应同时施行人工呼吸和胸外心脏挤压法，坚持努力抢救，直至医生确认已经死亡为止。有个统计材料介绍从触电后lmin开始救治者，90有良好效果；从触电后6min开始救治者，10有良好效果；而从触电后12min开始救治者，救活的可能性很小，由此可知，动作迅速是非常重要的。（1）.人工呼吸法 如图11-4所示，人工呼吸法是帮助触电者恢复呼吸的有效方法，当触电者出现痉挛、呼吸困难，以致完全停止呼吸时应采用人工呼吸法。人工呼吸法有口对口呼吸法、仰卧压胸法、俯卧压背法等多种，其中口对口（鼻）呼吸法效果好，并容易掌握，比较普遍应用。进行人工呼吸前首先要排除影响触电者呼吸的障碍，解开触电者上衣、裤带，去掉围巾，清除口腔中的粘液、血液、食物、假牙等。该方法要领如下：1）.使触电者平卧，将头部尽量后仰，鼻孔朝天，颈部伸长；2）.救护人员位于触电者一侧，一只手捏紧电者的鼻孔，另一只手掰开他的嘴巴；3）.救护人深呼吸后，紧贴触电者的嘴巴吹气，使其胸部膨胀；4）.救护人换气，放松触电者的嘴鼻，使其自动呼气。a）平卧 b）后仰 c）吹气 d）呼气 图11-4 口对口（鼻）人工呼吸法反复吹气与呼气动作，每一循环约5秒钟，吹气2秒，放松呼气3秒。当触电者自己开始呼吸时，人工呼吸应立即停止，但停止后触电者仍难于呼吸，则应继续人工呼吸。 （2）.人工胸外心脏挤压法人工胸外心脏挤压法是帮助触电者恢复心跳的有效方法。当触电者有呼吸而心跳停止时应采取此法进行急救，如图11-5所示。该方法要领如下：1）.使触电者仰卧在地上，解开其上衣，找到心脏挤压点，其部位在前胸正中间，稍偏下的地方。2）.救护人员跨跪在触电者腰部位置，身体稍向前倾，两臂前伸，伸开手掌，使右手掌根部对准挤压点，中指尖抵住颈部凹陷处下沿，左手掌搭在右手上，双手相叠。3）.手掌根部借助身体的重量向下挤压，压陷的深度为30mm40mm，挤压出心脏里面的血液。4）.挤压后手掌根部突然抬起，让触电者胸部压陷部位自然恢复，使血液充满心脏。挤压和放松的动作要有节奏，约每秒一次，每分钟挤压60次为宜。重复以上挤压、放松动作，坚持做到心脏恢复跳动为止。在这里需要注意的是，放松时掌根不必完全离开胸部。 触电者如果是儿童，救护人员可以只用一只手进行挤压，同时注意用力要轻一些，以免损伤儿童的胸骨，并且每分钟宜挤压100次左右。a）手掌位置 b）按压 c）放松图11-5 人工胸外心脏挤压法若触电者心跳和呼吸都已停止，一人救护时，人工呼吸和胸外挤压可交替进行。二人救护时，两种方法同时进行。如图11-6所示。 a）单人救护 b）双人救护 图11-6 人工呼吸和胸外挤压同时实施在抢救过程中，如果发现触电者皮肤由紫变红，瞳孔由大变小，则说明抢救起到了效果；如果发现触电者嘴唇稍有开合或眼皮活动或喉咙间有咽东西的动作，则应当注意触电者是否有自动心脏跳动和自主呼吸。当触电者能够自己开始呼吸时即可以停止人工呼吸。如果人工呼吸停止后，触电者仍然不能自己维持呼吸，则应当立即再作人工呼吸。11.3接地与接零电气接地和接零技术是防止人身触电和限制事故范围的一种安全措施。接地的种类很多，有工作接地、重复接地、保护接地、屏蔽接地、信号接地、功率接地等。11.3.1保护接地与保护接零1.保护接地保护接地就是把电气设备的金属外壳、框架等用接地装置与大地可靠地连接，它适用于电源中性点不接地的低压系统中。保护接地的作用在于电气设备的绝缘一旦击穿，发生漏电，保护接地可将其外壳对地电压限制在安全电压以内，以防止人身触电事故。如图11-7所示，Rb是保护接地电阻，Rb与人体电阻Rr并联，且RbRr，漏电设备对地电压主要决定于Rb，所以漏电设备的对地电压大大降低。只要适当控制Rb的大小就可将漏电设备对地电压限制在安全范围内。 图11-7 保护接地原理图2.保护接零保护接零就是在电源中性点接地的低压系统中，把电气设备的金属外壳、框架与零线相连接，称为保护接零。在采用保护接零的电力系统中，所有用电设备的金属外壳都与零线有良好的连接。当电气设备绝缘损坏，发生碰壳短路时，就将形成单相短路，如图11-8所示。由于短路回路不包括接地装置的接地电阻，且短路电流很大，所以有足够的短路电流使熔断器迅速熔断或继电保护装置动作。另外，即使在熔断器熔断前的时间内，人体如果接触到带电的外壳时也很安全，这是由于零线的电阻很小，其电阻远小于人体的电阻，大量的电流将沿线路流通，而通过人体的电流极其微小。为此，通常在变压器的低压侧中性点直接接地的380/220V三相四线制电网中，不论环境如何，凡因绝缘损坏而可能出现危险的对地电压的金属部分，均应接零。应当指出，在保护接零用的零线上，决不允许装熔断器或开关。这一点对于家用电器的接零保护来说特别重要。图11-8 保护接零原理图3.工作接地在电力系统中，为保证电气设备运行的可靠性将电路中的某一点接地，称为工作接地。例如变压器和互感器低压侧的中性点接地，可以减轻高压电窜入低压电的危险，还有防雷设备和藕合电容器底座的接地，都是工作接地。4.重复接地在变压器低压侧中性点接地的配电系统中，将零线上一处或多处通过接地装置与大地再次连接，称为重复接地。重复接地的作用是系统中发生中性线断路时，仍能保证人与断路处后面的电气设备接触时的安全，以及确保接零的安全可靠。另外，由于中性线的截面不可能选得很大，中性线的电阻不可能为零，当三相负载不对称时，中性线中有电流，并产生电压降。为了降低中性线对地电压，往往使用中性线重复接地。11.3.2接地的使用范围保护接地适用于各种不接地电网，包括交、直流不接地电网；低、高压不接地电网等。凡是因绝缘破坏或其他原因而可能出现危险电压的金属部分，均应实行保护接地。主要包括：l.电机、变压器、照明器具、携带式或移动式用电器具和其他电器的金属底座和外壳。2.电气设备的传动装置。3.室内、外配电装置的金属构架和靠近带电部分的金属遮栏和金属门。4.配电、控制和保护用的盘、台、箱的框架。5.交、直流电力电缆的接线盒和终端盒的金属外壳及电缆的金属护层和穿线的钢管。6.架空线路和架空地线的金属杆塔及装在杆塔上的开关、电容器等的外壳和支架。7.电流互感器和电压互感器的二次线圈。8.工作电压超过安全电压而未采用隔离变压器的手持电动工具或移动式电气设备的外壳。9.避雷器、保护间隙、避雷针和耦合电容器的底座。10.铠装控制电缆的外皮；非铠装保护电缆的12根屏蔽心线。11.民用电器的金属外壳，如电风扇、洗衣机、电冰箱等。12.对机床接地的要求是机床床身、独立安装的控制柜以及装有电气元件的附属设备，都必须备有接地线线座或接地母线，其附近要有接地标志口对所有电气设备的非载流的金属外壳、底座和支架，例如控制柜的外壳、金属导线管、金属安装板、操纵台的金属外壳和面板，独立安装的电气元件和手提式或悬挂式电器附近的金属外壳，都必须设法使它们与机床总接地母线相连。但需注意以下几点：（1）.在不良导电地面（木制、沥青）的干燥房间内，当交流额定电压为380V及以下和直流额定电压400V及以下时，电气设备金属外壳不需要接地，但当维护人员因某种原因同时可能触及到其他电气设备中已接地的其他物体时，则仍应接地；在干燥的地方，当交流电压为36V及以下和直流额定电压为110V及以下时，电气装置不需要接地，但有爆炸危险的设备另外考虑。（2）.在保护接零的系统中，电气设备不可再接地保护。因为当接地的电气设备绝缘损坏而与外壳相碰时，由于大地的电阻较大，保护开关或保护熔丝可能不会断开，于是电源中性点电位升高，以致使所有接零的电气设备都带电，反而增加触电危险性。（3）.由低压公用电网供电的电气装置，只能采用保护接地，不能采用接零。否则，当电气装置的绝缘损坏碰壳而造成一相短路时，将会引起公用电网供电系统严重的不平衡现象。（4）.在由同一台变压器供电的线路中，不允许一部分电气设备采用接地保护，而另一部分电气设备采用接零保护措施。要求接零的设备与保护接地的设备大致相同，就不再重复叙述。11.3.3 接地装置的安装 接地装置是指埋入地下的金属接地体和接地线的总称。1.接地体 接地体又称为接地极。接地体分为自然接地体和人工接地体。电气设备的接地应尽量利用自然接地体，以便节约钢材和节省接地安装费用。（1）.自然接地体埋设在地下与土壤有紧密接触的金属管道（有可燃或易燃介质的管道除外）；建筑物的金属结构以及埋在地下的电缆金属外皮等。（2）.人工接地体由钢材或镀锌材料制成的形状各异的钢条。最简单的一种人工接地体是垂直圆钢管。在一般情况下，人工接地体多采用垂直埋设，所使用钢材的最小尺寸见表11-1。表11-1 人工接地体的最小尺寸材料种类地上地下屋内屋外圆钢直径（/mm）5668扁钢截面（/mm2）244848厚度（/mm）344角钢厚度（/mm）22.54钢管管壁厚度（/mm）2.52.53.52.接地线（1）.电气设备的金属外壳保护接地线的选用，参见表11-2保护接地线的选用规定。表11-2 保护接地线的的选用规定材料种类接地线类别最小截面积（mm2）最大截面积（mm2）铜移动电气引线的接地支线生活用0.225生产用1.0绝缘导线1.5裸导线4.0铝绝缘导线2.535裸导线6.0扁钢户内（厚度不小于3mm）24100户外（厚度不小于4mm）48圆钢户内（厚度不小于5mm）19100户外（厚度不小于6mm）28（2）.输配电系统工作接地线的选用应按下列规定：配电变压器低压侧中性点的接地支线，要用截面积为35mm2的裸铜绞线；容量在100kVA以下的变压器中性点接地支线可用截面积为25mm2的裸铜绞线。10kV避雷器的接地线可采用铜芯、铝芯的裸线或绝缘线。若选用扁钢、圆钢做接地线，其截面积应不小于16mm2；用做避雷针的接地线，其截面积不应小于25mm2。 必须注意的是，禁止在地下用铝导体（铝线或铝排）作为接地线或接地极，以免被腐蚀。移动电气的接地支线必须采用铜芯绝缘软线。3.接地电阻 接地电阻越小越好。为了安全，规定了各种接地系统的最大允许接地电阻值，参见表11-3。接地电阻的阻值，虽有一些经验公式可作估算，但还是应该采用实际测量。表11-3 接地电阻的最大允许值接地系统名称接地电阻的最大允许值（）保护接地（低压电力设备）4交流中性点接地（工作接地）4常用低压电力设备共同接地4小容量（100KVA）系统工作接地10PE或PEN线重复接地10310kVA线路在居民区中钢筋混凝土杆的接地10防静电接地100另外可以采用一些措施减小接地电阻，由于接地电阻主要取决于接地体与土壤接触面的电阻及土壤电阻。为了减小接地电阻。达到规定要求，在安装接地体时可采取以下措施：（1）.在土壤电阻率不太高的地层，可增加接地体的个数。（2）.如果地下较深处电阻率较低，可增加接地体埋设的深度。（3）.在土壤电阻率较高的地层，可在接地体的周围填入化学降阻剂。（4）.对于土壤电阻率很高的地层，可采用挖坑换土的方法。4.接地装置的安装要求与安装方法（1）.人工接地体有垂直埋设在地下的钢管、角钢以及平放的圆钢、扁钢等。 垂直埋设的接地体可采用直径40mm50mm的钢管或用40mm40mm4mm和50mm50mm5mm的角钢。垂直接地体的长度以2.5m左右为宜，太短时会增加接地电阻值，太长时施工困难，而且接地电阻减少甚微。水平埋设的接地体可采用的40mm4mm扁钢或直径为16mm的圆钢。（2）.在埋设人工接地体之前，应先挖一个深约1m的坑，然后将接地体打入地下，角钢的下端要加工成尖形，钢管下端也要加工成尖形或钢管打扁再垂直打入地下，扁钢埋入地下应垂直放置，接地体上端露出坑底约0.2m，供连接接地线用。接地体打入地下的深度应不小于2m。在特殊场合下，如深度不能达到2m，而且接地电阻值不能满足要求，则应在接地体周围放置食盐、木炭并加水，以减少接地电阻。接地装置安装完毕后，应用土填埋好。对于多岩石地区，接地体可水平理设，埋设深度通常不应小于0.6m。为提高可靠性，垂直的人工接地体不宜少于2根，相互间的距离以2.5m3m为宜，且它们的上端应用扁钢或圆钢连成一个整体。注意在地下的接地体不应涂漆，以免接地电阻过大。（3）.接地体各部分之间一般都用焊接，而且扁钢搭焊长度应为宽度的2倍，圆钢搭焊长度应为直径的6倍。接地线与接地体的连接应焊接或压接，连接处应便于检查。接地线与电气设备的连接，可焊接或螺栓连接，在使用螺栓连接时，应拧紧，防止松动。（4）.两台及多台电气设备的接地线必须分别与接地装置连接，不允许把几台电气设备的接地线串联连接后再接地，以免其中一台设备的接地线拆下时，造成该设备之前的各台设备失去接地。（5）.接地装置安装完毕后，应该用接地电阻测量仪测试其接地电阻。测试结果应符合各种接地方式所规定的电阻值。（6）.接地装置在正常运行中，应定期进行检查和测试，每年至少一次，天然接地体在设备检修后应检查其接地线连接部分是否接触可靠，导线是否折断。11.4电气文明生产基本知识11.4.1保证安全文明生产的规章制度1.电气维修值班制度 电气设备维修值班一般应有2人以上，尤其是高压设备不论高压设备带电与否，维修值班人员不得单独移开或越过遮栏进行工作；若有必要移开遮栏，必须有监护人在场。2.电气设备维修巡视制度 电气设备的维修巡视，一般均由2人进行。巡视高压设备时，不得进行其他工作，不得移开或越过遮栏。雷雨天气需要巡视室外高压设备时，应穿绝缘靴，并不得靠近避雷器和避雷针。高压设备发生故障接地时，为预防跨步电压，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内。进入上述范围的人员必须穿绝缘靴。接触设备的外壳和构架时，应戴绝缘手套。3.工作票制度 在电气设备上工作，应填用工作票或按命令执行。（1）.工作票的形式第一种工作票。填用第一种工作票的工作是高压设备上工作需要全部停电、部分停电或装设遮栏的；高压室内的二次接线和照明等回路上的工作，需要将高压设备停电或采取安全措施的。第一种工作票的格式参见表11-4所示。第二种工作票。填用第二种工作票的工作是带电作业和在带电设备外壳上的工作；在控制盘和低压配电盘、配电箱、电源干线上的工作；在二次接线回路上的工作；无须将高压设备停电的工作；在转动中的发电机、同期调相机的励磁回路或高压电动机转子电阻回路上的工作；非当值值班人员用绝缘棒和电压互感器定相或用钳形电流表测量高压回路的电流。第二种工作票的格式参见表11-5所示。（2）.工作票的签发与执行工作票一式填写两份，一份必须保存在工作地点，由工作负责人收执，作为进行工作的凭证，为了避免工作负责人发生混淆，一个工作负责人手中的工作票不得超过一张；另一份由值班员收执，按班移交，作为许可工作的书面依据。在无人值班的设备上工作时，第二份工作票由工作许可人收执。执行工作票的作业，必须有人监护。在工作间断、转移时执行间断、转移制度。工作终结时，执行终结制度。工作票必须用钢笔或圆珠笔填写，内容要正确，字迹要清楚，不得任意涂改。发电厂、变电所电气值班员按现场规程规定所进行的工作，可根据口头或电话命令执行；电气检修人员在低压电动机和照明回路上工作可用口头联系，凡无需登杆而又不会发生高压带电危险的接触线路作业以及进行低压带电工作和单一电源低压分支线的停电工作等均可按口头命令或电话命令执行。口头或电话命令，必须清楚正确，值班员应将发令人、负责人及工作任务详细记入操作记录簿中，并向发令人重复诵读核对一遍。4.工作许可制度为了进一步确保电气作业的安全进行，完善保证安全的组织措施，对于工作票的执行规定了工作许可制度，即未经工作许可人（值班员）允许，不准执行工作票。 在电气设备上进行的工作，包括不停电工作和停电工作两种，不停电工作中还包括带电作业在内。进行不停电工作，主要是使值班人员知道在何处进行工作，进行什么工作，这样当发生异常情况时，能迅速及时地妥善进行处理，不至于造成事态的恶化或进一步扩大。当进行带电作业等不停电工作时，必须办理许可手续，同时做好各项安全措施。（1）.工作许可手续工作许可手续应通过一定的书面形式进行。工作许可单上应该写明工作起止时间、工作地点、工作内容和工作班组等名称以及各工作班组停送电联系人姓名等。工作许可手续还应逐级进行，即工作负责人从工作许可人那里得到工作许可，而且每一个工作人员只有在得到工作负责人的许可工作的命令后方能开始工作。对配合停电工作来说，也应该同样地履行许可工作手续，并工作许可单上作好详细登记。除了履行工作许可手续外，停电工作事先还应该办理停电申请，停电申请实际上是工作许可手续的开始。如果停电申请出现差错，显然会给安全生产带来隐患。另外，在进行停电申请的时候，应该特别注意写明申请停电的设备名称。工作许可人（值班员）认定工作票中安全措施栏内所填的内容正确无误并且完善后，去施工现场具体实施，然后会同工作负责人在现场再次检查必要的接地、短路、遮栏和标示牌是否装设齐备，用手触试已停电并已接地和短路的导电部分，证明确无电压，同时向工作负责人指明带电设备的位置及工作中的注意事项。经工作负责人确认后，工作负责人和工作许可人在工作票上分别签名。完成上述许可手续后，工作班人员方可开始工作。工作开始后，无关人员不得进入工作现场。表11-4 第一种工作票的格式表11-5 第二种工作票的格式（2）.执行工作许可制度的注意事项工作许可人、工作负责人任何一方不得擅自变更安全措施。值班人员不得变更有关检修设备的运行接线方式。工作中如有特殊情况需要变更时，应事先取得对方的同意。5.工作监护制度工作监护制度是保证人身安全及操作正确的主要措施。监护制度是指工作人员在工作过程中必须受到监护人一定的指导和监管，以及时纠正不安全的操作和其他危险的误动作。特别是在靠近有电部位工作及工作转移时，监护工作更为重要。工作负责人同时又是监护人。工作票签发人或工作负责人可根据现场的安全条件、施工范围、工作需要等具体情况，增设专人进行监护工作，并指定被监护的人数。监护人的职责范围有以下几点内容：（1）.部分停电时，监护人应时刻注意工作人员的活动范围，使其与带电设备保持规定的安全距离。（2）.带电作业时，除应监护工作人员的活动范围外，还应注意工作人员是否正确使用工具、工作位置是否安全以及操作方法是否正确等。（3）.监护人发现工作人员中有不正确的动作或违反规程的作法时，应及时提出纠正，必要时可令其停止工作，并立即向上级报告。工作期间，工作负责人（监护人）若因故需离开工作地点时，应该指定能胜任的人员临时代替监护人的职责，离开前将工作现场情况向指定的临时监护人交代清楚，并告知工作班人员。原工作班负责人返回工作地点时，也履行同样的交接手续。如果工作负责人需要长时间离开现场，应该由原工作票签发人变更新的工作负责人，并进行认真交接。专职监护人不得兼做其他工作。6.临时线安全规程（1）.对临时线应有一套严格的管理制度，并且应该有专人负责。因工作需要架设临时线路时，应该由使用单位填写“临时线路安装申请单”，经动力、安全技术部门批准后方可架设。临时线最长使用期限一般不超过三个月，使用完毕应该立即拆除。严禁在有爆炸火灾危险场所架设临时线。（2）.电源开关、插座等若装在户外，应有防雨的箱子保护。电器应该安装牢固，防护罩壳齐全、完好。（3）.装置临时线的一般安全要求如下：1）.装置临时线必须用绝缘良好的胶皮电缆，要采取悬空架设或沿墙敷设，禁止在树上或脚手架上挂线。2）.全部临时线装置必须有一个总开关控制，每一条支路需装熔断器。3）.所有的电气设备和金属外壳必须有良好的接地保护线。4）.临时线放在地面上的部分，应该加以可靠保护。例如用胶皮线橡套电缆，则应在行人过路处设有硬质的套管保护，管口要安装护圈，以防止割破电线。7.电气设备维护保养制度各种电气设备在运行过程中会产生各种各样的故障，致使设备停止运行而影响生产，严重的还会造成人身或设备事故。为了保证设备的正常运行，减少电气维修的停机时间，提高设备的利用率和劳动生产率，必须十分重视对电气设备的维护和保养。根据具体保养对象，制定相应的维护保养工作内容和周期。例如电动机的日常维护包括：经常保持电动机的表面清洁；保持良好的通风条件；经常检查和测量绝缘电阻是否合格；检查接地装置是否牢靠；检查温升是否正常；检查轴承是否有发热漏油现象等。其他电气设备的维护保养，可参考相应的手册。11.4.2 电气安全的技术措施在全部停电或部分停电的电气设备上工作，应该有保证安全的技术措施，包括停电、验电、装设接地线、悬挂标示牌和装设遮栏。上述安全措施，应该由管理该设备的值班电气人员或断开电源的人员执行，同时应该有监护人在场。1.停电在施工设备上断开电源，必须将全部设备或部分设备各方面的电源完全断开，必须拉开刀开关，使各方面至少有一个明显的断开点，该工作人员处于停电设备的范围内工作，并与带电部分保持规定的安全距离，安全距离参见表11-6。为了防止反送电源，应将与停电设备有关的变压器和电压互感器从高、低两侧断开。对柱上变压器，应该把高压熔断器的熔丝管取出。表11-6 电气作业安全距离电压等级（/KV）安全距离（/m）电压等级（/KV）安全距离（/m）低压部分0.20以上601101.50以上10以下0.70以上2203以上25351.00以上3304以上2.验电对准备施工或检修设备的进出线的各相进行校验，确认设备无电。验电可验证停电设备是否确无电压，也是检验停电措施的制定和执行是否正确、完善的办法之一。因为有很多种因素可能会导致误认为已经停电的设备实际却是带电的。原因有以下几方面：（1）.停电措施不周或者由于操作人员失误而未能将各方而的电源完全断开或者停错了设备。（2）.进行工作的地点和实际停电范围不符。（3）.设备停电后，可能由于某种原因而造成突然来电。认为已无电但实际上却带电的情况还有很多，很多意想不到的情况都可能发生，因此必须用验电来确定设备有无电压。 验电中注意事项有以下几点：1）.采用电压等级合适且合格的验电器进行验电。用低于设备额定电压的验电器进行验电时对人身将产生危险。反之，用高于设备额定电压的验电器进行验电，有可能造成误判断，同样会对人身安全造成威胁。验电应该采用合格的验电器，验证验电器是否合格完好，应先在有电设备上进行试验，以确证验电器指示良好。2）.验电应分相逐相进行。对断开位置的开关或刀开关进行验电时，还应同时对两侧各相验电。3）.不能光凭信号或表计的指示来判断设备是否带电。因为信号和表计等通常可能因失灵而错误指示，故如果信号和表计指示有电，在未查明原因、排除异常的情况下，即使验电器检测无电，也应该禁止在该设备上工作。4）.当对停电的电缆线路进行验电时，如果线路上没有连接能构成放电回路的三相负载，由于电缆的电容量较大，剩余电荷较多，一时不易将电荷泄放完，因此刚停电后即进行验电，验电器仍会发亮，出现这种情况，必须过几分钟再进行验电，直至验电器指示无电为止。切记不能凭经验办事，当验电器指示有电时，就认为系剩余电荷作用所致，盲目进行接地操作，造成触电。5）.对于35kV以上的电气设备，通常采用绝缘棒或零值绝缘子检测器进行验电。但使用绝缘子检测器进行验电时，不能光凭一片或几片瓷瓶无放电声即认为无电，而必须对整串瓷瓶进行检验后才能确认无电，以防被测瓷瓶原系零值瓷瓶而造成误判断。同时，在验电前同样应在有电设备瓷瓶上进行检侧，以证明绝缘子检测器的间隙距离是合适的。3.接地线的装设对于可能送电至停电设备的各方面，包括线路的各支线或停电设备可能产生感应电压的各部位，都应该装设接地线，并应该装设在工作地点可以看得见的地方。（1）.装设接地线的原因与作用当电力网的一部分断开电源，工作人员在上面维修作业时，为防止突然来电伤害人员，采取的主要措施就是装设接地线。装设接地线包括合上接地刀开关和悬挂临时接地线，临时接地线又称为携带型接地线，简称接地线。接地刀开关和接地线均由两部分组成三相短接部分和集中接地部分，在装设接地线的时候，应该先在停电设备上实现三相短接后再集中统一接地。装设接地线的作用如下：1）.可以将停电设备上的剩余电荷泄放入大地。2）.当出现突然来电时（除了小接地电流系统的单相突然来电外），可促使电源开关迅速跳开，消除突然来电。因此，装设接地线后可使突然来电的持续时间尽可能地缩短。限制发生突然来电时设备对地电位的升高。在某些情况下，还可以将工作地点的对地电位限制在“地电位”，因此，装设接地线可以保护工作人员免遭突然来电的伤害，或使得遭受伤害的程度得到较大的限制和减轻。（2）.装设接地线的规定1）.对于可能送电至停电设备的各个电源侧，均应该装设接地线，做到从电源侧看过去，工作人员均在接地线的后面，即在接地线的保护之下进行工作。在线路工作时，除了要遵循以上的有关原则以外，至少应该在每个工作班组的工作地段两侧悬挂接地线。既使是单端有电源的受电线路，也应该在工作地段的两端分别挂接地线。线路停电一般应该在发电厂、变电所内装设接地线。2）.当检修发电厂、变电所的10m及以下的母线时，可以只装设一组接地线；而当检修10m以上的母线时，则应该根据连接在母线上的电源的进线多少和分布的情况，以及感应电压的大小，适当增设接地线的数量。在门型构架的线路侧进行停电检修的时候，如果工作地点到接地线的距离小于10m时，允许不再另行装设接地线。检修部分如果分为几个在电气上不相连接的部分（而分段连接有电源进线时），则各段应该分别验电并按照规定分别悬挂接地线。反之，虽然在工作中可能分为几个在电气上不相连接的部分，但并不是每段都有来电的可能（包括感应电），则只要在各个可能来电的部分装防接地线即可、而不需要在每段分别悬挂接地线，但在工作之前各段应该分别验电，并对地泄放剩余电荷。3）.所装设的接地线与带电部分不得小于规定的允许距离。否则，会威胁带电设备的安全运行，并将可能使停电设备引入高电位而危及工作人员的安全。4）.接地线和设备导体之间，以及接地端和“地”之间接触应当良好，否则接地电阻增大，由于电流流经时产生炽热而使接地线烧毁。因此，悬挂在线路上的接地线的接地端采用插入式接地棒时，接地棒在地中的插入探度不得小于0.6m。装设接地线时严禁用缠绕的方法进行短路和接地。5）.在装、拆接地线的过程中、还应该始终保证接地线趋于良好的接地状态，以保证在装、拆的过程中出现突然来电时，能有效地限制接地线上的对地电位升高而保证操作人员的人身安全。因此，在装接地线时，必须先接接地端，后接导体端；而在拆接地线时，顺序应与以上顺序相反。4.标示牌的悬挂和装设临时遮栏根据现场工作的实际情况、确定应挂的标示牌的种类，并应该认真执行调度员的命令和工作票上规定的悬挂地点和拆除的手续。悬挂标示牌可以提醒有关人员及时纠正将要进行的错误操作。例如防止向有人向工作的设备合闸送电，要在一经合闸即可以送电到工作地点的开关和刀开关的操作把手上悬挂“禁止合闸，有人工作!”的标示牌。如果停电的设备有两个断开点串联的时候，标示牌应该悬挂在靠近电源的刀开关把手上。对于远方操作的开关和刀开关，标示牌应该悬挂在控制盘上的操作把手上；对于同时能够进行远方和就地操作的刀开关，还应该在刀开关操作的把手上悬挂标示牌。当线路有人员工作时，应该在线路开关和母线侧刀开关的把手上悬挂“禁止合闸，线路有人工作!”的标示牌。标示牌应该特别注明线路上有人工作的字样，这是考虑到发电厂、变电所值班员无法直观掌握线路上是否有人员工作等情况，故在标示牌上加以注明以提醒值班员引起注意。因此，当发电厂、变电所的电气设备以及相应的线路上均有人上作时，工作地点的开关和刀开关的把手上，应该悬挂两种标示牌，一种是“禁止合闸，有人工作！”另一种是“禁止合闸，线路有人工作！”有关线路工作标示牌的悬挂和拆除，必须按照调度员的命令进行。在发电厂、变电所的室内高压设备上工作，应该在工作地点两旁间隔、对面间隔的遮栏上以及禁止通行的过道上悬挂“止步，高压危险!”的标示牌，以警告检修人员不要误入有电间隔或接近带电部分。发电厂、变电所的室外配电装置，大多没有固定的围栏，布置的也比较分散，因此在室外配电装置上进行部分停电工作时，应该在工作地点四周用绳子做好围栏，以限制检修人员的活动范围，防止误登邻近有电设备和构架。围栏上还应该悬挂适当数量的“止步，高压危险！”标示牌，并在围栏内侧方向悬挂。发电厂、变电所部分设备停电时，还必须在工作地点或者工作设备上悬挂“在此工作！”标示牌。有时，为了防止人身接近带电没备的危险，必须在停电部分和带电设备之间加装临时遮栏，当考虑正常的活动范围以后，接近距离小于规定设备不停电时的安全距离时，应装设临时安全遮栏并悬挂“止步，高压危险！”的标示牌。临时遮栏到带电部分之间的距离不得小于允许距离。装设在35KV及以下电压等级的临时遮栏，如因工作特殊需要。允许绝缘挡板与带电部分直接接触，但该绝缘挡板必须经过耐压试验合格，并安装牢固。在工作中，工作人员应注意不得碰触绝缘挡板。装设的临时遮栏，应考虑如果在邻近间隔发生短路、爆炸等危险情况时，不致妨碍工作人员迅速退出危险区；工作中，禁止工作人员移动或拆除临时遮栏、接地线和标示牌。11.5电气生产环境保护知识11.5.1环境和环境污染的概念1.环境中华人民共和国环境保护法对环境含义的解释是：“环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。由此可见，环境是人类生存、