电气设备安全讲义

1、 2021-5-14 0 第第6 6章章 电气设备安全电气设备安全 电气设备：电气设备：指用于发电、变电、输电、配电的各类用指用于发电、变电、输电、配电的各类用 电设备、开关设备和控制设备、测量仪器、保护器电设备、开关设备和控制设备、测量仪器、保护器 件等。件等。 因电气设备类型多样、构造复杂、应用广泛、使用 环境条件复杂，为保证使用安全，电气设备均具备 一定的直接电击和间接电击防护能力。 直接电击防护主要用直接电击防护主要用电气设备外壳电气设备外壳来实现来实现 间接电击防护措施则体现在间接电击防护措施则体现在设备的触电防护类型设备的触电防护类型。 只有电气设备选择适当，使电气设备本身的电击能

2、 力与用电环境危险性相适应，电气设备的安全性才 有保障。 章节目录章节目录 6.1 6.1 用电设备安全用电设备安全 6.2 6.2 低压电器低压电器 6.3 6.3 电气线路安全电气线路安全 2021-5-14 2 2021-5-14 3 一、电气设备的用电环境类型一、电气设备的用电环境类型 电气设备周围环境的空气介质以及其他环境参数，电气设备周围环境的空气介质以及其他环境参数，如湿如湿 度、粉尘、高温、腐蚀性气体和蒸气等，度、粉尘、高温、腐蚀性气体和蒸气等，都会影响电都会影响电 气设备的绝缘性能，大幅度降低其绝缘电阻，可能造气设备的绝缘性能，大幅度降低其绝缘电阻，可能造 成电气设备的外壳、

3、机座等金属部件带上危险的电压，成电气设备的外壳、机座等金属部件带上危险的电压， 增大触电的危险性。在这种情况下，如果环境温度较增大触电的危险性。在这种情况下，如果环境温度较 高，人体电阻降低，将增大触电的危险性。高，人体电阻降低，将增大触电的危险性。 此外，在具有导电性地板以及电气设备附近有金属接地此外，在具有导电性地板以及电气设备附近有金属接地 物存在的环境下，人体有意或无意接触带电体，都容物存在的环境下，人体有意或无意接触带电体，都容 易构成电流回路，触电危险性很大。易构成电流回路，触电危险性很大。 因此，因此，应根据应根据温度、湿度、粉尘等温度、湿度、粉尘等环境特征，选用适当环境特征，选

4、用适当 防护形式的用电设备。防护形式的用电设备。电气设备的结构及所采取的安电气设备的结构及所采取的安 全措施应能防护所在环境中各种不安全因素的影响。全措施应能防护所在环境中各种不安全因素的影响。 生产环境或生产厂房可按多种方式分类。根据不同电击的危生产环境或生产厂房可按多种方式分类。根据不同电击的危 险程度，将用电环境分为三类险程度，将用电环境分为三类: : 较大危险的环境较大危险的环境、有较大危险的环境有较大危险的环境和和特别危险的环境特别危险的环境。 无较大危险的环境：无较大危险的环境： 如普通住房、办公室、某些实验室、仪表装配车间等。 有较大危险的环境：有较大危险的环境： 如机械厂的金工

5、车间和锻工车间、冶炼厂的压延车间、拉丝车间、电炉电极车间、 点刷车间，煤粉车间、水泵房、空气压缩站、成品库、车库等。 2021-5-14 5 特别危险的环境：特别危险的环境： (如：有导电性地板的潮湿环境、有导电性粉尘的炎热环境) 很多生产厂房，如铸造车间、酸洗车间、电镀车间、电解车间、漂 染车间、化工厂的大多数车间，以及发电厂的所有车间，室外电 气装置区域、电缆沟等，都属于特别危险环境。 企业选择电气设备时，应根据电气设备的用电环境危险企业选择电气设备时，应根据电气设备的用电环境危险 性类型，考虑防护工作场所各种不安全因素，选择适性类型，考虑防护工作场所各种不安全因素，选择适 当防护等级的电

6、气设备。当防护等级的电气设备。 二、电气设备外壳防护等级二、电气设备外壳防护等级 所谓外壳防护等级就是电气设备外壳机械防护能力的分级。所谓外壳防护等级就是电气设备外壳机械防护能力的分级。 1 1、外壳防护功能及分级、外壳防护功能及分级 电机和低压电器的外壳防护包括两种防护，电机和低压电器的外壳防护包括两种防护， 第一种防护第一种防护是对固体异物进入内部的防护以及对人体触及内部带电部分是对固体异物进入内部的防护以及对人体触及内部带电部分 或运动部分的防护，级别从或运动部分的防护，级别从0 0到到6 6； 第二种防护第二种防护是对水进入内部的防护，级别从是对水进入内部的防护，级别从0 0到到8 8

7、。 （见后两页（见后两页pptppt内容）内容） 2 2、外壳防护等级表示方法、外壳防护等级表示方法 第一种防护分为第一种防护分为7 7级，各级防护性能见下表：级，各级防护性能见下表： ：对用同轴外扇冷却的电机，风扇的防护应能防止其风叶或轮辐被试 指触及；在出风口，直径50mm的试指插入时，不能通过护板。 ：不包括泄水孔，泄水孔不应低于第级的规定。 第二种防护分为第二种防护分为9 9级，各级防护性能见下表：级，各级防护性能见下表： 表表2 2 电气设备第二种防护性能电气设备第二种防护性能 2 2、外壳防护等级表示方法、外壳防护等级表示方法 根据根据gb4208-84 gb4208-84 标准，

8、外壳防护等级按如下方法标志：标准，外壳防护等级按如下方法标志： 前附加字母是电机产品的附加字母，前附加字母是电机产品的附加字母，w w表示气候防护式电机，表示气候防护式电机，r r表示表示 管道通风式电机。管道通风式电机。 第一位数字表示第一种防护型式等级。第一位数字表示第一种防护型式等级。 第二位数字表示第二种防护型式等级。第二位数字表示第二种防护型式等级。 仅考虑一种防护时，另一位数字用仅考虑一种防护时，另一位数字用“x”x”代替代替 后附加字母也是电机产品的附加字母，后附加字母也是电机产品的附加字母，s s表示在静止状态下进行第二表示在静止状态下进行第二 种防护型式试验的电机，种防护型式

9、试验的电机，m m表示在运转状态下进行第二种防护型表示在运转状态下进行第二种防护型 式试验的电机。如无需特别说明，附加字母可以省略。式试验的电机。如无需特别说明，附加字母可以省略。 3 3、电气设备防触电保护分类、电气设备防触电保护分类 从电气安全的角度，按照防范基本绝缘失效的触电方式，低压电气从电气安全的角度，按照防范基本绝缘失效的触电方式，低压电气 设备可分为：设备可分为：0 0、四类。四类。 1.1. 0 0类设备类设备 仅靠基本绝缘作为防触电保护的设备，当设备有能触及的可导电部仅靠基本绝缘作为防触电保护的设备，当设备有能触及的可导电部 分时，该部分不与设施固定布线中的保护（接地）线相连

10、接，一旦基本绝缘分时，该部分不与设施固定布线中的保护（接地）线相连接，一旦基本绝缘 失效，则安全性完全取决于使用环境。失效，则安全性完全取决于使用环境。 2. 2. 类设备类设备 设备的防触电保护不仅靠基本绝缘，还包括一种附加的安全措施设备的防触电保护不仅靠基本绝缘，还包括一种附加的安全措施 ，即将能触及的可导电部分与设施固定布线中的保护（接地）线相连接。，即将能触及的可导电部分与设施固定布线中的保护（接地）线相连接。 3. 3. 类设备类设备 设备的防触电保护不仅靠基本绝缘，还具备象双重绝缘或加强绝设备的防触电保护不仅靠基本绝缘，还具备象双重绝缘或加强绝 缘这样的附加安全措施。这种设备不采用

11、保护接地的措施，也不依赖于安装缘这样的附加安全措施。这种设备不采用保护接地的措施，也不依赖于安装 条件。条件。 类设备的标识符号为类设备的标识符号为“回回” 4.4. 类设备类设备 设备的防触电保护依靠安全特低电压（设备的防触电保护依靠安全特低电压（selvselv）供电，且设备内可）供电，且设备内可 能出现的电压不会高于安全特低电压。能出现的电压不会高于安全特低电压。类设备是从电源方面就保证了安全类设备是从电源方面就保证了安全 。应注意。应注意类设备不得具有保护接地手段。必要时，可因工作（与保护目的类设备不得具有保护接地手段。必要时，可因工作（与保护目的 不同）的原因，采取与大地相连的措施，

12、但必须在技术上无损于安全水平。不同）的原因，采取与大地相连的措施，但必须在技术上无损于安全水平。 有金属外壳的有金属外壳的类设备必要时可采用等电位连接线与外壳相连。类设备必要时可采用等电位连接线与外壳相连。类设备的类设备的 标识符号为标识符号为“ ” 类别，项目类别，项目0 0类设备类设备类设备类设备类设备类设备类设备类设备 设备特征设备特征无保护接地无保护接地有保护接地有保护接地有附加绝缘有附加绝缘 ，不需要保，不需要保 护接地护接地 安全特地电安全特地电 压压 安全措施安全措施使用环境与使用环境与 地绝缘地绝缘 接地线与接接地线与接 地系统连接地系统连接 双重绝缘或双重绝缘或 加强绝缘加强

13、绝缘 特地低压供特地低压供 电电 2021-5-14 12 6.1.2 6.1.2 电动机电动机 电动机是工业企业最常用的电气设备，起作用电动机是工业企业最常用的电气设备，起作用 是把是把电能转换为机械能。电能转换为机械能。 作为动力机，电动机具有作为动力机，电动机具有结构简单，操作方便、结构简单，操作方便、 价格低、效率高等优点。价格低、效率高等优点。 厂矿中电动机消耗的电能占厂矿中电动机消耗的电能占总能耗量的总能耗量的70%70%，可，可 见，电动机的安全运行是保证厂矿企业正常生见，电动机的安全运行是保证厂矿企业正常生 产的基本条件之一。产的基本条件之一。 2021-5-14 13 6.1

14、.2 6.1.2 电动机电动机 1. 1. 电动机的分类电动机的分类- -按电能种类分按电能种类分 2021-5-14 14 （1 1）直流电动机）直流电动机其电磁机构由定子部分和转子部分其电磁机构由定子部分和转子部分 组成。组成。 直流电动机的定子上装有极性固定的磁极，直流电源直流电动机的定子上装有极性固定的磁极，直流电源 经整流子（换向器）接入转子（电枢），转子电流与经整流子（换向器）接入转子（电枢），转子电流与 定子磁场相互作用产生机械力矩使转子旋转。定子磁场相互作用产生机械力矩使转子旋转。 直流电动机直流电动机结构复杂结构复杂, ,成本高，维护困难，但有良好的成本高，维护困难，但有良好

15、的 调速性能和启动性能。调速性能和启动性能。 因此对因此对调速要求较高的机械调速要求较高的机械 如龙门刨床、镜床、轧钢机如龙门刨床、镜床、轧钢机 等，或者等，或者需要启动转矩较大需要启动转矩较大 的生产机械的生产机械如起重机、电力牵如起重机、电力牵 引设备等往往采用直流电动引设备等往往采用直流电动 机来驱动。机来驱动。 2021-5-14 15 （2 2）交流电动机）交流电动机 同步电动机同步电动机其转子上装有极性固定的磁极。其转子上装有极性固定的磁极。 定子接通交流电源后，转子开始旋转；至转速达到同定子接通交流电源后，转子开始旋转；至转速达到同 步转速步转速( (旋转磁场转速旋转磁场转速)

16、)的的95%95%时，转子经滑环接通直时，转子经滑环接通直 流电源，电动机进入同步运转。流电源，电动机进入同步运转。同步电动机的结构也同步电动机的结构也 比较复杂，制动困难、不能调速。比较复杂，制动困难、不能调速。 主要用于不需调速的、不频繁启动的大型设备。主要用于不需调速的、不频繁启动的大型设备。 2021-5-14 16 异步电动机转子上不接电源，由定子产生的旋转磁场在转子绕组中产异步电动机转子上不接电源，由定子产生的旋转磁场在转子绕组中产 生感应电动势和感应电流，感应电流再与旋转磁场作用产生电磁生感应电动势和感应电流，感应电流再与旋转磁场作用产生电磁 转矩，拖动转子旋转。异步电动机的转速

17、必定低于同步转速，否转矩，拖动转子旋转。异步电动机的转速必定低于同步转速，否 则，其间不发生感应（转子不切割磁力线），不产生电磁转矩。则，其间不发生感应（转子不切割磁力线），不产生电磁转矩。 异步电动机分为异步电动机分为笼型电动机转子笼型电动机转子和和绕线转子电动机绕线转子电动机。 异步电动机异步电动机 笼型电动机的转子笼型电动机的转子绕组是绕组是 笼状短路绕组，结构简单，笼状短路绕组，结构简单， 工作可靠，维护方便，但工作可靠，维护方便，但 启动性能和调速性能差。启动性能和调速性能差。 笼型电动机广泛用于机床、笼型电动机广泛用于机床、 泵、风机等多种机械的电力泵、风机等多种机械的电力 拖动应

18、用最多的电动机。拖动应用最多的电动机。 2021-5-14 17 异步电动机异步电动机绕线式绕线式 电动机电动机转子绕组经滑环与转子绕组经滑环与 外部电阻器等元件连接，外部电阻器等元件连接， 用以改变启动特性和调速。用以改变启动特性和调速。 绕线式电动机主要用于绕线式电动机主要用于启启 动、制动控制频繁和启动动、制动控制频繁和启动 困难的场合，困难的场合，如起重机械如起重机械 和一些冶金机械等。和一些冶金机械等。 2021-5-14 18 1 1、电动机的分类电动机的分类按安全防护形式分按安全防护形式分 从保证电动机的正常运行、防止周围介质对电动机的损害以及防止因从保证电动机的正常运行、防止周

19、围介质对电动机的损害以及防止因 电动机故障对环境造成危害的角度，电动机有以下防护形式分类：电动机故障对环境造成危害的角度，电动机有以下防护形式分类： 开启式：开启式：电动机的两段、两侧都有大的通风口，散热较好，电动机的两段、两侧都有大的通风口，散热较好，适合在干适合在干 燥、清洁的环境中使用。燥、清洁的环境中使用。 防护式：防护式：外壳有遮盖装置、能防止水滴、铁屑或其他杂物在与垂直方外壳有遮盖装置、能防止水滴、铁屑或其他杂物在与垂直方 向成向成4545以内的角度落入电动机内部。在基座的下面有通风口、以内的角度落入电动机内部。在基座的下面有通风口、 散热较好，散热较好，适合在干燥没有腐蚀和爆炸性

20、气体的环境。适合在干燥没有腐蚀和爆炸性气体的环境。 封闭式：封闭式：完全封闭式。又分为自冷式、自扇冷式、他扇冷式、管道通完全封闭式。又分为自冷式、自扇冷式、他扇冷式、管道通 风式及密封式。风式及密封式。前四种适用于尘土大、特别潮湿、有腐蚀性气体、前四种适用于尘土大、特别潮湿、有腐蚀性气体、 易引起火灾的恶劣环境，易引起火灾的恶劣环境，如化工厂、水泥厂、研磨车间等。如化工厂、水泥厂、研磨车间等。而密而密 封式可以浸在液体中使用，封式可以浸在液体中使用，如，潜水泵类电动机。如，潜水泵类电动机。 防爆式：防爆式：电动机在密封的基础上制成隔爆形式，机壳不但密封，而且电动机在密封的基础上制成隔爆形式，机

21、壳不但密封，而且 具有足够的强度，一旦有爆炸性气体侵入电动机内部而发生爆炸具有足够的强度，一旦有爆炸性气体侵入电动机内部而发生爆炸 时，电动机外壳能承受其内部爆炸产生的压力，火花不会窜至外时，电动机外壳能承受其内部爆炸产生的压力，火花不会窜至外 界而引起外界气体大范围爆炸。界而引起外界气体大范围爆炸。凡是有易燃、易爆性气体存在的凡是有易燃、易爆性气体存在的 场所，场所，如矿井、油井、煤气站均应采用防爆电动机。如矿井、油井、煤气站均应采用防爆电动机。 2021-5-14 19 1 1、电动机的分类电动机的分类按绝缘等级和允许温升分类按绝缘等级和允许温升分类 电动机的发热和温升是决定其容量的主要因

22、素电动机的发热和温升是决定其容量的主要因素。电动机中耐热。电动机中耐热 最差的是绝缘材料，一旦绝缘材料损坏，将造成短路，将最差的是绝缘材料，一旦绝缘材料损坏，将造成短路，将 使电动机烧毁。电动机常用绝缘（耐热）等级一般有使电动机烧毁。电动机常用绝缘（耐热）等级一般有5 5个等个等 级级，代表其绝缘结构的五个最高温度限值。，代表其绝缘结构的五个最高温度限值。 温升是直观表示电动机发热效果的技术指标，以温升是直观表示电动机发热效果的技术指标，以4040作为基准作为基准 环境温度，绝缘耐热等级温度与基准环境温度的差值即为环境温度，绝缘耐热等级温度与基准环境温度的差值即为 允许温升允许温升。 绝缘等级

23、绝缘等级最高工作温度最高工作温度/ /允许温升允许温升/ / a a1051056565 e e1201208080 b b1301309090 f f155155115115 h h180180140140 2021-5-14 20 2.2.电动机的选用电动机的选用 （1 1）根据环境条件，选用相应防护等级的电动机：例）根据环境条件，选用相应防护等级的电动机：例 如，多尘、水土飞溅或火灾危险场所应选用封闭电动如，多尘、水土飞溅或火灾危险场所应选用封闭电动 机，爆炸危险场所应选用防爆型电动机等。机，爆炸危险场所应选用防爆型电动机等。 （2 2）电动机的功率必须与生产机械负荷的大小及其持）电动机

24、的功率必须与生产机械负荷的大小及其持 续和间断的规律相适应。续和间断的规律相适应。 （3 3）根据负荷的启、制动及调速要求，选用相应类型）根据负荷的启、制动及调速要求，选用相应类型 的电动机。的电动机。 2021-5-14 21 3.3.电动机故障电动机故障 电动机过载时有以下现象：电动机过载时有以下现象： （1 1）电动机定子过电流；）电动机定子过电流； （2 2）电动机整体或局部过热；）电动机整体或局部过热； （3 3）电动机发出不正常的嗡嗡声；）电动机发出不正常的嗡嗡声； （4 4）电动机转速明显下降；）电动机转速明显下降； （5 5）电动机及其所带负载发生不应有的振动；）电动机及其所带

25、负载发生不应有的振动； （6 6）绕线式异步电动机电刷火花较大。）绕线式异步电动机电刷火花较大。 2021-5-14 22 异步电动机的不对称运行异步电动机的不对称运行 a. a. 三相电动机缺一相运行。会造成启动电流大，转速降三相电动机缺一相运行。会造成启动电流大，转速降 低，机体振动，发出嗡嗡声，长期运行烧毁绕组。低，机体振动，发出嗡嗡声，长期运行烧毁绕组。 b.b.三相电动机两相一零运行。这是一种十分危险的运行三相电动机两相一零运行。这是一种十分危险的运行 方式。三相电动机两相一零运行是由于一条相线与接方式。三相电动机两相一零运行是由于一条相线与接 向金属外壳的保护零线接错造成的。这时电

26、动机外壳向金属外壳的保护零线接错造成的。这时电动机外壳 带电带电, , 触电危险性很大。如果负载转矩不大触电危险性很大。如果负载转矩不大, ,接通电源接通电源 时时, ,电动机仍能正向启动电动机仍能正向启动; ;运行时转速变化很小运行时转速变化很小, ,异常声异常声 音也不明显。因此音也不明显。因此, , 这种故障状态可能给人以错觉这种故障状态可能给人以错觉, ,使使 人忽略电动机外壳带电的危险。人忽略电动机外壳带电的危险。 2021-5-14 23 4.4.电动机安全运行条件电动机安全运行条件 (1) (1) 运行参数运行参数电动机的电动机的 电压、电流、频率、温电压、电流、频率、温 升等运

27、行参数应符合要升等运行参数应符合要 求。电压波动不得超过求。电压波动不得超过 5%5%10%10%，电压不平衡不，电压不平衡不 得超过得超过5%5%，电流不平衡，电流不平衡 不得超过不得超过10%10%。当环境温。当环境温 度为度为3535时，电动机的时，电动机的 允许温升可参表；环境允许温升可参表；环境 温度低于温度低于3535时，电动时，电动 机功率可增加机功率可增加(35-t)%, (35-t)%, 但最多不得超过但最多不得超过8%8%10%10%； 环境温度高于环境温度高于3535时，时， 电动机功率应降低电动机功率应降低(t-(t- 35)%35)%。 部位 绝缘等级 测量方法 ae

28、bfh 绕组 708595105130 电阻法 铁心 708595105130 温度计法 滑环70温度计法 滚动轴承80温度计法 滑动轴承45温度计法 2021-5-14 24 (2) (2) 绝缘绝缘电电 动机的各项绝动机的各项绝 缘指标应符合缘指标应符合 第三章要求，第三章要求， 其绝缘电阻见其绝缘电阻见 表。表。 额定电压/v600050042 绕组温度/204575204575204575 交流电动机定子绕组 /m 2515631.50.50.150.10.05 绕线式转子绕组和滑 环/m -31.50.50.150.10.05 直流电动机电枢绕组 和换向器/ m -31.50.50.

29、150.10.05 2021-5-14 25 （3 3）保护）保护电动机的保护应当齐全。用熔断器保护时，电动机的保护应当齐全。用熔断器保护时， 熔体额定电流应取为异步电动机额定电流的熔体额定电流应取为异步电动机额定电流的1.51.5倍倍( (减减 压启动压启动) )或或2.52.5倍倍( (全压启动全压启动) )。用热继电器保护时，热。用热继电器保护时，热 元件的电流不应大于电动机的额定电流的元件的电流不应大于电动机的额定电流的1.11.11.251.25 倍。倍。 （4 4）维护和维修）维护和维修电动机应定期进行检修和保养工作。电动机应定期进行检修和保养工作。 日常检修工作包括清除外部灰尘和

30、油污。检查轴承并日常检修工作包括清除外部灰尘和油污。检查轴承并 换补润滑油，检查润滑油、滑环和整流子并更换电刷，换补润滑油，检查润滑油、滑环和整流子并更换电刷， 检查接地检查接地( (零）线，紧固各螺丝，检查引出线连接和零）线，紧固各螺丝，检查引出线连接和 绝缘，检查绝缘电阻等。绝缘，检查绝缘电阻等。 （5 5）外观）外观电动机应保持主体完整、零附件齐全、无电动机应保持主体完整、零附件齐全、无 损坏并保持清洁。损坏并保持清洁。 （6 6）资料）资料除原始技术资料外，还应建立电动机运行除原始技术资料外，还应建立电动机运行 记录、试验记录、检修记录等资料。记录、试验记录、检修记录等资料。 2021

31、-5-14 26 5.5.电动机故障处理电动机故障处理 电动机或其控制电器内起火冒烟、剧烈振动、温度电动机或其控制电器内起火冒烟、剧烈振动、温度 超过允许值并继续上升、转速突然明显下降、三相超过允许值并继续上升、转速突然明显下降、三相 电动机缺相运行、电动机内发出撞击声或其控制电电动机缺相运行、电动机内发出撞击声或其控制电 器、被拖动机械严重故障时，应停止运行。器、被拖动机械严重故障时，应停止运行。 2021-5-14 27 6.1.3 6.1.3 单相电气设备单相电气设备 单相电气设备包括照明设备、家用电器、小型电动工具、小电炉及单相电气设备包括照明设备、家用电器、小型电动工具、小电炉及 其

32、他小型电气设备。其他小型电气设备。 统计表明，单相设备上的触电事故比其他事故都多，因此，要特统计表明，单相设备上的触电事故比其他事故都多，因此，要特 别重视单相电气设备的安全措施。别重视单相电气设备的安全措施。 1.1.单相电气设备防触电分类单相电气设备防触电分类 0 0类设备类设备仅仅依靠基本绝缘来防止触电的电气设备仅仅依靠基本绝缘来防止触电的电气设备 0i 0i 类设备类设备 依靠基本绝缘来防止触电的，也可以有双重绝缘或加强绝缘的部件，依靠基本绝缘来防止触电的，也可以有双重绝缘或加强绝缘的部件， 以及在安全电压下工作的部件的电气设备以及在安全电压下工作的部件的电气设备 i i 类设备类设备

33、依靠基本绝缘外，还有接零或接地等附加措施的电气设备依靠基本绝缘外，还有接零或接地等附加措施的电气设备 ii ii 类设备类设备具有双重绝缘和加强绝缘措施的电气设备具有双重绝缘和加强绝缘措施的电气设备 iii iii 类设备类设备采用基本绝缘和采用基本绝缘和安全电压安全电压措施的电气设备措施的电气设备 2021-5-14 28 2. 2. 通用安全要求通用安全要求 （1 1）防触电措施）防触电措施 单相电气设备数量大，种类多、分布广，人们接触这些设备的机会多，单相电气设备数量大，种类多、分布广，人们接触这些设备的机会多， 经常是在人的紧握之下运行。一旦漏电，将有较大的电流流过人体，而经常是在人的

34、紧握之下运行。一旦漏电，将有较大的电流流过人体，而 且操作者有可能因痉挛而抓紧带电体不能脱离电源，使触电的危险加大。且操作者有可能因痉挛而抓紧带电体不能脱离电源，使触电的危险加大。 这些设备有很大的移动性，而且电源线容易受拉、磨损漏电，电源线连这些设备有很大的移动性，而且电源线容易受拉、磨损漏电，电源线连 接处容易脱落而使金属外壳带电，从而导致触电事故。这些设备没有固接处容易脱落而使金属外壳带电，从而导致触电事故。这些设备没有固 定的工位，运行时振动大，而且可能在恶劣的条件下运行，本身容易损定的工位，运行时振动大，而且可能在恶劣的条件下运行，本身容易损 坏而使金属外壳带电，从而导致触电事故。此

35、外，单相设备都由一条相坏而使金属外壳带电，从而导致触电事故。此外，单相设备都由一条相 线和一条工作零线供电，容易混淆工作零线与保护零线之间的关系和接线和一条工作零线供电，容易混淆工作零线与保护零线之间的关系和接 法，并由此造成事故。因此，这类设备触电的危险性较大，事故发生率法，并由此造成事故。因此，这类设备触电的危险性较大，事故发生率 较大，所以，必须对这类设备采取有力的防触电措施。较大，所以，必须对这类设备采取有力的防触电措施。 （2 2）防火措施）防火措施 2021-5-14 30 3. 3. 电气照明电气照明 (1) (1) 电气照明的类别电气照明的类别 按光源的性质按光源的性质 照明功

36、能照明功能 工作照明 用于整个场地的一般照明 事故照明(包括应急照明) 用于工作场地的局部照明 热辐射光源 （如白炽灯、碘钨灯等） 气体放电光源照明 （如日光灯、高压汞灯等） 2021-5-14 31 (1) (1) 电气照明的类别电气照明的类别 2021-5-14 32 (2) (2) 电气照明线路的选择电气照明线路的选择 一般照明 一般照明的电源采用220v电压，但若灯具达不到要求的最 小高度时，应采用36v安全电压。 凡有较大危险的环境里的局部照明灯和手持照明灯(行灯)， 应采用36v或24v安全电压。 在金属容器内、水井内、特别潮湿的地沟内等特别危险环 境中使用的手持照明灯，应采用12

37、v安全电压。 事故照明 爆炸危险环境、中毒危险环境、火灾危险性较大的环境及 手术室之类一旦停电即关系到人身安危的环境、500人以 上的公共环境、一旦停电使生产受到影响会造成大量废品 的环境等都应有事故照明( 至少应有应急照明)。 事故照明线路不能与动力线路或照明线路合用，而必须有 自己的供电线路。 2021-5-14 33 (3) (3) 电气照明安装及安全要求电气照明安装及安全要求 1 1）应根据环境条件选用适）应根据环境条件选用适 当防护型式的照明装置。当防护型式的照明装置。 2 2）为了安全，应采用带电）为了安全，应采用带电 部分不暴露在外的螺口部分不暴露在外的螺口 灯座。为了防止火灾，

38、灯座。为了防止火灾， 除敞开式灯具外，凡除敞开式灯具外，凡 100w100w及其以上的照明器及其以上的照明器 应采用瓷灯座。从安全应采用瓷灯座。从安全 角度考虑，角度考虑， 灯座不宜带灯座不宜带 有开关或插座。有开关或插座。 2021-5-14 34 3 3）户内吊灯灯具高度一般不应小于）户内吊灯灯具高度一般不应小于2.5m 2.5m 。 4 4）灯具安装应牢固可靠。）灯具安装应牢固可靠。 5 5）照明灯具、日光灯镇流器等发热元件不能紧贴可燃物安装。）照明灯具、日光灯镇流器等发热元件不能紧贴可燃物安装。 6 6）灯具若带电金属件、金属吊管和吊链应采取接零）灯具若带电金属件、金属吊管和吊链应采取

39、接零( (或接地或接地) )措施。措施。 7 7）每一照明支路上熔断器熔体的额定电流不应超过）每一照明支路上熔断器熔体的额定电流不应超过151520a20a，每一，每一 照明支路上所接的灯具，室内原则上不超过照明支路上所接的灯具，室内原则上不超过2020盏盏( (插座应按灯计插座应按灯计 入入) )，室外原则上不超过，室外原则上不超过1010盏盏( (节日彩灯除外节日彩灯除外) )。 8 8）照明配线应采用额定电压）照明配线应采用额定电压500v500v的绝缘导线。的绝缘导线。 9 9）照明线路应避开暖气管道，其间距离不得小于）照明线路应避开暖气管道，其间距离不得小于30cm30cm。 101

40、0）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）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。单极开关必须装在相线上。 1111）照明线路的相线和工作零线上都应装有熔断器。）照明线路的相线和工作零线上都应装有熔断器。 1212）单相插座遵循单相插座遵循“上相上相(l)(l)下零下零(n)(n)、右相、右相(l)(l)左零左零(n)”(n)”的原则。的原则。 2021-5-14 35 4. 4. 手持电动工具和移动式电气设备手持电动工具和移动式电气设备 手持电动工具包括手电钻、手砂轮、冲击电钻、电锤、手持电动工具包括手电钻、手砂轮、冲击电钻、电锤、

41、手电锯等工具。移动式设备包括蛙式打夯机、振捣器、手电锯等工具。移动式设备包括蛙式打夯机、振捣器、 水磨石磨平机、电焊机等电气设备。水磨石磨平机、电焊机等电气设备。 2021-5-14 36 使用手持电动工具的安全要求：使用手持电动工具的安全要求： (1)(1)工具的额定使用条件应与实际使用条件相适应。工工具的额定使用条件应与实际使用条件相适应。工 具的各部件及连接处应完好、牢固。具的各部件及连接处应完好、牢固。 (2)(2)电源线应采用橡皮绝缘软电缆。电缆不得有破损或电源线应采用橡皮绝缘软电缆。电缆不得有破损或 龟裂，中间不得有接头。龟裂，中间不得有接头。 (3)i(3)i类设备应有良好的接零

42、或接地措施，且保护导体应类设备应有良好的接零或接地措施，且保护导体应 与工作零线分开。与工作零线分开。 (4)(4)使用使用i i类手持电动工具应根据用电特征安装漏电保护类手持电动工具应根据用电特征安装漏电保护 器或采取电气隔离及其他安全措施。器或采取电气隔离及其他安全措施。 (5)(5)绝缘电阻合格，带电部分与可触及导体之间的绝缘绝缘电阻合格，带电部分与可触及导体之间的绝缘 电阻电阻i i类设备不低于类设备不低于2m2m，类设备不低于类设备不低于7m7m。 (6)(6)根据需要装设漏电保护装置。根据需要装设漏电保护装置。 (7)(7)类和类和类手持电动工具修理后，不得降低原设计类手持电动工具

43、修理后，不得降低原设计 确定的安全技术指标。确定的安全技术指标。 (8)(8)电动工具用毕后，应及时切断电源，并妥善保管。电动工具用毕后，应及时切断电源，并妥善保管。 2021-5-14 37 5. 5. 交流弧焊机使用注意事项交流弧焊机使用注意事项 2021-5-14 38 （1 1）安装前应检查弧焊机是否完好；绝缘电阻是否合格）安装前应检查弧焊机是否完好；绝缘电阻是否合格 ( (一次侧绝缘电阻不应低于一次侧绝缘电阻不应低于1m1m，二次侧绝缘电阻不，二次侧绝缘电阻不 应低于应低于0.5m)0.5m)。 （2 2）弧焊机应与安装环境条件相适应，并应安装在干燥、）弧焊机应与安装环境条件相适应，

44、并应安装在干燥、 通风良好处。通风良好处。 （3 3）弧焊机一次侧额定电压与电源电压相符合，接线应）弧焊机一次侧额定电压与电源电压相符合，接线应 正确，应经端子排接线。正确，应经端子排接线。 （4 4）弧焊机一次侧熔断器熔体的额定电流略大于弧焊机）弧焊机一次侧熔断器熔体的额定电流略大于弧焊机 的额定电流即可。的额定电流即可。 （5 5）二次侧线长度一般不应超过）二次侧线长度一般不应超过202030m30m，否则，应验，否则，应验 算电压损失。算电压损失。 （6 6）弧焊机外壳应当接零）弧焊机外壳应当接零( (或接地或接地) )。 （7 7）弧焊机二次侧焊钳连接线不得接零）弧焊机二次侧焊钳连接线

45、不得接零( (或接地或接地) )、二次、二次 侧的另一条线也只能一点接零侧的另一条线也只能一点接零( (或接地或接地) )，以防止部分，以防止部分 焊接电流经其他导体构成回路。焊接电流经其他导体构成回路。 （8 8）移动焊机必须停电进行。）移动焊机必须停电进行。 2021-5-14 39 6.2 6.2 低压电器低压电器 6.2.1 6.2.1 低压电器的分类低压电器的分类 6.2.2 6.2.2 低压控制电器低压控制电器 6.2.3 6.2.3 低压保护电器低压保护电器 2021-5-14 40 6.2.1 6.2.1 低压电器的分类低压电器的分类 低压电器可分为低压电器可分为控制电器控制电

46、器和和保护电器保护电器。 控制电器主要用来接通和断开线路，以及用来控制控制电器主要用来接通和断开线路，以及用来控制 用电设备。如：刀开关、低压断路器、减压启动器、用电设备。如：刀开关、低压断路器、减压启动器、 电磁启动器等。电磁启动器等。 保护电器主要用来获取、转换和传递信号，并通过保护电器主要用来获取、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、热继电器其他电器对电路实现控制。如：熔断器、热继电器 等。等。 当开关电器接通或断开电路时，电压和电流达到一当开关电器接通或断开电路时，电压和电流达到一 定值时，触头之间就会产生定值时，触头之间就会产生强烈的白光强烈的白光，称为，称为

47、电弧电弧。 电弧的实质是一种电弧的实质是一种气体游离放电现象气体游离放电现象。 电弧的产生电弧的产生 触头的周围原本是空气或其他绝缘介质，为什么在动触头的周围原本是空气或其他绝缘介质，为什么在动 静触头分离瞬间会变成导电的电弧呢静触头分离瞬间会变成导电的电弧呢? ? 原因就在于原因就在于在绝缘介质在绝缘介质 中出现了大量的自由电子。中出现了大量的自由电子。 大量自由电子由阴极向阳极大量自由电子由阴极向阳极 的定向运动形成了电弧的定向运动形成了电弧。 2021-5-14 42 1 1低压控制电器通用安全要求低压控制电器通用安全要求 (1) (1) 电压、电流、断流容量、操作频率、温升等运行电压、

48、电流、断流容量、操作频率、温升等运行 参数符合要求。参数符合要求。 (2) (2) 结构型式与使用的环境条件相适应。结构型式与使用的环境条件相适应。 (3) (3) 灭弧装置灭弧装置( (包括灭弧罩、灭弧触头、灭弧用绝缘板包括灭弧罩、灭弧触头、灭弧用绝缘板) ) 完好。完好。 (4) (4) 触头接触表面光洁，接触紧密并有足够的接触压触头接触表面光洁，接触紧密并有足够的接触压 力。各极触头应当同时动作。力。各极触头应当同时动作。 (5) (5) 防护完善，门防护完善，门( (或盖或盖) )上的联锁装置可靠，外壳、上的联锁装置可靠，外壳、 手柄、漆层无变形和损伤。手柄、漆层无变形和损伤。 (6)

49、 (6) 安装合理、牢固安装合理、牢固 , , 操作方便，且能防止自行合闸；操作方便，且能防止自行合闸； 与临近设施的间距符合安装要求。与临近设施的间距符合安装要求。 (7) (7) 正常时不带电的金属部分接地正常时不带电的金属部分接地( (或接零或接零) )良好。良好。 (8) (8) 绝缘电阻符合要求。绝缘电阻符合要求。 2021-5-14 43 2. 2. 刀开关刀开关 刀开关是最简单的控刀开关是最简单的控 制电器。刀开关是手制电器。刀开关是手 动开关，包括胶盖刀动开关，包括胶盖刀 开关、石板刀开关、开关、石板刀开关、 铁壳开关、转换开关、铁壳开关、转换开关、 组合开关等。手动减组合开关

50、等。手动减 压启动器属于带有专压启动器属于带有专 用机构的刀开关。刀用机构的刀开关。刀 开关只能用于不频繁开关只能用于不频繁 启动。启动。 2021-5-14 44 刀开关没有或只有简单的刀开关没有或只有简单的 灭弧装置，因此刀开关无灭弧装置，因此刀开关无 力切断短路电流。因此，力切断短路电流。因此， 刀开关下方应装有熔体或刀开关下方应装有熔体或 熔断器。熔断器。 2021-5-14 45 刀开关使用注意事项刀开关使用注意事项 （1 1）胶盖刀开关只能用来控制）胶盖刀开关只能用来控制5.5kw5.5kw以下的三相电动机。以下的三相电动机。 刀开关的额定电压必须与线路电压相适应。刀开关的额定电压

51、必须与线路电压相适应。 （2 2）380v380v的动力线路，应采用的动力线路，应采用500v500v的闸刀开关；的闸刀开关；220v220v 的照明线路，可采用的照明线路，可采用250v250v的刀开关。的刀开关。 （3 3）对于照明负荷刀开关的额定电流大于负荷电流即）对于照明负荷刀开关的额定电流大于负荷电流即 可；对于动力负荷，开关的额定电流应大于负荷电流可；对于动力负荷，开关的额定电流应大于负荷电流 的的3 3倍。倍。 （4 4）闸刀开关所配用熔断器和熔体的额定电流不得大）闸刀开关所配用熔断器和熔体的额定电流不得大 于开关的额定电流。于开关的额定电流。 （5 5）用刀开关控制电动机时，为

52、了维护和操作的安全，）用刀开关控制电动机时，为了维护和操作的安全， 应该在刀开关上方另装一组插式熔断器。应该在刀开关上方另装一组插式熔断器。 2021-5-14 46 3. 3. 低压断路器低压断路器 低压断路器又叫自动开低压断路器又叫自动开 关或空气开关。关或空气开关。 在正常情况下，低压断在正常情况下，低压断 路器可用来不频繁地通路器可用来不频繁地通 断电路及控制电机，当断电路及控制电机，当 电路中发生过载、短路电路中发生过载、短路 及失压故障时，还能自及失压故障时，还能自 动切断故障电源。是低动切断故障电源。是低 压配电系统中重要的控压配电系统中重要的控 制和保护电器。制和保护电器。 2

53、021-5-14 47 斯泰宇空气开关切面图 框架式低压断路器切面图 2021-5-14 48 （1 1）断路器工作原理）断路器工作原理 低压断路器主要由感受元件、低压断路器主要由感受元件、 执行元件和传递元件组成。执行元件和传递元件组成。 也可说由操作机构、触点、也可说由操作机构、触点、 保护装置保护装置( (各种脱扣器各种脱扣器) )、 灭弧系统组成。灭弧系统组成。 1- 1-主触点、主触点、2-2-自由脱扣机构、自由脱扣机构、 3-3-过电流脱扣器、过电流脱扣器、 4-4-分励脱分励脱 扣器、扣器、5-5-热脱扣器、热脱扣器、 6-6-欠电欠电 压脱扣器、压脱扣器、 7-7-停止按钮停止

54、按钮 2021-5-14 49 自动空气开关的主触点是靠手动自动空气开关的主触点是靠手动 操作或电动合闸的。主触点闭合操作或电动合闸的。主触点闭合 后，自由脱扣机构将主触点锁在后，自由脱扣机构将主触点锁在 合闸位置上。过电流脱扣器的线合闸位置上。过电流脱扣器的线 圈和热脱扣器的热元件与主电路圈和热脱扣器的热元件与主电路 串联，欠电压脱扣器的线圈和电串联，欠电压脱扣器的线圈和电 源并联。当电路发生短路或严重源并联。当电路发生短路或严重 过载时，过电流脱扣器的衔铁吸过载时，过电流脱扣器的衔铁吸 合，使自由脱扣机构动作，主触合，使自由脱扣机构动作，主触 点断开主电路。当电路过载时，点断开主电路。当电

55、路过载时， 热脱扣器的热元件发热使双金属热脱扣器的热元件发热使双金属 片上弯曲，推动自由脱扣机构动片上弯曲，推动自由脱扣机构动 作。当电路欠电压时，欠电压脱作。当电路欠电压时，欠电压脱 扣器的衔铁释放。也使自由脱扣扣器的衔铁释放。也使自由脱扣 机构动作。分励脱扣器则作为远机构动作。分励脱扣器则作为远 距离控制用，在正常工作时，其距离控制用，在正常工作时，其 线圈是断电的，在需要距离控制线圈是断电的，在需要距离控制 时，按下起动按钮，使线圈通电，时，按下起动按钮，使线圈通电， 衔铁带动自由脱扣机构动作，使衔铁带动自由脱扣机构动作，使 主触点断开。主触点断开。 2021-5-14 50 （2 2）

56、低压断路器的保护特性）低压断路器的保护特性 图为低压断路器的保护特性图。可以 看出，自动开关的保护特性具有选择 性： 。 2021-5-14 51 （3)3)低压断路器的特点低压断路器的特点 低压断路器有很强的分断能力。低压断路器有很强的分断能力。 低压断路器有良好的保护特性，能在极短的时间内完全断开线低压断路器有良好的保护特性，能在极短的时间内完全断开线 路。路。 低压断路器的自由脱扣机构有联锁作用，当线路未恢复正常、低压断路器的自由脱扣机构有联锁作用，当线路未恢复正常、 脱扣器未恢复原位时，不能合闸送电。脱扣器未恢复原位时，不能合闸送电。 （4 4）低压断路器的选用）低压断路器的选用 低压

57、断路器的额定电压及其欠电压脱扣器的额定电压不得低于低压断路器的额定电压及其欠电压脱扣器的额定电压不得低于 线路额定电压，断路器的额定电流及其过电流脱扣器的额定电线路额定电压，断路器的额定电流及其过电流脱扣器的额定电 流不应小于线路计算负荷电流。流不应小于线路计算负荷电流。 断路器的极限通断能力不应小于线路最大短路电流。断路器的极限通断能力不应小于线路最大短路电流。 长延时动作过电流脱扣器应按照线路计算负荷电流或电动机额长延时动作过电流脱扣器应按照线路计算负荷电流或电动机额 定电流整定，使具有反时限特性，以实现过载保护。定电流整定，使具有反时限特性，以实现过载保护。 自动开关的过电流保护特性必须

58、与被保护对象的允许发热特性自动开关的过电流保护特性必须与被保护对象的允许发热特性 相匹配。相匹配。 2021-5-14 52 （5 5）低压断路器的安装要求）低压断路器的安装要求 按规定的方向正确安装，只能垂直装设，触头的闭合和断开有明按规定的方向正确安装，只能垂直装设，触头的闭合和断开有明 显显示。显显示。 连接线接触良好，上下导线端接点必须使用规定截面导线或母线连接线接触良好，上下导线端接点必须使用规定截面导线或母线 连接。连接。 安装时不能去除灭弧罩，应保持灭弧罩的完好无损。安装时不能去除灭弧罩，应保持灭弧罩的完好无损。 （6 6）低压断路器的维护）低压断路器的维护 使用前将电磁铁工作面

59、上的防锈油脂擦净，以免影响其动作值；使用前将电磁铁工作面上的防锈油脂擦净，以免影响其动作值； 定期检修时清除落在自动开关上的灰尘，以免降低其绝缘；定期检修时清除落在自动开关上的灰尘，以免降低其绝缘； ) ) 使用一定次数后，应清除触头表面的毛刺、颗粒等物；触头磨使用一定次数后，应清除触头表面的毛刺、颗粒等物；触头磨 损超过原来厚度的损超过原来厚度的1/31/3时，应予更换；时，应予更换； 经分断短路电流或多次正常分断后，清除灭弧室内壁和栅片上经分断短路电流或多次正常分断后，清除灭弧室内壁和栅片上 的金属颗粒和黑烟，以保持良好的绝缘和灭弧性能；的金属颗粒和黑烟，以保持良好的绝缘和灭弧性能； 必要

60、时，给操作机构的转动部位加润滑油；必要时，给操作机构的转动部位加润滑油； 定期检查各脱扣器的整定值和延时。定期检查各脱扣器的整定值和延时。 2021-5-14 53 6.2.3 6.2.3 低压保护电器低压保护电器 低压保护电器主要包括低压保护电器主要包括熔断器、热继电器、电磁式过熔断器、热继电器、电磁式过 电流继电器以及低压断路器、减压启动器、电磁接触电流继电器以及低压断路器、减压启动器、电磁接触 器里安装的各种脱扣器器里安装的各种脱扣器。 热继电器是利用电流的热效应来推动动作热继电器是利用电流的热效应来推动动作 机构使触头闭合或断开的保护电器，主要机构使触头闭合或断开的保护电器，主要 用于