电气安全工程习题集整理

1、电气安全工程习题集整理一、 前言1. 危险：是指某一系统、产品、或设备或操作的内部和外部的一种潜在的状态，其发生可能造成人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏的状态。2. 安全：是指不受威胁，没有危险、危害、损失。人类的整体与生存环境资源的和谐相处，互相不伤害，不存在危险、危害的隐患。是免除了不可接受的损害风险的状态。安全是在人类生产过程中，将系统的运行状态对人类的生命、财产、环境可能产生的损害控制在人类能接受水平以下的状态3. 事件4. 事变5. 事故6. 三者的异同7. 电力系统由发电厂、送电线路、变电所、配电网和电力负荷组成。二、 电气安全基础1. 额定电压：保证设备正常运行并能够获得

2、最佳经济效益的电压。国内电压分级：交流额定电压1000V以上-高压（110KV或35KV中压，35110KV或220KV高压，220KV或330800KV-超高压，800KV或1000KV以上-特高压），1000V以下-低压对地电压，交流250V以上-高压，250V及以下-低压直流电压（国内常用分级）：110V、220V、440VPS：我国普遍交流电力设备的额定频率为50Hz，称为“工业频率”，简称“工频”。 2. 工业企业电力负荷分级及电力要求：一级负荷：突然停电将造成人身伤亡者；或在政治、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废等。（应由两个电源供电。其一发生故障时，另一个不能同

3、时损坏。对特别重要的符合还要求进一步增设应急电源。）二级负荷：突然停电将在政治、经济上造成较大损失者，如造成主要设备损坏、大量产品废品等。（应由两回路供电，供电变压器也应有两台）三级负荷：一般电力负荷。（无特殊要求）PS:应急电源：独立于正常电源的发电机组；供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路；蓄电池；干电池。3. 企业高压配电的主要基本接线方式：放射式、树干式、环式。4. 电气事故主要类型：触电事故、电气火灾爆炸、静电危害事故、雷电危害事故、射频电磁场危害、电气系统事故。5. 触电事故的类型（1） 电击：单相触电：直接接触电击：发生电击时，所触及的带电体为正常运行的带电体，称为直接接触电击

4、。间接接触电击：当电气设备发生事故（例如绝缘损坏，造成设备外壳意外带电的情况下），人体触及意外带电体所发生的电击，称为间接接触电击。两相触电跨步电压触电（2） 电伤：包括电烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光性眼炎等多种伤害。6. 触电事故的分布规律： 故季节性明显 低压设备触电事故多 携带式设备和移动式设备触电事故多 电器连接部位触电事故多 农村触电事故多 冶金、矿业、建筑、机械行业触电事故多 青年、中年人以及非电工人员触电事故多 误操作事故多7. 电流类型主要有：人体抗阻：皮肤抗阻Zp：皮肤阻抗是指表皮阻抗，即皮肤上电极与真皮之间的电阻抗，以皮肤电阻和皮肤电容并联来表示。体内抗阻Zi：

5、体内阻抗是除去表皮之后的人体阻抗。人体总抗阻Zr：体总阻抗是包括皮肤阻抗及体内阻抗的全部阻抗。在皮肤干燥时，人体工频总阻抗一般可按10003000考虑；潮湿的情况下，可按500800考虑。人体各部分的电阻率递减：皮肤、脂肪、骨骼、神经、肌肉、血液电流对人体的作用：（1） 电流致伤机理（电击致伤）：细胞激动作用、破坏生物电作用、发热作用、离解作用（2） 电击致命原因：心室颤动、窒息、电休克电流对人体的危害：程度与通过人体电流的大小、持续时间、途径、电流的种类等多种因素有关。伤害程度与电流大小的关系：分为三级 感知电流：引起感觉的最小电流。平均（概率50%），男：1.1mA 女：0.7mA感知阈值

6、：感知电流的最小值。感知阈值可按0.5mA考虑 摆脱电流：指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流。平均值（概率50%）， 男：16mA； 女：10.5mA。 摆脱阈值：摆脱电流的最小值。男性：9mA；女性：6mA；由此可见；摆脱阈值约为10mA。 室颤电流：指引起心室颤动的最小电流。 室颤阈值：电流持续时间超过心脏周期：50mA左右；电流持续时间小于0.1s：500mA以上。 三、 直接接触电击防护1. 直接接触电击-接触到带电部分防护措施：屏护（外护物）、绝缘（基本绝缘）、间距（包括至于伸臂范围之外）、限制稳态接触电流、限制电压（特低电压）等。间接接触电击-接触到外露可导电部分防护措施：T

7、N、TT、IT系统、等电位连接等措施。两者都防的防护措施：特低电压、剩余电流动作保护、双重绝缘、加强绝缘等措施。绝缘：是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔阂。绝缘材料分类：气体材料、液体材料、固体材料。电介质：绝缘材料，其导电能力很差，但并非绝对不导电。介电常数r：介电常数是表明电介质极化特征的性能参数。电击：绝缘老化分类：热老化、电老化。热老化：低压电气设备中，生热使材料挥发性分子逸出、材料的解聚和氧化裂解、热裂解、等过程。电老化：高压电气设备中，局部放电产生臭氧等物降低绝缘性能，还会导致局部放热，使材料性能恶化。2. 绝缘击穿：加于绝缘的电场大于某临界值时，使通过电介质的电流猛增，使绝缘材

8、料破坏绝缘击穿形式与原因有：气体电介质击穿，由碰撞电离导致的电击穿。液体电介质击穿，纯净液体由于电子碰撞电离最后导致击穿，液体的密度大，所以击穿场强比气体高。；含有液固体杂质的液体：有乳化状水滴和纤维时，杂质极性强，在强电场的作用下定向排列，并运动到电场强度最高处联成小桥，贯穿两电极间引起电导剧增，局部温度骤升，最后导致击穿。 含有气体杂质：杂质使受热不均，形成气泡。气泡介电常数低，内部场强高，且临界场强低，使发热加剧。气泡体积膨胀，形成联通两极的导电桥。液体击穿后，绝缘性能一定程度上恢复。固体电介质击穿（点击穿、热击穿、电化学击穿、放电击穿），一般而言，电、热、放电、电化学等多种形式共同作用

9、，造成固体绝缘击穿。固体电介质一旦击穿，将失去其绝缘性能。空气的击穿场强约为2530kV/cm.3. 绝缘耐热分级及其极限温度：书P434. 绝缘检测和绝缘试验的目的是: 检查电气设备或线路的绝缘指标是否符合要求。绝缘电阻的含义：绝缘电阻式衡量绝缘性能优劣的最基本的指标。5 屏护：即采用遮栏、护罩、护盖、箱匣等把危险的带电体同外界隔离开来，以防止人体触及或接近带电体所引起的触电事故 。种类：角度不同，有不同的屏护种类。作用：主要用于电器设备不便于绝缘或绝缘不足以保证安全的场合。6 屏蔽和障碍的区别：后者只能防止人体无意识触及或接近带电体，而不能防止有意识移开、绕过或翻越该障碍触及或接近带电体。

10、从这一点来说，前者属于一种完全的防护，而后者是一种不完全的防护。7 间距：指带电体与地面之间、带电体与其它设备和设施之间、带电体与带电体之间必要的安全距离。作用：防止人体触及或接近带电体造成触电事故；避免车辆等器具碰撞或过分接近带电体造成事故；防止火灾、过电压放电及各种短路事故。 种类：线路间距、用电设备间距、检修间距、置于伸臂范围之外。8 检修间距在低压操作时的要求：四、 间接接触电击防护1. IT系统：IT 系统是指电源中性点不接地，设备外露可导电部分接地的配电系统。 由于电源中性点工作在“浮地”状态，当系统发生单相接地故障时电源三相间的基本平衡仍可保持，系统可以继续运行，供电连续性好。

11、保护接地是IT系统间接接触电击防护最基本的安全措施。 TT系统：TT 系统与IT系统不同，即电源中性点已接地，同时设备外露可导电部分也接地的配电系统。 TT系统具有较好的过电压抑制与防护性能，且一相故障接地时单相电击的危险性相对小，故障接地点比较容易检测等优点。TN系统：TN系统属保护接零系统。T表示中性点接地。N表示电气装置通过保护线接中性点（零点）类别：TN-S系统、TN-C-S系统、TN-C系统2. 上面三者的异同3. 保护导体的组成：保护接地线、保护接零线、等电位联结线（分为总等电位连结、辅助等电位连结、局部等电位连结）。分类：人工保护导体、自然保护导体。作用：4. 输送可燃性气体或液

12、体的金属管道不可以作保护导体。因为：5. 接地装置的组成：由埋入土中的金属接地体（角钢、扁钢、钢管等）和连接用的接地线构成。分类：自然接地体、人工接地体施工与安装要求：导电的连续、可靠性；有足够的机械强度；防腐蚀、防损伤；埋设深度适当；与其他物体间的距离；防意外伤害。6. 接地装置的连接要求：五1. 工作绝缘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

13、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。具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于类设备。 2. 类设备按外壳特征分类：全部绝缘外壳的类设备 全部金属外壳的类设备3.4. 特低电压防护的类型5.特低电压防护的安全条件：线路或设备的标准电压不超过标准所规定的安全特低电压值。SELV和PELV必须满足安全电源、回路配置和各自的特殊要求。 FELV必须满足其辅助要求。6. 剩余电流动作保护装置作用低压安全保护电器，提供间接接触电击保护。主要用于防止人身电击，防止因接地故障引起的火灾。 组成：7. 剩余电流动作保护装置的工作原理剩余电流动作保护装置的分类：按剩RCD中间环节的结构特

14、点分类：电磁式剩余电流动作保护装置 电子式剩余电流动作保护装置按运行方式分类：不需要辅助电源的RCD 需要辅助电源的RCD按分断时间分类：一般型（无延时）RCD 延时型RCD 按动作灵敏度分类 ：高灵敏度型、中灵敏度型、低灵敏度型 按结构特征分类 整体式RCD组合式RCD按安装型式分类 ：固定位置安装、固定接线方式的RCD 带有电缆的可移动使用的RCD按级数和线数分类 8. 剩余电流动作性能的参数三方面考虑额定剩余动作电流（In） 额定剩余不动作电流（Ino） 分断时间六1.电气线路种类：2.架空电路组成和分类： 电力电缆的组成：导电芯线绝缘层保护层分类：电缆终端头 ，电缆中间接头 3.4.

15、电缆线路故障和原因和预防 ：故障现象： 机械损伤、铅皮（铝皮）龟裂及胀裂、终端头 污闪、终端头或中间接头爆炸、绝缘击穿、金属护 套腐蚀穿孔等故障。 事故原因： 电缆故障包括外力破坏、化学腐蚀或电解腐蚀、 雷击、水淹、虫害等自然灾害和施工不妥、运行维 护不当等人员过失等几类。 故障预防方法 ：外力破坏：加强管理、巡查；及时处理问题；严格施工，施工期间做好标记，保护并保留施工资料。 蚁害鼠害：电缆四周可喷洒防蚁、灭蚁的化学药剂，以及防鼠、灭鼠药剂 污闪进水：用专用绝缘工具予以清扫，并在终端头套管上涂以防污涂料。在污秽地区，可以采用电压等级高一级的终端头 腐蚀：防化学腐蚀，可将电缆穿在防腐的管道中敷

16、设等。 防电化学腐蚀，应提高直流电机车轨道与大地之间的绝缘，以限制直流泄漏电流。 5.导线导电能力：发热为保证导体和绝缘材料的性能， 各种导线的最高温度有限制电压损失必须控制在一定范围之内热稳定性：保证承受短路电流 的热作用而不致破坏6. 线路绝缘四个要求：(1)直敷布线 (2) 瓷夹、鼓形绝缘子和针式绝缘子布线 (3) 槽板布线 (4) 穿管布线 (5) 钢索配线 7.8.负荷计算目的：校验电压损失选择和整定保护元件 ，确定导线截面 变压器及电器 容量 ，确定电能消耗和 无功补偿装置 七1. 按照危险程度用电设备环境分类：无较大危险场所 有较大危险场所 特别危险场所.2.用电设备外壳防护等级

17、分类： 对人接近外壳内危险部件的防护 对防止固体异物进入的防护等级 对进水的防护 3. 4.电气照明类别：照明设备或灯具的核心部件是光源。根据发光机理，光源分为热辐射光源、气体放电光源、发光二级管及激光光源，目前用于照明的光源只有前两种。 特点：热辐射光源：白炽灯灯内抽真空或充入少量惰性气体，灯丝会逐渐挥发变细，最终烧断，所以白炽灯寿命短，功率也不可能太大。卤钨灯内充入卤族物质，卤族物质会与灯丝挥发出来的钨元素结合形成化合物，并在灯丝附近高温处再次分解，析出单质钨，从而使挥发出来的钨重新回到灯丝上，大大延长了灯丝的寿命。而气体放电光源光源发光效率高，是热辐射光源的3倍左右。5户内灯具的安装要求

18、主要考虑的方面有灯具安装高度、与可燃物距离、正确接线、正确接入控制开关、灯具固定牢固可靠等。户内吊灯高度：不小于2.5m。在干燥的环境中，户内吊灯高度允许降为22.2m；户内吊灯灯具位于桌面上方等人碰不到的地方时，灯具高度允许降低为1.5m。6低压常用保护方式：自动断电（带电保护）： 实现故障情况下对人和设备的即时保护。断电后的进一步隔离（停电保护）： 自动断电后对故障检修人员的安全保证。7。高压熔断器：主要用于635kV小容量变压器、输电线路及其他装置的短路和过载保护。高压隔离开关：将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离，以保证检修工作的安全。 高压负荷开关：高压负荷开关是一种可

19、以带负荷分合电流的控制电器。它具有简单的灭弧装置，可以熄灭切断负载电流时产生的电弧。高压断路器：高压断路器是能够实现控制与保护双重作用的开关电器。 8电流互感器的一次侧绕组匝数很少，串入具有大电流通过的主电路；二次侧匝数较多，串入阻抗非常小的电流表或其他仪表的线圈中。 电压互感器是一种较为精确的变换电压的降压变压器。 与电流互感器正好相反。一次侧接入高压回路，二次侧接入阻抗很大的电压表或其他仪表或装置。 运行时，电压互感器的二次侧接近开路状态，一次侧与二次侧电压与线圈匝数成正比9.10. 高压熔断器 高压隔离开关 高压负荷开关 高压断路器？（不确定）11。 八1. 造成危险温度主要原因：短路，

20、过载，漏电，接触不良，铁芯过热，散热不良 ，机械故障，电压异常2。造成过载：电气线路或设备设计选型不合理，或没有考虑足 够的裕量，以致在正常使用情况下出现过热。 电气设备或线路使用不合理，负载超过额定值或 连续使用时间过长，超过线路或设备的设计能力，由 此造成过热 。设备故障运行会造成设备和线路过负载，如三相 电动机单相运行或三相变压器不对称运行均可能造成 过负载。 电气回路谐波能使线路电流增大而过载 。接触不良：接点接触不牢，焊接不良、接头有杂物； 开关器、断路器等的触点没有足够的接触压力； 铜铝接头，理化性能不同，接触状态逐渐恶化。铁心过热：主要为铁芯片间短路，线圈电压过高造成的涡流损耗

21、和磁滞损耗增大，使铁芯发热量增大。 散热不良：风道堵塞、风扇损坏、散热油管堵塞、环境温度过高 等容易引起散热不良。 电压异常：电压过高，电流增大，温度升高； 电压过低，容易造成电动机堵转，温度升高。3。电气引燃源：危险温度和电火花爆炸性混合物：气体、蒸气或薄雾、粉尘等易燃 物质与空气混合，且点燃后燃烧迅速传播的混合物。4闪点：易燃液体能释放出足够的蒸气并在液面上方与空气形成爆炸性混合物，点火时能发生闪燃的最低温度。 燃点：是物质在空气中点火时发生燃烧，移去火源仍能继续燃烧的最低温度。 引燃温度：可燃物质不需要外来火源即发生燃烧的最低温度。 爆炸极限：一定的温度和压力下，当可燃气体、蒸气、薄雾、

22、粉尘、纤维与空气（或氧）在一定浓度范围内均匀混合，遇到火源发生爆炸的浓度范围。 5。最小点燃电流比：一定条件下，气体、蒸气、 薄雾等爆炸性混合物的最小点燃电流与甲烷爆炸性 混合物的最小点燃电流之比。 最小引燃能量：规定的试验条件下，能使爆炸 性混合物燃爆所需最小电火花的能量。 最大试验安全间隙：在规定试验条件下，两个 经间隙长为25mm连通的容器，一个容器内燃爆时不 致引起另一个容器内燃爆的最大连通间隙。 6，防爆电气设备按照使用环境分类：类为煤矿井下用电气设备类为工厂用电气设备 7. 按防爆结构型式分（1）隔爆型 （2）增安型 （3）本质安全型 （4）正压型（5）充油型 （6）充砂型 （7）

23、无火花型 （8）浇封型 （9）气密型 （10）特殊型 （11）粉尘型 8. 带电灭火安全要求 ：灭火剂的正确使用。 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。 水枪灭火时宜采用喷雾水枪。 用普通直流水枪灭火时，将水枪喷嘴接地；灭火人员穿戴绝缘手套、绝缘靴或穿戴均压服操作。 用水枪灭火时，人体与带电体之间需保持必要的安全距离。 9. 本质安全型关键技术：这类电气设备在正常工作或规定的故障状态下产生 的火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。 10爆炸性气体环境中采取的防爆措施：使产生爆炸的条件同时出现的可能性减到最小程度； 工艺设计中应采取消除或减少易燃物质的产生及积聚的

24、措施； 防止爆炸性气体混合物的形成，或缩短爆炸性气体混合物滞留时间。 爆炸性粉尘环境中采取的防爆措施：使产生爆炸的条件同时出现的可能性减小到最小程度； 按照爆炸性粉尘混合物的特征，采取相应的措施。爆炸性粉尘混合物的爆炸下限随粉尘的分散度、湿度、挥发性物质的含量、灰分的含量、火源的性质和温度等而变化； 在工程设计中应先取下列消除或减少爆炸性粉尘混合物产生和积聚的措施 电气火灾危险防范措施 11同6，7 九Ø 1.雷电的危害：雷电具有电流大、电压高、冲击性强等特点； Ø 雷电可造成设备和设施的损坏，引起大规模停电，造成人身事故； Ø 就其破坏因素来看，雷电具有电性质、

25、热性质和机械性质等三方面的破坏作用。 Ø 此外雷电的电动力效应等也有一定的破坏作用。2.3.静电产生：接触分离起电（2）感应起电。（3）破裂起电（4）剥离起电（5）电荷迁移静电危害：爆炸和火灾 ， 静电电击 、妨碍生产4. 两种静电的消散方式：静电的中和：带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时因介质产生电离而使带电体上的电荷部分或全部消失的现象。 静电的泄漏：静电泄漏受湿度的影响很大。随着湿度增加，绝缘体表面吸附水分子形成薄薄的水膜，并溶解空气中的二氧化碳气体和绝缘体析出的电解质，使绝缘体表面电阻大为降低，从而加速静电泄漏，抑制了静电荷的积累，有利于静电的防护。反之，空气湿度降

26、低，绝缘体表面电阻率升高，静电泄漏变慢，静电的危险性增大6.防止静电对人体伤害：基本防护措施：（1）减少静电荷产生； （2）使静电荷安全消散； （3）静电屏蔽； （4）消除静电放电条件； （5）环境危险程度的控制； （6）限制静电非导体材料制品的 暴露面积及暴露面的宽度； （7）使用静电消除器。 固态物料防护措施（1）非金属静电导体或静电亚导体与金属导体相互联接时，其紧密接触的面积应大于20cm2。 （2）架空配管系统各组成部分，应保持可靠的电气连接。室外的系统同时要满足国家有关防雷规程的要求。 （3）防静电接地线不得利用电源零线、不得与防直击雷地线共用。 （4）在进行间接接地时，可在金属导体

27、与非金属静电导体或静电亚导体之间，加设金属箔，或涂导电性涂料或导电膏以减少接触电阻。 （5）在振动和频繁移动的器件上用的接地导体禁止用单股线及金属链，应采用6mm2以上的裸绞线或编织线。 、液态物料防护措施（1）油罐汽车在装卸过程中应采用专用的接地导线（可卷式），夹子和接地端子将罐车与装卸设备相互联接起来。 （2）控制烃类液体灌装时的流速。 （3）在输送和灌装过程中，应防止液体的飞散喷溅。 （4）烃类液体中应避免混入其他不相容的第二物相杂质如水等。 （5）在贮存罐、罐车等大型容器内，可燃性液体的表面，不允许存在不接地的导电性漂浮物。 （6）在烃类液体中加入防静电添加剂，使电导率提高至250pSm以上。 （7）容器的清洗过程应该避免可燃的环境条件，并且在清洗后静置一定时间才可使用。 气态粉态物料防护措施 1）在工艺设备的设计及结构上应避免粉体的不正常滞留、堆积和飞扬；同时还应配置必要