《电气安全工程》教学大纲

《电气安全工程》教学大纲课程英文名ElectricalSafetyEngineering课程代码06M0023学分2总学时32理论学时24实验/实践学时8课程类别专业课课程性质选修先修课程《电路与电子技术》适用专业安全工程开课学院质量与安全工程学院注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与课程目标（一）课程地位本课程为安全工程专业本科生的专业选修课，是安全工程专业的主要课程之一。本课程旨在让本专业学生以电气为范围，以安全为中心，研究各种电气事故的机理、原因、构成、特点、规律和防治措施，了解并掌握各种电气事故的构成、规律和相关联的安全理论、现代工程技术方法及管理方法。掌握通用防触电技术,电气线路和设备的安全技术，防雷安全，静电安全，电气防火防爆技术和电气安全管理。（二）课程目标1.理解电气安全的定义，了解电气安全的分类区别与发展现状，了解电气安全工程的基本内容及其相关的学科体系；掌握电气伤害的种类、特征、伤害途径以及典型伤害参数，掌握安全电压等级。电力系统、变配电系统、低压电器、雷电、静电等电气安全的原理、特征以及防护方法与技术。2.掌握供电系统、变配电系统、电气线路、强电系统中典型安全防护设备（继电器、熔断器等）的分类、特征、主要技术指标；掌握功率因数的概念、意义以及计算方法；能够对电气设备参数变化所衍生的电气安全工程问题进行计算、分析并得出合理的结论。3.掌握低压电器的定义、分类、特征及其技术参数；掌握工作接地、保护接地、保护接零的概念及其区别，能够在相应图纸中进行电气保护线路的绘制；掌握静电、雷电防护的原理和典型方法。4.理解电气安全管理的运行模式和要素，了解电气安全评价和分析的方法。5.掌握先进电气安全防护技术，激发电气安全防护新方法、新技术的探索精神，培养学生安全责任担当以及探索创新精神。二、课程目标达成的途径与方法（1）课程以课堂教学为主，通过介绍不同使用环境下不同电气设备安全的基本概念、原理等相关理论，以及电气安全防护技术和方法，使学生掌握常用电气安全防护设备的工作原理和方法，了解我国电气安全管理现状和发展态势，同时培养学生对电气安全防护技术的探索精神，激发学生自主创新的精神。（2）教学中设置4次实验课程，针对接地电阻、电气强度、绝缘电阻、绕组升温4个电气安全参量进行测量实验，以加强学生对实际问题的分析判断能力，为解决复杂工程问题打下基础。（3）授课过程中以视频、图片、案例等手段进行教学，以提高学生的学习兴趣，加深学生对理论知识的记忆和掌握，同时在课堂教学中，加强与学生的互动，提高教学效果。（4）教学中设计工程实际问题，结合重点学习内容进行讲解，增加学生的记忆效果；同时，讲授电气安全发展过程时，适当选用文言文描述内容，激发学生的学习热情，同时增强学生对传统文化的学习兴趣。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标毕业要求（支撑程度H、M、L）3课程目标（1）M课程目标（2）H课程目标（3）M课程目标（4）L毕业要求分解指标点支撑权重毕业要求3：设计/开发解决方案：能够设计针对安全工程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。3-1能够针对安全工程领域中的复杂工程问题设计解决方案。0.1注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。四、课程主要内容与基本要求第一章电气安全概述1.电气事故2.电流对人体的作用3.安全电压基本要求：了解工业企业供配电的电力系统组成和基本知识，了解电气事故概要及发生机理、触电事故的类型及其分布规律，掌握电流对人体的作用。重点：掌握电气安全的任务、特点及事故种类，电击伤害程度的判断方法，安全电压的概念。难点：掌握电流流经路径与伤害程度的关系。与课程目标的对应关系：通过学习电气安全问题立论，让学生了解电气安全问题在电气学科领域和安全工程领域所处的重要地位，旨在为学生树立科学的世界观奠定一定基础。（课程目标1）第二章供配电系统1.电力系统2.负荷分类及供电3.变配电站基本要求：了解电力系统的概念，了解负荷分类及供电负荷分级，以及变配电站的基本布局。重点：掌握电力系统的基本组成，电力负荷的分级及相应供电要求，掌握变配电站布局的基本原则和规范。难点：掌握电力系统安全运行的基本原理。与课程目标的对应关系：通过学习我国工业企业供配电系统的组成，电力负荷分类分级以及相关供电要求，使学生了解我国供电系统的基础特征，熟悉我国国情下的经济水平与供电能力的关系，使学生将我国现状与发达国家的供配电模式和系统进行比较，旨在培养学生一定的国际视野；同时，结合新能源发电、核电等先进发电技术，使学生了解新型发电技术相应的安全防护技术，激发学生的自主思考、创新意识。（课程目标1、2）第三章变配电设备1.变配电设备选择的一般原则2.变压器3.高压断路器4.熔断器5.互感器6.电力电容器基本要求：掌握变配电设备选择的原则，了解变压器、高压断路器、熔断器、互感器以及电力电容器的基本概念及选择规则。重点：掌握变配电设备选择的一般原则，掌握变压器工作原理，掌握高压断路器的基本结构、保护原理，掌握熔断器的工作原理和基本分类。难点：掌握继电保护的原理及其应用原理。与课程目标的对应关系：通过学习变配电设备选择的一般原则，使学生掌握电气安全相关的基本理论知识；通过对变压器、熔断器、高压断路器的学习，旨在使学生了解电气安全相关领域的先进设备，进而了解本专业设备发展的前沿现状及发展趋势。（课程目标1、2）第四章电气线路1.导线选择原则2.架空线3.电缆4.室内配线基本要求：掌握导线选取的基本原则，了解各种电气线路的种类及特点，电气线路常见故障，线路安全条件。重点：掌握导线的经济电流密度选取原则，掌握架空线的结构和使用场合，掌握电缆的种类和基本结构，掌握电气线路的常见故障和应对方法。难点：掌握经济电流密度的计算方法，掌握电气线路的故障原因和防范技术措施。与课程目标的对应关系：通过学习导线选取原则，旨在使学生初步具备相关领域的设计和实施工程实验的能力，通过学习电气线路的种类和基本形式，旨在使学生掌握我国输电网络系统的基本理论。（课程目标1、2）第五章继电保护1.继电保护原理2.继电保护接线方式3.电网相间短路保护4.变压器保护5.电动机保护基本要求：掌握继电保护原理、继电保护的接线方式，了解电网各相之间短路保护的基本措施，了解变压器、电动机保护的常识。重点：掌握继电保护原理，掌握继电保护装置的基本要求，掌握电网相间短路保护的两种方法，掌握变压器和电动机的安全保护技术。难点：掌握瓦斯继电保护的工作原理。与课程目标的对应关系：通过学习继电保护原理，接线方式以及电网相间短路的保护方法，旨在使学生掌握电气设备的保护技术，进而能够具备相关领域的工程设计能力。（课程目标1、2）第六章低压电器1.低压电器设备选择2.电动机3.电气照明4.其他低压电器基本要求：了解低压用电设备的环境类型，低压电器的分类及概念。重点：掌握主令电器的分类和使用范围，掌握电气照明设备的种类、原理，掌握电动机的主要结构以及电动机的常见故障处理。难点：掌握电动机的特点和适用条件，掌握电气设备外壳的防护等级。与课程目标的对应关系：通过学习低压电器设备的选择，电动机的分类及使用范围和其他低压电器设备的安全等内容，旨在使学生掌握在工业安全生产过程中，低压设备的选择原则和安全使用方法。（课程目标1、3）第七章电气防护技术1.工作接地2.保护接地3.保护接零4.双重绝缘和加强绝缘5.电气隔离基本要求：掌握工作接地的接线规则、原理，掌握保护接地、接零的原理，了解绝缘方法方式，了解电气隔离的概念和方法。重点：掌握工作接地的方法、原理，掌握保护接地、保护接零的方法和原理，并掌握保护接地、接零的区别和使用场合。难点：掌握保护接地、保护接零的基本原理、区别和连接方法。与课程目标的对应关系：通过学习保护接地和保护接零的基本原理，旨在使学生掌握针对用户的安全用电技术防护的具体措施，培养学生在电气安全及其相关领域中，对分析、解决相关问题的初步能力。（课程目标1、3）第八章电气防火防爆1.电气引燃的原因2.燃爆危险环境3.防爆电气设备和防爆电气线路4.电气防火防爆措施基本要求：了解电气设备和线路引起火灾和爆炸的原因，掌握电气防火防爆措施。重点：掌握电气引燃的两个原因，掌握电弧的概念及其产生原理，掌握防火防爆电气设备的保护等级和防爆电气设备的选型。难点：掌握危险场所和危险区域的分级分类，掌握常见的灭弧方法。与课程目标的对应关系：通过学习引燃源、危险物质和危险环境、危险区域的分类及其电气防火防爆技术，旨在使学生具备常见安全防护意识，并能够将这些知识传递给他人，同时将安全防护技术灵活运用于工业安全生产的实际过程当中。（课程目标1、3）第九章防雷技术1.雷电及其危害2.防雷装置3.防雷措施基本要求：了解雷电的种类和危害，掌握防雷技术和装置的使用。重点：掌握雷电的形成原理、危害及常用防雷装置，掌握建筑物防雷措施和人身防雷措施。难点：掌握避雷针的保护范围和避雷线的保护范围的计算方法。与课程目标的对应关系：通过学习防雷的技术措施及防雷设备的计算设计方法，旨在使学生具备针对实际情况分析防雷设备有效与否的基本能力，并且使学生初步具备防雷设施和装置的设计能力。（课程目标1、3）第十章静电防护1.静电的产生及危害2.静电防护技术基本要求：了解静电的产生和危害，了解静电防护技术。重点：掌握静电的特点和危害，掌握静电防护技术，了解容易产生静电危害的生产工艺及其消除静电危害的措施。难点：掌握电子设备的静电防护技术。与课程目标的对应关系：通过学习静电的防护技术措施，旨在提高学生在生产过程中的安全生产意识以及静电防护意识，并使学生具备对静电危害产生过程的分析和判断能力。（课程目标1、3）第十一章电气安全管理1.电气安全组织管理2.电气操作与维修3.电工安全用具基本要求：掌握生产过程中的用电安全管理，了解电气安全分析和评价的方法。重点：掌握生产过程中电气安全检查、制度、教育以及安全评价的具体内容，了解基本的电气操作与维修过程。难点：掌握事故树的作用和计算方法。与课程目标的对应关系：通过学习电气安全管理知识，深化学生在电气安全管理方面的认识，旨在使学生将所学知识融入到安全生产管理中，具有较强的现实意义。（课程目标4）五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标第1章1.电气事故2.电流对人体的作用3.安全电压4课后复习第1章内容，课程目标1第2章1.电力系统2.负荷分类及供电3.变配电站2课后复习第2章内容，预习第3章内容。补充习题2道课程目标1，2第3章1.变配电设备选择的一般原则2.变压器3.高压断路器4.熔断器5.互感器6.电力电容器4课后复习第3章内容，预习第4章节内容。补充习题2道课程目标1，2第4章1.导线选择原则2.架空线3.电缆4.室内配线2课后复习第4章内容，预习第5章内容。课程目标1，2第5章1.继电保护原理2.继电保护接线方式3.电网相间短路保护4.变压器保护5.电动机保护4课后复习第5章内容，预习第6章内容课程目标1，2第6章1.低压电器设备选择2.电动机3.电气照明4.其他低压电器4课后复习第6章内容，预习第7章内容课程目标1，3第7章1.工作接地2.保护接地3.保护接零4.双重绝缘和加强绝缘5.电气隔离4课后复习第7章内容，预习第8章内容补充习题2道课程目标1，3第8章1.电气引燃的原因2.燃爆危险环境3.防爆电气设备和防爆电气线路4.电气防火防爆措施2课后复习第8章内容，预习第9章内容课程目标1，3第9章1.雷电及其危害2.防雷装置3.防雷措施2课后复习第9章内容，预习第10章内容课程目标1，3第10章1.静电的产生及危害2.静电防护技术2课后复习第10章内容，预习第11章内容补充习题2道课程目标1，3第11章1.电气安全组织管理2.电气操作与维修3.电工安全用具2课后复习第11章内容课程目标4六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1接地电阻实验2熟悉接地电阻测量设备，掌握测量方法。课后完成实验报告验证必做2电气强度实验2熟悉设备电气强度的测量设备，掌握测量方法。课后完成实验报告验证必做3绝缘电阻实验2熟悉绝缘电阻测量设备，掌握测量方法。课后完成实验报告验证必做4绕组升温实验2熟悉绕线电阻温度的测量设备，掌握测量方法。课后完成实验报告验证必做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核以点名、课堂作业形式，检验学生学习态度及知识掌握情况。共4次点名，3次作业15%实践考核针对课堂理论教学，设置4次课内实验，对教学内容进行实践共4次实验，每次实验后提交实验报告并按百分制打分，实验总分取4次实验平均分15%期末考核闭卷考试，考核各知识点的基本概念及实际应用。题型为选择、名词解释、简答题和综合题试卷参考答案和评分标准70%考核类别考查成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：电气安全.HYPERLINK"/book/sear