《电工安全》课件

电工安全2011年6月19日授课教材

杨有启主编，电工安全知识与操作技能[M]，中国劳动社会保障出版社，2010.8课程简介课程性质：选修课学分：2.0授课学时：面授（6次）+网辅（2次）考试方式：自命题考试时间：6月中旬课程简介教学目标：培养专业电工上岗所需的知识内容及技能方法课程特点：知识起点低，内容易理解，理论知识偏记忆，操作技能重实践学习方法：面授学习为主，课后学习为辅，结合工作实际教学方式：导学为主，帮助记忆学习课程应具备的先导知识

中学物理知识

（电学、热学等）

大学电子线路基础知识

（模拟电路、数字电路、集成电路等）

本课程的主要内容

电气安全基本知识预防触电（防火、防爆、防雷）低压运行维修（电动机）高压运行维修（变压器）实际操作（自学为主）课程面授安排（初步安排）第1次：第1-4章第2次：第5-9章第3次：第10-12章第4次：第13-14章第5次：第15-17章第6次：第18-19章（期末复习）第1章电工作业人员本章教学目的及要求了解高低压划分标准（250V）掌握电工作业人员的安全职责1.1电工作业和电工作业人员高压和低压的划分标准和电工从业条件有多种划分标准对地电压250V电工作业人员从业条件1.2电工作业人员的安全职责电工是特殊工种，危险工种严格执行安全标准遵守劳动纪律佩戴劳保用品学习安全规程第2章电工基础本章教学目的及要求掌握电路基础知识掌握电子技术常识2.1直流电路

直流电路基本概念电荷与电场电流：带电微粒的定向移动电路：电流流经的路径电阻：电流遇到的阻力电压：产生电流的能力2.1直流电路

欧姆定律部分电路的欧姆定律全电路的欧姆定律二者的区别：包括电源以及电源内阻2.1直流电路

基尔霍夫定律（计算复杂电路）基尔霍夫电流定律（第一定律）对于任一节点，流入节点电流之和恒等于流出节点电流之和基尔霍夫电压定律（第二定律）

对于任一回路，沿回路绕行一周，回路中各电源电动势的代数和等于各电阻上电压降的代数和2.1直流电路

串联电路和并联电路串联电路并联电路混联电路2.1直流电路

电功率和电能电功率：电气设备单位时间内所做的功电能：电气设备一段时间内转化的能量2.2磁与电磁感应

基本概念磁场：磁感应强度（B）,单位T（特斯拉）磁通：感应强度与磁场前进方向上面积乘积电流的磁场：安培定则（右手螺旋定则）2.2磁与电磁感应

磁路和材料的磁性能磁路：磁通的闭合回路材料的磁性能：软磁材料、硬磁材料和矩磁材料2.2磁与电磁感应

电磁感应感应电动势：变压器电动势（楞次定律：感应电流的磁场阻碍原磁场的变化）发电机电动势载流导体受到的磁场力：左手定则2.3正弦交流电路

单相交流电路正弦交流电的特征：电流、电压的大小和方向随时间按正弦函数的规律变化正弦交流电的三要素：最大值、角频率和初相位最大值与有效值2.3正弦交流电路

单相交流电路纯电阻电路纯电感电路（感抗，与频率成正比）纯电容电路（容抗，与频率成反比）非单一元件电路（阻抗）单相交流电路的功率（视在功率）2.3正弦交流电路

三相交流电路三相交流电的特征：频率相同，幅值相同，相位互差1/3星型接法和三角形接法相电压和线电压、相电流和线电流三相电路的功率2.4电子技术常识

半导体器件半导体半导体二极管半导体三极管（放大、饱和、截止）晶闸管（大功率可控整流元件）2.4电子技术常识

简单晶体管电路稳压电路放大电路2.4电子技术常识

集成运算放大器和数字电路晶体管、电阻等集成，体积小、质量轻、功耗低、可靠性高数字电路：组合逻辑电路和时序逻辑电路第3章电气安全基本知识本章教学目的及要求掌握电气安全的事故种类了解触电事故的要素和触电事故的规律3.1电气事故的种类

电气事故（人身事故和设备事故）触电事故（电击和电伤）雷击事故静电事故（静止的正负电荷形成能量）电磁辐射事故（辐射电磁波100kHz以上）电路事故（电路故障引发的事故）3.2触电事故要素

对地电压、接触电压和跨步电压离开接地体20m以上（对地电压）接触电压（0.8m）跨步电压（0.8m）接地短路电流（500A）3.2触电事故要素

触电事故的分类直接接触电击和间接接触电击（直接接触电击：绝缘、屏护、间距）（间接接触电击：接地、接零）单线电击、两线电击和跨步电压电击3.2触电事故要素

触电事故的分类电伤（电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属化、电烙印、机械性损伤、电光眼等）3.2触电事故要素

电流对人体的作用电流对人体的生理反应（没有征兆，瞬间发生，防卫下降）小电流对人体的生物学效应：（数十百毫安小电流引起心室纤维性颤动，血液终止循环，身体缺氧）3.2触电事故要素

电流对人体的作用电流对人体作用的影响因素电流大小（感知电流：最小0.5mA）（摆脱电流：摆脱概率99.5%是为9、6mA）

（室颤电流：与电流持续时间有很大关系）3.2触电事故要素

电流对人体的作用电流持续时间的影响电流途径的影响电流种类的影响人体阻抗（1000-3000欧,随电压升高降低）3.3触电事故规律错误操作、违章作业青年工人，非专电工低压设备移动设备、临时设备电气连接部……第4章供配电知识本章教学目的及要求掌握电能从产生到应用的基本过程了解输供电的相关概念4.1电力系统

电力系统概要概念送电线路变电站配电网4.1电力系统

电能质量指标电压对称性频率波形可靠性4.2企业供电

负荷分级一级负荷（中断供电后影响重大）二级负荷（中断供电后影响较大）三级负荷4.2企业供电

供电电压企业供电用电单位变配电安全管理第5章电工仪表和测量本章教学目的及要求掌握常用电工仪表的基本原理熟悉常用电工仪表5.1电工仪表的基本知识

电工仪表概要结构分类：指针式、数字式测量机构：磁电系、电磁系、电动系、感应系5.1电工仪表的基本知识

电工仪表的精确度误差公式精度等级：7级常用的电工仪表的符号5.1电工仪表的基本知识

电流和电压测量电流测量使用电流表注意事项（5项）电压测量测量交流高压：电压互感器测量直流高压：串联分压器5.2常用电工仪表

万用表测量交直流电压、交直流电流、直流电阻、电感、电容由表头、测量线路、转换开关、外壳组成模拟式、数字式5.2常用电工仪表

钳形电流表不断开导线测量线路电流不能测量直流电流不能测量异步电动机转子低频电流5.2常用电工仪表兆欧表测量绝缘电阻的专用仪表测量原理5.2常用电工仪表接地电阻测量仪电位差计型测量仪表在雨季前或土壤干燥季节测量雷雨天不得测量5.2常用电工仪表直流电桥直流单臂电桥直流双臂电桥5.2常用电工仪表电能表感应系仪表单相电能表三相电能表垂直安装，明装、暗装离地要求5.3数字式仪表组成原理图优点；5点数字万用表5.4温度测量温度测量的方法热电偶测量温度热电阻温度计半导体温度计第6章电力线路本章教学目的及要求掌握各种电力线路的安全条件熟悉常用电力线路故障6.1架空线路

组成直线杆耐张杆转角杆分支杆终端杆6.1架空线路

安装电杆横担绝缘子拉线导线6.1架空线路

间距导线与水面导线与建筑物导线与树木导线与工业设施导线与导线、同杆线路6.1架空线路

接户线与进户线接户线：配电网-进户线第一个支持物进户线：从接户线引入室内的导线接户线和进户线用绝缘导线6.2电缆线路

组成电力电缆终端接头中间接头支撑件6.2电缆线路

安装一般要求厂房、隧道、沟道电缆直埋敷设电缆终端头和中间接头6.3室内配线

金属管配线硬塑管配线金属槽配线塑料槽配线直敷配线电缆桥架配线封闭式母线配线6.4电力线路安全条件

导电能力发热条件电压损失短路电流6.4电力线路安全条件

机械强度绝缘间距导线连接线路保护过电流保护线路管理6.5电力线路常见故障

架空线路故障电缆线路故障（6种）外力破坏、管理不善施工质量差、质量不高等地下杂散电流、浸水导线连接不良6.6电力线路巡视检查

架空线路巡视检查电缆线路巡视检查第7章预防触电技术本章教学目的及要求掌握预防触电的技术措施及管理措施熟悉各种技术的原理7.1电力线路安全条件

绝缘绝缘材料（固体、液体、气体）绝缘材料性能（电、机械、热、吸潮、抗生物性）绝缘破坏（击穿、老化、损坏）绝缘检测7.2屏护与间距7.3接地保护IT系统安全原理保护接地应用范围保护接地电阻值7.2屏护与间距7.3接地保护TT系统系统原理系统应用用于低压共用用户7.4接零保护TN系统系统安全原理及类别速短和限压要求应用范围重复接地（作用、要求）工作接地和等电位连接7.5保护导体和接地装置保护导体组成导体截面相-零线回路检测7.5保护导体和接地装置接地装置自然、人工接地体接地线接地装置安装接地装置连接流散电阻估算、接地装置检查和维护7.6双重绝缘、安全电压和漏电保护双重绝缘结构基本条件（4条）设备使用7.6双重绝缘、安全电压和漏电保护安全电压安全电压限值和额定值安全电源及回路配置电气隔离7.6双重绝缘、安全电压和漏电保护漏电保护原理和特点（电压型、电流型）漏电保护装置动作参数装置选用装置的安装和运行第8章电气防火防爆本章教学目的及要求掌握电气防火防爆技术熟悉了解电气引燃源、危险物质等8.1电气引燃源危险温度短路、接触不良过载、铁心过热散热不良、漏电机械故障、电压过高或过低电热器具和照明灯具8.2危险物质危险物质闪点、燃点引燃温度爆炸极限最小点燃电流比最大试验安全间隙8.2危险物质危险环境气体、蒸汽粉尘、纤维火灾8.3防爆电气设备和线路防爆电气设备类型设备标志电气选用8.3防爆电气设备和线路防爆电气线路线路敷设方式隔离密封导线材料允许载流量电气线路的连接8.4电气防火防爆技术减少或消除爆炸性混合物消除引燃源隔离和间距爆炸危险环境接地和接零8.5消防设施和电气灭火消防供电消防自动装置电气灭火触电危险和断电带电灭火安全要求充油电气设备灭火第9章防雷和防静电本章教学目的及要求掌握防雷和防静电技术熟悉雷电和静电常识9.1防雷雷电种类直击雷感应雷球雷9.1防雷雷电参数雷暴日雷电流幅值雷电流陡度雷电冲击过电压9.1防雷雷电危害雷电分类防雷装置接闪器避雷器引下线9.1防雷雷电技术直击雷防护二次放电保护感应雷防护雷冲击波防护人身防雷9.2静电防护技术静电产生静电特点电压高泄露慢多种放电形式9.2静电防护技术静电的影响因素材质和杂质工艺设备和参数环境条件9.2静电防护技术静电的危害和防护措施爆炸和火灾静电电击、妨碍生产环境危险程度控制工艺控制接地、增湿、抗静电添加剂、静电消除器第10章电动机本章教学目的及要求了解电动机的分类、结构、原理等基本问题熟悉和掌握异步电机的控制与运行10.1异步电动机的基本问题电动机的分类使用的电流类型：直流、交流交流电动机：同步、异步异步电动机：绕线型、笼型特种电机：伺服、脉冲用于自动控制系统10.1异步电机的基本问题

结构定子：静止部分，由铁心、绕组、机座转子：转动部分，由铁心、绕组、转轴其它附件：端盖、轴承盖、风扇等10.1异步电机的基本问题

原理旋转磁场的特点：3条受力分析转差率：实际转速与同步转速之差(2-6%)10.1异步电机的基本问题

转矩异步电机的机械特性（图10-6）最大转矩、堵转转矩10.1异步电机的基本问题

运行状态异步运行状态反接制动状态发电制动状态堵转状态同步状态10.1异步电机的基本问题

技术参数（铭牌）名称、型号额定功率、电压、电流工作定额、额定转速、频率防护、绝缘等级重量、出厂日期等10.2异步电机控制

启动控制Y-△减压启动（轻载启动，运行时△）自耦减压启动（笼型电机负载启动）延边三角形减压启动（笼型电机）软启动（自动调压启动方式，旁路接触器）绕线型电动机启动（转子绕子串电阻器）10.2异步电机控制

调速控制变极调速（改变定子绕组的连接方式）变压调速（与定子绕组串联分压）变频调速（精度高，有发展前途）10.2异步电机控制

制动控制（机械制动、电气制动）反转控制（改变三相电源的相序）异步电机的选用笼型电机：启动性能和调速性差绕线型电机：启动频繁、控制要求高功率需与生产机械负荷、持续和间断适应10.3异步电机运行

安全运行条件运行参数绝缘保护维护和维修资料10.3异步电机运行

不对称运行三相电机缺一相运行（长时间运转烧毁）三相电机两相一零运行（危险运行方式）10.3异步电机运行

异步电机故障温升过高振动和响声异常内部冒烟起火不能启动或转速下降三相电流不平衡、电刷冒火、外壳带电10.4单相异步电机和特种电机

电容分相启动电动机主绕组W1启动绕组W2W2与电容C、开关K串联电容运行电动机电阻分相启动、罩极式电动机10.4单相异步电机和特种电机

特种电动机单相串励电动机（小容量、交直流两用）步进电动机（脉冲电动机，将电脉冲信号转化成机械位移或机械转速）第11章常用用电设备本章教学目的及要求了解常用用电设备的组成和分类熟悉起重电气设备、电动工具、电热设备等工作原理11.1起重电气设备

起重机主要电气设备电气设备组成起重电动机制动电磁铁控制电器起重电磁铁11.1起重电气设备

起重机主要保护方式过电流保护低电压保护限位保护零位保护起重设备配电安全和典型电路

11.2手持电动工具和移动式电气设备

电气设备触电防护分类0类0I类I类II类III类第13章低压电器本章教学目的及要求了解控制电器的一般安全要求，以及常用低压控制电器的原理掌握低压保护电器的结构原理及使用方法13.1控制电器控制电器一般安全要求低压电器分控制电器和保护电器控制电器：接通线路、断开线路、控制电器设备包括：刀开关、低压断路器、减压启动器、电磁启动器13.1控制电器控制电器一般安全要求运行参数符合要求结构型式与使用环境适应安装牢固、连接紧密、操作方便能防止自行合闸灭弧装置完好13.1控制电器控制电器一般安全要求触头接触表面光洁防护完善不带电的金属部分接地（接零）良好绝缘电阻符合要求13.1控制电器电接触电接触是触点电路的共同问题接触电阻Rc=K/Fn(K-计算系数，F-触头压力，n-接触指数)，避免铜铝接触减少接触电阻的措施：触头压力、开距、类型、材料、防护层13.1控制电器电弧的熄灭拉长电弧可沿切线、法线方向拉长电弧沿法线方向拉长一般用吹弧方法吹弧有压缩空气吹弧、磁吹磁吹：利用触头回路的电动力或外磁场作用力使电弧运动，低压电器灭弧磁吹效应13.1控制电器灭弧室结构纵向窄缝多纵缝纵向曲缝横向绝缘栅片横向金属栅片13.1控制电器刀开关（低压隔离开关）胶盖刀开关石板刀开关铁壳刀开关转扳刀开关组合开关13.1控制电器刀开关（低压隔离开关）刀开关的极数是操作的电线数刀开关是手动开关刀开关是靠拉长电弧而使之熄灭刀开关断流能力有限，单独使用时不宜用于大容量线路13.1控制电器低压断路器具有很强灭弧能力的低压开关由感受元件、执行元件、传递元件组成低压断路器常采用对接式触头、桥式触头、插入式触头低压断路器采用金属栅片式灭弧室13.1控制电器接触器属于自动化电器，实现自动控制和远距离控制分交流接触器、直流接触器适用于频繁操作的场合检查：整体、触头及灭弧、电磁部分13.1控制电器控制器电力传动控制中用来改变电路状态的多触头开关电器平面控制器、凸轮控制器、主令控制器凸轮控制器控制绕线型电动机的启动和正、反转13.2保护电器和继电器低压常用保护方式短路保护（熔断器、电磁式过电流继电器、脱扣器）过载保护（电磁式过电流继电器）失压保护（失压脱扣器、接触器）13.2保护电器和继电器熔断器热继电器电磁式继电器时间继电器13.3低压配电装置低压配电柜低压配电箱第14章电力电容器本章教学目的及要求了解电容器的结构及原理掌握电容器的运行14.1电容器概要作用移相电容器并联在线路上提高线路的功率因素改善电能质量降低电能损耗提高供电设备利用率14.1电容器概要结构电容器由外壳和芯子组成外壳用钢板焊接成密封结构芯子由一些电容元件串、并联组成电容元件用铝箔制成电极中间有绝缘介质14.1电容器概要补偿原理带铁心线圈的电力线路上总电流受电感电流的影响，线路额外负担重通过提高功率因素，减轻线路的额外负担提高功率因素最方便的方法是并联电容器典型安装和接线见P229图14-214.2电容器运行运行参数电容器运行中的电流不应长时间超过额定电流的1.3倍电压不超过额定电压1.1倍使用时的环境温度见P230电容器接点、管套、外壳14.2电容器运行投入和退出、操作、保护、故障判断处理根据功率因素和电压的高低进行电容器操作应注意的事项（5点）电容器组最好装设单独的控制和保护装置故障及处理：渗漏油、外壳膨胀、温度过高、套管闪络放电、异常声响等第15章变配电站本章教学目的及要求了解变配电站的组成、主接线、容量等概要知识，以及成套变电站掌握变配电站的安全要求15.1变配电站概要组成、主接线（略）、容量（略）绝大多数电气设备使用低压电高压进户有降压变配电站，完成降低电压和分配电力35kV及以上，建室外变配电站10kV及以下，见室内变配电站15.2变配电站一般安全要求位置、建筑结构、间距和隔离通风、连锁装置、防护电气设备正常运行、保护安全用具和灭火器材管理制度15.2成套变电站（略）第16章变压器本章教学目的及要求了解变压器的原理和技术参数掌握变压器的安装、运行、保护、故障检修16.1变压器原理与技术参数原理变配电站核心设备静止的电气设备、升高或降压作用电磁部分由铁心和线圈组成基本原理：电磁感应定律（电-磁-电）端电压与匝数成正比，电流成反比16.1变压器原理与技术参数技术参数额定容量S额定电压U、额定电流I连接组阻抗电压（变压器内阻抗的参数）16.2变压器结构油浸式变压器结构按照冷却方式：油浸自冷式、风冷式、水冷式、干式变压器按照调压方式：无载调压、有载调压按照绕组数量：单绕组、双绕组、三绕组16.2变压器结构油浸式变压器安全部件油箱、铁心和绕组油枕和油标呼吸器、气体继电器泄压装置、绝缘套管分接开关、测温元件16.2变压器结构干式变压器开启式封闭式浇注式16.3变压器安装室内变压器（11点注意事项）室外变压器（5点注意事项）16.4变压器运行运行参数并联运行（满足4个条件）干式变压器运行16.5变压器保护防雷气体保护熔丝保护继电保护16.6变压器故障与检修故障（6种）绕组绝缘老化、绝缘油变质和漏油引线及套管故障、磁路故障分接开关故障、变压器缺相运行16.6变压器故障与检修事故处理内部异常声响变压器油故障喷油或着火16.6变压器故障与检修检修变压器小修变压器大修第17章互感器本章教学目的及要求了解互感器的原理和作用掌握电压、电流互感器的技术参数和接线17.0