电气安全电气安全基础汇总

«电气安全»绪论一、课程性质：建筑电气与智能化专业的专业课。二、学习目的及任务：本课程具有较强的根底性、有用性和综合性的技术特点，内容涉及面广泛，通过本课程的学习，使学生了解供配电系统及建筑物内电气危害产生的途径与种类，把握分析电气危害的根本理论，把握电击防护、过电压防护和雷电防护的工程方法，建立电气环境安全的概念，从而为学生毕业后从事电气专业工作奠定根底。三、学习要求：1、留意理论联系实际，既要留意理论学问的学习，同时也要留意实践环节的学习。2、上课应认真听讲，重视根本概念及理论的学习，认真完成课程作业，通过做题来进一步稳固和理解所学内容。四、考核方法：〔占30%，10155%〕和期末考试成绩〔70%〕两局部组成。五、参考书：教材：«电气安全»杨岳主编 机械工业出版社2023参考书«电气安全工程»杨有启主编 首都经贸出版社2、«低压电气安全»傅洪畴主编中国标准出版社19943、«电气装置和安全及防护手册»提示：电气安全课程的主要内容由安全用电技术、高电压技术、课程内容涉及面广泛，具有较强的根底性、有用性和综合性的技术特点。第一章：电气安全根底§1—1电气安全问题的立论一、电气安全问题的背景不利因素——负面效应渗透到每个技术领域问题的消灭已有悖于人类生疏和改造自然的初衷。1、现实背景：随着科学的进展，电气技术的应用日益广泛，无电气工程已成，在电气安全问题则成为这种负面效应的重要组成局部——现实背景。2、社会背景：社会对电气安全问题极为重视，兴旺国家不仅在电气安全问题也逾来逾重视——社会背景。3、自然背景：除了人为的利用电磁能量外，自然界也存在着各影响着人类活动，且随科技进展水平提高，危害日益增大，如何应对？——自然背景4，因此电气安电气安全问题具有丰富的学术内涵及广泛应用的范围——学科背景。二、电气安全问题的工作现状：兴旺国家社会对电气安全问题极为重视我国在这方面由于过去的观念和体制的缘由较为无视，至今差距较大，主要表达在：1、生疏缺乏。2、技术标准落后，体系不清，标准间的协作不严密，有些甚至相互冲突。3，一些错误的概念、术语、方法等还在被广泛地使用如火线、零线、接零保护等。〔如住宅卫生间的等电位联结极少实施，RCD〕生疏缺乏和学问体系不完善是根本缘由生疏和学问才可能在全社会提高电气安全水平。电气安全问题不仅作为一项根本常识和制度让人去生疏同时又作为一门技术去把握以科学的态度生疏它，用工作的手段去应对它。课程将对问题进展论述学习，从理论和实践两方面对电气安全问题进展分析争论。§1—2电气危害的危害。从发生危害的特征分：电气事故和电磁污染。见P表1-13所示——电气危害的种类及缘由一、供配电系统产生的电气危害1⑴短路：电流大、升温快，要求自动装置快速切除，否则产生的后果严峻。⑵过电压：危害设备的绝缘，严峻者会导致短路。⑶绝缘老化：绝缘老化的结果，使系统牢靠性下降，威逼系统的安全运行。2、对用电设备、环境和人员的危害：⑴电气损害：可直接导致人员死亡、伤残或二次事故。我国居民民用用电量在总用电量中所占比例仅为兴旺1/31/81/111/22，但电击事故却远远超过兴旺国家。⑵电气火灾：因接触不良方式过载而引起的火灾。仅占2%-3。⑶电压并常上升而造成用电设备的损坏。工安装；加强运行治理和维护等。二、雷电和静电产生的电气危害〔防雷措施：避雷针、线、网、带、避雷器〕1雷电的危害〔200〔最高10000℃以上，危害极大，且会产生过电压，危害设备及线路的安全。2、静电的危害：主要是静电产生的强磁场和高电压，静电电气火灾的缘由之一，对电源设备的危害也很大。三、电气危害的特点及规律1、电气危害的特点：⑴非直观性：看不见、听不到、嗅不着，本身不具备人们直观所能识别的特征，危害的潜在性、隐蔽性。⑵途径广：由于供配电系统所处环境简单，电气危害产生的和传递的途径，防护格外困难。⑶能量范围广50mA⑷工作用时间长短不一⑸不同危害之间的关联性：绝缘破损→短路→火灾2、电气危害的规律：⑴电气危害总是伴随着能量的非期望安排。⑵电气危害的发生总是伴随有电气参数或特性的变化。变化：量值大小，特征、组合特性等,成为推断某种危害是否发生的关键和依据。§1—3绝缘技术根底绝缘指用电介质对带电导体进展封闭和隔离并使电能在设定的通道中传输的技术措施根本的措也是保证其正常工作的根本条件尽可能降低电击发生的可能性是预防措施而不是补救性下降，本节将争论这些问题。一、绝缘材料的电气性能与耐热性：1、绝缘材料的电气性能：。本质特征：材料中根本没有可自由移动的载流子。用途：对带电导体进展封闭、隔离。物态：气体、液体、固体绝缘。绝缘按物态分为气体绝缘和液体绝缘、固体绝缘三种。典型材料：空气、变压器油、塑料……现分别就其电气性能争论如下：电介质的极化、电导和损耗争论电介质的极化，电导和损耗是分析其电气性能的根底，也是争论绝缘材料老化的根底。1〕极化电介质在电场作用下所发生的束缚电荷的弹性位移和极性分子趋向的现象叫极化分有损极化与无损极化无损极化：中性分子在外电场作用下正、负电荷中心分别但外电场消逝后会重重合，无能量消耗，又称弹性极化。有损极化：偶极子在外电场，作称非弹性极化。电介质等效电路的物理意义〔三个支路的解释---课堂释义。2〕电导反映电介质导电力量大小介质中少量载流子在电压作用下发生的定向运动，产生电流 电导电流〔泄漏电流。3〕介质损耗交变电压作用下绝缘介质中产生的有功功率损耗肯定条件下反映电介质绝缘性能的优劣和老化程度及速度的快慢。①介损机理探讨。交变电压作用下介质中主要会产生电导〔泄漏〕损耗和极化损耗两种现象。电导损耗即介质中少量载流子在电压作用下发生的定向运动，产生电流，由此产生的损耗叫做电导损耗或泄漏损耗。极化损耗即有损极化产生的损耗。②介质损耗角δ。介损功率与介质体积、外加电压等有关，不能表征材料性质，介损角δ只与材料有关。工程上一般测量介损角正切值tanδ，称为反映电介质绝缘性能优劣和老化程度及速度快慢。、绝缘材料的电气参数绝缘电阻率ρ 与导体相反。介质损耗因数。介电强度。指绝缘不被击穿所能承受的最大电场强度，又称介质强度介质介电强度受环境条件影响较大，如温度、湿度、压力等。举例：正常3kV/mm。〔或、电介质的老化：指绝缘材料由于受热、电、氧、机械力、辐射、微生物等因素的不行逆的物理和化学变化性能和机械性能的恶化电老化：电介质在电场长时间作用下，会渐渐使其物理化学性能发生不行逆的劣化，最终导致介质的击穿。热老化：绝缘材料在长期受热的状况下，性能渐渐劣化，失去优良的性能。每一种介质均有最高的允许温度，其值有耐热性能打算，7个耐热等级，见P8表1-23〕绝缘的受潮：绝缘的受潮导致电导及介质损耗增大，这就会促使绝缘进一步发热并提高热老化的速度，另外会使电老化发生，总之，对绝缘寿命不利！2、耐热分级：在保证寿命的前提下，依据绝缘材料所能长期承受的最高工作温度，可将它们分为假设干等级。P81-2热等级二、绝缘构造及分类1、绝缘构造的概念可理解为由绝缘材料所加工成的零件在电气设备上的特定应用方式。绝缘构造按功能可分为工作绝缘和保护绝缘。2、按保护功能区分的绝缘形式根本绝缘。带电部件上对触电起根本保护作用的绝缘构造〔介绍工作绝缘〕附加绝缘。为在根本绝缘损坏状况下防止触电而附加在根本绝缘之外的一种独立绝缘构造，又称关心绝缘。双重绝缘。由根本和附加绝缘共同构成的绝缘构造。根本绝缘和附加绝缘是可以分开的，各自本身就是一个独立的绝缘构造。加强绝缘。相当于双重绝缘保护程度的单独绝缘构造，由一种或假设干种绝缘材料构成，但不能分拆，是一个整体。三绝缘检测与绝缘试验：1、绝缘检测：绝缘检测就是用仪器设备对设备的绝缘状况进展测量。由于绝缘通过检测觉察可能造成绝绝，局部放电的测量，泄露电流测量，沟通耐压，直流耐压，冲击耐压等。2：绝缘试验的目的在于觉察绝缘的缺陷，以准时实行措施防患于未可分两类：局部性或集中性缺陷；整体性或分布电气设备的(特性试验)如：绝缘电阻〔吸取比〕的测量，泄漏电流测量，介损测；另一类叫破坏性试验〔强度试验〕如：直流耐压试验，沟通耐压试验，冲击耐压试验等绝缘电阻和吸取比的测量：用兆欧表测量绝缘电阻和吸取比K，是一项简洁易行的绝缘试验方法，测试时在设备的上加上直流电压，测量流过的电流及其变化，并以此推断绝缘状况。兆欧表的原理〔也叫绝缘电阻表见P101-4〕指针偏转与电压无关而仅与绝缘电阻有关！测试方法：①流过它的电流随时间增长而这个稳定电流即为泄露电流。此现象为吸取电流大，吸取过程快，吸取现象不明显，以此推断绝缘的状况。②绝缘电阻R〔以绝缘套管为例〕影响，应在外表卷金属线并接入屏蔽端，兆欧表转速应恒定在120r/min60s500v,1000v,2500v,5000v四种，1000v2500v1000v1000v3)吸取比的测量：对于电容量较大的设备如电机，变压器等，可利用吸取比测量，依据其R∞随时间的变化，以推断绝缘状况，通常测定加压后15s60sR∞值，并将两者比---吸取比：K=R60/R15。K1，假设严峻为绝缘受潮！测试目的与测试结果推断：①受潮及污染状况②行测试中应留意的问题：①兆欧表测试电压的选取、测试前被试品的电源即对外的连线应拆转速稳定后接入，读数稳定后开读。②起，记录当时的温度，湿度！、介质损失角正切值的测量是推断绝缘状况的一种比较灵敏的方仪器是西林电桥，即西林电桥法。1〕〔以QSI型西林电桥为例〕41C：用CxRx250PF，3、4〔包括R3C4〕G流计，测量时，调整R3C4接线方式：①正接线：电桥C特点：操作安全，准确度较高，但要求被试品不接地，适用于试验室不适用于现场。②D高压，C特点：适用于现场测量，接线简洁，但调试时操作人员处于高压端，因此电桥本体应对滴绝缘，国产QSI、测试目的与结果判别：等分布缺陷比较有效！补充：安全距离：电压等级： 10kv35kv110kv220kv330kv500kv距离〔m〕: 0.7 1 1.5 3.0 4.0 5.0§1—4接地技术根底电气“地”：可用作为参考电位且电容无穷大的物体。用作参〔这一点实际上不行能完全做到，电容无穷大：可供给或承受任意多的电荷。将电气系统或装置上导体的某一局部与电气“地”进展电气连接的技术措施。二、接地的分类功能性接地、保护性接地、电磁兼容接地。1、功能性接地为保证系统〔设备〕正常工作，或为保证系统〔设备〕正确牢靠例如：系统中性点接地，单极直流输电系统大地回流极接地。2、保护性接地以人身和〔或〕3、电磁兼容接地为到达电磁兼容的要求所作的接地。又称高频接地。三、接地装置原理构成及接地电阻1、构成：由接地体〔金属、接地线构成体作用接地线作用：将接地体连接点引至地面以上并与接地系统或设备相连。2、接地电阻R——直流接地电阻；R——工频接地电阻；aR——冲击接地电阻；shU——接地点与无穷远大地参考点间直流电压；EI——流入接地点的直流电流；Eα1。四、地电位与地面〔地中〕电位分布。相当于等效电路图中接地电阻下端电位。地面〔地中〕某一点电位：当接地体有电流通过时，四周地面〔地中〕某一点以无穷远大地为参考点的实际电位。最高值等于等效电路图中接地电阻上端电位。关于接地装置的利用方式问题§1—5环境技术根底一、环境技术与电气安全的关系：电气设备总是工作于某一特定的环境中，不同的环境状况对电气设备正常工作的牢靠性，使用寿命等，有不同的影响，我们把争论电气设备性能与环境状况之间的关系的技术叫环境技术，明显环境技术与电气设备的电气安全是亲热相关的。二、环境条件：我国传统的称谓为“环境条件”。IEC关于“外部条件”的概念内涵更深刻，而环境条件属于外部条件的一个组成局部。根本区分：是否包括环境中人及与人相关的因素。IEC“IEC母表示，第一个字母表示大类，其次个字母表示小类。通常第一个字母规定：A—环境B—使用状况C—建筑物构造其次个字母规定：A—温度B—湿度C—高度D—水1、环境A：⑴环境温度AA：分六级，即：AA1—AA6 如：AA1〔-60+5℃〕⑵环境湿度AB：分四级，即：10%、50%、75%、95%〔指相对湿度分〕⑶环境高度AC〔海拔高度AC—2023mAC—2023m以上⑷水AD：分为AD1—AD8，详见P14

1-6⑸外来固体物AE：分AE1—AE4，见P15

1-7⑹腐蚀性或污染性物质AF：分AF1—AF4，例AF1-可无视的。⑺冲击AG：分AG1—AG3，例AG1-稍微。⑻振动AH：分AH1—AH3，例AH3-猛烈振动环境。⑼其他机械应力AT⑽植物或霉菌AK⑾其它：动物AL，雷击AQ…2、使用状况B：⑴人的力量BA⑵人体电阻BB⑶人与地电位接触BC⑷紧急疏散条件BD⑸所加工或储存物料的性质BE3、建筑构造C：⑴建筑材料CA；⑵建筑物设计CB三、环境试验：性能。环境试验分：自然暴露试验、现场试验和人工模拟试验三种。自然暴露试验。最准确，最难实施，很难重复，时效性最差。现场试验。时效性较好，有肯定可重复性，结果可行度取决于试验内容和方法。人工模拟试验。可随时