電氣事故防護(prevention of electricity accident)
為防止電流、雷電和靜電、高頻電磁場和電路故障等引起的與人愿望相反的事件,所采取的安全措施。包括絕緣、屏護、間距、安全載流量、安全色、安全色標、安全用具、低壓保護電器、漏電保護裝置、保護接地、保護接零、重復接地、安全電壓、電磁輻射屏蔽、射頻接地和射頻吸收等技術措施,以及管理和組織措施。
絕緣為避免帶電體與其他帶電體或人體接觸造成短路或人體觸電事故,用絕緣材料將帶電體包覆或隔離。絕緣材料分氣體、液體和固體三種。前兩種不能阻擋人體的觸及,只在特定的場合使用。設備或線路的絕緣與采用的電壓相符合,與周圍環境和運行條件相適應。絕緣在強電場等外界條件的作用下,發生擊穿,喪失絕緣性能。固體絕緣擊穿后,其絕緣性能不能恢復。周圍有腐蝕性氣體、導電性粉塵或潮濕會降低絕緣性能,嚴重時導致損壞。絕緣材料長期使用,會自然老化,絕緣性能下降,甚至完全喪失。絕緣性能主要用絕緣電阻、耐壓強度、泄漏電流、介質損耗等指標來衡量。
屏護當電氣設備不便于絕緣,或絕緣不足以保證安全時所采取的隔離措施。常用的屏護有遮欄、護罩、護蓋、箱匣等。為了防止觸電、電弧傷人或電弧短路,開關電器都裝屏護;為防止人體觸及或接近帶電體,裸露的電氣設備或線路—般加屏護;高壓設備不論是否有絕緣,均采用屏護。屏護不直接與帶電體接觸,分永久性和臨時性,固定型和移動型,板狀結構和網眼結構。所用材料電氣性能要求不高,但機械強度和耐火性能要好。為防止屏護意外帶電,將金屬材料制成的屏護接地和接零。此外,屏護還與安全色標和指示牌等安全設施配合使用。
間距帶電體與地面、帶電體與帶電體、帶電體與其他設備或設施之間所需保持的安全距離。其作用是防止人體觸及或接近帶電體,防止高電壓放電、電氣短路事故和它所引起的火災。間距的大小決定于電壓高低、設備類型和安裝方式等。間距分線路間距、設備間距和檢修間距。對不同的間距有具體的規定。
安全載流量導線內允許長期通過的最大電流強度。若導線內通過的電流超過此值,會導致過量的發熱,損壞絕緣,引起漏電,嚴重時引起人體觸電或火災。安全載流量是正確選擇導線的種類和規格的依據。
安全色、安全色標(見安全標志)
安全用具保護電氣作業安全的用具。分絕緣用具和非絕緣用具兩種。絕緣用具用來防止工作人員直接觸電。基本絕緣用具有絕緣棒、絕緣夾鉗、攜帶式電壓和電流指示器;輔助絕緣用具有絕緣手套、絕緣靴、絕緣墊,絕緣臺。非絕緣用具用來防止停電工作的設備突然來電,防止工作人員走錯停電間隔或誤登帶電設備,防止電弧灼傷和高空墜落等。有攜帶式接地線、可移動的防護遮欄、標示牌、防護眼鏡、梯子、安全帶、腳機和登高板。電氣安全用具按規定定期檢查。
低壓保護電器低壓線路、設備或電器發生短路、過流、失壓和欠壓等故障或過載時,瞬時或延時切斷電源保護設備和人身安全的電器。相應的保護有:短路保護、過流保護、失壓和欠壓保護、過載保護。
短路保護 當線路或設備由于絕緣不良或維護不當而發生短路故障時,瞬時切斷電源,以免過大的短路電流造成不允許的線路壓降和線路過熱或使電機損壞。常用的短路保護電器有低壓熔斷器和自動空氣開關。前者熔斷時間短、價格低,但有可能當某—相熔斷器熔斷造成三相異步電動機單相運行。熔件的品質和環境溫度等因素對它的極限工作電流值有很大影響,熔件每熔斷—次就要更換—次。主要用于準確性要求不高或自動化程度較低的系統。后者動作迅速,當故障排除后能在較短的時間內啟動,但價格較貴。主要用于要求較高的交、直流電動機及其配電線路和控制電路。
過流保護 由于電動機不正確的啟動或電動機的機械負載的增大引起電動機電流的劇烈增大,這種電流比短路電流小,比額定電流大得多,稱為過電流。過電流會使電動機發熱,產生不允許的機械應力,損壞電機和機械設備。這種損壞常常發生在很短的時間內,因此對過電流的保護措施要求能瞬時切斷故障。常常把過電流繼電器與接觸器配合起來,作為過電流保護。過電流保護常用在限流啟動的直流電動機和繞線型異步電動機。對于大功率的電動機,也可采用快速自動空氣開關作為過電流保護。
失(零)壓和欠壓保護 供電線路停電或電壓低于某—規定值時能自動切斷線路,以防止電壓恢復時電機自行啟動造成設備損壞和人身傷亡,也避免電機在低電壓下運行轉速降低、電流增大、發熱加劇,或控制電器在低電壓下工作不正常而發生事故。有失壓脫扣器的自動空氣開關和電磁式電壓繼電器可作失壓和欠壓保護電器。當電壓降到額定值的40%以下時,自動空氣開關脫扣,切斷電路。當線路電壓低于電磁式電壓繼電器整定值時,電壓繼電器釋放,切斷主接觸器的線圈回路,達到保護的目的。如果控制電路與電動機的全電路接在同—供電線路上,也可用接觸器的常開輔助觸頭所組成的自鎖電路兼作失壓和欠壓保護。當電源電壓很低時,接觸器釋放,主觸頭斷開,切斷電動機電源,自鎖觸頭同時斷開。當電源電壓恢復時,必須重新啟動,電機才能運轉。
過載保護 當電動機繞組的溫升超過允許溫升時,及時切斷電動機電源,又稱過熱保護。主要用于長期工作制的電動機,不適用于重復短期工作制的電動機。如果電動機由于過載或其他原因而使其繞組中流過的電流超過額定電流,但不是太大,允許在較短的時間內繼續運轉,若時間過長會引起繞組發熱,進而破壞絕緣。熱繼電器可作過載保護用,其熱敏元件直接串在主電路或接在主電路電流互感器上。當流過主電路的電流超過額定值時,雙金屬片開始彎睦,經過—段時間,金屬片彎曲到—定程度,設在控制電路中熱繼電器常閉觸頭自動斷開,使主接觸器線圈失電而釋放,切斷電動機電源。過流繼電器與延時繼電器配合也能起到過載保護。當電動機電流超過額定值,過流繼電器瞬時動作,其觸頭控制時間繼電器,經過—段時間,時間繼電器的延時觸頭又控制主接觸器的線圈,使之失電,達到保護的目的。熔斷器可作照明線路或沒有沖擊載荷的線路的過載保護。
漏電保護裝置當設備或線路發生漏電故障時能迅速切斷電源的裝置。又稱漏電切斷器。站在地面上的人員觸及帶電體時,也會造成線路漏電,使漏電保護裝置動作。因此,又稱觸電保護器或觸電保安器。根據漏電時檢測到的設備外殼對地電壓而自動切斷電源的,叫電壓型漏電保護裝置;根據漏電時檢測到的對地電流而自動切斷電源的,叫電流型漏電保護裝置。電壓型只適用于設備的漏電保護,不能作人體觸電保護。可用于接地或不接地系統。可單獨使用,也可與保護接地或保護接零同時使用,注意保護器的接地線和接地體與重復接地或保護接地分開,否則保護裝置失效。電流型分零序電流(三相平衡破壞后的三相電流相量和)型和泄漏電流型。零序電流型又分有電感器的和無電感器的兩種。前者用于設備和線路、接地或不接地系統;后者適用于線路和不接地系統。泄漏電流型只適用于線路和不接地系統。漏電保護裝置的主要參數是動作電流(電壓)和動作時間。觸電保護器采用高靈敏度、快速型的,其動作電流與動作時間的乘積不超過30mA•S。
保護接地、保護接零、重復接地、安全電壓參見觸電防護。
電磁輻射屏蔽將電磁能量限制在所規定的空間里,阻止其傳播擴散的技術措施。分電場屏蔽和磁場屏蔽兩種。前者利用金屬板(網)等良導體或導電性能良好的非金屬制成屏蔽體并良好接地。使輻射的電磁能量在屏蔽體上感應出電流,通過地線流人大地;后者利用導磁率很高的金屬材料封閉磁力線。當磁場變化時,屏蔽材料感應出渦流,渦流產生與原磁通方向相反的磁通,阻止原來的磁通穿過屏蔽體向外輻射。
射頻接地將屏蔽體內由于感應生成的二次射頻電流迅速導入大地的接地裝置。目的是使屏蔽體本身不致成為射頻的二次輻射源。這種接地與電氣設備保護接地不同,不能互相代替。
射頻吸收用吸收材料防止微波輻射的方法。吸收材料分為諧振型和匹配型。前者利用某些材料的諧振特性制成,厚度較小,對頻率范圍很窄的微波輻射能量有吸收作用;后者利用某些材料和自由空間的阻抗匹配,達到吸收頻率范圍很寬的微波輻射能量的目的。
管理和組織措施為防止電氣事故的發生,建立有效的安全管理措施、管理系統、規章制度和技術管理資料;定期組織安全教育、安全檢查、培訓和考核,組織經驗交流和事故分析;在全部停電或部分停電的電氣設備上工作,必須完成停電、驗電、掛地線、懸掛標示牌和裝設臨時遮欄等安全措施。為保證檢修工作安全,建立工作票制度、操作票制度、工作許可制度、工作監護制度、工作間斷和轉移制度、工作終結和送電制度。
此外,采取安全色、安全色標的防護措施(見安全標志)。以及保護接地、保護接零、重復接地、安全電壓的防護措施(見觸電防護)都能有效地防止電氣事故的發生。
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