1、第五章 電氣環(huán)境安全 第一節(jié) 電氣火災(zāi)概述 第二節(jié) 電氣火災(zāi)預(yù)防及電熱效應(yīng)防護(hù) 第三節(jié) 爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)性場(chǎng)所電氣安全簡(jiǎn)介 第四節(jié) 靜電防護(hù) 第五節(jié) 電磁污染與電磁兼容 電氣火災(zāi)及預(yù)防公共安全問(wèn)題。 火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)性場(chǎng)所電氣安全特定危險(xiǎn)性場(chǎng)所的防火防爆問(wèn)題。 靜電防護(hù)兼具安全和保障正常作業(yè)等問(wèn)題。 電磁兼容涉及設(shè)備、系統(tǒng)的正常工作和動(dòng)植物、人的正?；顒?dòng)與健康等問(wèn)題。第一節(jié) 電氣火災(zāi)概述 著火的必要條件：火源、可燃物、助燃劑。 一、電氣火災(zāi)的火源 1、電火花與電弧 0.5A的電弧就可能引發(fā)火災(zāi)。 2、高溫 1）電阻損耗。 2）絕緣損耗。 3）鐵心損耗。 二、電氣火災(zāi)的起因、特點(diǎn)與危害 （一）引燃途

2、徑 1、電弧與電火花 屬于明火直接引燃。 飛濺的高溫熔融金屬形成二次火源的問(wèn)題。 2、高溫 1）軟化絕緣，導(dǎo)致短路，引發(fā)火災(zāi)。 2）分解物質(zhì)產(chǎn)生可（易）燃?xì)怏w。 3）直接烤燃。一些物質(zhì)燃點(diǎn)較低，如紙的燃點(diǎn)大約為130，在高溫下會(huì)著火。 因此，高溫不僅是火源，還可能間接導(dǎo)致電弧產(chǎn)生，還是可燃物的制造者。 （二）電氣火災(zāi)的具體起因 1、接觸不良。 2、過(guò)電流。 3、異常電壓升高。 4、不穩(wěn)定短路或接地故障。 5、絕緣缺陷。 6、鐵損過(guò)大。 7、電動(dòng)機(jī)機(jī)械運(yùn)動(dòng)受阻。 8、誤操作。 9、設(shè)計(jì)選型或安裝失誤。 10、雷擊。 （三）電氣火災(zāi)的特點(diǎn)與危害 1、特點(diǎn) 分布性、持續(xù)性和隱蔽性。 2、危害 多發(fā)于

3、人員密集的建筑物內(nèi)，煙、溫等共同造成傷害。已有多起群死群傷特大事故案例。第二節(jié) 電氣火災(zāi)預(yù)防及電熱效應(yīng)防護(hù) 主要討論設(shè)計(jì)階段的措施。 一、在設(shè)備與線纜形式選擇上采取的措施 1、設(shè)備選擇 優(yōu)選無(wú)油或少油變壓器、互感器，無(wú)可燃液體電力電容器等。 2、線纜選擇 區(qū)分阻燃、耐火與無(wú)鹵低煙三種特性。 二、在配電系統(tǒng)構(gòu)造上采取的措施 1. 電氣線路規(guī)格的選擇 （1）足夠的耐壓與絕緣電阻。 低壓系統(tǒng)線纜絕緣有三個(gè)等級(jí)：300/500V、450/750V、600/1000V。應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境與系統(tǒng)接地形式等合理選擇。 中壓線纜耐壓有兩類，I類用于大接地系統(tǒng)，II類用于小接地系統(tǒng)。以10kV系統(tǒng)為例： I類：6/

4、10kV； II類：8.7/10kV。 （2）正確確定線纜相導(dǎo)體載流量。 充分考慮環(huán)境溫度、敷設(shè)條件等對(duì)線纜表稱載流量的影響。 （3）中性線截面選擇需考慮諧波和零序電流，并應(yīng)考慮諧波發(fā)熱對(duì)相導(dǎo)體載流量的影響。 （4）線路的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)不可忽視。 2、合理設(shè)置系統(tǒng)保護(hù) （1）過(guò)負(fù)荷（過(guò)載）保護(hù)與線纜允許載流量的配合。tI低壓斷路器的時(shí)間電流曲線熔斷器的安秒特性被保護(hù)元件的熱承受能力曲線保護(hù)應(yīng)先于被保護(hù)元件熱損壞而動(dòng)作時(shí)間配合電流配合一層二層三層四層五層六層七層八層ccc=12A=21A=6A插座回路L,N,PE空調(diào)插座回路L,N,PEAL-1AL-2AL-3ME-800/630長(zhǎng)延時(shí)脫扣器整定

5、電流：500A短延時(shí)脫扣器整定電流：2500A瞬時(shí)脫扣器整定電流：5000ACCX-630A變?nèi)莨?jié)CCX-400AGS251S-C16/0.03S251SNA-C40BV(2X2.5)S251S-C16L,N照明回路BV(3X2.5)BV(3X2.5)S251S-C25 （2）提高單相短路保護(hù)靈敏性。 因線路零序阻抗大，小截面長(zhǎng)線路的末端單相短路電流通常較小，加上短路點(diǎn)非完全金屬性短路因短路電流小而不能熔焊，使得短路點(diǎn)本身阻抗不能降低，從而導(dǎo)致單相短路保護(hù)經(jīng)常拒動(dòng)，容易引發(fā)火災(zāi)。 提高單相短路保護(hù)靈敏性的方法：加大導(dǎo)線截面、選擇Dyn變壓器等。注意剩余電流保護(hù)不能動(dòng)作于相、中單相短路。 （3）

6、充分合理使用剩余電流保護(hù)。 絕緣泄漏電流增大與單相接地故障是很大一部分電氣火災(zāi)的起因，對(duì)這類故障，剩余電流保護(hù)有很好的效果。 TN、TT系統(tǒng)中單相接地故障都會(huì)有大于剩余電流保護(hù)動(dòng)作值的剩余電流產(chǎn)生。 因?yàn)?.5A以上的電流才可能引發(fā)火災(zāi)，因此防火剩余電流保護(hù)的漏電動(dòng)作電流一般可以整定為300mA或500mA。 工程應(yīng)用：住宅電源進(jìn)線處須設(shè)置切斷全建筑電弧性接地故障的RCD。 三、電熱效應(yīng)及其防護(hù)簡(jiǎn)介 電氣設(shè)備產(chǎn)生的熱和熱輻射，可能造成以下危害： 1）降低設(shè)備功能，損壞或燒毀設(shè)備； 2）灼傷人員； 3）引發(fā)火災(zāi)。 防護(hù)措施：間距、隔離、限制表面溫度等。第三節(jié) 火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)性場(chǎng)所電氣安全問(wèn)題簡(jiǎn)介

7、 一、危險(xiǎn)性物質(zhì) 1. 關(guān)于危險(xiǎn)性物質(zhì)的一些術(shù)語(yǔ)和參量 （1）燃點(diǎn)。燃點(diǎn)指物質(zhì)在空氣中點(diǎn)燃并移去火源后，燃燒仍能持續(xù)下去所需的最低溫度。 （2）閃燃與閃點(diǎn)。易燃液體在其表面上方產(chǎn)生有蒸氣時(shí)，如果在蒸氣處點(diǎn)火，蒸氣可能會(huì)發(fā)生一閃而滅的燃燒，稱為閃燃現(xiàn)象。閃燃不是一定會(huì)發(fā)生的，這主要取決于蒸氣的濃度，而蒸氣的濃度又與溫度密切相關(guān)，溫度越高，液體蒸發(fā)量越大，濃度越高。 閃點(diǎn)指能使易燃液體蒸氣被引燃所需的最低溫度值，是按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)測(cè)定的。 （3）引燃溫度。又稱自燃溫度，指在規(guī)定條件下，可燃物在沒(méi)有外來(lái)火源情況下即自行發(fā)生燃燒所需的最低溫度。 （4）爆炸極限。指在規(guī)定條件下，易燃?xì)怏w、蒸氣、薄霧、

8、粉塵、纖維等在空氣中形成爆炸性混合氣體的最低和最高濃度，分別稱為爆炸下限和上限。 濃度過(guò)低，爆炸所需能量不夠，不能引爆；濃度過(guò)高，爆炸所需含氧量不夠，也不能引爆。 （5）最小點(diǎn)燃電流比MICR。指在規(guī)定條件下，易燃?xì)怏w、蒸氣、薄霧、粉塵、纖維等在空氣中形成爆炸性混合氣體的最小點(diǎn)燃電流與甲烷爆炸性混合物的最小點(diǎn)燃電流之比。 礦井甲烷是單獨(dú)的一類爆炸性物質(zhì)，很多時(shí)候?qū)⑵渥鳛槠渌ㄐ晕镔|(zhì)參數(shù)的基準(zhǔn)。 （6）最小引燃能量。指在規(guī)定條件下，使爆炸性混合物發(fā)生爆炸所需的最小電火花能量。 2、危險(xiǎn)性物質(zhì)分類 （1）爆炸危險(xiǎn)性物質(zhì)分類。爆炸危險(xiǎn)性物質(zhì)指點(diǎn)燃后燃燒能迅速在整個(gè)范圍內(nèi)傳播的空氣混合物，主要可分為

9、以下幾類。、纖維III類：爆炸性粉塵蒸氣、薄霧II類：爆炸性氣體、I類：礦井甲烷爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì) （2）火災(zāi)危險(xiǎn)性物質(zhì)分類?；馂?zāi)危險(xiǎn)性物質(zhì)主要指易燃物，在有的情況下也泛指可燃物?？扇祭w維固體狀可燃物可燃粉塵可燃液體火災(zāi)危險(xiǎn)物質(zhì) 3. 爆炸危險(xiǎn)性物質(zhì)分組、分級(jí) 爆炸危險(xiǎn)性物質(zhì)根據(jù)其引燃溫度可分為不同的組別，其中爆炸性氣體、蒸氣等按T1T6分組，爆炸性粉塵、纖維等按T11T13分組，數(shù)字越小，引燃溫度越高。 爆炸危險(xiǎn)性物質(zhì)根據(jù)其引爆所需能量大小，又可分為若干等級(jí)，分別為A、B、C級(jí)，字母序號(hào)越靠前，引爆所需能量越大。 二、危險(xiǎn)性環(huán)境有可燃固體區(qū)域23區(qū)有可燃粉塵區(qū)域22區(qū)有可燃液體區(qū)域21區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)

10、環(huán)境可能偶爾短時(shí)出現(xiàn)11區(qū)爆炸性氣體 短時(shí)間出現(xiàn)連續(xù)、長(zhǎng)時(shí)間或頻繁10區(qū)爆炸性粉塵環(huán)境可能偶爾短時(shí)出現(xiàn)2區(qū)爆炸性氣體可能（周期性）出現(xiàn)1區(qū)爆炸性氣體 短時(shí)間出現(xiàn)連續(xù)、長(zhǎng)時(shí)間或頻繁0區(qū)爆炸性氣體環(huán)境爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)性環(huán)境 三、爆炸危險(xiǎn)性場(chǎng)所電氣設(shè)備選擇 1. 防爆電氣設(shè)備類型 隔爆型d，增安型e，充油型o，充砂型q，本質(zhì)安全型i，正壓型p，封澆型m，無(wú)火花型n，氣密型h，特殊型。 2. 防爆電氣設(shè)備的選擇 防爆電氣設(shè)備應(yīng)根據(jù)其使用環(huán)境的危險(xiǎn)性等級(jí)、設(shè)備本身的種類和工藝條件等因素選擇。 四、火災(zāi)危險(xiǎn)性場(chǎng)所電氣設(shè)備選擇 與防爆電氣設(shè)備類同。 第四節(jié) 靜電防護(hù) 一、靜電的產(chǎn)生與危害 1、靜電的產(chǎn)生 接觸

11、分離起電，破斷起電，感應(yīng)起電，電荷遷移，壓電、電解、熱電起電等。 2、常見的靜電形式 1）人體靜電 2）固體及粉體靜電 3）液體靜電 4）蒸氣及薄霧靜電 3、靜電特點(diǎn) 1）能量小。生產(chǎn)生活活動(dòng)中自然產(chǎn)生的靜電一般不超過(guò)mJ級(jí)。 2）電壓高。可高達(dá)數(shù)十至上百千伏。 3）感應(yīng)性?？稍诟浇袘?yīng)異性電荷，使靜電能量傳遞。 4）積聚性?？衫鄯e增加。 4、靜電能量 與電荷與電壓之積成正比。 5、靜電危害 1）引燃引爆。靜電放電火花引起。 2）靜電電擊。一般不致命。 3）損壞電子元件或設(shè)備。 4）影響正常的工藝過(guò)程或破壞正常的工作狀態(tài)。降低效率，降低質(zhì)量，出錯(cuò)。 二、靜電危害的防護(hù) 1、抑制靜電的產(chǎn)生 1）

12、采用導(dǎo)電性良好的材料。 2）減小摩擦。 3）合理的工藝安排。 2、消除已產(chǎn)生的靜電 1）靜電中和。 2）靜電轉(zhuǎn)移、散失與接地。源屏蔽必須要接地源屏蔽必須要接地 3、靜電屏蔽 分為源屏蔽與場(chǎng)屏蔽兩種。腔內(nèi)無(wú)電位梯度金屬殼外電場(chǎng)場(chǎng)屏蔽金屬空腔中電場(chǎng)強(qiáng)度必為零第五節(jié) 電磁污染與電磁兼容 一、概述干擾源(發(fā)射器）(耦合路徑）耦合機(jī)制敏感設(shè)備(感受器） 電磁環(huán)境：存在于給定場(chǎng)所的所有電磁現(xiàn)象的總和，這個(gè)總和與時(shí)間相關(guān)，對(duì)其描述可能要用到統(tǒng)計(jì)的方法。 1、發(fā)射器 向外發(fā)出電磁能的主體。與發(fā)射器相關(guān)的一些術(shù)語(yǔ)如下。 1）電磁騷擾（EMD）。任何可能引起其他主體性能降低或產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。（原因） 2）

13、電磁發(fā)射水平。表明電磁騷擾強(qiáng)度的量值。 2、感受器 受到電磁能影響的主體。與感受器相關(guān)的術(shù)語(yǔ)如下。 1）電磁干擾（EMI）。因電磁騷擾而引起的感受器性能的降低。（結(jié)果） 2）敏感性。在給定電磁騷擾水平下感受器性能降低的程度。 3）抗擾度。感受器承受電磁騷擾而不降低其性能的能力。 3、耦合途徑 指發(fā)射器與感受器之間電磁能量的傳遞方式與通道。有傳導(dǎo)、輻射兩種基本耦合方式。 二、電磁兼容性 設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作，且不會(huì)對(duì)環(huán)境中其他主體構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。 發(fā)射器和感受器具有相對(duì)性，很多時(shí)候同一臺(tái)設(shè)備既是發(fā)射器又是感受器。“兼容”一詞由此而來(lái)。 某個(gè)電磁環(huán)境是否達(dá)到電磁兼容性，需要進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)電磁兼容性會(huì)用到的幾個(gè)主要術(shù)語(yǔ)如下。 （1）電磁兼容水平。指一個(gè)規(guī)定的電磁騷擾強(qiáng)度（用電磁騷擾水平表征），在該騷擾水平下，某電磁環(huán)境以給定概率滿足電磁兼容性。 如