電氣安全工廠變配電所的防雷保護(hù)工廠的電氣照明系統(tǒng)任務(wù)目標(biāo)◆了解人身觸電的形式及其危害，了解觸電防護(hù)的基本方式?！袅私獍踩ぞ叩姆N類及其功能，掌握高壓驗(yàn)電器、高壓絕緣桿以及高壓絕緣膠靴、手套的使用規(guī)范。任務(wù)1觸電與防護(hù)電氣從業(yè)人員屬于特種作業(yè)人員，電氣安全將是電氣從業(yè)人員整個(gè)職業(yè)生涯甚至是終生都要面對(duì)的問(wèn)題，要防止觸電事故的發(fā)生，就必須掌握觸電與防護(hù)的基本知識(shí)，本任務(wù)將對(duì)此展開(kāi)學(xué)習(xí)。任務(wù)引入電氣安全包括電氣設(shè)備的安全和人身安全兩方面。為保證電氣作業(yè)人員的安全和設(shè)備安全，必須了解人身觸電事故發(fā)生的規(guī)律性及防護(hù)技術(shù)，掌握電工用具的正確使用方法。任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)一、有關(guān)觸電的基本知識(shí)1.觸電所謂觸電是指電流流過(guò)人體時(shí)對(duì)人體產(chǎn)生的生理及病理傷害。包括電擊和電傷兩種。所謂生理傷害是指當(dāng)電流流過(guò)人體的肢體和器官時(shí)，使這些肢體和器官的生理功能受到嚴(yán)重?fù)p傷甚至缺失，如使肢體不能自主伸縮，呼吸、心跳等生理功能缺失。病理傷害是指當(dāng)電流流過(guò)人體時(shí)，主要由電流的熱效應(yīng)使人體的某些部位造成的器質(zhì)性損壞產(chǎn)生的病理改變，如燒焦等。電擊是指電流流過(guò)人體時(shí)所造成的內(nèi)傷，多造成生理傷害。電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)或機(jī)械效應(yīng)對(duì)人體外表造成的局部傷害，多造成病理傷害。2.決定人體觸電傷害程度的因素人觸電時(shí)對(duì)人體傷害的嚴(yán)重程度，與通過(guò)人體電流的大小、電流通過(guò)的持續(xù)時(shí)間、電流通過(guò)的路徑、電流的頻率及人體的狀況等多種因素有關(guān)。通過(guò)人體電流越大，通電時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)人體的傷害程度越大。人體電阻只對(duì)低壓觸電有限流作用，而對(duì)高壓觸電，人體電阻幾乎不起作用。3.人體安全電流與安全電壓(1)安全電流安全電流是指人體觸電后最大的擺脫電流，各國(guó)規(guī)定不同。我國(guó)一般取30mA(交流50Hz)為人體的安全電流值，但觸電時(shí)間不能超過(guò)1s。(2)安全電壓為了防止觸電事故，由特定電源供電的電壓系列稱為安全電壓。由于人體的安全電流取30mA，而人體電阻取1700Ω，因此一般人體允許持續(xù)接觸的安全電壓為：一般環(huán)境下采用的安全電壓為36V。4.觸電形式(1)人體直接接觸或過(guò)分靠近帶電導(dǎo)體而發(fā)生的觸電(稱為直接接觸觸電)。直接接觸觸電示意圖a)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的單相觸電b)、c)兩相觸電(2)人觸及“漏電”設(shè)備的金屬外殼或結(jié)構(gòu)而發(fā)生的觸電(稱為間接接觸觸電)。間接接觸觸電示意圖二、觸電防護(hù)1.防止直接直接觸電的技術(shù)措施防止直接直接觸電的技術(shù)措施主要有對(duì)帶電導(dǎo)體加裝絕緣防護(hù)或加裝屏護(hù)，將帶電導(dǎo)體封護(hù)或隔離起來(lái);設(shè)置安全距離、掛安全標(biāo)志等。2.防止間接接觸觸電的技術(shù)措施防止間接接觸觸電的技術(shù)措施主要有保護(hù)接地、保護(hù)接零、裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置等。三、電工安全用具的分類1.絕緣安全用具(1)基本安全用具基本安全用具的絕緣強(qiáng)度高，能長(zhǎng)時(shí)間承受電氣設(shè)備的工作電壓。如絕緣桿、絕緣夾鉗、驗(yàn)電器等;(2)輔助安全用具輔助安全用具的絕緣強(qiáng)度低，不能承受電氣設(shè)備的工作電壓。如絕緣手套、絕緣靴(鞋)、絕緣臺(tái)或絕緣墊等。2.一般防護(hù)安全用具一般防護(hù)安全用具是指那些主要用來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)基本安全用具絕緣的用具。有攜帶型接地線、標(biāo)示牌及臨時(shí)遮攔等。四、電工安全用具的正確使用1.基本安全用具及使用(1)絕緣桿絕緣桿也稱操作棒或絕緣拉桿，主要用來(lái)操作35kV及以下電壓等級(jí)的隔離開(kāi)關(guān)、跌落式熔斷器以及安裝或拆除接地線等。如圖所示。帶電使用高壓絕緣桿進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)當(dāng)戴絕緣手套，穿絕緣膠靴(鞋)，并且必須一人操作一人監(jiān)護(hù)。絕緣桿的結(jié)構(gòu)1—握手柄2—絕緣部分3—工作部分4—護(hù)環(huán)絕緣桿的實(shí)物圖片(2)絕緣夾鉗絕緣夾鉗主要用在35kV及以下的電氣設(shè)備上拆裝熔斷器等工作時(shí)使用。如圖所示。10kV絕緣夾鉗1—工作鉗口2—絕緣部分3—護(hù)環(huán)4—握柄帶電使用高壓絕緣夾鉗進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)當(dāng)戴絕緣手套，穿絕緣膠靴(鞋)，并且必須一人操作一人監(jiān)護(hù)。絕緣夾鉗實(shí)物圖片(3)驗(yàn)電器驗(yàn)電器是檢驗(yàn)電氣設(shè)備是否帶電的一種安全用具，分高壓驗(yàn)電器和低壓驗(yàn)電器兩種。目前使用較為普遍的感應(yīng)式驗(yàn)電器圖片風(fēng)車式高壓驗(yàn)電器前端探頭圖片高壓驗(yàn)電器使用樣例圖片使用前先將伸縮桿拉出，戴絕緣手套，如需接地時(shí)連好接地線b)室處驗(yàn)電圖片c)室內(nèi)驗(yàn)電圖片2.輔助安全用具及使用(1)安全帶和安全腰繩安全帶和安全腰繩是防止墜落的安全用具，用皮革、帆布或化纖材料制成。安全帶和安全腰繩應(yīng)保持良好的機(jī)械強(qiáng)度，并應(yīng)定期進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)。登高作業(yè)安全帶的使用樣例圖片桿上作業(yè)安全帶的使用樣例圖片(2)絕緣手套與絕緣膠靴(鞋)絕緣手套與絕緣靴(鞋)用特殊橡膠制成。(3)絕緣臺(tái)和絕緣墊絕緣手套、膠靴(鞋)圖片絕緣臺(tái)圖片a)兩步臺(tái)b)平臺(tái)3.一般防護(hù)安全用具及使用幾種標(biāo)示牌的圖形a)禁止類b)允許類c)警告類實(shí)際工作中使用的電氣安全標(biāo)示牌圖片伸縮式隔離圍欄圖片任務(wù)目標(biāo)◆掌握接地電阻的測(cè)量的基本技能。任務(wù)2接地電阻及其測(cè)量本任務(wù)將要學(xué)習(xí)接地電阻的要求及其測(cè)量技能。任務(wù)引入任務(wù)分析除了防護(hù)的需要，接地還是電力系統(tǒng)運(yùn)行的某些方式的需要，如在我國(guó)低壓配電系統(tǒng)中，普遍運(yùn)行中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)。因此，無(wú)論防護(hù)和運(yùn)行，規(guī)范的接地裝置的和合格的接地電阻值都是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)之一。相關(guān)知識(shí)一、接地裝置1.接地裝置的組成接地裝置是由接地體和接地線組成。(1)接地體接地體是埋入大地中并直接與大地土壤接觸的金屬導(dǎo)體。接地體可分為自然接地體和人工接地體，自然接地體是指利用埋入地下的管道、建筑物的金屬基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件等金屬構(gòu)件兼作接地裝置。人工接地體是指采用鋼管、角鋼、圓鋼、扁鋼等特意制作而埋入地下的導(dǎo)體。(2)接地線接地線是指將電氣設(shè)備需要接地的部分與接地體相連的金屬導(dǎo)線，包括接地干線和接地支線兩部分。2.對(duì)接地電阻的要求各種接地裝置的接地電阻要求值3.接地電阻的測(cè)量接地裝置投入使用前和使用中都需要測(cè)量接地電阻的實(shí)際值，以判斷其是否符合要求。由于電流-電壓表法需配備隔離變壓器，使用不便，而接地電阻測(cè)量?jī)x(俗稱接地?fù)u表)自身能產(chǎn)生交變的接地電流，無(wú)須外加電源，且電流極和電壓極也是配套好的，再加上接地電阻測(cè)量?jī)x操作簡(jiǎn)單，攜帶方便，而且抗干擾性能好，工程上已被廣泛采用。ZC-8型接地電阻測(cè)量?jī)x以及附件a)外形b)附件1—長(zhǎng)5m導(dǎo)線2—長(zhǎng)20m導(dǎo)線3—長(zhǎng)40m導(dǎo)線4—四位探測(cè)針5—電流探測(cè)針?biāo)亩蒜o測(cè)量?jī)x的測(cè)量接線測(cè)量接地電阻小于1Ω時(shí)的接線任務(wù)目標(biāo)◆了解雷電的形成及其危害?！袅私飧鞣N防雷設(shè)備以及工廠變配電所的防雷保護(hù)措施。任務(wù)1工廠變配電所的防雷保護(hù)本任務(wù)將學(xué)習(xí)工廠變配電所防雷的基本知識(shí)。任務(wù)引入落雷擊中電力設(shè)施的情景相關(guān)知識(shí)一、雷電的形成及其危害1.雷電的形成雷電是雷云與大地間或帶異號(hào)電荷的雷云間的放電現(xiàn)象。雷電的發(fā)生可有多種形式，其中云地閃電是危害地面建筑物、人員以及電力設(shè)施的主要形式。不同的雷電現(xiàn)象2.雷電的危害(1)直擊雷它是指雷電直接對(duì)地面建筑物或設(shè)備放電。雷電流通過(guò)這些物體產(chǎn)生較高的電壓，由于雷電放電極快，通過(guò)這些物體的電流變化劇烈，形成變化率很大的磁場(chǎng)，這些物體與大地間感應(yīng)出電壓。以上兩種電壓的疊加，構(gòu)成了直擊雷過(guò)電壓，簡(jiǎn)稱直擊雷。直擊雷危害示意圖(2)感應(yīng)雷當(dāng)雷電對(duì)設(shè)備附近的物體或大地放電時(shí)，會(huì)在設(shè)備上產(chǎn)生感應(yīng)雷過(guò)電壓，簡(jiǎn)稱感應(yīng)雷。架空線路上的感應(yīng)過(guò)電壓雷云在線路上方時(shí)，線路上感生束縛電荷

b)雷云放電后，自由電荷在線路上形成過(guò)電壓波1—雷云2—放電通道3—架空線路二、防雷設(shè)備1.避雷針(1)避雷針的保護(hù)原理及結(jié)構(gòu)避雷針的功能實(shí)質(zhì)上就是引雷，其接閃器比被保護(hù)物高出許多，將原來(lái)可能向被保護(hù)對(duì)象的直擊放電引到避雷針自身上，然后經(jīng)引下線和接地裝置，將雷電流瀉放到大地中去，使被保護(hù)對(duì)象免受雷擊，如圖所示。避雷針a)避雷器保護(hù)原理示意圖b)針式避雷針外形(2)避雷針的保護(hù)范圍所謂保護(hù)范圍，一般是指在此空間范圍內(nèi)，被保護(hù)物遭受雷擊的概率僅為0．1%左右。所謂“滾球法”，就是假定有一個(gè)半徑為hr

的球體，其高端接觸避雷針，其下端接觸大地。2.避雷器對(duì)于雷電波侵入過(guò)電壓的限制措施，就要靠安裝避雷器了。單只避雷針的保護(hù)范圍避雷器的連接示意圖三、變配電所的防雷措施1.裝設(shè)避雷針或避雷線為了防止變配電所的電氣設(shè)備和建筑遭受直接雷擊，需要安裝避雷針或避雷線。并要求被保護(hù)物體處于避雷針(線)的保護(hù)范圍之內(nèi)。2.裝設(shè)氧化鋅避雷器要求避雷器應(yīng)盡量靠近變壓器安裝，其接地線應(yīng)與變壓器低壓側(cè)接地中性點(diǎn)及金屬外殼連在一起接地。

10kV變電所防雷保護(hù)示意圖3.進(jìn)線段保護(hù)未沿全線架設(shè)避雷線的35~110kV架空送電線路，應(yīng)在距目標(biāo)變電所1~2km進(jìn)線段架設(shè)避雷線，并同氧化鋅避雷器及桿上防護(hù)間隙防雷裝置一起構(gòu)成變電所的進(jìn)線段保護(hù)。

35~110kV變電所的進(jìn)線保護(hù)接線示意圖四、高壓電動(dòng)機(jī)的防雷措施高壓電動(dòng)機(jī)的耐壓水平較低，因此對(duì)雷電侵入波的防護(hù)，一般采用磁吹閥式避雷器或金屬氧化物避雷器。高壓電動(dòng)機(jī)的防雷保護(hù)接線任務(wù)目標(biāo)◆熟悉浪涌保護(hù)器的基本性能?！粽莆帐覂?nèi)低壓配電線路的過(guò)電壓防護(hù)。任務(wù)2室內(nèi)低壓配電線路的過(guò)電壓防護(hù)本任務(wù)將要學(xué)習(xí)使用浪涌保護(hù)器進(jìn)行過(guò)電壓防護(hù)的基本知識(shí)。任務(wù)引入任務(wù)分析隨著相關(guān)設(shè)備和用戶對(duì)防雷電及其他過(guò)電壓要求的日益嚴(yán)格，安裝浪涌保護(hù)器抑制線路上的浪涌和瞬時(shí)過(guò)電壓、泄放線路上的過(guò)電流成為現(xiàn)代防雷技術(shù)的重要環(huán)節(jié)之一。相關(guān)知識(shí)一、浪涌保護(hù)器的分類1.框架式斷路器(1)開(kāi)關(guān)型SPD其工作原理是當(dāng)沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)，呈現(xiàn)為高阻抗，但一旦響應(yīng)雷電瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)，其阻抗就突變?yōu)榈椭担试S雷電流通過(guò)。(2)限壓型SPD其工作原理是當(dāng)沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)，為高阻抗，但隨浪涌電流和電壓的增加其阻抗會(huì)不斷減小，其電流、電壓特性為強(qiáng)烈非線性。(3)組合型SPD

2.按用途分類(1)電源線路型SPD的作用是向供配電線路及用電設(shè)備提供安全電源。(2)信號(hào)線路型適用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的雷擊和雷電電磁脈沖造成的感應(yīng)過(guò)電壓保護(hù)。二、浪涌保護(hù)器的基本參數(shù)模擬雷電波示意圖三、浪涌保護(hù)器的基本元器件1.放電間隙(又稱保護(hù)間隙)它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成，其中一根金屬棒與所需保護(hù)設(shè)備的電源相線L或零線N相連，另一根金屬棒與接地線PE相連接。2.氣體放電管它是由相互離開(kāi)的一對(duì)冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的。3.壓敏電阻器它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻器。浪涌保護(hù)器應(yīng)用實(shí)物接線示意圖同保護(hù)方式下浪涌保護(hù)器配置示意圖a)對(duì)地保護(hù)模式b)N-PE保護(hù)模式1

c)N-PE保護(hù)模式2四、浪涌保護(hù)器的分級(jí)防護(hù)1.雷電防護(hù)區(qū)域的定義(1)直擊雷非防護(hù)區(qū)(LPZ0A)屬完全暴露的不設(shè)防區(qū)。(2)直擊雷防護(hù)區(qū)(LPZ0B)屬充分暴露的直擊雷防護(hù)區(qū)。(3)第一防護(hù)區(qū)(LPZ1)電磁場(chǎng)得到了初步的衰減，各類物體不可能遭受直接雷擊。(4)第二防護(hù)區(qū)(LPZ2)進(jìn)一步減小所導(dǎo)引的雷電流或電磁場(chǎng)而引入的后續(xù)防護(hù)區(qū)。(5)后續(xù)防護(hù)區(qū)(LPZn)需要進(jìn)一步減小雷電電磁脈沖，以保護(hù)第三度水平高的設(shè)備的后續(xù)防護(hù)區(qū)。2.第一級(jí)保護(hù)目的是防止浪涌電壓直接從LPZ0區(qū)傳導(dǎo)進(jìn)入LPZ1區(qū)，將數(shù)萬(wàn)至數(shù)十萬(wàn)伏的浪涌電壓限制到2500~3000V。3.第二級(jí)防護(hù)目的是進(jìn)一步將通過(guò)第一級(jí)防雷器的殘余浪涌電壓的值限制到1500~2000V，對(duì)LPZ1—LPZ2實(shí)施等電位連接。4.第三級(jí)保護(hù)直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，將殘余浪涌電壓的值降低到1000V以內(nèi)，使浪涌的能量不致?lián)p壞設(shè)備。5.第四級(jí)及四級(jí)以上保護(hù)根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等級(jí)，假如兩級(jí)防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平，就只需要做兩級(jí)保護(hù)，假如設(shè)備的耐壓水平較低，可能需要四級(jí)甚至更多級(jí)的保護(hù)。TN-C-S系統(tǒng)浪涌保護(hù)器分級(jí)防護(hù)示意圖五、浪涌保護(hù)器前端斷路器的選擇浪涌保護(hù)器前端斷路器選擇參照表六、浪涌保護(hù)器接地線截面的選擇當(dāng)雷電或其他過(guò)電壓發(fā)生時(shí)，SPD迅速對(duì)地放電，將過(guò)電壓形成的強(qiáng)大電流迅速通過(guò)接地線瀉放到大地，因此其用于放電的接地線必須具備一定截面要求。一般可以根據(jù)被保護(hù)地點(diǎn)的配電線路的截面情況進(jìn)行選擇，當(dāng)相線截面小于16mm2

時(shí)，SPD接地線截面S≥16mm2;當(dāng)相線截面大于35mm2

，SPD接地線截面S

不能小于相線截面的一半。任務(wù)1認(rèn)識(shí)工廠電氣照明系統(tǒng)任務(wù)引入某車間電氣照明系統(tǒng)示意圖相關(guān)知識(shí)一、照明方式1.一般照明一般照明是指在工作場(chǎng)所內(nèi)不考慮局部的特殊需要，為照亮整個(gè)場(chǎng)所而設(shè)置的照明。一般照明圖2.局部照明局部照明是為了滿足工作場(chǎng)所某些部位的特殊需要設(shè)置的照明，例如車床的照明燈。局部照明3.混合照明由一般照明和局部照明共同組成的照明方式稱為混合照明?；旌险彰魇疽鈭D二、照明種類1.工作照明在正常工作時(shí)，要求能順利地完成作業(yè)，保證安全通行和能看清周圍的東西而設(shè)置的照明。2.事故照明當(dāng)工作照明因故障熄滅后，將會(huì)造成爆炸、火災(zāi)或人身傷亡等嚴(yán)重事故的場(chǎng)所，必須設(shè)置事故照明。3.其他照明其他照明包括值班照明、警衛(wèi)照明以及障礙照明等。本節(jié)的任務(wù)就是介紹電光源以及燈具的類型，并對(duì)燈具進(jìn)行合理的布置。任務(wù)引入照明燈具總成示意圖任務(wù)2工廠常用燈具的類型及其選擇與布置相關(guān)知識(shí)一、工廠中常用的電光源工廠中常用的電光源如圖所示。常見(jiàn)照明電光源外形a)白熾燈b)鹵鎢燈c)熒光燈d)高壓鈉燈e)高壓汞燈f)氙燈1.電光源的分類(1)熱輻射光源熱輻射光源是利用物體加熱到白熾狀態(tài)時(shí)輻射發(fā)光的原理制成的光源，如白熾燈、鹵鎢燈等。1)白熾燈。白熾燈是單純依靠燈絲通過(guò)電流時(shí)加熱到白熾狀態(tài)而輻射發(fā)光的光源。白熾燈結(jié)構(gòu)示意圖2)鹵鎢燈。鹵鎢燈是在白熾燈泡內(nèi)充入含有微量鹵族元素或鹵化物的氣體，利用鹵鎢循環(huán)原理來(lái)提高光源的光視效能和使用壽命的一種新型光源。碘鎢燈(2)氣體放電光源1)熒光燈。熒光燈俗稱日光燈，是利用汞蒸氣在外加電壓作用下產(chǎn)生弧光放電，發(fā)出少許可見(jiàn)光和大量紫外線，紫外線又激勵(lì)燈管內(nèi)壁涂覆的熒光粉，使之發(fā)出大量可見(jiàn)光的一種光源。電感鎮(zhèn)流器的熒光燈接線示意圖常見(jiàn)節(jié)能燈圖片2)高壓汞燈。高壓汞燈又稱高壓水銀熒光燈，是一種充有高氣壓氮?dú)獾墓魵夥烹姽庠?，放電發(fā)生在石英管內(nèi)的汞蒸氣中，放電管通常安裝在涂有熒光粉的外玻璃殼內(nèi)。高壓汞燈結(jié)構(gòu)及示意圖3)高壓鈉燈。高壓鈉燈是一種高氣壓(壓強(qiáng)可達(dá)10000Pa)的鈉蒸氣放