1、安全生产技术培训讲义安全生产技术培训讲义（电气部分）安全技术电气安全 一、 电气安全概述二、 触电事故及其对策三、 电气防火防爆四、 防雷五、 静电危害防护六、 电磁辐射防护 一、电气安全概述 电在造福于人类的同时，也会给人类带来灾难。 统计资料表明：在工伤事故中，电气事故占有不少的比例。例如：触电死亡人数占全部事故死亡人数的5%左右。 世界上每年电气事故伤亡人数不下几十万人。 我国约每用亿度电就触电死亡1人，而美、日等国约每用2040亿度电才触电死亡1人。二、 触电事故及其对策 触电事故的种类 电击 直接接触电击：触及正常状态下带电的带电体。 间接接触电击：触及正常状态下不带电、而在故障下意
2、外带电的带电体。 单线电击：人占在地面上，与一线接触。（可以是直接或间接） 两线电击：人与地面隔离，两手各触一线。（可以是直接或间接；可以是两相，也可以是单相） 跨步电压电击 电伤：电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属化、电气机械性伤害等。电流对人体的作用 人本身就是一种电气设备，这是因为： 人的整个神经系统是以电信号和电化学反应为基础的。 上述电信号和电化学反应所涉及的能量是非常小的。 人只要求正常功能所必要的电能，由于这个能量非常小，因此，系统功能很容易被破坏。电击致命原因 心室颤动 数秒数分钟（68 min）死亡 窒息 窒息缺氧或中枢神经反射室颤. 特点:致命时间较长。1020 min。 电休克
3、（昏迷） 由于中枢神经反射造成体内功能障碍，昏迷时间长后的死亡。 电流效应的影响因素（一）电流值（工频） 感知电流引起感觉的最小电流。如轻微针刺，发麻。 平均（概率50%），男： mA ；女： mA 摆脱电流能自主摆脱带电体的最大电流。 平均（概率50%）， 男：16mA； 女： mA 最低（概率%），男： 9mA； 女： 6 mA 室颤电流引起心室发生心室纤维性颤动的最小电流。 I颤 50 mA 适用于当1s t 5s时； I颤 50/t mA 适用于当 s t 1s时。 电流效应的影响因素（二）电流持续时间 t 吸收电能 伤害 t 电流重合心脏易损（激）期，危险 t 人体电阻 人体电流 伤
4、害 t 中枢神经反射 危险 电流效应的影响因素（三）电流途径 不同途径，危险性不同，但没有不危险的途径。 最危险的是：左手到前胸。 判断危险性，既要看电流值，又要看途径。电流效应的影响因素（四）电流种类 高频电流烧伤比工频电流严重，但电击的危险性较小。 冲击电流指作用时间10ms的电流。 种类：方脉冲、正弦波、电容放电脉冲。影响室颤的主要影响因素是It和I2t的值。（I 有效值） 直流电流持续时间心脏周期时，室颤阈值为交流的数倍； 持续时间200 ms时，室颤阈值与交流大致相同。电流效应的影响因素（五）个体特征 因人而异，健康情况、健壮程度、性别、年龄。人体电阻人体电阻的数值及影响因素 变化范
5、围 皮肤表皮最外层角质层其厚度一般不超过 0.2mm，但其电阻率很大，可达1105 1106 m。但数十V即可击穿角质层，使人体阻抗急剧下降。 除去角质层，干燥的情况下，人体电阻：10003000； 潮湿的情况下，人体电阻： 500 800。 影响因素 电气参数： U（接触电压） RP， I RP， f XCP； 皮肤表面状态： 潮湿、导电污物、伤痕、破损； 皮肤表面接触状态： 接触压力、面积。直接接触电击防护 基本防护原则应使危险的带电体不会被有意或无意地触及。 基本防护措施绝缘、屏护和间距间接接触电击防护 防止间接接触电击的技术措施： 保护接地（基本技术措施） 保护接零（基本技术措施） 加
6、强绝缘 电气隔离 不导电环境 等电位联结 特低电压 漏电保护器 接地的基本概念 种 类 故障接地； 正常接地 （人为接地）； 正常接地又分为： 工作接地 （兼作电流回路、保持零电位） 安全接地 （只在故障时发挥作用） 保护接地（IT系统） 保护接地是最古老的电气安全措施。 保护接地是防止间接接触电击的基本安全技术措施保护接地（IT系统） 保护原理（适用于各种不接地网） RE与RP （人体电阻） 呈并联关系，且RE 电气引燃源 主要分为两类：危险温度电火花和电弧1） 危险温度（见下页图）2）电火花及电弧 电火花电极之间的击穿放电。大量电火花将汇集成电弧，电弧高温可达8000，能使金属熔化、飞溅，
7、构成火源。 分为： 工作火花正常时应无引燃危险，但异 常时如：三相刀开关不同时 闭合等 事故火花短路、断线 其他火花雷电、静电、电磁感应2. 危险物质 1）分类（按爆炸性物质种类分类）爆炸性物质分三类 类：矿井甲烷（CH4） 类：爆炸性气体、蒸气 类：爆炸性粉尘、纤维2） 分级、分组 分级（按爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流比（MICR）分级： 类爆炸性气体（分三级）： A ； B ； C 类爆炸性粉尘（分两级）： A ； B名词解释 最大试验安全间隙（MESG）两个容器由长为25mm、宽（即间隙）为某值的接合面连通，在规定试验条件下，一个容器内燃爆时，不致使另一个
8、容器内燃爆的最大连通间隙。此参数是衡量爆炸性物品传爆能力的性能参数。 最小点燃电流比（MICR）在温度为2040，1atm，电压为24V,电感为95mH的试验条件下，采用IEC标准火花发生器对空心电感组成的直流电路进行3000次的火花试验，能够点燃最易点燃混合物的最小电流。此最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比即最小点燃电流比。 分组（按引燃温度即自燃点）分组： 类爆炸性气体（分6组）： T1、T2、T3、T4、T5、T6 类爆炸性粉尘（分3组）： T11 、 T12 、 T13 见表：爆炸性气体的分类、分级和分组 见表： 爆炸性粉尘的分级和分组 3. 危险环境（危险区域等级） 1
9、）气体、蒸气爆炸危险环境 根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，对危险场所分区，分为：0区、1区、2区。 0区（0级危险区域） 正常运行时连续或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。 例如：油罐内部液面上部空间。2区（2级危险区域）正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐外3m内。 注意：释放源和通风条件的影响 释放源释放源是划分爆炸危险区域的基础。释放源分为： 连续级释放源：连续释放、长时间释放或短时间频繁释放； 一级释放源：正常运行时周期性释放或偶然释放； 二级释放源：正常运行时不释放或不经常且只能短时间释放； 多
10、级释放源：包含上述两种以上特征。通风条件 通风条件是划分爆炸危险区域的重要因素。通风分为三种类型： 自然通风 一般机械通风 局部机械通风图例：释放源接近地坪时易燃物质重于空气、通风不良的生产装置区4. 防爆电气设备和防爆电气线路防爆电气设备类型 按照使用环境，防爆电气设备分成两类：类煤矿井下用电气设备；类工厂用电气设备。按防爆结构型式，防爆电气设备分为以下类型（括弧内字母为该类型标志字母）： (1) 隔爆型（d） (2) 增安型（e） (3) 充油型（o） (4) 充砂型（q） (5) 本质安全型（ia、ib）分为ia级和级 ia在正常工作、发生一个故障及发生两个故障时不能点燃爆炸性混合物的电
11、气设备，主要用于0区； ib正常工作及发生一个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备，主要用于1区。 (6) 正压型（p） (7) 无火花型(n) (8) 特殊型（s）防爆电气设备的标志 防爆型电气设备外壳的明显处，须设制清晰的永久性凸纹标志。设备铭牌的右上方应有明显的“Ex”标志。 防爆标志表示法：防爆型式 类别 级别 组别 例如：dBT3表示类B级T3组的隔爆型电气设备； iaAT5表示类A级T5组的ia级本质安全型电气设备。 如有一种以上复合防爆型式，应先标出主体防爆型式，然后标出其他防爆型式。 如epBT4表示主体为增安型，并有正压型部件的防爆型电气设备。粉尘防爆电气设备外壳的分类 粉尘
12、防爆电气设备外壳按其限制粉尘进入设备的能力分两类。 尘密外壳：外壳防护等级为IP6X，标志为DT。 防尘外壳：外壳防护等级为IP5X，标志为DP。 5. 电气防火防爆措施 电气防火、防爆措施是综合性的措施。其他防火、防爆措施对于防止电气火灾和爆炸也是有效的。 1） 消除或减少爆炸性混合物 消除或减少爆炸性混合物属一般性防火防爆措施。例如: 采取封闭式作业，防止爆炸性混合物泄漏； 清理现场积尘，防止爆炸性混合物积累； 设计正压室，防止爆炸性混合物侵入； 采取开式作业或通风措施，稀释爆炸性混合物； 在危险空间充填惰性气体或不活泼气体，防止形成爆炸性混合物； 安装报警装置，当混合物中危险物品的浓度达
13、到其爆炸下限的10 %时报警等。 2）隔离和间距 隔离是将电气设备分室安装，并在隔墙上采取封堵措施，以防止爆炸性混合物进入。 10 kV及其以下的变、配电室不得设在爆炸、火灾危险环境的正上方或正下方. 变、配电站是工业企业的动力枢纽，电气设备较多，而且有些设备工作时产生火花和较高温度，其防火、防爆要求比较严格。 室外变、配电站与建筑物、堆场、储罐应保持规定的防火间距。 露天变、配电装置不应设置在易于沉积可燃粉尘或可燃纤维的地方。 3）消除引燃源 根据爆炸危险环境的特征和危险物的级别和组别选用电气设备和电气线路； 保持电气设备和电气线路安全运行； 在爆炸危险环境，应尽量少用携带式电气设备，少装插
14、销座和局部照明灯。 为了避免产生火花，在爆炸危险环境更换灯泡应停电操作。在爆炸危险环境内一般不应进行测量操作。 4） 爆炸危险环境接地和接零 爆炸危险环境的接地、接零比一般环境要求高。 接地、接零实施范围 除生产上有特殊要求的以外，一般环境不要求接地(或接零)的部分仍应接地(或接零)。 整体性连接 在爆炸危险环境，必须将所有设备的金属部分、金属管道、以及建筑物的金属结构全部接地(或接零)并连接成连续整体，以保持电流途径不中断。 保护导线 单相设备的工作零线应与保护零线分开，相线和工作零线均应装有短路保护元件，并装设双极开关同时操作相线和工作零线。 5. 消防供电 高度超过24 m的医院、百货楼
15、、展览楼、财政金融楼、电信楼等、省级邮政楼和高度超过50 m的可燃物品厂房、库房，以及超过 4 000个座位的体育馆，超过2 500个座位的会堂等大型公共建筑，其消防设备(如消防控制室、消防水泵、消防电梯、消防排烟设备、火灾报警装置、火灾事故照明、疏散指示标志和电动防火门窗、卷帘、阀门等)均应采用一级负荷供电。 消防用电设备配电线路应设置单独的供电回路。 即要求消防用电设备配电线路与其他动力、照明线路(从低压配电室至最末一级配电箱)分开单独设置，以保证消防设备用电。 消防配电设备应有明显标志。 在有众多人员聚集的大厅及疏散出口处、高层建筑的疏散走道和出口处、建筑物内封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前
16、室，以及消防控制室、消防水泵房等处应设置事故照明。6. 电气灭火 1）触电危险和断电 触电危险： 电气设备或电气线路发生火灾，如果没有及时切断电源，扑救人员身体或所持器械可能接触带电部分而造成触电事故。 使用导电的火灾剂，如水枪射出的直流水柱、泡沫灭火器射出的泡沫等射至带电部分，也可能造成触电事故。 火灾发生后，电气设备可能因绝缘损坏而碰壳短路；电气线路可能因电线断落而接地短路，使正常时不带电的金属构架、地面等部位带电，也可能导致接触电压或跨步电压。 因此，发现起火后，首先要设法切断电源！切断电源应注意以下几点： (1) 火灾发生后，由于受潮和烟熏，开关设备绝缘能力降低，因此，拉闸时最好用绝缘
17、工具操作。 (2) 高压应先操作断路器而不应该先操作隔离开关切断电源，低压应先操作电磁启动器而不应该先操作刀开关切断电源，以免引起弧光短路。 (3) 切断电源的地点要选择适当，防止切断电源后影响灭火工作。 (4) 剪断电线时，不同相的电线应在不同的部位剪断，以免造成短路。剪断空中的电线时，剪断位置应选择在电源方向的支持物附近，以防止电线剪后断落下来，造成接地短路和触电事故。2）带电灭火安全要求 (1) 应按现场特点选择适当的灭火器。二氧化碳灭火器、干粉灭火器的灭火剂都是不导电的，可用于带电灭火。 泡沫灭火器的灭火剂(水溶液)不宜用于带电灭火。（因其有一定的导电性，而且对电气设备的绝缘有影响）
18、(2) 用水枪灭火时宜采用喷雾水枪，这种水枪流过水柱的泄漏电流小，带电灭火比较安全。用普通直流水枪灭火时，为防止通过水柱的泄漏电流通过人体，可以将水枪喷嘴接地(即将水枪接入埋入接地体，或接向地面网络接地板，或接向粗铜线网络鞋套)；也可以让灭火人员穿戴绝缘手套、绝缘靴或穿戴均压服操作。 (3) 人体与带电体之间保持必要的安全距离。用水灭火时，水枪喷嘴至带电体的距离：电压为10 kV及其以下者不应小于3 m。 黄岛油库雷击事故，引发的大火烧了104小时才扑灭，死亡19人（其中消防人员17人）；烧掉原油万吨，油库区沦为一片废墟。直接和间接损失达7千万元。安全生产技术培训讲义（电气部分三）雷电的种类
19、直击雷 带电积云与地面目标之间的强烈放电称为直击雷。 感应雷 感应雷也称为雷电感应或感应过电压。它分为: 静电感应雷和电磁感应雷。 静电感应雷 是由于带电积云接近地面，在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。 在带电积云与其他客体放电后，架空线路导线或导电凸出物顶部的电荷失去束缚，以大电流、高电压冲击波雷电波的形式，沿线路导线或导电凸出物极快地传播。又称为感应过电压（感应雷）。 感应过电压一般为200300kV。最高可达400500kV。 雷电侵入波的传播速度在架空线路中约为300m/s，在电缆中约为150m/s 。电磁感应雷 雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化
20、的强磁场 在邻近的导体上感应出很高的电动势。 如系开口环状导体，开口处可能由此引起火花放电； 如系闭合导体环路，环路内将产生很大的冲击电流； 如闭合导体环路某处接触不良，局部发热危险温度。球 雷 球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色光的火球。是一团处在特殊状态下的带电气体。其直径多为20 cm左右，运动速度约为2 m/s，存在时间为数秒钟到数分钟。 出现概率约为雷电放电次数的2 %。 在雷雨季节，球雷可能从门、窗、烟囱等通道侵入室内。雷电参数 雷电参数雷暴日、雷电流幅值、雷电流陡度、冲击过电压 雷暴日只要一天之内能听到雷声的就算一个雷暴日。 用年平均雷暴日数来衡量雷电活动的频繁程
21、度。单位 d/a，雷暴日数愈大，说明雷电活动愈频繁。 例如：我国广东省的雷州半岛(琼州半岛）和海南岛一带雷暴日在80 d/a以上，北京、上海约为40 d/a，天津、济南约为30 d/a等。 我国把年平均雷暴日不超过15 d/a的地区划为少雷区， 超过40 d/a划为多雷区。雷电的危害 雷电具有电性质、热性质和机械性质等三方面的破坏作用。建筑物防雷的分类 建筑物按其重要性、生产性质、遭受雷击的可能性和后果的严重性分为三类。 1. 第一类防雷建筑物 制造、使用或储存炸药、火药、起爆药、火工品等大量危险物质的建筑物，遇电火花会引起爆炸，从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物。 2. 第二类防雷建筑物 (
22、1) 国家级重点文物保护的建筑物； (2) 国家级的会堂、办公楼、档案馆、大型展览馆、国际机场、大型火车站、国际港口客运站、国宾馆、大型旅游建筑和大型体育场等。 (3) 国家级计算中心、通信枢纽，以及对国民经济有重要意义的装有大量电子设备的建筑物。 (4) 制造、使用和储存爆炸危险物质，但电火花不易引起爆炸，或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物，如油漆制造车间、氧气站、易燃品库等。2区、11区及某些1区属于第二类防雷建筑物。 (5) 有爆炸危险的露天气罐和油罐。 (6) 年预计雷击次数大于次的部、省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物。 (7) 年预计雷击次数大于次的住宅、办公楼等一般性
23、民用建筑物。 3. 第三类防雷建筑物 (1) 省级重点文物保护的建筑物和省级档案馆。 (2) 年预计雷击次数等于和大于次，小于和等于次的部、省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物。 (3) 年预计雷击次数大于和等于次，小于和等于次的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 (4) 年预计雷击次数大于和等于次的一般性工业建筑物。 (5) 考虑到雷击后果和周围条件等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境的建筑物。 (6) 年平均雷暴日15 da以上地区，高度为15 m及其以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。年平均雷暴日15 da及15 da以下地区，高度为20 m及20 m以上的烟囱
24、、水塔等孤立高耸的建筑物。防雷装置 避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器都是经常采用的防雷装置。 一套完整的防雷装置包括：接闪器、引下线和接地装置。 上述的针、线、网、带都只是接闪器。 避雷器是一专门的防雷装置。接闪器 接闪器都是利用其高出被保护物的突出地位，把雷电引向自身，然后通过引下线和接地装置，把雷电流泄入大地，以此保护被保护物免受雷击。 接闪器的保护范围 一般只要求保护范围内被击中的概率在 %即可。 接闪器的保护范围按滚球法计算。 滚球的半径按建筑物防雷类别确定，一类为30m、二类为45m、三类为60m。避雷器 避雷器并联在被保护设备或设施上，正常时处在不通的状态。出现雷击过电压时，
25、击穿放电，切断过电压，发挥保护作用。过电压终止后，避雷器迅速恢复不通状态，恢复正常工作。 避雷器主要用来保护电力设备和电力线路，也用作防止高电压侵入室内的安全措施。 压敏阀型避雷器 一种新型的阀型避雷器。这种避雷器没有火花间隙，只有压敏电阻阀片。引下线 防雷装置的引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。 引下线宜采用圆钢或扁钢，宜优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8 mm。扁钢截面不应小于48 mm2，其厚度不应小于4 mm。防雷接地装置 接地装置是防雷装置的重要组成部分。接地装置向大地泄放雷电流，限制防雷装置对地电压不致过高。 除独立避雷针外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其
26、他接地装置共用。直击雷防护 第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物和第三类防雷建筑物的易受雷击部位应采取防直击雷的防护措施；可能遭受雷击，且一旦遭受雷击后果比较严重的设施或堆料(如装卸油台、露天油罐、露天储气罐等)也应采取防直击雷的措施；高压架空电力线路、发电厂和变电站等也应采取防直击雷的措施。 直击雷防护的主要措施装设避雷针、避雷线、避雷网、避雷带。感应雷防护措施 静电感应防护为了防止静电感应产生的高电压，应将建筑物内的金属设备、金属管道、金属构架、钢屋架、钢窗、电缆金属外皮，以及突出屋面的放散管、风管等金属物件与防雷电感应的接地装置相连。 电磁感应防护为了防止电磁感应，平行敷设的管道、构架、电
27、缆相距不到100 mm时，须用金属线跨接，跨接点之间的距离不应超过30 m；交叉相距不到100 mm时，交叉处也应用金属线跨接。雷电侵入波防护 属于雷电冲击波造成的雷害事故很多。 在低压系统，这种事故占总雷害事故的70 %以上。 措施（以第一类防雷建筑物的供电线路要求为例，严于第二、三类）： 全长采用直埋电缆，入户处电缆金属外皮、钢管阈防雷电感应接地装置相连。 采用长度 l 15 m（ 为土壤电阻率，. m ）的金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入，入户处电缆金属外皮、钢管阈防雷电感应接地装置相连，电缆与架空线连接处装设阀型避雷器，避雷器、电缆金属外皮、钢管、绝缘子铁脚、金具等一起接地，冲
28、击接地电阻不应大于10 。 户外天线的馈线临近避雷针或避雷针引下线时，馈线应穿金属管线或采用屏蔽线，并将金属管或屏蔽接地。如果馈线未穿金属管，又不是屏蔽线，则应在馈线上装设避雷器或放电间隙。 要注意离开墙壁或树干8 m以外。 雷暴时，应尽量离开小山、小丘、隆起的小道，离开海滨、湖滨、河边、池塘旁 ，避开铁丝网、金属晒衣绳以及旗杆、烟囱、宝塔、孤独的树木附近，还应尽量离开没有防雷保护的小建筑物或其他设施。人身防雷（二） 雷暴时，在户内应注意防止雷电侵入波的危险，应离开照明线、动力线、电话线、广播线、收音机和电视机电源线、收音机和电视机天线，以及与其相连的各种金属设备，以防止这些线路或设备对人体二
29、次放电。调查资料表明，户内70 %以上对人体的二次放电事故发生在与线路或设备相距1 m以内的场合，相距1.5 m以上者尚未发生死亡事故。由此可见，雷暴时人体最好离开可能传来雷电侵入波的线路和设备1.5 m以上。应当注意，仅仅拉开开关对于防止雷击是起不了多大作用的。 雷雨天气，还应注意关闭门窗，以防止球雷进入户内造成危害。防雷击电磁脉冲（主要针对信息系统） 雷击电磁脉冲（Lightning electromagnetic impulse，LEMP）是一种干扰源，是闪电直接击在建筑物防雷装置和建筑物附近所引起的效应。绝大多数是通过连接导体引入的干扰，如雷电流或部分雷电流、被雷击中的装置的电位升高以
30、及电磁辐射干扰。防雷击电磁脉冲措施（一） 屏蔽建筑物和房间外部设屏蔽措施，以合适的路径敷设线路（合理布线，避免靠近引下线），线路采用屏蔽。 等电位连接所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位连接在一起。如屋顶金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架等。当采用屏蔽电缆时，其屏蔽层应至少在两端并在防雷区交界处做等电位连接。（当系统要求只在一端组等电位连接时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按上述要求处理。） 接地每幢建筑屋本身应采用共用接地系统（其构成详见GB 50057-94（2000版）防雷击电磁脉冲措施（二） 合理选用和安装SPD(Surge protective device) 电涌保护器（安装于电源线、信号线进线入口处） 电压开关型SPD工作原理：在无电涌出现时为高阻抗，当出现电压电涌时变为低阻抗。通常采用放电间隙、充气放电管、闸
