2014年注册安全技术考试复习内容整理(第二章) 第二章 电气安全技术 (2011版教材,2011~2013年考试分值为:12~16分。下同) 学习本章的要求:运用电气安全相关技术和标准,辨识和分析作业场所存在的电气安全隐患,解决防触电、防静电、防雷击和电气防火防爆等电气安全技术问题。 第一节 电气危险因素及事故种类(6~8分·掌握)【技P66】 电气危险因素分为触电危险、电气火灾爆炸危险、静电危险、雷电危险、射频电磁辐射危害和电气系统故障等。按照电能的形态,电气事故可分为触电事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故。 一、触电【技P66】。触电分为电击和电伤两种伤害形式。 1.电击【技P66】:电击是电流通过人体,刺激机体组织,使肌体产生针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、血压异常、昏迷、心律不齐、心室颤动等造成伤害的形式。 (1)电击伤害机理。人体在正常能量之外的电能作用下,系统功能很容易遭受破坏。当电流作用于心脏或管理心脏和呼吸机能的脑神经中枢时,能破坏心脏等重要器官的正常工作。 (2)电流效应的影响因素(以下不加说明电流均指工频)。电流对人体的伤害程度是与通过人体电流的大小、种类、持续时间、通过途径及人体状况等多种因素有关。 1)电流值:①感知电流。男性约为1.1 mA;女性约为0.7 mA。②摆脱电流。指能自主摆脱带电体的最大电流。就平均值(概率50%)而言,男性约为16 mA;女性约为10.5 mA;就最小值(可摆脱概率99.5%)而言,男性约为9 mA;女性约为6 mA。③室颤电流。指引起心室发生心室纤维性颤动的最小电流。 2)电流持续时间。通过人体的电流持续时间愈长,愈容易引起心室颤动,危险性就愈大。 3)电流途径。流经心脏的电流多、电流路线短的途径是危险性最大的途径。最危险的途径是:左手到前胸。 4)电流种类。直流电流、高频交流电流、冲击电流以及特殊波形电流也都对人体具有伤害作用,其伤害程度一般较工频电流为轻。 5)个体特征。 (3)人体阻抗: 1)组成和特征。人体皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部等构成了含有电阻和电容的阻抗。皮肤阻抗:决定于接触电压、频率、电流持续时间、接触面积、接触压力、皮肤潮湿程度和温度等。皮肤电容很小,在工频条件下,电容可忽略不计,将人体阻抗看作纯电阻。体内电阻:基本上可以看作纯电阻,主要决定于电流途径和接触面积。 2)数值及变动范围。在除去角质层,干燥的情况下,人体电阻约为1 000~3000Ω;潮湿的情况下,人体电阻约为500~800Ω。 3)影响因素。接触电压的增大、电流强度及作用时间的增大、频率的增加等因素都会导致人体阻抗下降。 (4)电击类型。电击的分类方式有如下几种: 1)根据电击时所触及的带电体是否为正常带电状态,电击分为直接接触电击和间接接触电击两类。 ①直接接触电击。指在电气设备或线路正常运行条件下,人体直接触及了设备或线路的带电部分所形成的电击。 ②间接接触电击。指在设备或线路故障状态下,原本正常情况下不带电的设备外露可导电部分或设备以外的可导电部分变成了带电状态,人体与上述故障状态下带电的可导电部分触及而形成的电击。 2)按照人体触及带电体的方式,电击可分为单相电击、两相电击和跨步电压电击三种。 2.电伤【技P69】:电伤是电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体所造成的伤害。电伤包括电烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光性眼炎等多种伤害。 (1)电烧伤:1)电流灼伤。指人体与带电体接触,电流通过人体时,因电能转换成的热能引起的伤害。2)电弧烧伤。指由弧光放电造成的烧伤,是最严重的电伤。在全部电烧伤的事故当中,大部分的事故发生在电气维修人员身上。(2)电烙印。指电流通过人体后,在皮肤表面接触部位留下与接触带电体形状相似的斑痕,如同烙印。斑痕处皮肤呈现硬变,表层坏死,失去知觉。(3)皮肤金属化。是由高温电弧使周围金属熔化、蒸发并飞溅渗透到皮肤表层内部所造成的。受伤部位呈现粗糙、张紧,可致局部坏死。(4)机械损伤。多数是由于电流作用于人体,使肌肉产生非自主的剧烈收缩所造成的。其损伤包括肌腱、皮肤、血管、神经组织断裂以及关节脱位乃至骨折等。(5)电光性眼炎。其表现为角膜和结膜发炎。弧光放电时的红外线、可见光、紫外线都会损伤眼睛。在短暂照射的情况下,引起电光眼的主要原因是紫外线。 二、电气火灾与爆炸【技P69】 电气火灾爆炸是由电气引燃源引起的火灾和爆炸。电气装置在运行中产生的危险温度、电火花和电弧是电气引燃源主要形式。 1、电气引燃源【技P70】:作为火灾和爆炸的电气引燃源,电气设备及装置在运行中产生的危险温度、电火花和电弧是电气火灾爆炸的要因。 (1)危险温度【技P70】。形成危险温度的典型情况如下: 1)短路。2)过载。3)漏电。4)接触不良。5)铁心过热。6)散热不良。7)机械故障。(由交流异步电动机拖动的设备,如果转动部分被卡死或轴承损坏,造成堵转或负载转矩过太,都会因电流显著增大而导致电动机过热。)8)电压异常。9)电热器具和照明器具。10)电磁辐射能量。 (2)电火花和电弧【技P70】。电火花是电极间的击穿放电,电弧是大量电火花汇集而成的。电弧形成后的弧柱温度可高达6000—7000℃,甚至10000℃以上。 电火花和电弧分为工作电火花及电弧、事故电火花及电弧。 1)工作电火花及电弧。例如:刀开关、断路器、接触器、控制器接通和断开线路时会产生电火花;插销拔出或插入时的火花;直流电动机的电刷与换向器的滑动接触处、绕线式异步电动机的电刷与滑环的滑动接触处也会产生电火花等。切断感性电路时,断口处火花能量较大,危险性也较大。 2)事故电火花及电弧。包括线路或设备发生故障时出现的火花。如绝缘损坏、导线断线或连接松动导致短路或接地时产生的火花;电路发生故障,熔丝熔断时产生的火花;沿绝缘表面发生的闪络等。 2、电气装置及电气线路发生燃爆【技P72】:(1)油浸式变压器火灾爆炸。(2)电动机着火。(3)电缆火灾爆炸。电缆火灾的常见起因如下:1)电缆绝缘损坏。2)电缆头故障使绝缘物自燃。3)电缆接头存在隐患。4)堆积在电缆上的粉尘起火。5)可燃气体从电缆沟窜入变、配电室。6)电缆起火形成蔓延。 三、雷电危害【技P73】 1、雷电的种类、危害形式和事故后果【技P73】 (1)雷电的种类【技P73】:1)直击雷。直击雷的每次放电过程包括先导放电、主放电、余光三个阶段。2)闪电感应。①闪电静电感应。?闪电电磁感应。3)球雷。 (2)雷电的危害形式【技P73】。雷电是大气中的一种放电现象。雷电具有雷电流幅值大、雷电流陡度大、冲击性强、冲击过电压高的特点。 雷电具有电性质、热性质和机械性质等三方面的破坏作用【技P73】。1)电性质的破坏作用。2)热性质的破坏作用。3)机械性质的破坏作用。 (3)雷电危害的事故后果【技P74】。 1)火灾和爆炸。2)触电。3)设备和设施毁坏。4)大规模停电 2、雷电参数【技P74】。雷电参数主要有雷暴日、雷电流幅值(雷电流幅值可达数十千安至数百千安。)、雷电流陡度(雷电流冲击波波头陡度可达50 kA/s,平均陡度约为30 kA/s)、冲击过电压(直击雷冲击过电压很高,可选数千千伏。)等。 四、静电危害【技P74】 1、静电的危害形式和事故后果【技P74】。静电危害是由静电电荷或静电场能量引起的。静电的危害形式和事故后果有以下几个方面。 1)在有爆炸和火灾危险的场所,静电放电火花会成为可燃性物质的点火源,造成爆炸和火灾事故。 2)人体因受到静电电击的刺激,可能引发二次事故,如坠落、跌伤等。此外,对静电电击的恐惧心理还对工作效率产生不利影响。 3)某些生产过程中,静电的物理现象会对生产产生妨碍,导致产品质量不良,电子设备损坏。 2、静电的特性【技P75】 (1)静电的产生。实验证明,只要两种物质紧密接触而后再分离时,就可能产生静电。静电的产生是同接触电位差和接触面上的双电层直接相关的。 1)静电的起电方式:①接触——分离起电。②破断起电。③感应起电。④电荷迁移。 2)固体静电:固体静电可用双电层和接触电位差的理论来解释。双电层上的接触电位差是极为有限的,而固体静电电位可高达数万伏以上,其原因在于电容的变化。 3)人体静电:由于衣服与椅面之间的摩擦和接触一分离,人体静电可达10 000 V以上。 4)粉体静电【技P75】。5)液体静电【技P76】。6)蒸气和气体静电【技P76】。 (2)静电的消散【技P76】:中和与泄漏是静电消失的两种主要方式,前者主要是通过空气发生的;后者主要是通过带电体本身及其相连接的其他物体发生的。 1)静电中和。2)静电泄漏。 (3)静电的影响因素【技P76】:1)材质和杂质的影响;2)工艺设备和工艺参数的影响。 五、射频电磁场危害【技P77】。射频指无线电波的频率或者相应的电磁振荡频率,泛指100 kHz以上的频率。射频伤害是由电磁场的能量造成的。 射频电磁场的危害主要有【技P77】: 1.在射频电磁场作用下,人体因吸收辐射能量会受到不同程度的伤害。过量的辐射可引起中枢神经系统的机能障碍,出现神经衰弱症候群等临床症状。 2.在高强度的射频电磁场作用下,可能产生感应放电,会造成电引爆器件发生意外引爆。 六、电气装置故障危害【技P77】:断路、短路、异常接地、漏电、误台闸、误掉闸、电气设备或电气元件损坏、电子设备受电磁干扰而发生误动作、控制系统硬件或软件的偶然失效等都属于电气装置故障。 1.引起火灾和爆炸【技P77】;2.异常带电【技P77】;3.异常停电【技P77】;4.安全相关系统失效。 第二节 触电防护技术(3~5分·掌握)【技P78】 所有电气装置都必须具备防止电击危害的直接接触防护和间接接触防护措施。 一、直接接触电击防护措施【技P78】: 绝缘、屏护和间距是直接接触电击的基本防护措施。 1.绝缘【技P78】:绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。工程上应用的绝缘材料电阻率一般都不低于107Ω·m。 (1)绝缘材料的电气性能【技P78】。绝缘材料的品种很多,一般分为: 1)气体绝缘材料。常用的有空气和六氟化硫等。 2)液体绝缘材料。常用的有从石油原油中提炼出来的绝缘矿物油,十二烷基苯、聚丁二烯、硅油和三氯联苯等合成油以及蓖麻油。 3)固体绝缘材料。常用的有树脂绝缘漆、胶和熔敷粉末;纸、纸板等绝缘纤维制品;漆布、漆管和绑扎带等绝缘寖渍纤维制品;绝缘云母制品;电工用薄膜、复合制品和粘带;电工用层压制品;电工用塑料和橡胶;玻璃、陶瓷等。 (2)绝缘检测和绝缘试验【技P78】。 1)绝缘电阻试验:绝缘电阻是衡量绝缘性能优劣的最基本的指标。 2)绝缘电阻的测量:绝缘材料的电阻通常用兆欧表(摇表)测量。 3)绝缘电阻指标:绝缘电阻随线路和设备的不同,其指标要求也不一样。任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压l 000 Ω。 2.屏护和间距【技P79】。屏护和间距是最为常用的电气安全措施之一。 (1)屏护【技P79】:屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段,即采用遮栏、护罩、护盖、箱匣等把危险的带电体同外界隔离开来,以防止人体触及或接近带电体所引起的触电事故。 尽管屏护装置是简单装置,但为了保证其有效性,须满足如下的条件: 1)屏护装置所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能。 2)屏护装置应有足够的尺寸,与带电体之间应保持必要的距离。 遮栏高度不应低于l.7 m,下部边缘离地不应超过0.1 m。栅遮栏的高度户内不应小于l.2 m、户外不应小于l.5 m,栏条间距离不应大于0.2 m;对于低压设备,遮栏与裸导体之间的距离不应小于0.8 m。户外变配电装置围墙的高度一般不应小于2.5 m。 3)遮栏、栅栏等屏护装置上,应有“止步,高压危险!”等标志。 4)必要时应配合采用声光报警信号和联锁装置。 (2)间距【技P79】。间距是指带电体与地面之间、带电体与其他设备和设施之间、带电体与带电体之间必要的安全距离。 1)用电设备间距【技P80】:明装的车间低压配电箱底口距地面的高度可取1.2 m,暗装的可取l.4 m。明装电度表板底口距地面的高度可取1.8 m。 常用开关电器的安装高度为l.3—l.5 m;开关手柄与建筑物之间应保留150mm的距离,以便于操作。墙用平开关离地面高度可取1.4 m。明装插座离地面高度可取1.3—l.8 m,暗装的可取0.2—0.3m。 室内灯具高度应大于2.5 m;受实际条件约束达不到时,可减为2.2 m;低于2.2 m时,应采取适当安全措施。当灯具位于桌面上方等人碰不到的地方时,高度可减为1 5 m。 户外灯具高度应大于3 m;安装在墙上时可减为2.5 m。 起重机具至线路导线间的最小距离,l kV及1 kV以下者不应小于1.5 m,10 kv者不应小于2 m。 2)检修间距【技P80】。 低压操作时,人体及其所携带工具与带电体之间的距离不得小于0.1 m。 二、间接接触电击防护技术【技P81】 1.IT系统 (保护接地) 【技P81】。 IT系统就是保护接地系统。安全原理是把故障电压限制在安全范围以内。 IT系统的字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地,字母T表示电气设备外壳接地。 保护接地适用于各种不接地配电网。在380V不接地低压系统中,一般要求保护接地电阻RE≤4Ω。当配电变压器或发电机的容量不超过100 kV·A时,要求RE≤10Ω。 2.TT系统【技P81】。 TT系统的接地RE也能大幅度降低漏电设备上的故障电压,但一般不能降低到安全范围以内。因此,采用TT系统必须装设剩余电流动作保护装置或过电流保护装置,并优先采用前者。 TT系统主要用于低压用户,即用于未装备配电变压器,从外面引进低压电源的小型用户。 3.TN系统(保护接零) 【技P82】。 TN系统相当于传统的保护接零系统。保护接零的安全原理是当某相带电部分碰连设备外壳时,形成该相对零线的单相短路;短路电流促使线路上的短路保护元件迅速动作,从而把故障设备电源断开,消除电击危险。虽然保护接零也能降低漏电设备上的故障电压,但一般不能降低到安全范围以内。 TN系统分为TN—S,TN—C—S,TN—C三种类型。 TN—S系统的安全性能最好。有爆炸危险环境、火灾危险性大的环境及其他安全要求高的场所应采用TN—S系统; 厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TN—C—S系统; 触电危险性小、用电设备简单的场合可采用TN—C系统。 应用保护接零应注意下列安全要求【技P82】: (1)在同一接零系统中,一般不允许部分或个别设备只接地、不接零的做法; (2)重复接地合格。重复接地指零线上除工作接地以外的其他点的再次接地。每一重复接地的接地电阻不得超过10 Ω;在低压工作接地的接地电阻允许不超过10Ω的场合,每一重复接地的接地电阻允许不超过30Ω,但不得少于3处。 (3)发生对PE线的单相短路时能迅速切断电源。 (4)工作接地合格。工作接地的接地电阻一般不应超过4Ω,在高土壤电阻率地区允许放宽至不超过10Ω。 (5)PE和PEN线上不得安装单极开关和熔断器; (6)保护导体截面面积合格。有机械防护的PE线不得小于2.5 mm2,没有机械防护的不得小于4 mm2。 铜质PEN线截面积不得小于10 mm2,铝质的不得小于16 mm2,如系电缆芯线,则不得小于4 mm2 (7)等电位联结。 三、兼防直接接触和间接接触电击的措施【技P84】 1. 双重绝缘【技P84】 (1)电气设备防触电保护分类【技P84】 1) 0类设备。仅靠基本绝缘作为防触电保护的设备,当设备有可能触及的可导电部分时,该部分不与设施固定布线中的保护线相连接,一旦基本绝缘失败,则安全性完全取决于使用环境。这就要求设备只能在不导电的环境中使用。 2) 0I类设备和I类设备。设备的防触电保护不仅靠基本绝缘,还包括一种附加的安全措施,即将能触及的可导电部分与设施固定布线中的保护线相连接。 3) Ⅱ类设备。设备的防触电保护不仅靠基本绝缘还具备双重绝缘和加强绝缘的附加安全措施。 4) Ⅲ类设备。设备的防触电保护依靠安全特低电压供电,且设备内可能出现的电压不会高于安全电压限值。 (2)双重绝缘和加强绝缘措施【技P85】:双重绝缘和加强绝缘是在基本绝缘的直接接触电击防护基础上,通过结构上附加绝缘或绝缘加强,使之具备了间接接触电击防护功能的安全措施。 双重绝缘是兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘。加强绝缘是基本绝缘的改进,在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等防触电能力的单一绝缘,在构成上可以包含一层或多层绝缘材料。 (3)双重绝缘和加强绝缘的设备属于Ⅱ类设备【技P85】。 由于具有双重绝缘或加强绝缘,Ⅱ类设备无须采取接地、接零等安全措施。双重绝缘和加强绝缘的设备其绝缘电阻应满足以下安全条件。 1)工作绝缘的电阻不得低于2MΩ;保护绝缘的绝缘电阻不得低于5MΩ;加强绝缘的绝缘电阻不得低于7MΩ。 2)双重绝缘和加强绝缘的标志。“回”。 手持电动工具应有限选用Ⅱ类设备;在潮湿场所及金属架构上工作时,除选用特低电压工具外,也应尽量选用Ⅱ类设备。 2.安全电压【技P86】。我国标准规定了对应于特低电压的系列,其额定值(工频有效值)的等级为:42V、36V、24V、12V和6V。 特别危险环境中使用的手持电动工具应采用42V特低电压;有电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V特低电压;金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用12V特低电压;水下作业等场所应采用6V特低电压。 3.剩余电流动作保护【技P86】。 (1)剩余电流动作保护又称漏电保护【技P86】,是利用剩余电流动作保护装置来防止电气事故的一种安全技术措施。剩余电流动作保护装置的主要功能是提供间接接触电击保护,而额定漏电动作电流不大于30mA的剩余电流动作保护装置。剩余电流动作保护装置由检测元件、中间环节(包括放大元件和比较元件)、执行机构三个基本环节及辅助电源和试验装置构成。 (2)我国标准规定的额定漏电动作电流值为【技P88】:0.006、0.01、0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、l、3、5、10、20、30A共13个等级。其中,0.03A及其以下者属高灵敏度、主要用于防止各种人身触电事故;0.03A以上至1A者属中灵敏度,用于防止触电事故和漏电火灾;1A以上者属低灵敏度,用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。 (3)在TN系统中,必须将TN—C系统改造为TN—C—S、TN—S系统或局部TT系统后,才可安装使用剩余电流动作保护装置。在TN—C—S系统中,剩余电流动作保护装置只允许用在N线与PE线分开部分【技P89】。 (4)必须安装剩余电流动作保护装置的设备和场所【技P89】: 1)末端保护【技P89】。如属于I类的移动式电气设备、生产用的电气设备等 2)线路保护【技P89】。低压配电线路根据具体情况采用二级或三级保护时,在总电源端、分支线首端或线路末端(农村集中安装电能表箱、农业生产设备的电源配电箱)安装剩余电流动作保护装置。 3)电子式剩余电流动作保护装置【技P90】,根据电子元器件有效工作寿命要求,工作年限一般为6年。超过规定年限应进行全面检测,根据检测结果;决定可否继续使用。
第三节 电气防火防爆技术(1~2分·熟悉)【技P90】 一、危险物质及危险环境【技P90】 1.爆炸危险物质分如下三类【技P90】。 (1) I类:矿井甲烷(CH4); (2) Ⅱ类:爆炸性气体、蒸气; (3) Ⅲ类:爆炸性粉尘、纤维或飞絮。 2.Ⅱ类、Ⅲ类爆炸性物质的进一步分类(级) 【技P91】: (1)对于Ⅱ类爆炸性气体,按最大试验安全间隙(MESG)和最小引燃电流比(MLCR)进一步划分为ⅡA、ⅡB和ⅡC三类。【技P91】 (2)对于Ⅲ类爆炸性粉尘、纤维或飞絮,进一步划分为ⅢA、ⅢB和ⅢC三类。【技P91】 ⅢA:可燃性飞絮。指正常规格大于500μm的固体颗粒包括纤维,可悬浮在空气中,也可依靠自身质量沉淀下来。 (3)Ⅱ类爆炸性气体、蒸气和Ⅲ类爆炸性粉尘、纤维或飞絮按引燃温度(自燃点)分为6组:T1、T2、T3、T4、T5、T6。【技P91】 二、危险环境【技P92】 1.爆炸性气体环境【技P92】 爆炸性气体环境是指在一定条件下,气体或蒸气可燃性物质与空气形成的混合物,该混合物被点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。 (1)爆炸性气体环境危险场所分区【技P92】: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。 1) 0区。指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) 1区。指正常运行时可能出现(预计周期性出现或偶然出现)爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如:油罐顶上呼吸阀附近。 3) 2区。指正常运行时不出现,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。 (2)释放源的等级【技P92】:释放源的等级和通风条件对分区有直接影响。其中释放源是划分爆炸危险区域的基础。释放源有如下几种情况。 1)连续级释放源。连续释放、长时间释放或短时间频繁释放; 2)一级释放源。正常运行时周期性释放或偶然释放; 3)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; 4)多级释放源。包含上述两种以上特征。 2.爆炸性粉尘环境【技P94】:爆炸性粉尘环境是指在一定条件下,粉尘、纤维或飞絮的可燃性物质与空气形成的混合物被点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。 根据粉尘、纤维或飞絮的可燃性物质与空气形成的混合物出现的频率和持续时间及粉尘层厚度进行分类,将爆炸性粉尘环境分为20区、21区和22区。 (1)20区。在正常运行工程中,可燃性粉尘连续出现或经常出现其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。 (2)21区。在正常运行过程中,可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区的场所。该区域包括,与充入或排放粉尘点直接相邻的场所、出现粉尘层和正常操作情况下可能产生可燃浓度的可燃性粉尘与空气混合物的场所。 (3)22区。在异常情况下,可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。如果不能保证排除可燃性粉尘堆积或粉尘层时,则应划为21区。 3.火灾危险环境【技P95】 火灾危险环境按下列规定分为21区、22区和23区。 (1)火灾危险21区。具有闪点高于环境温度的可燃液体,在数量和配置上能引起火灾危险的环境。 (2)火灾危险X区。具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或纤维,虽不可能形成爆炸混合物,但在数量和配置上能引起火灾危险的环境。 (3)火灾危险23区。具有固体状可燃物质,在数量和配置上能引起火灾危险的环境。 二、防爆电气设备和防爆电气线路【技P95】 1.防爆电气设备类型:爆炸性环境用电气设备与爆炸危险物质的分类相对应,被分为I类、Ⅱ类、Ⅲ类。 2.爆炸性气体环境防爆电气设备结构形式及符号【技P95】。 用于爆炸性气体环境的防爆电气设备结构型式及符号分别是:隔爆型(d)、增安型(e)、本质安全型(i),对应不同的保护等级分为ia、ib、ic)、浇封型(m,对应不同的保护等级分为ma、mb、mc)、无火花型(nA)、火花保护(nC)、限制呼吸型(nR)、限能型(nL)、油浸型(o)、正压型(p),对应不同的保护等级分为px、py、ps)、充砂型(q)等设备。 3.防爆电气设备的标志【技P96】: 标志应包含:制造商的名称或注册商标、制造商规定的型号标识、产品编号或批号、颁发防爆合格证的检验机构名称或代码、防爆合格证号、Ex标志、防爆结构型式符号、类别符号、表示温度组别的符号(对于Ⅱ类电气设备)或最高表面温度及单位℃,前面加符号T(对于Ⅲ类电气设备)、设备的保护等级(EPL)、防护等级(仅对于Ⅲ类,例如IP54) 表示Ex标志、防爆结构型式符号、类别符号、温度组别或最高表面温度、保护等级、防护。 4.爆炸危险环境中电气设备的选用一般原则是【技P96】: 1)应根据电气设备使用环境的区域、电气设备的种类、防护级别和使用条件等选择电气设备。 2)所选用的防爆电气设备的类别和组别不应低于该危险环境内爆炸性混合物的类别和组别。 第四节 雷击和静电防护技术(1~3熟悉·掌握)【技P98】 一、防雷措施【技P98】 1.建筑物防雷的分类【技P98】 防雷的分类是指建筑物按其重要性、生产性质、遭受雷击的可能性和后果的严重性所进行的分类,划分方法如下。 (1)第一类防雷建筑物【技P98】 1)凡制造、使用或储存火炸药及其制品的危险建筑物,因电火花而引起爆炸、爆轰,会造成巨大破坏和人身伤亡者。 2)具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。 3)具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。 例如,火药制造车间、乙炔站、电石库、汽油提炼车间等。 (2)第二类防雷建筑物【技P98】 1)国家级重点文物保护的建筑物。 2)国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆,国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。 3)国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物。 4)国家特级和甲级大型体育馆。 5)制造、使用或储存火炸药及其制品的危险建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 6)具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 7)具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。 8)有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 9)预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。 10)预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。 (3)第三类防雷建筑物【技P98】 1)省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 2)预计雷击次数大于或等于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。 3)预计雷击次数大于或等于0.05次/a且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。 4)在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱:水塔等孤立的高耸建筑物;在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。 2. 防雷技术分类【技P99】:防雷主要分为外部防雷和内部防雷以及防雷击电磁脉冲。 1)外部防雷。即针对直击雷的防护,不包括防止外部防雷装置受到直接雷击时向其他物体的反击。 2)内部防雷。包括防雷电感应、防反击以及防雷击电涌侵入和防生命危险; 3)防雷击电磁脉冲。是对建筑物内电气系统和电子系统防雷电流引发的电磁效应,包含防经导体传导的闪电电涌和防辐射脉冲电磁场效应。 3.防雷装置【技P99】。建筑物防雷装置是指用于对建筑物进行雷电防护的整套装置,由外部防雷装置和内部防雷装置组成。 (1)外部防雷装置【技P99】。指用于防直击雷的防雷装置,由接闪器、引下线和接地装置组成。 1)接闪器。接闪杆(以前称为避雷针)、接闪带(以前称为避雷带)、接闪线(以前称为避雷线)、接闪网(以前称为避雷网)以及金属屋面、金属构件等均为常用的接闪器。 2)引下线。是连接接闪器与接地装置的圆钢或扁钢等金属导体,用于将雷电流从接闪器传导至接地装置。 3)接地装置。是接地体和接地线的总合,用于传导雷电流并将其流入大地。 独立接闪杆的冲击接地电阻不宜大于10Ω;附设接闪器每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。为了肪止跨步电压伤人,防直击雷的人工接地体距建筑物出入口和人行道不应小于3m。 (2)内部防雷装置【技P100】。由屏蔽导体、等电位连接件和电涌保护器等组成。对于变配电设备,常采用避雷器作为防止雷电波侵入的装置。 1)屏蔽导体。2)等电位连接件。3)电涌保护器(SPD)。指用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。4)避雷器。避雷器是用来防护雷电产生的过电压沿线路侵入变配电所或建筑物内,以免危及被保护电气设备的绝缘。按其结构,避雷器主要分为阀型避雷器和氧化锌避雷器等。 4. 防雷措施【技P100】。 (1)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均应设置防直击雷的外部防雷装置;高压架空电力线路、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是装设接闪杆、架空接闪线或网。接闪杆分独立接闪杆和附设接闪杆。独立接闪杆是离开建筑物单独装设的,接地装置应当单设。 第一类防雷建筑物的直击雷防护,要求装设独立接闪杆、架空接闪线或网。 第二类和第三类防雷建筑物的直击雷防护措施,宜采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆,或由其混合组成的接闪器。 (2)闪电感应防护【技P101】 第—类防雷建筑物和具有爆炸危险的第二类防雷建筑物均应采取防闪电感应的防护措施。闪电感应的防护主要有静电感应防护和电磁感应防护两方面。 1)静电感应防护,与防闪电感应的接地装置相连。 2)电磁感应防护,应采用金属线跨接,跨接点之间的距离不应超过30m。 (3)闪电电涌侵入防护【技P101】 室外低压配电线路宜全线采用电缆直接埋地敷设,在入户处应将电缆的金属外皮、钢管接到等电位连接带或防闪电感应的接地装置上,在入户处的总配电箱内是否装设电涌保护器应根据具体情况按雷击电磁脉冲防护的有关规定确定。 (4)人身防雷【技P101】 1)为了防止直击雷伤人,应减少在户外活动时间,尽量避免在野外逗留。 2)为了防止二次放电和跨步电压伤人,要远离建筑物的接闪杆及其接地引下线;远离各种天线、电线杆、高塔、,烟囱、旗杆、孤独的树木和没有防雷装置的孤立小建筑等。 3)雷雨天气情况下,室内人身防雷应注意的要点有: ①人体最好离开可能传来雷电侵入波的照明线、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1.5m以上,尽量暂时不用电器,最好拔掉电源插头。 ②不要靠近室内的金属管线,如暖气片、自来水管、下水管等,以防止这些导体对人体的二次放电。 ③关好门窗,防止球形雷窜入室内造成危害。 二、静电防护【技P102】 1.环境危险程度的控制【技P102】 为了防止静电的危害,可采取以下控制所在环境爆炸和火灾危险性的措施。 (1)取代易燃介质。例如,用三氯乙烯、四氯化碳、苛性钠或苛性钾代替汽油、煤油作洗涤剂,能够具有良好的防爆效果。 (2)降低爆炸性气体、蒸气混合物的浓度。 (3)减少氧化剂含量。 2.工艺控制【技P102】 工艺控制是消除静电危害的重要方法。主要是从工艺上采取适当的措施,限制和避免静电的产生和积累。 (1)材料的选用。在存在摩擦而且容易产生静电的工艺环节,生产设备宜使用与生产物料相同的材料,或采用位于静电序列中段的金属材料制成生产设备,以减轻静电的危害。 (2)限制物料的运动速度。为了限制产生危险的静电,汽车罐车采用顶部装油时,装油鹤管应深入到槽罐的底部200mm。油罐装油时,注油管出口应尽可能接近油罐底部,对于电导率低于50pS/m的液体石油产品,初始流速不应大于1m/s,当注入口浸没200mm后,可逐步提高流速,但最大流速不应超过7m/s。 (3)加大静电消散过程。在输送工艺过程中,在管道的末端加装一个直径较大的缓和器,可大大降低液体在管道内流动时积累的静电。 3.静电接地【技P102】 接地是防静电危害的最基本措施,它的目的是使工艺设备与大地之间构成电气上的泄漏通路,将产生在工艺过程的静电泄漏于大地,防止静电的积聚。 可能产生静电的管道两端和每隔200—300m处均应接地。平行管道相距10cm以内时,每隔20m应用连接线互相连接起来。管道与管道或管道与其他金属物件交叉或接近,其间距离小于10cm时,也应互相连接起来。 因为静电泄漏电流很小,所有单纯为了消除导体上静电的接地,其防静电接地电阻原则上不得超过1MΩ即可;但出于检测方便等考虑,规程要求接地电阻不应大于100Ω。 4. 增湿【技P103】 局部环境的相对湿度宜增加至50%以上。 5. 抗静电添加剂【技P103】 6. 静电中和器【技P103】 7. 为了防止人体静电的危害【技P103】。在气体爆炸危险场所的等级属0区及1区时,作业人员应穿防静电工作服,防静电工作鞋、袜,佩戴防静电手套。 第五节电气装置安全技术(0~1分·了解) 一、主要变配电设备安全【技P105】 高压开关【技P105】: 高压开关主要包括高压断路器、高压负荷开关和高压隔离开关。 1.高压断路器。高压断路器有强力灭弧装置,既能在正常情况下接通和分断负荷电流,又能借助继电保护装置在故障情况下切断过载电流和短路电流。 高压断路器必须与高压隔离开关或隔离插头串联使用,由断路器接通和分断电流,由隔离开关或隔离插头隔断电源。因此,切断电路时必须先拉开断路器,后拉开隔离开关;接通电路时必须先合上隔离开关,后合上断路器。 2.高压隔离开关。高压隔离开关简称刀闸。隔离开关没有专门的灭弧装置,不能用来接通和分断负荷电流,更不能用来切断短路电流。隔离开关主要用来隔断电源,以保证检修和倒闸操作的安全。 3.高压负荷开关。高压负荷开关有比较简单的灭弧装置,用来接通和断开负荷电流。负荷开关必须与有高分断能力的高压熔断器配合使用,由熔断器切断短路电流。高压负荷开关分断负荷电流时有强电弧产生,’因此,其前方不得有可燃物。 二、用电设备和低压电器【技P107】 1.手持电动工具和移动式电气设备【技P108】 (1)Ⅱ类、Ⅲ类设备没有保护接地或保护接零的要求;I类设备必须采取保护接地或保护接零措施。设备的保护线应接保护干线。 (2)移动式电气设备的保护零线(或地线)不应单独敷设,而应当与电源线采取同样的防护措施,即采用带有保护心线的橡皮套软线作为电源线。 (3)移动式电气设备的电源插座和插销应有专用的接零(地)插孔和插头。 (4)一般场所,手持电动工具应采用Ⅱ类设备;如果使用I类工具,则应在电线路中采用额定剩余动作电流不大于30mA的剩余电流动作保护器、隔离变压器等保护措施。 (5)使用I类设备应配用绝缘手套、绝缘鞋、绝缘垫等安全用具。 (6)设备的电源开关不得失灵、不得破损并应安装牢固,接线不得松动,转动部分应灵活。 (7)绝缘电阻合格,带电部分与可触及导体之间的绝缘电阻I类设备不低于2MΩ,Ⅱ类设备不低于7MΩ。 2.电焊设备【技P108】 (1弧焊机的电源线上应装设隔离电器、主开关和短路保护电器。 (2)电焊机外露导电部分应采取保护接零(或接地)措施。 (3)弧焊机一次绝缘电阻不应低于1MΩ,二次绝缘电阻不应低于0.5MΩ。 (4)移动焊机时必须停电。
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