第一章安全用電知識

1、電工技能訓(xùn)練,電子教案,安全用電知識,,第一章,第一節(jié)  安全用電,第二節(jié)  保護(hù)接地與保護(hù)接零,授課日期 班級 授課時數(shù) 2實訓(xùn)項目： 電工安全知識 實訓(xùn)目的： 使學(xué)生掌握安全用電知識訓(xùn)練關(guān)鍵：　 安全訓(xùn)練方法：　 現(xiàn)場操作教學(xué)設(shè)備： 　多媒體用參考書： 《

2、電工技能訓(xùn)練》(楊利軍主編)、《維修電工》 （李顯全等編著）技術(shù)要點：　　　　　 １、安全電壓　　　　　 ２、保護(hù)接地課后小結(jié)：,第一節(jié) 安全用電 在用電過程中，必須特別注意電氣安全，如果稍有麻痹或疏忽，就可能造成嚴(yán)重的人身觸電事故，或者引起火災(zāi)或爆炸，給國家和人民帶來極大的損失。 一、安全電壓 交流工頻安全電壓的上限值，在任何情況下，兩導(dǎo)體

3、間或任一導(dǎo)體與地之間都不得超過50V。我國的安全電壓的額定值為42、36、24、12、6V。如手提照明燈、危險環(huán)境的攜帶式電動工具，應(yīng)采用36V安全電壓，金屬容器內(nèi)、隧道內(nèi)、礦井內(nèi)等工作場合。二、安全距離 為了保證電氣工作人員在電氣設(shè)備運(yùn)行操作、維護(hù)檢修時不致誤碰帶電體，規(guī)定了工作人員離帶電體的安全距離；為了保證電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時不會出現(xiàn)擊穿短路事故，規(guī)定了帶電體離附近接地物體和不同相帶電體之間的最小距離。安全距離主要

4、有以下幾方面：,1．設(shè)備帶電部分到接地部分和設(shè)備不同相部分之間的距離 2．設(shè)備帶電部分到各種遮欄間的安全距離 3．無遮欄裸導(dǎo)體到地面間的安全距離 4．電氣工作人員在設(shè)備維修時與設(shè)備帶電部分間的安全距離。,表1-1  各種不同電壓等級的安全電壓,①  中性點直接接地系統(tǒng)。 表1-2  設(shè)備帶電部分到各種遮欄間的安全距離,,三、電流對人體危害程度的主要因素 電流對人體傷

5、害的嚴(yán)重程度與通過人體電流的大小、頻率、持續(xù)時間、通過人體的路徑及人體電阻的大小等多種因素有關(guān)。 1．電流大小 通過人體的電流越大，人體的生理反應(yīng)就越明顯，感應(yīng)越 強(qiáng)烈,引起心室顫動所需的時間越短，致命的危險越大。 對于工頻交流電，按照通過人體電流的大小和人體所呈現(xiàn) 的不同狀態(tài)，電流大致分為下列三種。 （1）感覺電流  是指引起人體感覺的最小電流。 實驗表明，成年男性的平均感

6、覺電流約為1.1mA，成 年女性為0.7mA。感覺電流不會對人體造成傷害，但電流 增大時，人體反應(yīng)邊的強(qiáng)烈，可能造成墜落等間接事故。 （2）擺脫電流  是指人體觸電后能自主擺脫電源的最大電流。 實驗表明，成年男性的平均擺脫電流約為16 mA ，成 年女性的約為10mA。 （3）致命電流  是指在較短的時間內(nèi)危及生命的最小電流。

7、 實驗表明，當(dāng)通過人體的電流達(dá)到50 mA以上時，心 臟會停止跳動，可能導(dǎo)致死亡。,2．電流頻率 一般認(rèn)為40~60Hz的交流電對人體最危險。隨著頻率的增高，危險性將降低。高頻電流不僅不傷害人體，還能治病。3．通電時間 通電時間越長，電流使人體發(fā)熱和人體組織的電解液成分增加，導(dǎo)致人體電阻降低，反過來又使通過人體的電流增加，觸電的危險亦隨之增加。4．電流

8、路徑 電流通過頭部可使人昏迷；通過脊髓可能導(dǎo)致癱瘓；通過心臟造成心跳停止, 血液循環(huán)中斷；通過呼吸系統(tǒng)會造成窒息。因此，從左手到胸部是最危險的電流路徑，從手到手從手到腳也是很危險的電流路徑，從腳到腳是危險性較小的電流路徑。,人體是導(dǎo)電體，一旦有電流通過時，將會受到不同程度的傷害。由于觸電的種類、方式及條件的不同，受傷害的后果也不一樣。一、觸電的種類 人體觸電有電擊和電傷兩類。（1）電擊是指電流通過人體時所造

9、成的內(nèi)傷。它可以使肌 肉抽搐，內(nèi)部組織損傷造成發(fā)熱發(fā)麻，神經(jīng)麻痹等。 嚴(yán)重時將引起昏迷、窒息，甚至心臟停止跳動而死 亡。通常說的觸電就是電擊。觸電死亡大部分由電擊 造成。（2）電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)以及電 流本身作用下造成的人體外傷。常見的有灼傷、烙傷 和皮膚金屬化等現(xiàn)象。二、觸電方式 1．單相觸電 這是常見的觸電方式。人體的某一部分接觸帶電

10、體的同時，另一部分又與大地或中性線相接，電流從帶電體流經(jīng)人體到大地（或中性線）形成回路，如圖1-4所示。,a）          b) 圖1-4  單相觸電a）中性點直接接地  b) 中性點不直接接地,2．兩相觸電 人體的不同部分同時接觸兩相電源時造成的觸電，如圖1-5所示。對于這種情況，無論電網(wǎng)中性點是

11、否接地，人體所承受的線電壓將比單相觸電時高，危險更大。,圖1-5  兩相觸電,3．跨步電壓觸電 雷電流入地或電力線（特別是高壓線）斷散到地時，會在導(dǎo)線接地點及周圍形成強(qiáng)電場。當(dāng)人畜跨進(jìn)這個區(qū)域，兩腳之間出現(xiàn)的電位差稱為跨步電壓Ust。,在這種電壓作用下，電流從接觸高電位的腳流進(jìn)，從接觸低電位的腳流出，從而形成觸電，如圖1-6a所示?？绮诫妷旱拇笮∪Q于人體站立點與接地點的距離，距離越小，其跨步電壓越大。當(dāng)距離超過20m

12、（理論上為無窮遠(yuǎn)處），可認(rèn)為跨步電壓為零，不會發(fā)生觸電危險。,4．接觸電壓觸電 電氣設(shè)備由于絕緣損壞或其它原因造成接地故障時，如人體兩個部分（手和腳）同時接觸設(shè)備外殼和地面時，人體兩部分會處于不同的電位，其電位差即為接觸電壓。由接觸電壓造成觸電事故稱為接觸電壓觸電。在電氣安全技術(shù)中接觸電壓是以站立在距漏電設(shè)備接地點水平距離為0.8m處的人，手觸及的漏電設(shè)備外殼距地1.8m高時，手腳間的電位差UT作為衡量基準(zhǔn)，

13、如圖1-6b所示。接觸電壓值的大小取決于人體站立點與接地點的距離，距離越遠(yuǎn)，則接觸電壓值越大；當(dāng)距離超過20m時，接觸電壓值最大，即等于漏電設(shè)備上的電壓UTm；當(dāng)人體站在接地點與漏電設(shè)備接觸時，接觸電壓為零。,5．感應(yīng)電壓觸電 是指當(dāng)人觸及帶有感應(yīng)電壓的設(shè)備和線路時所造成的觸電事故。一些不帶電的線路由于大氣變化（如雷電活動），會產(chǎn)生感應(yīng)電荷，停電后一些可能感應(yīng)電壓的設(shè)備和線路如果未及時接地，這些設(shè)備和線路對地

14、均存在感應(yīng)電壓。6．剩余電荷觸電 是指當(dāng)人體觸及帶有剩余電荷的設(shè)備時，對人體放電造成的觸電事故。帶有剩余電荷的設(shè)備通常含有儲能元件，如并聯(lián)電容器、電力電纜、電力變壓器及大容量電動機(jī)等，在退出運(yùn)行和對其進(jìn)行類似搖表測量等檢修后，會帶上剩余電荷，因此要及時對其放電。,,第二節(jié) 保護(hù)接地與保護(hù)接零 一、接地 1．接地的基本概念 接地是將電氣設(shè)備或裝置的某一點（接地端）與大地之間

15、做符合技術(shù)要求的電氣連接。目的是利用大地為正常運(yùn)行、絕緣損壞或遭受雷擊等情況下的電氣設(shè)備等提供對地電流流通回路，保證電氣設(shè)備和人身的安全。 2．接地裝置 接地裝置由接地體和接地線兩部分組成，如圖1-10所示。接地體是埋入大地中并和大地直接接觸的導(dǎo)體組成.它分為自然接地體和人工接地體。自然接地體是利用與大地有可靠連接的金屬構(gòu)件、金屬管道、鋼筋混泥土建筑物的基礎(chǔ)等作為接地體。人工接地體是用型鋼如角鋼、鋼管

16、、扁鋼、圓鋼制成的。人工接地體一般有水平敷設(shè)和垂直敷設(shè)兩種。電氣設(shè)備或裝置的接地端與接地體相連的金屬導(dǎo)線稱為接地線。,1—接地體  2—接地干線  3—接地支線  4—電氣設(shè)備,,圖1-11  中性點中性線和零點零線,a)中性點中性線  b)零點零線,3．中性點與中性線 星型聯(lián)接的三相電路中，三相電源或負(fù)載連在一起的點稱為三相電路的中性點。由中性點引出的線稱為中性線，用N

17、表示，如圖1-11a所示。4．零點與零線 當(dāng)三相電路中性點接地時，該中性點稱為零點。由零點引出的線稱為零線，如圖1-5-11b所示。,二、電氣設(shè)備接地的種類 1．工作接地 為了保證電氣設(shè)備的正常工作，將電路中的某一點通過接地裝置與大地可靠地連接，稱為工作接地。如變壓器低壓側(cè)的中性點、電壓互感器和電流互感器的二次側(cè)某一點接地等，其作用是為了降低人體的接觸電阻。 供電系統(tǒng)中電源變壓器中性點的接

18、地稱中性點直接接地系統(tǒng)；中性點不接地的稱中性點不接地系統(tǒng)。中性點接地系統(tǒng)中，一相短路，其它兩相的對地電壓為相電壓。中性點不接地系統(tǒng)中，一相短路，其他兩相的對地電壓接近線電壓。 2．保護(hù)接地 保護(hù)接地是將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬外殼通過接地裝置與大地可靠連接。,圖1-12  保護(hù)接地原理a) 未加保護(hù)接地  b) 有保護(hù)接地,其原理如圖1-12所示。當(dāng)電氣設(shè)備不接地時，

19、如圖1-12a所示，若絕緣損壞，一相電源碰殼，電流經(jīng)人體電阻Rr、大地和線路對地絕緣電阻 Rj構(gòu)成的回路，若線路絕緣電阻損壞，電阻Rj變小，流過人體的電流增大，便會觸電；當(dāng)電氣設(shè)備接地時，如圖1-12b所示，雖有一相電源碰殼，但由于人體電阻Rr遠(yuǎn)大于接地電阻Rd（一般為幾歐），所以通過人體的電流Ir極小，流過接地裝置的電流Id則很大，從而保證了人體安全。保護(hù)接地適用于中性點不接地或不直接接地的電網(wǎng)系統(tǒng)。,3．保護(hù)接零

20、 在中性點直接接地系統(tǒng)中，把電氣設(shè)備金屬外殼等與電網(wǎng)中的零線作可靠的電氣連接，稱保護(hù)接零。保護(hù)接零可以起到保護(hù)人身和設(shè)備安全的作用，其原理如圖1-13b。當(dāng)一相絕緣損壞碰殼時，由于外殼與零線連通，形成該相對零線的單相短路，短路電流使線路上的保護(hù)裝置（如熔斷器、低壓斷路器等）迅速動作，切斷電源，消除觸電危險。對未接零設(shè)備，對地短路電流不一定能使線路保護(hù)裝置迅速可靠動作，如圖1-13a所示。三、電氣設(shè)備安全運(yùn)行措施 （1）必須嚴(yán)格遵

21、守操作規(guī)程，合上電流時，先合隔離開關(guān)，再合負(fù)荷開關(guān)，分?jǐn)嚯娏鲿r，先斷負(fù)荷開關(guān)，再斷隔離開關(guān)；,（2）電氣設(shè)備一般不能受潮，在潮濕場合使用時，要有防雨水和防潮措施。電氣設(shè)備工作時會發(fā)熱，應(yīng)有良好的通風(fēng)散熱條件和防火措施；（3）所有電氣設(shè)備的金屬外殼應(yīng)有可靠的保護(hù)接地。電氣設(shè)備運(yùn)行時可能 會出現(xiàn)故障，所以應(yīng)有短路保護(hù)、過載保護(hù)、欠壓和失壓保護(hù)等保護(hù)措施；（4）凡有可能被雷擊的電氣設(shè)備，都要安裝防雷措施（5）對電氣設(shè)備要做好安全運(yùn)行

22、檢查工作，對出現(xiàn)故障的電氣設(shè)備和線路應(yīng)及時檢修。,圖1-13  保護(hù)接零原理 a) 未接零  b) 接零后,國標(biāo)規(guī)定：L——相線  N——中性線   PE——保護(hù)接地線  PEN——保護(hù)中性線，兼有保護(hù)線和中性線的作用。,4．重復(fù)接地 三相四線制的零線在多于一處經(jīng)接地裝置與大地再次連接的情況稱為重復(fù)接地。對1k

23、V以下的接零系統(tǒng)中，重復(fù)接地的接地電阻不應(yīng)大于10Ω。重復(fù)接地的作用：降低三相不平衡電路中零線上可能出現(xiàn)的危險電壓，減輕單相接地或高壓串入低壓的危險。5．其他保護(hù)接地 （1）過電壓保護(hù)接地  為了消除雷擊或過電壓的危險影響而設(shè)置的接地。 （2）防靜電接地  為了消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的靜電而設(shè)置的接地。,4．重復(fù)接地 三相四線制的零線在多于一處經(jīng)接地裝置與大地再次連接的情況稱為重復(fù)接地。對1kV以下的接零系

24、統(tǒng)中，重復(fù)接地的接地電阻不應(yīng)大于10Ω。重復(fù)接地的作用：降低三相不平衡電路中零線上可能出現(xiàn)的危險電壓，減輕單相接地或高壓串入低壓的危險。5．其他保護(hù)接地 （1）過電壓保護(hù)接地  為了消除雷擊或過電壓的危險影響而設(shè)置的接地。 （2）防靜電接地  為了消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的靜電而設(shè)置的接地。 （3）屏蔽接地  為了防止電磁感應(yīng)而對電力設(shè)備的金屬外殼、屏蔽罩、屏蔽線的外皮或建筑物金屬屏蔽體等進(jìn)行的接地