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电工安全技术培训(课件)


制作:马尾造船股份有限公司

第一章 电气安全基础知识
在生产和生活中,电气设备的运用日益 广泛,但是如果安装不妥,维修不及时或使 用不当将会造成设备和人身事故。究竟有哪 些电气事故?电气事故有些什么规律?人为 什么会触电?这些问题都是电气安全的基本 问题。所以我们对触电事故的起因、现象及 预防措施的研究,就显得十分的必要。

第一节

电气事故分类

理解有哪些电气事故,认真地进行统计分析,对于防止电 气事故做好电气安全工作,使十分重要的。 根据事故的原因及后果,可以分为人身事故和设备事故两 大类。 在人身事故中,可能存在电流伤害(包括电击和电伤)、 电磁伤害、静电伤害以及雷电伤害等几种。 设备事故中,可能存在短路事故、断线事故、漏电事故、 接地事故、操作事故以及爆炸起火事故。有时因电气事故 导致二次事故(如引起人身伤亡、设备的重大损坏等)。

一、电流伤害
当人体接触或接近带电的裸导体时,即可能发生电流伤害 事故。 在低压配电系统中,往往是人体触及了带电裸导体后,电 流对人体的各种作用造成电伤害。 在高压配电系统中,往往是人体与带电体接近到一定程度 时就开始放电。这是由于人体(视为零电位)接近高压导 体时,在人体与高压导体间形成的电场强度过高,使空气 电离,形成离子导电的弧光放电。高压导体对人体的弧光 放电,轻者出现电弧灼伤;重者可能造成人体局部肌肉及 神经坏死、骨骼受伤,治疗中往往需要截肢;再严重的可 以造成人体局部或大部碳化直至死亡。

二、电磁伤害
人体在电磁场的作用下,可以吸收辐射能量。当电磁场的 强度高到一定的数值时,可对人体组织造成不同程度的伤 害。这种伤害的程度与电磁场的强度、频率、作用于人体 的部位及时间等因素有关。 在中、短波(波长为10~1000m,即频率为300KHz~30MHz) 长时间的作用下,可出现头晕、头痛、乏力、记忆力减退、 失眠等症状。 在超短波(波长为1~10m,即频率为30~300MHz)和微波 (波长为0.001~1m,即频率为300MHz~300GHz )长时间作 用下,除可能出现上述症状外,还可能出现植物神经功能 紊乱,引起心动过速或过缓,血压升高或降低,心区有压 迫感或疼痛并伴有心悸,长期受微波电磁场的作用,还可 能引起白内障和生殖不育。

三、雷电伤害
雷电灾害是一种自然灾害。其一次雷电放电电流可达到 30~50μs。在放电主通路上的局部温度可达20000℃,在 放此温度作用下,气体骤然膨胀,并伴有巨响。可见,它 具有相当大的破坏力。 雷电电击是雷云的、对最接近与它的物体或地面放电的结 果。对于高出于地面的建筑物常要装设防雷装置——接闪 器,接闪器是高于建筑物的金属物,另一端直接接地。而 对于室外变配电设施及架空线,常常不能直接接地,这时 可通过避雷器接地,或另外设独立的避雷线,或在架空线 路上方另设避雷针,使避雷针或避雷线直接接地。 雷电对电力系统的破坏作用往往是很大的。除雷电直接击 中人以外,还可能由于电力系统的防雷作用不完善,将雷 电引入室内,造成人身事故及设备事故。

三、雷电伤害
雷电灾害是一种自然灾害。其一次雷电放电电流可达到 30~50μs。在放电主通路上的局部温度可达20000℃,在 放此温度作用下,气体骤然膨胀,并伴有巨响。可见,它 具有相当大的破坏力。 雷电电击是雷云的、对最接近与它的物体或地面放电的结 果。对于高出于地面的建筑物常要装设防雷装置——接闪 器,接闪器是高于建筑物的金属物,另一端直接接地。而 对于室外变配电设施及架空线,常常不能直接接地,这时 可通过避雷器接地,或另外设独立的避雷线,或在架空线 路上方另设避雷针,使避雷针或避雷线直接接地。 雷电对电力系统的破坏作用往往是很大的。除雷电直接击 中人以外,还可能由于电力系统的防雷作用不完善,将雷 电引入室内,造成人身事故及设备事故。

四、静电对人体的伤害
金属物体受到静电感应及绝缘体间的摩擦起电是产生静电 的主要原因。例如输油管道中油与金属管道壁的摩擦;皮 带与皮带轮间的摩擦会产生静电;运行过的电缆或电容器 绝缘物中会积聚静电。静电的特点是电压高,有时可高达 数万伏,但能量不大。发生静电电击时,除电电流往往瞬 间即逝,一般不致于有生命危险。但受静电瞬间电击会使 触电者从高处坠落或摔倒,造成二次事故。静电的主要危 害是其放电火花或电弧引燃或引爆周围的物质,引起火灾 和爆炸事故。含有易燃易爆介质的有机化工、印刷、染织、 造纸行业,应对静电的危害严加防护。 电工人员最常遇到的静电是断开大电容电气设备(电容器, 电缆等)后残存的静电。静电荷泄放很慢。为了防止静电 对人的电击,在这类设备上作业的前后都应用导体或经电 阻进行放电。

第二节 电流对人体的危害

一、电流对人体的伤害的形式
电流对人体的伤害的形式,可以分为电 击与电伤两类。伤害的形式不同,后果也往 往各异。

一.电



电击是电流通过人体,直接对人体的器官和神经系统造成 的伤害。它是低压触电造成伤害的主要形式。轻者有麻木 的感觉,重一些的可造成呼吸困难,严重一些的可造成神 经麻痹、呼吸停止,最严重时可能引起心室发生纤维性颤 动进而导致死亡。 电击触电的形式有:直接电击触电和意外接触触电。 1. 直接接触触电电击:是人体直接接触及带电导体(或人体 经由其他导体触及了带电导体)而造成的电击。 2. 意外接触电击:是人体(或经由其他导体)触及了在正常 进行时不带电、而在意外情况下带电的金属部分(通常是电 气设备的金属外壳或金属架构)所造成的电击。

防止造成直接接触电击方法是使导电部分不外露——即 “防护式”的结构。 防止造成意外接触电击的方法是,使电气设备的金属外壳 或金属架构作接地或接零保护。

二.电



电伤是电能在转化为其它形式的能的作用于人体所造成的伤 害。它是高压触电造成伤害的主要形式。 电伤的形式,大多是人体与高压带电体距离近到一定程度, 使这个间隙中的空气电离产生弧光放电对人体造成的伤害。 这一电弧的温度可达3000℃,不仅直接作用于人体可造成皮 肤的灼伤甚至穿孔,而且在电弧的作用下,导体金属也可蒸 发并附着在皮肤上甚至渗透到皮肤内,造成皮肤金属化。与 此同时,人体与地面接触的部分(无论是否穿鞋),在与地 面接触电阻最小(往往是脚根部位)的局部出现穿孔。

1.

电伤的后果,可分为灼伤、电烙伤、皮肤金属化三种。 这三种有可能在一次触电后同时出现。 灼伤:是因电弧的高温作用于人体形成的。它可在局部 或较大面积的皮肤上形成。 除接近高压带电部位可引起电弧灼伤之外。在低压系统 中,使用无灭弧装置的开关操作大电流时,可能形成弧 光短路,对操作人可形成较大面积的灼伤,同时弧光对 眼睛的强烈作用,造成电光性眼炎。 严重的灼伤可致人死亡,严重的电弧伤眼可引起失明。 电灼伤,在伤口部位不易愈合,治疗所引起的作用也不 明显,有的需要几年才结痂。

2.

3.

电烙印:往往是在人体触及带电体前先引起电弧,后又 与带电部位接触。这时出现的情况是,电弧击穿了皮肤 的角质层,然后电流由直接通过没有角质层保护的皮肤。 这时既有电流的热效应,又有电流的化学效应对人体的 综合其作用,使皮肤表面形成黄色至深灰色的肿块,局 部神经也可能坏死,所以,一般不会有痛感,该部位也 可能不发炎化脓。严重时可造成触电部位肌肉和神经坏 死,有时需要截肢。 皮肤金属化:是因电弧的高温,使导体的金属材料蒸发 后渗入皮肤内造成的。可使皮肤局部变为黄色至褐色, 伤害部位粗糙,坚硬,不易痊愈。

二、触及带电体的几种形式
由于人所处的环境的不同和与带电体接 触的部位的不同,触电的形式可以分为以下 三种。

(一)单相触电
单相触电大多发生在中性点直接接地的低压配电系统中。 当人站在地面触及了相线。这时流过人体的电流是:相 线——人体与相线的接触部位——人体——大地——电 源中性点的接地装置——中性点,就形成了回路,使人 触电。个别情况下也有因触及了带有一定电位的零线 (如电源侧零线断线后,三相四线的负荷侧的零线,其 电位可为零)造成触电的情况。 在电源中性点不接地系统中(如10KV及35KV系统)如果 人站在地面上或站在与地面有良好接触的金属部件上触 及相线,这时流过人体的电流是:相线——人体触及相 线的部位——人体——大地——另两条相线与大地之间 的电容——另两相电源。另一通路是人体——大地—— 变压器外壳——外壳与绕组间电容——电源。

虽然相线对地电容及变压器外壳与绕组间电容均不十分大, 但是由于电压等级高,流过人体的电流仍能致死致伤。在 触及相线之前就可能已经先有弧光放电,使人产生电伤。 从安全角度而言,设法提高人与大地之间的电阻,以限制 流过人体的电流是有效的,例如站在绝缘台上、垫子上工 作。但是最可靠的办法是不使人触及带电体,例如使用基 本安全用具进行操作(低压作业使用有绝缘柄的工具戴绝 缘手套等)。

(二)两相触电
是人体的不同部位,分别触及了带有不同电位的两条导线。 最常见的是在低压中性点接地的配电系统中,分别触及了 两条相线。这时,人如果是站在地面(或与大地有良好接 触的金属部件上),不仅在所接触部位之间形成通过人体 的电流,而且该两条相线分别由可能通过人体—大地—电 源中性点的接地装置—电源中性点的电流。可见这种形式 的触电是十分危险的。不论中性线是否接地,也不论人与 大地是否绝缘,都有电流流过人体。 从安全角度而言,为防止出现两相触点的情况,在带电作 业过程中,应穿绝缘靴站在绝缘台上工作;使用带绝缘柄 的工具操作,还应戴手套、穿长袖工作服,以不使人体裸 露的部位直接触及人体。

(三)跨步电压电击
在出现“地电流”的地面上,沿地电流方向上,不同两 点间,必然存在电位差。这个电位差的大小与两点间的 距离也与和承受对地电流的接地极的距离有关,为便于 相互比较,常以0.8m距离上的电位差大小,作为比较值。 这个值叫跨步电压。 以下几种情况均可能出现跨步电压 1. 在低压三相四线中性点接地的配电系统中,如果负载侧 的设备接地保护,当设备出现接地故障时,在设备保护 接地的接地装置附近的地面和变压器中性点工作接地的 装置附近地面上,都存在跨步电压。 2. 架空线路的带电导线落地时,在落地点附近的地面上。 3. 架空线路的带电导线,落于无拉紧绝缘子的拉线上,在 拉线附近的地面上。

4. 架空线路的带电导线,落于金属杆塔,在杆塔附近的地 面上。 5. 正承受雷电电流的防雷接地装置附近的地面上。 6. 以电能作用于地面、水面,在距地面、水面电极一定距 离内的地面或水域内。 跨步电压在距离承受对地电流的接地装置约20m以外,近 似为零。 从安全防护角度而言,查找接地故障点时,应穿绝缘靴, 以防跨步电压电击。

三、其它形式的触电
除了在第二部分讲过的几种触电形势之外, 还可能因感应电压而电击、因残余电荷而电 击,因静电而电击和雷电电击等几种触电形 式。这里就感应电击和残余电荷电击加以讨 论,其余在以后章节中论述。

一.感应电压触电
当对地绝缘的导体与带电体过分接近时,在前者上会有感 应电压存在,这是由于两者间存在一定电容的关系。这一 感应电压的大小,取决于带电体的电压和频率,靠近于它 的导体与它之间的距离,以及它们之间形成的电容量的大 小。 当人体触及了感应带电的物体时,虽然一般不会致人于死 地。但往往由于事出意外,在精神上无准备,容易出现二 次伤害。 在以下几种情况,可能引起较高的感应电压,作业时应特 别注意。 1. 靠近高压带电设备,未做过接地的金属门、窗、金属遮拦。 2. 多层架空线路中,未停电线路在已停电但未做接地的线路 中感应出电压。

3. 4. 5.

单相设备的金属外壳、有单相电源变压器的仪器仪表的金 属外壳。 在高压等级线路下方的孤立导体。 在强电场中的孤立导体。 从安全角度而言,对于存在感应电压的部件,有效的防止 措施,就是将其接地。其接地电阻往往不需要很低。 感应电压不仅可使人触电,还可能对弱电线路或某些高输 入阻抗的仪器仪表产生干扰。例如,与电力线路同杆架设 的通信电路,常因感应电压的作用,出现讨厌的交流声。 解决这种干扰的方法是采用电缆或绞合线敷设弱电线路; 若弱电线路是用裸导体分开敷设的,只要换位做得好,也 可以大大减轻这种影响。

二.剩余电荷触电
电容器以及具有一定电容的设备,都有“存储”电荷的能 力,当他们存储的电荷达到一定数量,具有足够高的电压 时,对操作者的人身安全是一个潜在的威胁。如果注意到 这点,可能在操作、维修、测量时发生人身事故或仪表的 损坏。因此我们要特别注意。 下述设备其电容性不可忽视。 1. 电容器。 它的极间电容即相当于它的标称容量,极与外壳 间也有一定的电容。 2. 电力电缆。它的线间,任一条芯线与铅(铝)包之间,任 一线芯对铠之间都存在较大的电容。电缆越长,其电容量 也越大。一般10kv的铅(铝)包电缆,每公里的电容量约 为0.9-1.1μF。低压电缆每公里的电容量约为0.2 μ F。 3. 容量较大的电动机、发电机、变压器等,它们的各组绕线 间及绕线对金属外壳间,均有不可忽视的电容量。

对于上述几种设备,在以下几种情况时,其相间或相对地 (金属外壳)间,所存在的残余电荷是不容忽视的。 1. 在它们刚退出运行时; 2. 对它们刚做过绝缘测试后; 3. 对它们刚做过耐压试验后; 这些设备,它们的工作电压越高,在它们刚退出运行或刚 做完上述的试验后,其残存的电荷量就越大。在检修及测 试时就要特别小心。 从安全角度而言,在对他们进行检修或测试前,先要放电。 放电时,一般方法是用放电棒先做各极对地(金属外壳) 放电,再做极间放电。在做各极对地的放电时要轮流反复 地进行。对于刚退出运行的电容器组,要在原有的自动放 电装置上,经过不少于三分钟的自动放电,然后再补充上 述的人工放电,以使残余的电荷放掉。

四、触电事故原因
电气设备种类繁多;使用场合各有不同;操作人 员电气知识高低不等;使用的环境条件千差万别;设 备使用电压的等级有高有低;配电线路的敷设方法不 同。有了上述因素,可以说触电事故的发生难以避免, 据对已经发生的触电事故分析,其触电原因大致有以 下几方面。

一.违反安全操作规程或安全技术规程
1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 在低压系统中发生的触电情况常常是: 错接线; 停电后,不经验电即进行操作; 不按规程要求敷设临时接地线; 不按规程要求穿戴防护用品; 在高压系统中发生的触电情况常常是: 在电气设备停电检修试验时,没有采取完善的组织措施。 在电气设备停电检修或试验时,未采取可靠的安全技术措 施。 无操作票进行倒闸操作造成事故。

二.缺乏电气知识
因缺乏电气知识而发生的触电事故,相当一部分是非电工。 在低压系统中发生的触电原因常常是: 接临时线不按要求作,甚至不知道做临时线在规程中有明 确的要求; 不切断电源即移动电气设备; 在未熟悉电气设备的情况下,冒险通电进行; 在未熟悉设备内部原理及结构的情况下,进行带电修理或 检测; 对不能确知是否安全可靠的电动工具即通电使用; 同时剪断两条(或更多)带电导线。

1. 2. 3. 4. 5. 6.

1. 2. 3. 4. 5.

在高压系统中发生的触电原因常常是: 因缺乏安全标志或不懂安全标志,造成过分接近到电体, 而引发电弧触电; 检测过程中,自行扩大检测范围,造成误入带电间隔或过 于接近高压带电体而触电; 因地下施工,使直埋电缆上的覆盖物露出后仍无警觉,继 续向下施工造成事故; 带电灭火时,使用了不应该使用的灭火器材或水; 吊装货物时,触及高压线路。

未完待续


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