第四節(jié) 電氣裝置安全技術

　　一、變配電站安全

　　變配電站是企業(yè)的動力樞紐。變配電站裝有變壓器、互感器、避雷器、電力電容器、高低壓開關、高低壓母線、電纜等多種高壓設備和低壓設備。變配電站發(fā)生事故，不僅使整個生產(chǎn)活動不能正常進行，還可能導致火災和人身傷亡事故。

　　1.變配電站位置

　　變配電站位置應符合供電、建筑、安全的基本原則。從安全角度考慮，變配電站應避開易燃易爆環(huán)境;變配電站宜設在企業(yè)的上風側，并不得設在容易沉積粉塵和纖維的環(huán)境;變配電站不應設在人員密集的場所。變配電站的選址和建筑應考慮滅火、防蝕、防污、防水、防雨、防雪、防振的要求。地勢低洼處不宜建變配電站。變配電站應有足夠的消防通道并保持暢通。

　　2.建筑結構

　　高壓配電室、低壓配電室、油浸電力變壓器室、電力電容器室、蓄電池室應為耐火建筑。蓄電池室應隔離。室內(nèi)油量600kg以上的充油設備必須有事故蓄油設施。儲油坑應能容納100%的油。

　　變配電站各間隔的門應向外開啟;門的兩面都有配電裝置時，應兩邊開啟。門應為非燃燒體或難燃燒體材料制作的實體門。長度超過7m的高壓配電室和長度超過10m的低壓配電室至少應有兩個門。

　　3.間距、屏護和隔離

　　變配電站各部間距和屏護應符合專業(yè)標準的要求。室外變、配電裝置與建筑物應保持規(guī)定的防火間距。室內(nèi)充油設備油量60kg以下者允許安裝在兩側有隔板的間隔內(nèi)，油量60―600kg者須裝在有防爆隔墻的間隔內(nèi)，600kg以上者應安裝在單獨的間隔內(nèi)。

　　4.通道

　　變配電站室內(nèi)各通道應符合要求。高壓配電裝置長度大于6m時，通道應設兩個出口;低壓配電裝置兩個出口間的距離超過15m時，應增加出口。

　　5.通風

　　蓄電池室、變壓器室、電力電容器室應有良好的通風。

　　6.封堵

　　門窗及孔洞應設置網(wǎng)孔小于10mmXlomm的金屬網(wǎng)，防止小動物鉆入。通向站外的孔洞、溝道應予封堵。

　　7.標志

　　變配電站的重要部位應設有“止步，高壓危險!”等標志。

　　8.聯(lián)鎖裝置

　　斷路器與隔離開關操動機構之間、電力電容器的開關與其放電負荷之間應裝有可靠的聯(lián)鎖裝置。

　　9.電氣設備正常運行

　　電流、電壓、功率因數(shù)、油量、油色、溫度指示應正常;連接點應無松動、過熱跡象;門窗、圍欄等輔助設施應完好;聲音應正常，應無異常氣味;瓷絕緣不得掉瓷、有裂紋和放電痕跡并保持清潔;充油設備不得漏油、滲油。

　　10.安全用具和滅火器材

　　變配電站應備有絕緣桿、絕緣夾鉗、絕緣靴、絕緣手套、絕緣墊、絕緣站臺、各種標示牌、臨時接地線、驗電器、腳扣、安全帶、梯子等各種安全用具。變配電站應配備可用于帶電滅火的滅火器材。

　　11.技術資料

　　變配電站應備有高壓系統(tǒng)圖、低壓系統(tǒng)圖、電纜布線圖、二次回路接線圖、設備使用說明書、試驗記錄、測量記錄、檢修記錄、運行記錄等技術資料。

　　12.管理制度

　　變配電站應建立并執(zhí)行各項行之有效的規(guī)章制度，如工作票制度、操作票制度、工作許可制度、工作監(jiān)護制度、值班制度、巡視制度、檢查制度、檢修制度及防火責任制、崗位責任制等規(guī)章制度。

　　二、主要變配電設備安全

　　除上述變配電站的一般安全要求外，變壓器等設備尚需滿足以下安全要求。

　　1.電力變壓器

　　(1)變壓器的安裝

　　1)變壓器各部件及本體的固定必須牢固。

　　2)電氣連接必須良好，鋁導體與變壓器的連接應采用銅鋁過渡接頭。

　　3)在不接地的10kV系統(tǒng)中，變壓器的接地一般是其低壓繞組中性點、外殼及其閥型避雷器三者共用的接地(見圖2-13)。接地必須良好，接地線上應有可斷開的連接點。

　　4)變壓器防爆管噴口前方不得有可燃物體。

　　5)位于地下的變壓器室的門、變壓器室通向配電裝置室的門、變壓器室之間的門均應為防火門。

　　6)居住建筑物內(nèi)安裝的油浸式變壓器，單臺容量不得超過400kV•A。

　　7)10kV變壓器殼體距門不應小于1m，距墻不應小于0.8m(裝有操作開關時不應小于1.2m)。

　　8)采用自然通風時，變壓器室地面應高出室外地面1.1m。

　　9)室外變壓器容量不超過315kV•A者可柱上安裝，315kV•A以上者應在臺上安裝;一次引線和二次引線均應采用絕緣導線;柱上變壓器底部距地面高度不應小于2.5m，裸導體距地面高度不應小于3.5m;變壓器臺高度一般不應低于0.5m，其圍欄高度不應低于1.7m，變壓器殼體距圍欄不應小于1m，變壓器操作面距圍欄不應小于2m。

　　10)變壓器室的門和圍欄上應有“止步，高壓危險”的明顯標志。

　　(2)變壓器的運行

　　運行中變壓器高壓側電壓偏差不得超過額定值的±5%，低壓最大不平衡電流不得超過額定電流的25%。上層油溫一般不應超過85℃;冷卻裝置應保持正常，呼吸器內(nèi)吸潮劑的顏色應為淡藍色;通向氣體繼電器的閥門和散熱器的閥門應在打開狀態(tài)，防爆管的膜片應完整，變壓器室的門窗、通風孔、百葉窗、防護網(wǎng)、照明燈應完好;室外變壓器基礎不得下沉，電桿應牢固，不得傾斜。

　　干式變壓器的安裝場所應有良好的通風，且空氣相對濕度不得超過70%。

　　2.高壓開關

　　高壓開關主要包括高壓斷路器、高壓負荷開關和高壓隔離開關。高壓開關用以完成電路的轉換，有較大的危險性。

　　(])高壓斷路器。高壓斷路器是高壓開關設備中最重要、最復雜的開關設備。高壓斷路器有強力滅弧裝置，既能在正常情況下接通和分斷負荷電流，又能借助繼電保護裝置在故障情況下切斷過載電流和短路電流。

　　斷路器分斷電路時，如電弧不能及時熄滅，不但斷路器本身可能受到嚴重損壞，還可能迅速發(fā)展為弧光短路，導致更為嚴重的事故。

　　按照滅弧介質(zhì)和滅弧方式，高壓斷路器可分為少油斷路器、多油斷路器、真空斷路器、六氟化硫斷路器、壓縮空氣斷路器、固體產(chǎn)氣斷路器和磁吹斷路器。

　　高壓斷路器必須與高壓隔離開關或隔離插頭串聯(lián)使用，由斷路器接通和分斷電流，由隔離開關或隔離插頭隔斷電源。因此，切斷電路時必須先拉開斷路器，后拉開隔離開關;

　　接通電路時必須先合上隔離開關，后合上斷路器。為確保斷路器與隔離開關之間的正確操作順序，除嚴格執(zhí)行操作制度外，10kV系統(tǒng)中常安裝機械式或電磁式聯(lián)鎖裝置。

　　(2)高壓隔離開關。高壓隔離開關簡稱刀閘。隔離開關沒有專門的滅弧裝置，不能用來接通和分斷負荷電流，更不能用來切斷短路電流。隔離開關主要用來隔斷電源，以保證檢修和倒閘操作的安全。

　　隔離開關安裝應當牢固，電氣連接應當緊密、接觸良好，與銅、鋁導體連接須采用銅鋁過渡接頭。

　　隔離開關不能帶負荷操作。拉閘、合閘前應檢查與之串聯(lián)安裝的斷路器是否在分閘位置。

　　運行中的高壓隔離開關連接部位溫度不得超過75℃，機構應保持靈活。

　　(3)高壓負荷開關。高壓負荷開關有比較簡單的滅弧裝置，用來接通和斷開負荷電流。負荷開關必須與有高分斷能力的高壓熔斷器配合使用，由熔斷器切斷短路電流。高壓負荷開關分斷負荷電流時有強電弧產(chǎn)生，’因此，其前方不得有可燃物。

　　三、配電柜(箱)

　　配電柜(箱)分動力配電柜(箱)和照明配電柜(箱)，是配電系統(tǒng)的末級設備。

　　1.配電柜(箱)安裝

　　(1)配電柜(箱)應用不可燃材料制作。

　　(2)觸電危險性小的生產(chǎn)場所和辦公室，可安裝開啟式的配電板。

　　(3)觸電危險性大或作業(yè)環(huán)境較差的加工車間、鑄造、鍛造、熱處理、鍋爐房、木工房等場所，應安裝封閉式箱柜。

　　(4)有導電性粉塵或產(chǎn)生易燃易爆氣體的危險作業(yè)場所，必須安裝密閉式或防爆型的電氣設施。

　　(5)配電柜(箱)各電氣元件、儀表、開關和線路應排列整齊、安裝牢固、操作方便，柜(箱)內(nèi)應無積塵、積水和雜物。

　　(6)落地安裝的柜(箱)底面應高出地面50-100mm，操作手柄中心高度一般為1.2-1.5m，柜(箱)前方0.8-1.2m的范圍內(nèi)無障礙物。

　　(7)保護線連接可靠。

　　(8)柜(箱)以外不得有裸帶電體外露，裝設在柜(箱)外表面或配電板上的電氣元件，必須有可靠的屏護。

　　2.配電柜(箱)運行

　　配電柜(箱)內(nèi)各電氣元件及線路應接觸良好、連接可靠，不得有嚴重發(fā)熱、燒損現(xiàn)象。配電柜(箱)的門應完好，門鎖應有專人保管。

　　四、用電設備和低壓電器

　　1.電氣設備外殼防護

　　電氣設備的外殼防護包括：固體異物進入殼內(nèi)設備的防護、人體觸及內(nèi)部危險部件的防護、水進入內(nèi)部的防護。

　　外殼防護等級按如下方法標志：

　　第一位特征數(shù)字所代表的防護等級見表2―13;第二位特征數(shù)字所代表的防護等級見表2―14。不要求規(guī)定特征數(shù)字時，其位置由字母“X”代替;附加字母和(或)補充字母可省略。

　　2.手持電動工具和移動式電氣設備

　　手持電動工具包括手電鉆、手砂輪、沖擊電鉆、電錘、手電鋸等工具。移動式設備包括蛙夯、振搗器、水磨石磨平機等電氣設備，其安全使用條件如下。

　　(1)Ⅱ類、Ⅲ類設備沒有保護接地或保護接零的要求;I類設備必須采取保護接地或保護接零措施。設備的保護線應接保護干線。

　　(2)移動式電氣設備的保護零線(或地線)不應單獨敷設，而應當與電源線采取同樣的防護措施，即采用帶有保護心線的橡皮套軟線作為電源線。電源線不得有破損或龜裂，中間不得有接頭，電源線與設備之間的防止拉脫的緊固裝置應保持完好。設備的軟電纜及其插頭不得任意接長、拆除或調(diào)換。

　　(3)移動式電氣設備的電源插座和插銷應有專用的接零(地)插孔和插頭，

　　(4)一般場所，手持電動工具應采用Ⅱ類設備;如果使用I類工具，則應在電線路中采用額定剩余動作電流不大于30mA的剩余電流動作保護器、隔離變壓器等保護措施，在潮濕或金屬構架上等導電性能良好的作業(yè)場所，應使用Ⅱ類或Ⅲ類設備。在鍋爐內(nèi)、金屬容器內(nèi)、管道內(nèi)等狹窄的特別危險場所，應使用Ⅲ 類設備。如果使用Ⅱ類設備，則必須裝設額定漏電動作電流不大于15mA、動作時間不大于0.1s的漏電保護器，而且，Ⅲ類設備的隔離變壓器、Ⅱ類設備的漏電保護器以及Ⅱ、Ⅲ類設備控制箱和電源連接器等必須放在作業(yè)場所的外面。在狹窄作業(yè)場所操作時，應有人在外監(jiān)護。

　　(5)使用I類設備應配用絕緣手套、絕緣鞋、絕緣墊等安全用具。

　　(6)設備的電源開關不得失靈、不得破損并應安裝牢固，接線不得松動，轉動部分應靈活。

　　(7)絕緣電阻合格，帶電部分與可觸及導體之間的絕緣電阻I類設備不低于2MΩ，Ⅱ類設備不低于7MΩ。

　　3.電焊設備

　　手工電弧焊應用很廣，其危險因素也比較多。其主要安全要求如下：

　　(1)電弧熄滅時焊鉗電壓較高，為了防止觸電及其他事故，電焊工人應當戴帆布手套、穿膠底鞋。在金屬容器中工作時，還應戴上頭盔、護肘等防護用品。電焊工人的防護用品還應能防止燒傷和射線傷害。

　　(2)在高度觸電危險環(huán)境中進行電焊時，可以安裝空載自停裝置。

　　(3)固定使用的弧焊機的電源線與普通配電線路同樣要求，移動使用的弧焊機的電源線應按臨時線處理。弧焊機的二次線路最好采用兩條絕緣線。

　　(4)弧焊機的電源線上應裝設隔離電器、主開關和短路保護電器。

　　(5)電焊機外露導電部分應采取保護接零(或接地)措施。為了防止高壓竄入低壓造成的危險和危害，交流弧焊機二次側應當接零(或接地)。但必須注意二次側接焊鉗的――端是不允許接零或接地的，二次側的另一條線也只能一點接零(或接地)，以防止部分焊接電流經(jīng)其他導體構成回路。

　　(6)弧焊機一次絕緣電阻不應低于1MΩ，二次絕緣電阻不應低于0.5MΩ。弧焊機應安裝在干燥、通風良好處，不應安裝在易燃易爆環(huán)境、有腐蝕性氣體的環(huán)境、有嚴重塵垢的環(huán)境或劇烈振動的環(huán)境。室外使用的弧焊機應采取防雨雪措施，工作地點下方有可燃物晶時應采取適當?shù)陌踩胧?/P>

　　(7)移動焊機時必須停電。

　　4.低壓保護電器.

　　低壓保護電器主要用來獲取、轉換和傳遞信號，并通過其他電器對電路實現(xiàn)控制。熔斷器和熱繼電器屬于最常見的低壓保護電器。

　　(1)熔斷器。熔斷器有管式熔斷器、插式熔斷器、螺塞式熔斷器等多種形式。管式熔斷器有兩種：一種是纖維材料管，由纖維材料分解大量氣體滅弧; 一種是陶瓷管，管內(nèi)填充石英砂，由石英砂冷卻和熄滅電弧。管式熔斷器和螺塞式熔斷器都是封閉式結構，電弧不容易與外界接觸，適用范圍較廣。管式熔斷器多用于大容量的線路。螺塞式熔斷器和插式熔斷器用于中、小容量線路。

　　熔斷器熔體的熱容量很小，動作很快，宜于用作短路保護元件。在照明線路及其他沒有沖擊載荷的線路中，熔斷器也可用作過載保護元件。

　　熔斷器的防護型式應滿足生產(chǎn)環(huán)境的要求，其額定電壓符合線路電壓，其額定電流滿足安全條件和工作條件的要求，其極限分斷電流大于線路上可能出現(xiàn)的最大故障電流。

　　對于單臺籠型電動機，熔體額定電流按式(2--4)選取：

　　IFU=(1.5～2.5)IN(2--4)

　　式中IFU――熔體額定電流，A;

　　IN――電動機額定電流，A。

　　對于沒有沖擊負荷的線路，熔體額定電流可按式(2--5)選取：

　　IFU=(0.85～1)Iw(2--5)

　　式中Iw――線路導線許用電流，A。

　　同一熔斷器可以配用幾種不同規(guī)格的熔休，但熔體的額定電流不得超過熔斷器的額定電流。熔斷器各接觸部位應接觸良好。爆炸危險的環(huán)境不得裝設電弧可能與周圍介質(zhì)接觸的熔斷器，一般環(huán)境也必須考慮防止電弧飛出的措施。不得輕易改變?nèi)垠w的規(guī)格，不得使用不明規(guī)格的熔體。

　　(2)熱繼電器。熱繼電器也是利用電流的熱效應制成的。它主要由熱元件、雙金屬片、控制觸頭等組成。熱繼電器的熱容量較大，動作不快，只用于過載保護。

　　熱元件的額定電流原則上按電動機的額定電流選取。對于過載能力較低的電動機，如果啟動條件允許，可按其額定電流的60%～80%選取;對于工作繁重的電動機，可按其額定電流的110%～125%選取;對于照明線路，可按負荷電流的0.85～1倍選取。

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