电气装置安全技术

　　一、变配电站安全

　　变配电站是企业的动力枢纽。变配电站装有变压器、互感器、避雷器、电力电容器、高低压开关、高低压母线、电缆等多种高压设备和低压设备。变配电站发生事故，不仅使整个生产活动不能正常进行，还可能导致火灾和人身伤亡事故。

　　1.变配电站位置 变配电站位置应符合供电、建筑、安全的基本原则。从安全角度考虑，变配电站应避开易燃易爆环境;变配电站宜设在企业的上风侧，并不得设在容易沉积粉尘和纤维的环境;变 配电站不应设在人员密集的场所。变配电站的选址和建筑应考虑灭火、防蚀、防污、防水、防雨、防雪、防振的要求。地势低洼处不宜建变配电站。变配电站应有足够的消防通道并保持畅通。

　　2.建筑结构 高压配电室、低压配电室、油浸电力变压器室、电力电容器室、蓄电池室应为耐火建筑。蓄电池室应隔离。室内油量600kg以上的充油设备必须有事故蓄油设施。储油坑应能容纳100% 变配电站各间隔的门应向外开启;门的两面都有配电装置时，应两边开启(180度开启门;分别向两外侧开启)。门应为非燃烧体或难燃烧体材料制作的实体门。长度超过7m的高压配电 室和长度超过10m的低压配电室至少应有两个门。

　　3.间距、屏护和隔离 变配电站各部间距和屏护应符合专业标准的要求。室外变、配电装置与建筑物应保持规定的防火间距。室内充油设备油量60kg以下者允许安装在两侧有隔板的间隔内，油量60-600kg者须装在有防爆隔墙的间隔内，600kg以上者应安装在单独的间隔内。

　　4.通道 变配电站室内各通道应符合要求。高压配电装置长度大于6m时，通道应设两个出口;低 压配电装置两个出口间的距离超过15m时，应增加出口。

　　5.通风 蓄电池室、变压器室、电力电容器室应有良好的通风。

　　6.封堵 门窗及孔洞应设置网孔小于10mmXlomm的金属网，防止小动物钻入。通向站外的孔洞、沟道应予封堵。

　　7.标志 变配电站的重要部位应设有“止步，高压危险!”等标志。

　　8.联锁装置 断路器与隔离开关操动机构之间、电力电容器的开关与其放电负荷之间应装有可靠的联锁装置。

　　9.电气设备正常运行 电流、电压、功率因数、油量、油色、温度指示应正常;连接点应无松动、过热迹象; 门窗、围栏等辅助设施应完好;声音应正常，应无异常气味;瓷绝缘不得掉瓷、有裂纹和放 电痕迹并保持清洁;充油设备不得漏油、渗油。

　　10.安全用具和灭火器材 变配电站应备有绝缘杆、绝缘夹钳、绝缘靴、绝缘手套、绝缘垫、绝缘站台、各种标示牌、临时接地线、验电器、脚扣、安全带、梯子等各种安全用具。变配电站应配备可用于带 电灭火的灭火器材。

　　11.技术资料 变配电站应备有高压系统图、低压系统图、电缆布线图、二次回路接线图、设备使用说明书、试验记录、测量记录、检修记录、运行记录等技术资料。

　　12.管理制度 变配电站应建立并执行各项行之有效的规章制度，如工作票制度、操作票制度、工作许可制度、工作监护制度、值班制度、巡视制度、检查制度、检修制度及防火责任制、岗位责 任制等规章制度。

　　二、主要变配电设备安全

　　除上述变配电站的一般安全要求外，变压器等设备尚需满足以下安全要求。

　　1.电力变压器

　　(1)变压器的安装

　　1)变压器各部件及本体的固定必须牢固。

　　2)电气连接必须良好，铝导体与变压器的连接应采用铜铝过渡接头。

　　3)在不接地的10kV系统中，变压器的接地一般是其低压绕组中性点、外壳及其阀型避雷 器三者共用的接地(见图2一13)。接地必须良好，接地线上应有可断开的连接点。

　　4)变压器防爆管喷口前不得有可燃物体。

　　5)位于地下的变压器室的门、变压器室通向配电装置室的门、变压器室之间的门均应为 防火门。

　　6)居住建筑物内安装的油浸式变压器，单台容量不得超过400kVA。

　　7)10kV变压器壳体距门不应小于1m，距墙不应小于0.8m(装有操作开关时不应小于1.2m)。

8)采用自然通风时，变压器室地面应高出室外地面1.1m。

9)室外变压器容量不超过315kVA者可柱上安装，315kVA以上者应在台上安装;-次 引线和二次引线均应采用绝缘导线;柱上变压器底部距地面高度不应小于2.5m，裸导体距地 面高度不应小于3.5m;变压器台高度一般不应低于0.5m，其围栏高度不应低于1.7m，变压 器壳体距围栏不应小于1m，变压器操作面距围栏不应小于2m。

10)变压器室的门和围栏上应有“止步，高压危险”的明显标志。

　　(2)变压器的运行 运行中变压器高压侧电压偏差不得超过额定值的5%，低压最大不平衡电流不得超过额 定电流的25%。上层油温一般不应超过85;冷却装置应保持正常，呼吸器内吸潮剂的颜色 应为淡蓝色;通向气体继电器的阀门和散热器的阀门应在打开状态，防爆管的膜片应完整，变压器室的门窗、通风孔、百叶窗、防护网、照明灯应完好;室外变压器基础不得下沉，电 杆应牢固，不得倾斜。 干式变压器的安装场所应有良好的通风，且空气相对湿度不得超过70%。

2.高压开关

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。高压开关用以完成电路的转换，有较大的危险性。

　　(])高压断路器。高压断路器是高压开关设备中最重要、最复杂的开关设备。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。断路器分断电路时，如电弧不能及时熄灭，不但断路器本身可能受到严重损坏，还可能迅速发展为弧光短路，导致更为严重的事故。按照灭弧介质和灭弧方式，高压断路器可分为少油断路器、多油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器、压缩空气断路器、固体产气断路器和磁吹断路器。高压断路器必须与高压隔离开关或隔离插头串联使用，由断路器接通合分断电流，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。为确保断路器与隔离开关之间的正确操作顺序，除严格执行操作制度外，10kV系统中常安装机械式或电磁式联锁装置。

　　(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。隔离开关安装应当牢固，电气连接应当紧密、接触良好，与铜、铝导体连接须采用铜铝 过渡接头。 隔离开关不能带负荷操作。拉闸、合闸前应检查与之串联安装的断路器是否在分闸位置。运行中的高压隔离开关连接部位温度不得超过75，机构应保持灵活。

　　(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。

三、配电柜(箱)

配电柜(箱)分动力配电柜(箱)和照明配电柜(箱)，是配电系统的末级设备。

　　1.配电柜(箱)安装

　　(1)配电柜(箱)应用不可燃材料制作。

　　(2)触电危险性小的生产场所和办公室，可安装开启式的配电板。

　　(3)触电危险性大或作业环境较差的加工车间、铸造、锻造、热处理、锅炉房、木工房等 场所，应安装封闭式箱柜。

　　(4)有导电性粉尘或产生易燃易爆气体的危险作业场所，必须安装密闭式或防爆型的电气 设施。

　　(5)配电柜(箱)各电气元件、仪表、开关和线路应排列整齐、安装牢固、操作方便，柜(箱)内应无积尘、积水和杂物。

　　(6)落地安装的柜(箱)底面应高出地面50-100mm，操作手柄中心高度一般为1.2-1.5m，柜 (箱)前方0.8-1.2m的范围内无障碍物。

　　(7)保护线连接可靠。

　　(8)柜(箱)以外不得有裸带电体外露，装设在柜(箱)外表面或配电板上的电气元件，必须有可靠的屏护。

　　2.配电柜(箱)运行 配电柜(箱)内各电气元件及线路应接触良好、连接可靠，不得有严重发热、烧损现象。 配电柜(箱)的门应完好，门锁应有专人保管。

　　四、用电设备和低压电器

　　1.电气设备外壳防护

　　电气设备的外壳防护包括:固体异物进入壳内设备的防护、人体触及内部危险部件的防护、水进入内部的防护。 外壳防护等级按如下方法标志: 第一位特征数字所代表的防护等级;第二位特征数字所代表的防护等级。不要求规定特征数字时，其位置由字母“X”代替;附加字母和(或)补充字母可省略。

　　2.手持电动工具和移动式电气设备

　　手持电动工具包括手电钻、手砂轮、冲击电钻、电锤、手电锯等工具。移动式设备包括蛙夯、振捣器、水磨石磨平机等电气设备，其安全使用条件如下。

　　(1)类、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(四芯电缆)的橡皮套软线作为电源线。电源线不得有破损或龟裂，中间不得有接头，电源线与设备之间的防止拉脱的紧固装置应保持完好。设备的软电缆及其 插头不得任意接长、拆除或调换。

　　(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(四眼插头)，

　　(4)一般场所，手持电动工具应采用类设备(双重绝缘和加强绝缘);如果使用I类(附加 绝缘措施)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，在潮湿或金属构架上等导电性能良好的作业场所，应使用类或类设备。在锅炉内、金属容器内、管道内等狭窄的特别危险场所，应使用类(特低压-安全 电压)设备。如果使用类设备，则必须装设额定漏电动作电流不大于15mA、动作时间不大于 0.1s的漏电保护器，而且，类设备的隔离变压器、类设备的漏电保护器以及、类设 备控制箱和电源连接器等必须放在作业场所的外面。在狭窄作业场所操作时，应有人在外监护。

　　(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

　　3.电焊设备
　　手工电弧焊应用很广，其危险因素也比较多。其主要安全要求如下:
　　(1)电弧熄灭时焊钳电压较高，为了防止触电及其他事故，电焊工人应当戴帆布手套、穿 胶底鞋。在金属容器中工作时，还应戴上头盔、护肘等防护用品。电焊工人的防护用品还应 能防止烧伤和射线伤害。
　　(2)在高度触电危险环境中进行电焊时，可以安装空载自停装置。
　　(3)固定使用的弧焊机的电源线与普通配电线路同样要求，移动使用的弧焊机的电源线应 按临时线处理。弧焊机的二次线路最好采用两条绝缘线。
　　(4)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。
　　(5)电焊机外露导电部分应采取保护接零(或接地)措施。为了防止高压窜入低压造成的危 险和危害，交流弧焊机二次侧应当接零(或接地)。但必须注意二次侧接焊钳的--端是不允 许接零或接地的，二次侧的另一条线也只能一点接零(或接地)，以防止部分焊接电流经其他 导体构成回路。
　　(6)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 。弧焊机应安装 在干燥、通风良好处，不应安装在易燃易爆环境、有腐蚀性气体的环境、有严重尘垢的环境 或剧烈振动的环境。室外使用的弧焊机应采取防雨雪措施，工作地点下方有可燃物晶时应采 取适当的安全措施。
　　(7)移动焊机时必须停电。

　　4.低压保护电器.
　　低压保护电器主要用来获取、转换和传递信号，并通过其他电器对电路实现控制。熔断 器和热继电器属于最常见的低压保护电器。
　　(1)熔断器。熔断器有管式熔断器、插式熔断器、螺塞式熔断器等多种形式。管式熔断器有两种:一种是纤维材料管，由纤维材料分解大量气体灭弧;一种是陶瓷管，管内填充石英砂，由石英砂冷却和熄灭电弧。管式熔断器和螺塞式熔断器都是封闭式结构，电弧不容易与 外界接触，适用范围较广。管式熔断器多用于大容量的线路。螺塞式熔断器和插式熔断器用 于中、小容量线路。 熔断器熔体的热容量很小，动作很快，宜于用作短路保护元件。在照明线路及其他没有 冲击载荷的线路中，熔断器也可用作过载保护元件。 熔断器的防护型式应满足生产环境的要求，其额定电压符合线路电压，其额定电流满足 安全条件和工作条件的要求，其极限分断电流大于线路上可能出现的最大故障电流。 对于单台笼型电动机，熔体额定电流按式(2--4)选取: IFU=(1.5~2.5)IN (2--4) 式中IFU--熔体额定电流，A; IN--电动机额定电流，A。 对于没有冲击负荷的线路，熔体额定电流可按式(2--5)选取: IFU=(0.85~1)Iw (2--5) 式中Iw--线路导线许用电流，A。 同一熔断器可以配用几种不同规格的熔休，但熔体的额定电流不得超过熔断器的额定电 流。熔断器各接触部位应接触良好。爆炸危险的环境不得装设电弧可能与周围介质接触的熔 断器，一般环境也必须考虑防止电弧飞出的措施。不得轻易改变熔体的规格，不得使用不明 规格的熔体。
　　(2)热继电器。热继电器也是利用电流的热效应制成的。它主要由热元件、双金属片、控 制触头等组成。热继电器的热容量较大，动作不快，只用于过载保护。 热元件的额定电流原则上按电动机的额定电流选取。对于过载能力较低的电动机，如果 启动条件允许，可按其额定电流的60%~80%选取;对于工作繁重的电动机，可按其额定电 流的110%~125%选取;对于照明线路，可按负荷电流的0.85~1倍选取。

　　相关安全技术规程、规范与标准

　　1.《用电安全导则》(GB/T13869--2008)

　　2.《建筑物电气装置第4-41部分:安全防护--电击防护》(GB16895.21--2004)

　　3.《电击防护装置和设备的通用部分》(GB/T17045--2008)

　　4.《剩余电流动作保护装置安装和运行》(GB13955--2005)

　　5.《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169--2006)15

　　6.《低压配电设计规范》(GB50054-1995)

　　7.《电力变压器第l部分总则》(GBl094.1-1996)

　　8.《建筑物防雷设计规范》(GB50057--2010)

　　9.《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》(GB50601--2010)

　　10.《石油与石油设施雷电安全规范》(GB15599--2009)

　　11.《防止静电事故通用导则》(GB12158--2006)

　　12.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-1992)

　　13.《爆炸性气体环境电气设备第0部分:一般要求》(1EC60079-0:2007第5版)

　　14.《手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程》(GB/T3787--2006)

　　15.《外壳防护等级》(1P代码)(GB4208--2008)

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