导图社区 2026年注安技术 第二章 电气安全技术 (含分节单列) 读书笔记
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2026年中级注安技术 第二章 电气安全技术 读书笔记
第一节 电气事故及危害
一、电气事故分类(按电能形态)
触电事故
电气火灾爆炸事故
雷击事故
静电事故
电磁辐射事故(频率 100kHz 以上)
电路事故(断线、短路、漏电等)
二、触电事故要素 ★★★
(一)触电事故种类
1. 电击
按电气设备状态
直接接触电击:触及正常状态带电体(绝缘、屏护、间距防护)
间接接触电击:触及故障状态意外带电体(接地、电气分隔、等电位联结防护)
按人体触及方式
单线电击:站在导电地面触及带电导体(发生最多)
两线电击:同时触及不同电位两导体
跨步电压电击:两脚间承受跨步电压
2. 电伤(按能量转换形式)
电弧烧伤:弧光放电造成,最危险,温度高达 8000℃
电流灼伤:电能→热能,与电流、时间、电阻成正比
皮肤金属化:电弧使金属熔化气化渗入皮肤
电烙印:电流通过后留下的永久性斑痕
电气机械性伤害:中枢神经反射致肌肉强烈收缩
电光眼:红外线、可见光、紫外线伤害
(二)电流对人体的作用
1. 电流大小影响(三个阈值)
感知电流:男 1.1mA / 女 0.7mA;最小 0.5mA
摆脱电流:50% 概率—男 16mA/女 10.5mA;99.5% 概率—男 9mA/女 6mA
室颤电流:>心跳周期约 50mA;<心跳周期约 500mA
2. 电流持续时间影响
持续时间越长,室颤电流越小
易重合心脏易损期
人体阻抗下降→电流增大
中枢神经反射增强
3. 电流途径影响
左手→胸膛:心脏电流系数 1.5(最危险)
左手→脚:系数 1.0(参照途径)
右手→脚:系数 0.8
4. 电流种类影响
50Hz 工频交流最危险
直流感知阈值约 2mA
冲击电流室颤阈值 0.01~0.02 A²·s
5. 个体特征影响
女性感知/摆脱电流约为男性 2/3
儿童、心脏病患者危险性更大
(三)人体阻抗
组成:皮肤阻抗 + 体内阻抗(含电阻和电容)
工频条件下可视为纯电阻
通电瞬间→短路状态→接近体内阻抗
干燥条件 100~220V → 2000~3000Ω
影响因素:接触电压↑→阻抗↓;皮肤湿润→阻抗↓;出汗→阻抗↓
三、触电事故分析规律
错误操作和违章作业多
中青年、非专业电工多
低压设备多(高压触电有增加趋势)
移动式/临时性设备多
电气连接部位多
6~9 月事故多
潮湿/高温/混乱环境多
农村事故多(约为城市 3 倍)
第二节 触电防护技术
一、绝缘、屏护和间距(防止直接接触电击)
(一)绝缘
1. 绝缘材料分类
固体:瓷、玻璃、云母、石棉、橡胶、塑料等
液体:矿物油、硅油等
气体:六氟化硫、氮等
2. 绝缘材料性能
电性能:电阻率、介电常数、绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流、介质损耗
力学性能:强度、弹性
热性能:耐热性能(允许工作温度)、耐弧性能、阻燃性能(氧指数)、软化温度、黏度
吸潮性能:吸水性能、亲水性能
抗生物性能
3. 绝缘破坏
绝缘击穿
气体:碰撞电离→电击穿,击穿后很快恢复
液体:与纯净度有关,击穿后一定程度恢复
固体:电击穿(时间短/电压高)、热击穿(时间长/电压低)、电化学击穿(时间很长/电压低)、放电击穿,击穿后无法恢复
绝缘老化:不可逆物理化学变化
绝缘损坏:外界因素导致失去性能
(二)屏护和间距
1. 屏护
方式:护罩、护盖、栅栏、箱体、遮栏
作用:防止触电、防止短路火灾、防止机械破坏
遮栏:高度≥1.7m,下缘≤0.1m
栅栏:户内≥1.2m,户外≥1.5m
低压遮栏与裸导体距离≥0.8m,栏条间距≤0.2m
网眼遮栏与裸导体距离≥0.15m
金属屏护必须接地
悬挂“止步!高压危险!”等标示牌
2. 间距
低压作业:人体与带电体≥0.1m
10kV 无遮栏:≥0.7m
10kV 有遮栏:遮栏与带电体≥0.35m
导线与建筑物:≤1kV 垂直 2.5m,10kV 垂直 3.0m,35kV 垂直 4.0m
导线与树木:≤1kV 垂直 1.0m,10kV 垂直 1.5m,35kV 垂直 3.0m
起重机具与线路:≤1kV→1.5m,10kV→2m,35kV→4m
架空线断线接地点 4~8m 内不得进入
二、系统接地的型式和安全技术要求(防止间接接触电击)★★★★★
代号含义
第 1 字母(电源端):T=直接接地,I=不接地或经阻抗接地
第 2 字母(外露可导电部分):T=直接接地(独立于电源),N=与电源端接地点电气连接
N 后字母:S=中性线与保护线分开,C=中性线与保护线合一
(一)IT 系统(不接地配电网)
原理:设备外壳经低电阻接地,将故障电压限制在安全范围
380V 系统:RE≤4Ω;变压器≤100kV·A 时 RE≤10Ω
须装设绝缘监视装置
适用于各种不接地配电网
(二)TT 系统(中性点接地 + 外壳接地)
原理:RE 和 RN 构成回路,降低故障电压但不能降至安全范围
必须配合剩余电流动作保护装置或过电流保护
适用于未装备配电变压器的小型用户
(三)TN 系统(中性点接地 + 外壳接零)★★★★★
原理:形成单相短路→保护装置速断切断电源
速断时间要求
配电线路/固定设备:≤5s
手持式/移动式 220V:≤0.4s
手持式/移动式 380V:≤0.2s
三种方式
TN-S:N 与 PE 完全分开(爆炸危险/火灾危险/安全要求高场所)
TN-C-S:前段共用(PEN),后段分开(厂内总变电站/非生产性楼房)
TN-C:N 与 PE 完全共用(无爆炸危险/用电简单/安全条件好)
重复接地
PE/PEN 线上除工作接地外的再次接地
作用:减轻电击危险、降低故障电压、改善防雷性能、缩短故障持续时间
工作接地
变压器/发电机中性点接地
RN≤4Ω(高土壤电阻率可放宽至 10Ω)
作用:减轻过电压危险
等电位联结
保护导体与金属结构/管道等联结
主等电位联结:总开关柜内 PE 端子排与自然导体联结
辅助等电位联结:配电箱/设备与自然导体联结
主等电位导体:≥1/2 最大保护导体截面积,铜≥6mm²/铝≥16mm²/钢≥50mm²
局部等电位:≥两台设备保护导体中较小者截面积
三、保护导体和接地装置
(一)保护导体
优先利用自然导体(金属结构、起重机轨道、配线钢管)
PEN 线上不得安装单极开关和熔断器
保护导体截面积
SL≤16 → SPE=SL;16<SL≤35 → SPE=16;SL≥35 → SPE=SL/2
单芯绝缘导线:有机械防护≥2.5mm²,无机械防护≥4mm²
铜质 PEN≥10mm²,铝质 PEN≥16mm²,电缆芯线 PEN≥4mm²
各设备保护线不得串联连接
(二)接地装置
自然接地体:金属管道(可燃/爆炸介质除外)、金属井管、建筑物金属结构
接地体上端离地面≥0.6m(农田≥1m),冰冻层以下
引出导体应引出地面 0.3m 以上
离独立避雷针接地体≥3m,离建筑物墙基≥1.5m
地下连接采用焊接(搭焊)
四、双重绝缘、特低电压和剩余电流动作保护装置 ★★★
(一)双重绝缘
基本绝缘:带电体与不可触及导体之间
附加绝缘:不可触及与可触及导体之间
加强绝缘:与双重绝缘同等防护等级
Ⅱ类设备(“回”形标志)
绝缘电阻(500V 直流测试)
基本绝缘≥2MΩ
附加绝缘≥5MΩ
加强绝缘≥7MΩ
双重绝缘设备不得再行接地
(二)特低电压(ELV)
限值:工频 50V,直流 120V
额定值:42V、36V、24V、12V、6V
选用
特别危险环境手持电动工具 → 42V
电击危险环境照明 → 36V 或 24V
狭窄/行动不便环境(金属容器、隧道、水井)→ 12V
特殊场所(水下)→ 6V
安全隔离变压器:单相≤10kV·A,三相≤16kV·A
特低电压回路不得与大地、保护线连接
插销座不得带接地插头/插孔
(三)电气隔离和不导电环境
电气隔离
隔离变压器:单相≤25kV·A,三相≤40kV·A
二次边独立,不接大地
U≤500V 时 L≤200m,UL≤100000V·m
设备金属外壳间等电位联结
不导电环境
500V 及以下:地板/墙每点电阻≥50kΩ
500V 以上:≥100kΩ
场所内不得有保护线
(四)剩余电流动作保护装置(RCD)
分类
电磁式:承受冲击能力强,灵敏度不高
电子式:灵敏度高,可靠性较低
动作参数
≤30mA:高灵敏度(防触电)
30mA~1000mA:中灵敏度(防触电 + 防漏电火灾)
≥1000mA:低灵敏度(防漏电火灾 + 监测接地故障)
必须安装的情形(口诀:医生工户临水座)
I 类移动式/手持式电动工具
生产用电气设备
施工工地电气设备
户外电气装置
临时用电设备
除壁挂空调外的插座回路
游泳池/喷水池/浴池电气设备
水中供电线路和设备
医院可能接触人体的医用设备
可不安装:特低电压供电、双重绝缘设备、隔离变压器二次侧不接地
消防/安防等不允许突然停电的 → 装报警式 RCD
作为附加防护时额定剩余动作电流≤30mA
TN-C 系统中不能装设 RCD
第三节 电气防火防爆技术
一、电气引燃源 ★★★
(一)危险温度
短路:电流增大数倍至数十倍
接触不良:接头连接不牢/松动
过载:严重或长时间过载
铁芯过热:铁芯短路/电压过高/不能吸合
散热不良:通风堵塞/环境温度高
漏电:集中在某一点时局部发热
机械故障:卡死/轴承损坏/堵转
电压过高或过低
电热器具和照明灯具
(二)电火花和电弧
温度高达 6000~8000℃
工作火花:正常操作产生(通断、电刷)
事故火花:故障产生(短路、接地、熔丝熔断、闪络、雷电、静电)
二、危险物质和爆炸危险环境
(一)危险物质分类
I 类:矿井甲烷
II 类:爆炸性气体、蒸气、薄雾(IIA < IIB < IIC)
III 类:爆炸性粉尘、纤维(IIIA < IIIB < IIIC)
IIIA:可燃性飞絮(棉/麻/丝/毛/木质/人造纤维)
IIIB:非导电粉尘(聚乙烯/小麦/玉米/砂糖/硫黄等)
IIIC:导电粉尘(石墨/炭黑/煤/铁/锌/钛等)
(二)主要性能参数
闪点:闪燃最低温度,越低越危险
燃点:移开火源仍能燃烧的最低温度
引燃温度(自燃点):不需外来火源即燃烧
爆炸极限:能引燃并传播火焰的浓度范围
甲烷:4.9%~15%
汽油:1.4%~7.6%
乙炔:2.5%~80%
最小点燃电流比(MICR)
最大试验安全间隙(MESG)
(三)爆炸危险环境
气体/蒸气环境
0 区:持续/长时间/频繁出现(密闭容器内部)
1 区:周期性/偶然出现(阀门/油泵附近)
2 区:短时间偶然出现(储罐外壁)
粉尘/纤维环境
20 区:持续/长期/频繁出现(粉尘容器/旋风除尘器/搅拌器内部)
21 区:可能偶尔出现(容器出口/传送带附近)
22 区:一般不可能出现(粉尘袋/取样点)
三、爆炸危险区域划分
释放源等级
连续级释放源 → 0 区/20 区
一级释放源 → 1 区/21 区
二级释放源 → 2 区/22 区
通风良好 → 可降低等级;通风不良 → 提高等级
障碍物/凹坑/死角 → 局部提高等级
良好通风标志:浓度稀释到爆炸下限 1/4 以下
四、防爆电气设备
(一)类型
隔爆型(d)
增安型(e)
本质安全型(i)
正压型(p)
油浸型(o)
充砂型(q)
无火花型(n)
浇封型(m)
气密型(h)
(二)保护级别(EPL)
I 类(煤矿):Ma(很高)、Mb(高)
II 类(气体):Ga(很高)、Gb(高)、Gc(加强)
III 类(粉尘):Da(很高)、Db(高)、Dc(加强)
(三)防爆标志解读
Ex d IIB T3 Gb → 隔爆型,IIB 类 T3 组爆炸性气体,Gb 保护级别
Ex p IIIC T120℃ Db IP65 → 正压型,IIIC 导电粉尘,最高表面温度<120℃,Db 保护级别,IP65
高防护等级可向下兼容(a→b→c;IIC→IIB→IIA)
五、防爆电气线路
1 区电缆严禁中间接头;2 区/20 区/21 区不应有中间接头
1 区/21 区:铜芯≥2.5mm²
2 区/22 区电力:铜芯≥1.5mm² 或铝芯≥16mm²
2 区/22 区照明:铜芯≥1.5mm²
爆炸危险环境优先采用铜线
架空电力线路严禁跨越爆炸性气体环境
1 区/21 区移动设备用重型电缆;2 区/22 区用中型电缆
第四节 雷击和静电防护技术
一、雷电防护技术 ★★★
(一)雷电分类
直击雷:带电积云与地面间放电
感应雷:静电感应 + 电磁感应
球雷:带电气体火球,可从门窗侵入
(二)雷电参数
雷暴日:≤15d/a 为少雷区,>40d/a 为多雷区
雷电流幅值:数十千安至数百千安
雷电流陡度:可达 50kA/μs
雷电冲击过电压:直击雷高达数千 kV
(三)雷电危害
火灾和爆炸
电击(直接放电、二次放电、球雷、跨步电压)
设备和设施毁坏
大规模停电
(四)防雷分类
第一类:制造/使用/储存火炸药且电火花引起爆炸造成巨大破坏;0 区/20 区;1 区/21 区且电火花引起巨大破坏
第二类:国家级文物/会堂/档案馆/大型展馆/机场/火车站;国家级计算中心/通信枢纽;特级/甲级体育馆;2 区/22 区;露天气罐/油罐
第三类:省级文物/档案馆;预计雷击次数符合条件的一般建筑
(五)防雷装置
外部防雷装置:接闪器 + 引下线 + 接地装置
内部防雷装置:防雷等电位联结 + 防雷间距
接闪器:避雷针/避雷线/避雷网/避雷带
建筑物:滚球法(一类 30m/二类 45m/三类 60m)
电力装置:折线法
截面锈蚀 30% 以上更换
避雷器:碳化硅阀式、氧化锌避雷器(MOA)
电涌保护器(SPD):无冲击→高阻抗,冲击→低阻抗
接地电阻:独立避雷针≤10Ω;阀型避雷器≤5Ω
(六)防雷技术
直击雷防护:装设避雷针/线/网/带
独立避雷针接地装置单设
严禁在避雷针构筑物上架设通信线/广播线
露天金属罐壁厚≥4mm 可不装接闪器,但须接地(≥2 处,间距≤30m,R≤30Ω)
二次放电防护:一类≥3m,二类≥2m
感应雷防护:平行管道相距<100mm 须跨接,跨接点≤30m
雷电冲击波防护
人身防雷:远离小山/河边/电力设施/树木,关门窗
二、静电防护技术 ★★★
(一)静电产生
最常见:接触-分离起电
感应起电
易产生静电:摩擦、粉碎、高速流动、喷射、搅拌
(二)影响因素
材质:固体电阻率>10⁹Ω·m 易积累;液体 10¹⁰Ω·m 左右最易产生
杂质:一般增强静电趋势
工艺:接触面积越大 → 静电越多
环境:湿度增加 → 加速泄漏
(三)静电特点
电压高:固体可达 20×10⁴V,人体可达 1 万多伏
泄漏慢
多种放电形式:电晕放电、刷形放电、火花放电、云形放电
(四)静电危害
爆炸和火灾(最大危害)
静电电击:不会致命,但可导致二次事故
妨碍生产
(五)静电防护措施
环境危险程度控制:取代易燃介质、降低浓度、减少氧化剂
工艺控制:限制流速(v²D≤0.64)、液体静置、注油管伸至底部
接地:消除导体静电,电阻≤1MΩ(金属导体 100~1000Ω)
增湿:相对湿度≥50%(不宜用于高温绝缘体)
抗静电添加剂
静电消除器:主要消除非导体静电
第五节 电气装置安全技术
一、低压电气设备 ★★★
(一)电气设备外壳防护等级(IP 代码)
第一位数字:防固体异物/人体接触(0~6 级)
0:无防护
1:≥50mm 固体
2:≥12.5mm 固体
3:≥2.5mm 固体
4:≥1mm 固体
5:防尘
6:尘密
第二位数字:防水(0~9 级)
(二)电动机
电压波动:-5%~10%;电压不平衡≤5%;电流不平衡≤10%
熔断器保护:减压启动→1.5 倍额定电流;全压启动→2.5 倍
热继电器:1~1.5 倍额定电流
(三)手持电动工具和移动式设备
设备分类
0 类:仅基本绝缘
I 类:基本绝缘 + 接地
II 类:双重绝缘/加强绝缘(“回”形标志)
III 类:安全特低电压供电
I 类设备须装 RCD 或隔离变压器
一般场所 → II 类设备
潮湿/金属构架 → II 类或 III 类
锅炉/金属容器/管道等狭窄场所 → III 类(若用 II 类须装 RCD≤30mA)
(四)电气照明
潮湿/高温/导电灰尘场所,灯具安装高度<2.2m → 24V
照明配线:500V 绝缘导线
应急照明须独立供电
配电箱单相照明 → 双极开关
库房不得装碘钨灯/卤钨灯
100W 及以上照明器 → 瓷灯座
(五)低压电器
控制电器:刀开关、低压断路器、接触器、控制器
保护电器:热继电器(过载保护)、熔断器(短路保护)
配电箱柜:不可燃材料,封闭式/密闭式/防爆型
二、高压电气设备 ★★
(一)变配电站
位置:避开易燃易爆、上风侧、无粉尘、人员少
耐火等级:高压≥二级,低压≥三级,油浸变压器室=一级
高压配电室长>7m → 2 个门;低压>10m → 2 个门
通风:进风口在下,出风口在上(六氟化硫房间出风口在下)
室内总油量>100kg 设贮油设施
安全用具定期检测
(二)变压器
油浸式:绝缘油闪点 135~160℃,绝缘材料最高工作温度≤105℃,上层油温≤95℃(一般≤85℃)
干式:相对湿度 70%~85%
电压偏差≤±5%
保护:油浸式→气体保护;干式→温度保护 + 门限保护
(三)高压开关
断路器:切断短路电流
负荷开关:不能切断短路电流,须串联熔断器
隔离开关:无灭弧装置,只隔离电压
操作顺序:断电先断断路器 → 再断隔离开关;通电相反
跌开式熔断器:拉闸先中相 → 下风侧 → 上风侧;合闸相反
三、电气线路 ★★
导线材料:腐蚀性环境用铜线;单股铝线不得架空敷设
导线连接:力学强度≥80%;绝缘强度不降低;电阻≤1.2 倍
铜铝连接:应采用铜-铝过渡接头
绝缘电阻:≥每伏 1000Ω;新安装≥0.5MΩ
过电流保护:短路保护 + 过载保护
四、电气安全检测仪器 ★★★
(一)绝缘电阻测量仪(兆欧表)
500V 以下 → 500V 或 1000V 兆欧表
500V 以上 → 1000V 或 2500V 兆欧表
10kV 及以上 → 2500V 兆欧表
开路试验 → “∞”;短路试验 → “0”
被测设备须停电,大电容设备须充分放电
连接线:单股线,不得用双股线
转速:120r/min,持续 1min
(二)接地电阻测量仪
雷雨天不得测量
避免与高压架空线平行
被测接地与电力网分开
(三)红外测温仪
非接触式测量
避免强电磁/温度剧变环境
光亮表面宜覆盖黑色薄膜
(四)可燃气体检测仪
爆炸下限 20% 时报警
安装距泄漏点≤1m
比空气重 → 距地 0.3~0.6m
比空气轻 → 释放源上方 2m 内
比空气略重 → 释放源下方 0.5~1.0m
比空气略轻 → 高出释放源 0.5~1.0m
本章分值统计(2021-2025 年平均)
| 节次-----------------------| 分值---------------| |----------------------------|---------------------| | 第一节 电气事故及危害----| 约 2-3 分----------| | 第二节 触电防护技术------| 约 6-8 分 ★★★★★ | | 第三节 电气防火防爆技术--| 约 4-6 分----------| | 第四节 雷击和静电防护技术| 约 4-6 分----------| | 第五节 电气装置安全技术--| 约 3-5 分----------| | 第二章 总分值--------------| 约 22-27 分-------|
第一节 电气事故及危害 读书笔记
一、电气事故分类(按电能形态)
触电事故
电气火灾爆炸事故
雷击事故
静电事故
电磁辐射事故(频率 100kHz 以上)
电路事故(断线、短路、漏电等)
二、触电事故要素 ★★★
(一)触电事故种类
1. 电击
按电气设备状态
直接接触电击:触及正常状态带电体(绝缘、屏护、间距防护)
间接接触电击:触及故障状态意外带电体(接地、电气分隔、等电位联结防护)
按人体触及方式
单线电击:站在导电地面触及带电导体(发生最多)
两线电击:同时触及不同电位两导体
跨步电压电击:两脚间承受跨步电压
2. 电伤(按能量转换形式)
电弧烧伤:弧光放电造成,最危险,温度高达 8000℃
电流灼伤:电能→热能,与电流、时间、电阻成正比
皮肤金属化:电弧使金属熔化气化渗入皮肤
电烙印:电流通过后留下的永久性斑痕
电气机械性伤害:中枢神经反射致肌肉强烈收缩
电光眼:红外线、可见光、紫外线伤害
(二)电流对人体的作用
1. 电流大小影响(三个阈值)
感知电流:男 1.1mA / 女 0.7mA;最小 0.5mA
摆脱电流:50% 概率—男 16mA/女 10.5mA;99.5% 概率—男 9mA/女 6mA
室颤电流:>心跳周期约 50mA;<心跳周期约 500mA
2. 电流持续时间影响
持续时间越长,室颤电流越小
易重合心脏易损期
人体阻抗下降→电流增大
中枢神经反射增强
3. 电流途径影响
左手→胸膛:心脏电流系数 1.5(最危险)
左手→脚:系数 1.0(参照途径)
右手→脚:系数 0.8
4. 电流种类影响
50Hz 工频交流最危险
直流感知阈值约 2mA
冲击电流室颤阈值 0.01~0.02 A²·s
5. 个体特征影响
女性感知/摆脱电流约为男性 2/3
儿童、心脏病患者危险性更大
(三)人体阻抗
组成:皮肤阻抗 + 体内阻抗(含电阻和电容)
工频条件下可视为纯电阻
通电瞬间→短路状态→接近体内阻抗
干燥条件 100~220V → 2000~3000Ω
影响因素:接触电压↑→阻抗↓;皮肤湿润→阻抗↓;出汗→阻抗↓
三、触电事故分析规律
错误操作和违章作业多
中青年、非专业电工多
低压设备多(高压触电有增加趋势)
移动式/临时性设备多
电气连接部位多
6~9 月事故多
潮湿/高温/混乱环境多
农村事故多(约为城市 3 倍)
第二节 触电防护技术 读书笔记
一、绝缘、屏护和间距(防止直接接触电击)
(一)绝缘
1. 绝缘材料分类
固体:瓷、玻璃、云母、石棉、橡胶、塑料等
液体:矿物油、硅油等
气体:六氟化硫、氮等
2. 绝缘材料性能
电性能:电阻率、介电常数、绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流、介质损耗
力学性能:强度、弹性
热性能:耐热性能(允许工作温度)、耐弧性能、阻燃性能(氧指数)、软化温度、黏度
吸潮性能:吸水性能、亲水性能
抗生物性能
3. 绝缘破坏
绝缘击穿
气体:碰撞电离→电击穿,击穿后很快恢复
液体:与纯净度有关,击穿后一定程度恢复
固体:电击穿(时间短/电压高)、热击穿(时间长/电压低)、电化学击穿(时间很长/电压低)、放电击穿,击穿后无法恢复
绝缘老化:不可逆物理化学变化
绝缘损坏:外界因素导致失去性能
(二)屏护和间距
1. 屏护
方式:护罩、护盖、栅栏、箱体、遮栏
作用:防止触电、防止短路火灾、防止机械破坏
遮栏:高度≥1.7m,下缘≤0.1m
栅栏:户内≥1.2m,户外≥1.5m
低压遮栏与裸导体距离≥0.8m,栏条间距≤0.2m
网眼遮栏与裸导体距离≥0.15m
金属屏护必须接地
悬挂“止步!高压危险!”等标示牌
2. 间距
低压作业:人体与带电体≥0.1m
10kV 无遮栏:≥0.7m
10kV 有遮栏:遮栏与带电体≥0.35m
导线与建筑物:≤1kV 垂直 2.5m,10kV 垂直 3.0m,35kV 垂直 4.0m
导线与树木:≤1kV 垂直 1.0m,10kV 垂直 1.5m,35kV 垂直 3.0m
起重机具与线路:≤1kV→1.5m,10kV→2m,35kV→4m
架空线断线接地点 4~8m 内不得进入
二、系统接地的型式和安全技术要求(防止间接接触电击)★★★★★
代号含义
第 1 字母(电源端):T=直接接地,I=不接地或经阻抗接地
第 2 字母(外露可导电部分):T=直接接地(独立于电源),N=与电源端接地点电气连接
N 后字母:S=中性线与保护线分开,C=中性线与保护线合一
(一)IT 系统(不接地配电网)
原理:设备外壳经低电阻接地,将故障电压限制在安全范围
380V 系统:RE≤4Ω;变压器≤100kV·A 时 RE≤10Ω
须装设绝缘监视装置
适用于各种不接地配电网
(二)TT 系统(中性点接地 + 外壳接地)
原理:RE 和 RN 构成回路,降低故障电压但不能降至安全范围
必须配合剩余电流动作保护装置或过电流保护
适用于未装备配电变压器的小型用户
(三)TN 系统(中性点接地 + 外壳接零)★★★★★
原理:形成单相短路→保护装置速断切断电源
速断时间要求
配电线路/固定设备:≤5s
手持式/移动式 220V:≤0.4s
手持式/移动式 380V:≤0.2s
三种方式
TN-S:N 与 PE 完全分开(爆炸危险/火灾危险/安全要求高场所)
TN-C-S:前段共用(PEN),后段分开(厂内总变电站/非生产性楼房)
TN-C:N 与 PE 完全共用(无爆炸危险/用电简单/安全条件好)
重复接地
PE/PEN 线上除工作接地外的再次接地
作用:减轻电击危险、降低故障电压、改善防雷性能、缩短故障持续时间
工作接地
变压器/发电机中性点接地
RN≤4Ω(高土壤电阻率可放宽至 10Ω)
作用:减轻过电压危险
等电位联结
保护导体与金属结构/管道等联结
主等电位联结:总开关柜内 PE 端子排与自然导体联结
辅助等电位联结:配电箱/设备与自然导体联结
主等电位导体:≥1/2 最大保护导体截面积,铜≥6mm²/铝≥16mm²/钢≥50mm²
局部等电位:≥两台设备保护导体中较小者截面积
三、保护导体和接地装置
(一)保护导体
优先利用自然导体(金属结构、起重机轨道、配线钢管)
PEN 线上不得安装单极开关和熔断器
保护导体截面积
SL≤16 → SPE=SL;16<SL≤35 → SPE=16;SL≥35 → SPE=SL/2
单芯绝缘导线:有机械防护≥2.5mm²,无机械防护≥4mm²
铜质 PEN≥10mm²,铝质 PEN≥16mm²,电缆芯线 PEN≥4mm²
各设备保护线不得串联连接
(二)接地装置
自然接地体:金属管道(可燃/爆炸介质除外)、金属井管、建筑物金属结构
接地体上端离地面≥0.6m(农田≥1m),冰冻层以下
引出导体应引出地面 0.3m 以上
离独立避雷针接地体≥3m,离建筑物墙基≥1.5m
地下连接采用焊接(搭焊)
四、双重绝缘、特低电压和剩余电流动作保护装置 ★★★
(一)双重绝缘
基本绝缘:带电体与不可触及导体之间
附加绝缘:不可触及与可触及导体之间
加强绝缘:与双重绝缘同等防护等级
Ⅱ类设备(“回”形标志)
绝缘电阻(500V 直流测试)
基本绝缘≥2MΩ
附加绝缘≥5MΩ
加强绝缘≥7MΩ
双重绝缘设备不得再行接地
(二)特低电压(ELV)
限值:工频 50V,直流 120V
额定值:42V、36V、24V、12V、6V
选用
特别危险环境手持电动工具 → 42V
电击危险环境照明 → 36V 或 24V
狭窄/行动不便环境(金属容器、隧道、水井)→ 12V
特殊场所(水下)→ 6V
安全隔离变压器:单相≤10kV·A,三相≤16kV·A
特低电压回路不得与大地、保护线连接
插销座不得带接地插头/插孔
(三)电气隔离和不导电环境
电气隔离
隔离变压器:单相≤25kV·A,三相≤40kV·A
二次边独立,不接大地
U≤500V 时 L≤200m,UL≤100000V·m
设备金属外壳间等电位联结
不导电环境
500V 及以下:地板/墙每点电阻≥50kΩ
500V 以上:≥100kΩ
场所内不得有保护线
(四)剩余电流动作保护装置(RCD)
分类
电磁式:承受冲击能力强,灵敏度不高
电子式:灵敏度高,可靠性较低
动作参数
≤30mA:高灵敏度(防触电)
30mA~1000mA:中灵敏度(防触电 + 防漏电火灾)
≥1000mA:低灵敏度(防漏电火灾 + 监测接地故障)
必须安装的情形(口诀:医生工户临水座)
I 类移动式/手持式电动工具
生产用电气设备
施工工地电气设备
户外电气装置
临时用电设备
除壁挂空调外的插座回路
游泳池/喷水池/浴池电气设备
水中供电线路和设备
医院可能接触人体的医用设备
可不安装:特低电压供电、双重绝缘设备、隔离变压器二次侧不接地
消防/安防等不允许突然停电的 → 装报警式 RCD
作为附加防护时额定剩余动作电流≤30mA
TN-C 系统中不能装设 RCD
第三节 电气防火防爆技术 读书笔记
一、电气引燃源 ★★★
(一)危险温度
短路:电流增大数倍至数十倍
接触不良:接头连接不牢/松动
过载:严重或长时间过载
铁芯过热:铁芯短路/电压过高/不能吸合
散热不良:通风堵塞/环境温度高
漏电:集中在某一点时局部发热
机械故障:卡死/轴承损坏/堵转
电压过高或过低
电热器具和照明灯具
(二)电火花和电弧
温度高达 6000~8000℃
工作火花:正常操作产生(通断、电刷)
事故火花:故障产生(短路、接地、熔丝熔断、闪络、雷电、静电)
二、危险物质和爆炸危险环境
(一)危险物质分类
I 类:矿井甲烷
II 类:爆炸性气体、蒸气、薄雾(IIA < IIB < IIC)
III 类:爆炸性粉尘、纤维(IIIA < IIIB < IIIC)
IIIA:可燃性飞絮(棉/麻/丝/毛/木质/人造纤维)
IIIB:非导电粉尘(聚乙烯/小麦/玉米/砂糖/硫黄等)
IIIC:导电粉尘(石墨/炭黑/煤/铁/锌/钛等)
(二)主要性能参数
闪点:闪燃最低温度,越低越危险
燃点:移开火源仍能燃烧的最低温度
引燃温度(自燃点):不需外来火源即燃烧
爆炸极限:能引燃并传播火焰的浓度范围
甲烷:4.9%~15%
汽油:1.4%~7.6%
乙炔:2.5%~80%
最小点燃电流比(MICR)
最大试验安全间隙(MESG)
(三)爆炸危险环境
气体/蒸气环境
0 区:持续/长时间/频繁出现(密闭容器内部)
1 区:周期性/偶然出现(阀门/油泵附近)
2 区:短时间偶然出现(储罐外壁)
粉尘/纤维环境
20 区:持续/长期/频繁出现(粉尘容器/旋风除尘器/搅拌器内部)
21 区:可能偶尔出现(容器出口/传送带附近)
22 区:一般不可能出现(粉尘袋/取样点)
三、爆炸危险区域划分
释放源等级
连续级释放源 → 0 区/20 区
一级释放源 → 1 区/21 区
二级释放源 → 2 区/22 区
通风良好 → 可降低等级;通风不良 → 提高等级
障碍物/凹坑/死角 → 局部提高等级
良好通风标志:浓度稀释到爆炸下限 1/4 以下
四、防爆电气设备
(一)类型
隔爆型(d)
增安型(e)
本质安全型(i)
正压型(p)
油浸型(o)
充砂型(q)
无火花型(n)
浇封型(m)
气密型(h)
(二)保护级别(EPL)
I 类(煤矿):Ma(很高)、Mb(高)
II 类(气体):Ga(很高)、Gb(高)、Gc(加强)
III 类(粉尘):Da(很高)、Db(高)、Dc(加强)
(三)防爆标志解读
Ex d IIB T3 Gb → 隔爆型,IIB 类 T3 组爆炸性气体,Gb 保护级别
Ex p IIIC T120℃ Db IP65 → 正压型,IIIC 导电粉尘,最高表面温度<120℃,Db 保护级别,IP65
高防护等级可向下兼容(a→b→c;IIC→IIB→IIA)
五、防爆电气线路
1 区电缆严禁中间接头;2 区/20 区/21 区不应有中间接头
1 区/21 区:铜芯≥2.5mm²
2 区/22 区电力:铜芯≥1.5mm² 或铝芯≥16mm²
2 区/22 区照明:铜芯≥1.5mm²
爆炸危险环境优先采用铜线
架空电力线路严禁跨越爆炸性气体环境
1 区/21 区移动设备用重型电缆;2 区/22 区用中型电缆
第四节 雷击和静电防护技术 读书笔记
一、雷电防护技术 ★★★
(一)雷电分类
直击雷:带电积云与地面间放电
感应雷:静电感应 + 电磁感应
球雷:带电气体火球,可从门窗侵入
(二)雷电参数
雷暴日:≤15d/a 为少雷区,>40d/a 为多雷区
雷电流幅值:数十千安至数百千安
雷电流陡度:可达 50kA/μs
雷电冲击过电压:直击雷高达数千 kV
(三)雷电危害
火灾和爆炸
电击(直接放电、二次放电、球雷、跨步电压)
设备和设施毁坏
大规模停电
(四)防雷分类
第一类:制造/使用/储存火炸药且电火花引起爆炸造成巨大破坏;0 区/20 区;1 区/21 区且电火花引起巨大破坏
第二类:国家级文物/会堂/档案馆/大型展馆/机场/火车站;国家级计算中心/通信枢纽;特级/甲级体育馆;2 区/22 区;露天气罐/油罐
第三类:省级文物/档案馆;预计雷击次数符合条件的一般建筑
(五)防雷装置
外部防雷装置:接闪器 + 引下线 + 接地装置
内部防雷装置:防雷等电位联结 + 防雷间距
接闪器:避雷针/避雷线/避雷网/避雷带
建筑物:滚球法(一类 30m/二类 45m/三类 60m)
电力装置:折线法
截面锈蚀 30% 以上更换
避雷器:碳化硅阀式、氧化锌避雷器(MOA)
电涌保护器(SPD):无冲击→高阻抗,冲击→低阻抗
接地电阻:独立避雷针≤10Ω;阀型避雷器≤5Ω
(六)防雷技术
直击雷防护:装设避雷针/线/网/带
独立避雷针接地装置单设
严禁在避雷针构筑物上架设通信线/广播线
露天金属罐壁厚≥4mm 可不装接闪器,但须接地(≥2 处,间距≤30m,R≤30Ω)
二次放电防护:一类≥3m,二类≥2m
感应雷防护:平行管道相距<100mm 须跨接,跨接点≤30m
雷电冲击波防护
人身防雷:远离小山/河边/电力设施/树木,关门窗
二、静电防护技术 ★★★
(一)静电产生
最常见:接触-分离起电
感应起电
易产生静电:摩擦、粉碎、高速流动、喷射、搅拌
(二)影响因素
材质:固体电阻率>10⁹Ω·m 易积累;液体 10¹⁰Ω·m 左右最易产生
杂质:一般增强静电趋势
工艺:接触面积越大 → 静电越多
环境:湿度增加 → 加速泄漏
(三)静电特点
电压高:固体可达 20×10⁴V,人体可达 1 万多伏
泄漏慢
多种放电形式:电晕放电、刷形放电、火花放电、云形放电
(四)静电危害
爆炸和火灾(最大危害)
静电电击:不会致命,但可导致二次事故
妨碍生产
(五)静电防护措施
环境危险程度控制:取代易燃介质、降低浓度、减少氧化剂
工艺控制:限制流速(v²D≤0.64)、液体静置、注油管伸至底部
接地:消除导体静电,电阻≤1MΩ(金属导体 100~1000Ω)
增湿:相对湿度≥50%(不宜用于高温绝缘体)
抗静电添加剂
静电消除器:主要消除非导体静电
第五节 电气装置安全技术 读书笔记
一、低压电气设备 ★★★
(一)电气设备外壳防护等级(IP 代码)
第一位数字:防固体异物/人体接触(0~6 级)
0:无防护
1:≥50mm 固体
2:≥12.5mm 固体
3:≥2.5mm 固体
4:≥1mm 固体
5:防尘
6:尘密
第二位数字:防水(0~9 级)
(二)电动机
电压波动:-5%~10%;电压不平衡≤5%;电流不平衡≤10%
熔断器保护:减压启动→1.5 倍额定电流;全压启动→2.5 倍
热继电器:1~1.5 倍额定电流
(三)手持电动工具和移动式设备
设备分类
0 类:仅基本绝缘
I 类:基本绝缘 + 接地
II 类:双重绝缘/加强绝缘(“回”形标志)
III 类:安全特低电压供电
I 类设备须装 RCD 或隔离变压器
一般场所 → II 类设备
潮湿/金属构架 → II 类或 III 类
锅炉/金属容器/管道等狭窄场所 → III 类(若用 II 类须装 RCD≤30mA)
(四)电气照明
潮湿/高温/导电灰尘场所,灯具安装高度<2.2m → 24V
照明配线:500V 绝缘导线
应急照明须独立供电
配电箱单相照明 → 双极开关
库房不得装碘钨灯/卤钨灯
100W 及以上照明器 → 瓷灯座
(五)低压电器
控制电器:刀开关、低压断路器、接触器、控制器
保护电器:热继电器(过载保护)、熔断器(短路保护)
配电箱柜:不可燃材料,封闭式/密闭式/防爆型
二、高压电气设备 ★★
(一)变配电站
位置:避开易燃易爆、上风侧、无粉尘、人员少
耐火等级:高压≥二级,低压≥三级,油浸变压器室=一级
高压配电室长>7m → 2 个门;低压>10m → 2 个门
通风:进风口在下,出风口在上(六氟化硫房间出风口在下)
室内总油量>100kg 设贮油设施
安全用具定期检测
(二)变压器
油浸式:绝缘油闪点 135~160℃,绝缘材料最高工作温度≤105℃,上层油温≤95℃(一般≤85℃)
干式:相对湿度 70%~85%
电压偏差≤±5%
保护:油浸式→气体保护;干式→温度保护 + 门限保护
(三)高压开关
断路器:切断短路电流
负荷开关:不能切断短路电流,须串联熔断器
隔离开关:无灭弧装置,只隔离电压
操作顺序:断电先断断路器 → 再断隔离开关;通电相反
跌开式熔断器:拉闸先中相 → 下风侧 → 上风侧;合闸相反
三、电气线路 ★★
导线材料:腐蚀性环境用铜线;单股铝线不得架空敷设
导线连接:力学强度≥80%;绝缘强度不降低;电阻≤1.2 倍
铜铝连接:应采用铜-铝过渡接头
绝缘电阻:≥每伏 1000Ω;新安装≥0.5MΩ
过电流保护:短路保护 + 过载保护
四、电气安全检测仪器 ★★★
(一)绝缘电阻测量仪(兆欧表)
500V 以下 → 500V 或 1000V 兆欧表
500V 以上 → 1000V 或 2500V 兆欧表
10kV 及以上 → 2500V 兆欧表
开路试验 → “∞”;短路试验 → “0”
被测设备须停电,大电容设备须充分放电
连接线:单股线,不得用双股线
转速:120r/min,持续 1min
(二)接地电阻测量仪
雷雨天不得测量
避免与高压架空线平行
被测接地与电力网分开
(三)红外测温仪
非接触式测量
避免强电磁/温度剧变环境
光亮表面宜覆盖黑色薄膜
(四)可燃气体检测仪
爆炸下限 20% 时报警
安装距泄漏点≤1m
比空气重 → 距地 0.3~0.6m
比空气轻 → 释放源上方 2m 内
比空气略重 → 释放源下方 0.5~1.0m
比空气略轻 → 高出释放源 0.5~1.0m