2012年安全工程师《生产技术》重点知识(13)

更新时间：2012-03-15 14:54:50 来源：|0

浏览

中级注册安全工程师报名、考试、查分时间免费短信提醒

　　(五)用电设备和低压电器$lesson$

　　1.电气设备触电防护分类

　　按照触电防护方式，电气设备分为以下5类

　　(1)0类。这种设备仅仅依靠基本绝缘来防止触电。0类设备外壳上和内部的不带电导体上都没有接地端子。

　　(2)0 1类。这种设备也是依靠基本绝缘来防止触电的，但是，这种设备的金属外壳上装有接地(零)的端子，不提供带有保护芯线的电源线。

　　(3)I类。这种设备除依靠基本绝缘外，还有一个附加的安全措施。I类设备外壳上没有接地端子，但内部有接地端子，自设备内引出带有保护插头的电源线。

　　(4)I类。这种设备具有双重绝缘和加强绝缘的安全防护措施。

　　(5)Ⅱ类。这种设备依靠超低安全电压供电以防止触电。

　　手持电动工具没有0类和0 I类产品，市售产品基本上都是Ⅱ类设备。移动式电气设备大部分是I类产品。

　　2.电气设备外壳防护

　　电动机、低压电器的外壳防护包括两种;第一种是对固体异物进人内部以及对人体触及内部带电部分或运动部分的防护;第二种是对水进人内部的防护。

　　外壳防护等级按如下方法标志：

　　第一位数字表示第一种防护型式的等级;第二位数字表示第二种防护型式的等级。仅考虑一种防护时，另一位数字用“×”代替。如勿需特别说明，附加字母可以省略。例如，IP54为防尘、防溅型电气设备，IP65为尘密、防喷水型电气设备。

　　3.电动机

　　电动机把电能转变为机械能，分为直流电动机和交流电动机。交流电动机又分为同步电动机和异步电动机(即感应电动机)，而异步电动机又分绕线型电动机和笼型电动机。电动机是工业企业最常用的用电设备。作为动力机，电动机具有结构简单、操作方便、效率高等优点。生产企业中电动机消耗的电能占总能源耗量的50%以上。

　　电动机的电压、电流、频率、温升等运行参数应符合要求，电压波动不得超过-5%～+10%、电压不平衡不得超过5%，电流不平衡不得超过10%。任何情况下，电动机的绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000 Ω。

　　电动机必须装设短路保护和接地故障保护，并根据需要装设过载保护、断相保护和低电压保护。熔断器熔体的额定电流应取为异步电动机额定电流的1.5～2.5倍。热继电器热元件的额定电流应取为电动机额定电流的l～1.5倍，其整定值应接近但不小于电动机的额定电流。

　　电动机应保持主体完整、零附件齐全、无损坏，并保持清洁。

　　除原始技术资料外，还应建立电动机运行记录、试验记录、检修记录等资料。

　　4.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。移动式设备包括蛤蟆夯、振捣器、水磨石磨平机等电气设备。

　　1)触电危险性

　　手持电动工具和移动式电气设备是触电事故较多的用电设备。事故较多的主要原因是：

　　(1)这些工具和设备是在人的紧握之下运行的，人与工具之间的接触电阻小，一旦工具带电，将有较大的电流通过人体，容易造成严重后果;同时，操作者一旦触电，由于肌肉收缩而难以摆脱带电体，也容易造成严重后果。

　　(2)这些工具和设备有很大的移动性，其电源线容易受拉、磨而损坏，电源线连接处容易脱落而使金属外壳带电，导致触电事故。

　　(3)这些工具和设备没有固定的工位，运行时振动大，而且可能在恶劣的条件下运行，本身容易损坏而使金属外壳带电，导致触电事故。

　　2)安全使用条件

　　(1)Ⅱ类、Ⅲ类设备没有保护接地或保护接零的要求;I类和0 I类设备必须采取保护接地或保护接零措施。设备的保护线应接向保护干线。

　　(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，即采用带有保护芯线的橡皮套软线作为电源线。专用保护芯线应当是截面积不小于0.75～1.5 mm的软铜线。电缆不得有破损或龟裂、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。其结构应能保证插入时接零(地)插头在导电插头之前接通，拔出时接零(地)插头在导电插头之后拔出。

　　(4)一般场所，手持电动工具应采用Ⅱ类设备。在潮湿或金属构架上等导电性能良好的作业场所，必须使用Ⅱ类或Ⅲ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Ⅲ类设备;如果使用Ⅱ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. ls漏电保护器;而且，Ⅲ类设备的隔离变压器、l类设备的漏电保护器以及Ⅱ、Ⅲ类设备控制箱和电源联接器等必须放在外面。

　　(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2 MΩ，Ⅱ类设备不低于7MΩ。

　　5.电焊设备

　　用手工操作焊条进行焊接的电弧焊即称为手工电弧焊。手工电弧焊应用很广，其不安全因素也比较多。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2条绝缘线。

　　(4)弧焊机的电源线上应装设有隔离电器、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一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1 MΩ，二次绝缘电阻不应低于0.5 MΩ。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品时应采取适当的安全措施。

　　(7)移动焊机时必须停电。

　　6.低压控制电器

　　低压控制电器主要用来接通、断开线路和用来控制电气设备.包括刀开关、低压断路器、减压起动器、电磁起动器等。

　　1)控制电器一般安全要求

　　(1)电压、电流、断流容量、操作频率、温升等运行参数符合要求。

　　(2)结构型式与使用的环境条件相适应。

　　(3)灭弧装置(包括灭弧罩、灭弧触头，灭弧用绝缘板)完好。

　　(4)触头接触表面光洁，接触紧密，并有足够的接触压力;各极触头应当同时动作。

　　(5)防护完善，门(或盖)上的连锁装置可靠，外壳、手柄、漆层无变形和损伤。

　　(6)安装合理、牢固;操作方便，且能防止自行合闸;一般情况下，电源线应接在固定触头上。

　　(7)正常时不带电的金属部分接地(或接零)良好。

　　(8)绝缘电阻符合要求。

　　2)刀开关

　　刀开关是手动开关，包括胶盖刀开关、石板刀开关、铁壳开关、转扳开关、组合开关等。

　　刀开关没有或只有极为简单的灭弧装置，不能切断短路电流。因此，刀开关下方应装有熔体或熔断器。对于容量较大的线路，刀开关须与有切断短路电流能力的其他开关串联使用。

　　用刀开关操作异步电动机及其他有冲击电流的动力负荷时，刀开关的额定电流应大于负荷电流的3倍，并应该在刀开关上方另装一组熔断器。刀开关所配用熔断器和熔体的额定电流不得大于开关的额定电流。

　　3)低压断路器

　　低压断路器是具有很强的灭弧能力的低压开关。低压断路器的合闸由人工操作;分闸可由人工操作，也可在故障情况下自动分闸。

　　低压断路器瞬时动作过电流脱扣器用于短路保护，其动作电流的调整范围多为额定电流的4～10倍。其整定电流应大于线路上可能出现的峰值电流，并应为线路末端单相短路电流的2/3.长延时动作过电流脱扣器应按照线路计算负荷电流或电动机额定电流整定，用于过载保护。

　　运行中的低压断路器的机构应保持灵括，各部分应保持干净的1/3时，应予更换。应定期检查各脱扣器的整定值.

　　4)接触器

　　接触器是电磁起动器的核心元件。

　　接触器的额定电流应按电动机的额定电流和工作状态来选择为电动机的额定电流的1.3～2倍。工作繁重者应取较大的倍数。

　　接触器在运行中应注意以下问题：

　　(1)工作电流不应超过额定电流，温度不得过高.分合指示应与接触器的实际状况相符，连接和安装应牢固，机构应灵活，接地或接零应良好，接接触器运行环境应无有害因素。

　　(2)触头应接触良好、紧密，不得过热;主触头和辅助触头不得有变形和烧伤痕迹，触头应有足够的压力和开距;主触头同时性应良好;灭弧罩不得松动、缺损。

　　(3)声音不得过大;铁芯应吸合良好;短路环不应脱落或损坏;铁芯固定螺栓不得松动;吸引线圈不得过热;绝缘电阻必须合格。

　　7.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.井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、插式熔断嚣、螺塞式熔断器等多种型式.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，管内填充石英砖，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，在照明线路和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。

　　熔断器的防护形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，熔体额定电流按下式选取。

　　IFU=(1.5～2.5)IM

　　式中　IFU――熔体额定电流，A;

　　IM――电动机额定电流，A.

　　对于没有冲击负荷的线路，熔体额定电流可按下式选取：

　　IFU =(0.85～1)Iw

　　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体，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圈介质接触的熔断器;一般环境也必须考虑防止电孤飞出的措施。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。