电气安全工程课程设计.
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浙江工业大学
电气安全工程
课
程
设
计
设计课题电气安全技术
所属专业安全工程
设计者周海龙
指导教师周一飞、阮继锋
完成时间2013年6月10日
目录
1、概述 (2)
1.1 电气安全课程设计的目的 (2)
1.2 课程设计的组成部分 (2)
2、电气安全课程设计的内容 (2)
2.1建筑物及施工现场的电气安全设计 (2)
2.1.1三相五线制系统的组成及特点 (2)
2.1.2工地临时用电的安全技术措施 (3)
2.1.3建筑物的防雷系统 (4)
2.1.4建筑物的等电位 (5)
2.1.5施工工地的用电安全管理措施 (5)
2.2机械厂的电气安全设计 (6)
2.2.1TN和TT系统 (6)
2.2.2典型电路——三相异步电动机控制电路设计 (9)
2.2.3电动机的绝缘性能的判别 (11)
2.2.4安全管理制度的设计 (12)
3、总结 (14)
3.1所遇到的问题,你是怎样解决的? (14)
3.2收获体会及建议 (14)
3.3参考资料 (14)
1、概述
1.1 电气安全课程设计的目的
本次课程设计按照项目教学法的思路,通过对二个教学项目的实施,使得学生对《电气安全技术》的内容有更深入的理解和巩固,具体如下:
●了解施工现场的临时供电系统
●施工现场用电注意事项
●了解建筑物采用等电位联接的原理和方法
●建筑物的防雷
●《电气安全技术》介绍的高、低电压电器实物认知
●绝缘垫、绝缘毯、遮拦、指示牌、安全牌的认知
●工厂安全用电的注意事项
●了解电动机的安全性能
●了解三相异步电动机的直接起动控制线路原理及其电路保护
1.2 课程设计的组成部分
●已学知识的复习巩固
●电路和系统的设计
●安全管理制度的设计
●实训
2、电气安全课程设计的内容
2.1建筑物及施工现场的电气安全设计
2.1.1三相五线制系统的组成及特点
在三相四线制制供电系统中,把零线的两个作用分开,即一根线做工作零线(N),另外用一根线专做保护零线(PE),这样的供电结线方式称为三相五线制供电方式。三相五线制包括三根相线、一根工作零线、一根保护零线。三相五线制的接线方式如图2—1所示。
图2—1
其特点如下:
1)系统正常运行时,专用保护线上不有电流,只是工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压,所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上,安全可靠。
2)工作零线只用作单相照明负载回路。
3)专用保护线PE不许断线,也不许接入漏电开关
4)干线上使用漏电保护器,工作零线不得有重复接地,而PE线有重复接地,但是不经过漏电保护器,所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。
5)TN-S方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程施工前的“三通一平”(电通,水桶,路通和地平)必须采用TN-S方式供电系统。
2.1.2工地临时用电的安全技术措施
一、配电设施的布置
1)配电室或总配电箱应尽量靠近负荷中心,以减少配电线中的长度和减小导线截面,因此用电机械离配电箱的距离应为3m最适宜。
2)合理选择配电设施位置,提高配电系统的安全可靠的运行。
3)按规范要求实行三级配电二级保护,个别工地坚持做到三级配电三级保护,实行“一机一闸一漏一箱一锁”制和照明、动力分别设置的原则。
4)严格执行<施工现场临时用电安全技术规范》提出的技术管理要求,建立临时用电施工组织设计、安全技术档案和用电巡查记录。
二、做好保护接零和重复接地
1)在施工现场专用的中性点直接接地的220V/380V低压电力供电系统中,对于施工现场的配电线路,必须采用丁N-S的接零保护系统,即:三相五线制的西己电系统。
2)保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)的零线或第一级漏电保护器输入电源中的零线引出。
3)保护零线与工作零线应分别设置,不作它用:保护零线必须采用绿/黄双色线。
4)保护零线的截面应不小于工作零线截面,同时必须满足机械强度的要求;与电气设备相连接的保护零线,截面不小于2.5mmZ的绝缘多股铜线。
5)在中性点直接接地的电力系统中,为保证接地的作用和效果,除在中性点处直接接
地外,还必须在中性线上,即保护零线的中端和末端做不少于三处的重复接地。
6)在没有专用保护零线的施工现场内,重复接地线应与保护零线相连接,每一重复接地装置的接地电阻值不大于10。
7)金属操作平台、需设避雷装置的井字架等,必须做重复接地。
三、正确选择和配置漏电保护器
1)对施工现场的配电箱(配电室)和开关箱应至少配置两级漏电保护器。
2)漏电保护器应选用电流动作型,一般场所漏电保护器的额定漏电动作电流不大于30mA(毫安),额定漏电动作时间小于0.1 s(秒)。
3)漏电保护器的使用接线应与基本保护系统(丁N-S)相适应、相配合,在任何情况下,漏电保护器(其剩余电流互感器)只能通过工作零线,而不能通过保护零线。
4)根据用电规范需求,施工现场必须达到三级配电、两级保护。
5)选择中,要根据用电设备容量大小,合理配置,不可认为漏电动作电流越小越好,要根据漏电保护器运行测试中说明要求。当然,从安全角度考虑,漏电保护器的动作电流选择得越小越好。
四、外电防护
1)保持安全距离。所谓安全距离是指带电导体与附近接地物体、人身不同相(极)导体地面之间必须保持的最小空间距离或最小空气间隙,也就是说在任何情况下,不致发生相间放电,而且还应保证带电体周围的工作人员不受损署。
2)用电规范对不同的外电线路电压与安全距离做了规定,但如因现场条件所限而达不到规定的最小距离时,必须采取防护措施,增设屏障、遮拦、围栏或保护网,并悬挂醒目的警告标志牌。
3)在对外电线路架设防护设施时,应有电气工程技术人员或专职安全人员负责监护。
4)当防护措施无法实现时,必须与有关部门协商采取停电、迁移外电线路或改变工程位置等措施,否则不得施工。
2.1.3建筑物的防雷系统
一般建筑物防雷是指当发生雷雨时,通过建筑物的防雷防护装置将雷云的电荷安全泄放到大地中去,从而使建筑物免受雷击。因此建筑物防雷主要是防外部直击雷,本文仅探讨建筑物外部防直击系统。建筑物防雷防护装置及防雷系统由接闪器(避雷针)、引下线、接地网等有机组成,缺一不可。
1)接闪器
直接截受雷击,以及用作接闪的器具、金属构件和金属屋面等,称之为接闪器。功能是把接引来的雷电流,通过引下线和接地装置因如大地中泄放,保护建筑物免受雷害。
2)主动式避雷针
能够随大气电场变化而吸收能量,当存储的能量达到某一程度时,便会在避雷针尖放电,尖端周围空气离子化,使避雷针上方形成一条人工的向上的雷电先导,它比自然的向上的雷电通道能更早的于雷雨云向下的雷电先导接触,形成主放电通道。这样,一方面可以使雷雨云靠该避雷针放电的几率增加,相当于避雷针的保护范围加大,或者相当于将避雷针加高。
3)避雷线
20世纪初,在电力系统,为了使输电线路少受雷击,采用了在输电线路上方架设平行的钢线避雷的方法,在实用中,由于它简单有效,逐步得到了推广。这种架设在输电线路上方的钢线,称之为避雷线。后来在房屋建筑上也推广了这种形式,开始布设在方脊、屋角、房檐等处作雷电保护,以后这种方式又有所改进。