钢铁企业电工安全知识培训教材

电工安全管理知识培训教材第一章电气安全基础知识一、触电事故(一)电击和电伤的概念触电事故是各类电气事故中最为常见的事故。

触电事故往往突然发生，在极短时间内造成严重后果，死亡率极高。

1、电击通常所说的触电事故指的是电击，绝大多数触电死亡事故都是由电击造成的。

它是指电流通过人体内部，使肌肉非自主地发生痉挛性收缩造成的伤害；严重时会破坏人的心脏、肺部以及神经系统的工作，直至危及生命的伤害。

电击又可分为直接接触电击和间接接触电击。

直接接触电击是指人体有意或无意直接触及正常运行的带电体所发生的电击；间接接触电击是指电气设备发生故障后，人体触及意外带电部分所发生的电击。

故直接电击也称正常情况下的电击，间接电击也称故障情况下的电击。

2、电伤电伤是由电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体造成的伤害，往往会在人体表面留下伤痕。

电伤包括电弧烧伤、电流灼伤、电烙印、电气机械性伤害、电光眼等。

(二)电流对人体的作用电流通过人体内部，能使肌肉产生突然收缩效应，产生针刺感、压迫感、痉挛、疼痛、血压升高、昏迷、心律不齐、心室颤动等症状，使触电者无法摆脱带电体，而且还会造成机械性损伤。

更为严重的是，人体的电流还会产生热效应和化学效应，从而引起一系列急剧、严重的病理变化。

热效应可使肌体组织烧伤，特别是高压触电，会使身体燃烧，电流对心跳、呼吸的影响更大，几十毫安的电流通过呼吸中枢可使呼吸停止。

直流过心脏的电流只需达到几十微安就可使心脏形成心室纤维性颤抖。

触电对人体损伤的程度与通过人体的电流大小、电流通过人体的持续时间与具体途径、电流的种类与频率高低、人体的健康状况等均有密切关系。

其中，以通过人体的电流大小、触电时间长短最主要。

在各种事故中，触电是对人类威胁最大的电气事故。

按照人接触带电体时的不同情况，触可分如下三种形式：1、单相触电如果站在大地上的人，接触到交流供电线路中的一根带电体时，因大地能导电，而且和电力系统的中性点相连接，那么人的脚等于接触到另一根带电体(中性线)。

像这样的触电，称作单相触电。

图6—1便是单相触电的示意图。

绝大多数的触电事故，属于单相触电事故。

图6—1单相触电2、两相触电如果人体同时接触到三相交流中的两根带电体(指两相)，因人可看作是导体，则一根导体上的电流就会通过人体流到另一根导体上，形成一个回路，使人触电，这就称作两相触电。

如图6—2所示。

图6—2两相触电3、跨步电压触电如图6—3图6—3跨步电压触电跨步电压触电是指人在接地点附近，由于两脚之间的电位差过高引起的触电事故。

这种触电事故常发生在高压故障接地处，在有大电流流过的接地装置附近也可能出现较高的跨步电压。

此时，如人正好处于较高的跨步电压区内，就有可能因跨步电压而触电，其危险程度与跨步电压的高低有关，而跨步电压又与两脚在半径方向上的距离有关。

当人受到跨步电压电击时，电流流经人体的双腿，使人抽筋，跌倒直至死亡。

(四)防止触电事故的措施1、防止直接接触电击⑴利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。

⑵采用遮栏、护罩、护盖、箱匣等将带电体与外界隔离。

⑶保证带电体与地面、带电体与其他设备、带电体与人体、带电体之间有必要的安全间距。

2、防止间接接触电击⑴保护接地。

是最基本的电气防护措施，又可分为IT，TT，TN系统。

⑵工作接地。

指正常情况下有电流通过，利用大地代替导线的接地。

⑶重复接地。

指零线上除工作接地以外的其他点的再次接地，以提高 TN系统的安全性能。

⑷保护接零。

指电气设备正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间金属性的连接，用于中性点直接接地的220／380V三相四线配电网。

⑸断电保护：指通过切断电路达到保护目的的措施，常用的有熔断器和电流脱扣器。

3、防止直接和间接接触电击⑴双重绝缘。

兼有工作绝缘和保护绝缘的绝缘。

⑵加强绝缘。

在绝缘强度和机械性能上具备双重绝缘同等能力的单一绝缘。

⑶安全电压。

通过限制作用于人体的电压，抑制通过人体的电流，保证触电时处于安全状态。

⑷电气隔离。

通过隔离变压器实现工作回路与其他电气回路的电气隔离，将接地电网转换为范围很小的不接地电网。

，⑸漏电保护(又称剩余电流保护)。

用于单相电击保护和防止因漏电引起的火灾，可配合其他电气安全技术使用，作为互相补充。

4、电工安全用具⑴绝缘杆和绝缘夹钳。

⑵绝缘手套和绝缘靴。

⑶绝缘垫和绝缘站台。

⑷携带式电压指示器和电流指示器。

⑸登高安全用具，包括梯子、高凳、脚扣和安全带。

⑹临时接地线、遮拦和标示牌。

5、保证检修安全⑴严格完善的工作记录和操作记录。

⑵实行严格的工作监护制度和工作许可制度。

⑶检修工作需要切断供电时，应按照程序规定执行。

⑷不停电检修时应当具备完善的保护措施。

（五）IT，TT，TN系统的构成1、 IT系统：电源与地绝缘或通过阻抗接地，而装置的外露导电部分直接接地的系统，适用于各种不接地的配电网，包括低压不接地配电网和高压不接地配电网，还包括不接地直流配电网。

第一个大写“I”表示配电网不接地或经高阻抗接地，第二个大写“T”表示电气设备金属外壳接地。

应当接地具体部位是：L1⑴电动机、变压器、开关设备、照明器具、移动式电气设备的金属外壳或金属结构；⑵0I类和I类电动工具或民用电器的金属外壳；⑶配电装置的金属构架、控制台的金属框架及靠近带电部分的金属遮栏和金属门；⑷配线的金属管；⑸电气设备的传动装置；⑹电缆金属接头盒、金属外皮和金属支架；⑺架空线路的金属杆塔；⑻电压互感器和电流互感器的二次线圈。

2、TT系统：电源有一点(通常是中性点)直接接地，装置的外露导电部分接至电气与电源接地点无关的接地极的系统，适用于接地的配电网。

前后两个字母“T”，分别表示配电网向中性点和电气设备金属外壳接地。

3、TN系统电源有一点(通常是中性点)直接接地，负荷侧的电气装置的外露导电部分通过保护线(即PE 线包括PEN线)与该接地点连接的系统，即保护接零系统。

按照中性线（N线）与保护线的组合情况，TN系统又分为以下三种形式：⑴TN—S系统：整个系统保护线PE与中性线N是分开的。

⑵TN—C系统：整个系统保护线与中性线是合一的。

⑶TN—C—S系统：系统中有一部分保护线与中性线是合一的（六）保护接零、接地的工作原理①保护接零指电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的保护零线的相互连接。

其基本作用是当某带电部分碰连设备外壳时，通过设备外壳形成该相对零线的单独短路，短路电流能促使线路上过电流保护装置迅速动作，从而把故障点源断开，消除触电危险。

②保护接地是把故障情况下可能呈现危险的对地电压的导电部分与大地紧密联结起来的接地。

只要适当的控制保护接地电阻的大小，即可以限制漏电设备对地电压在安全范围内。

保护接地适用于不接地电网。

在这种电网中，凡由于绝缘破坏或其他原因可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外，均应接地。

各种电气设备保护接地的电阻的允许值见表1—3。

二、雷电危害1、雷电的种类及危害雷电是一种自然放电现象，按其造成的危害可分为：⑴直击雷。

大气中带有电荷的雷云，其对地电压高达几亿伏。

当雷云与地面凸出物之间电场强度达到空气击穿强度时，就发生放电现象，这种放电现象称为直击雷。

⑵雷电感应。

雷电感应又称感应雷，它又分为静电感应和电磁感应‘，静电感应是雷云接近地面时，在地面凸出物的顶部感应出大量异性电荷，在雷云与其他部位或其他雷云放电后，凸出物顶部电荷失去束缚，并以雷电波的形式高速传播而形成的。

电磁感应是发生雷击后，雷电流在周围空间产生的迅速变化的强磁场在附近金属导体上感应出很高的电压形成的。

由于雷击，在架空线路或空中金属管道上产生的冲击电压沿线路或管道的两方向迅速传播的雷电波称为雷电波入侵。

其传播速度为300m/s(在电缆中为150m／µs)。

雷电的危害巨大，可以导致设备损坏、人员伤亡、建筑物损坏或电气系统故障，严重者还可导致火灾和爆炸。

2、防雷装置的类型、作用⑴电气设备防霞使用避雷器。

避雷器安装在被保护设备的引入端，其上端接在架空输电线路上，下端接地。

平时避雷器对地保持绝缘状态，不影响系统的正常运行；当线路受雷击时，避雷器间隙被击穿，将雷电引入大地，这时进入被保护设备的电压仅为雷电波通过避雷器及其引线和接地装置产生的“残压”。

雷电流通过以后，避雷器间隙又恢复绝缘状态，系统仍可正常运行。

避雷器有管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器。

目前以阀型避雷器应用最为广泛，它是保护小容量变(配)电装置常用的避雷装置，主要由火花间隙和电阻阀片组成。

当发生雷击时，阀型避雷器的火花间隙首先被击穿而放电，使雷电流通过电阻很小的电阻阀片顺利引入地下。

⑵建筑物和一般设备防雷使用避雷针。

它最上部的受电端用一定截面的镀锌铁棒、钢管或圆钢做成，其尖形顶端高出建筑物一定高度；中间部分由截面<35 mm2的镀锌钢索或扁钢做成，上连受雷端，下连接地极；接地极埋入地下，用角钢(规格50 mm×50 mm×5 mm，长度约3 m)或钢管（Φ35—50mm，壁厚4mm，长度2—3m）做成。

各部分可靠地焊接，接地电阻应≤10Ω。

避雷针在安装时，可利用建筑物作为支持体。

当雷云降临建筑物或设备时，它所感应的静电荷可以经过导雷线引向尖端放电，与雷电中和避免雷击。

当遇到直接雷击时，避雷针能够安全地将雷电流引人大地，保护建筑物和设备。

三、静电危害1、静电的特性与危害⑴静电是由于两种不同物质相互接触、分离、摩擦而产生的。

静电电压的大小与物体表面处电介质的性质和状态，物体表面之间相互贴近的压力大小，物体表面之间相互摩擦的速度，物体周围介质的温度、湿度有关。

⑵静电电压可能高达数千伏甚至上百千伏，而电流却可能小于1µA，固当电阻小于1 MΩ时就可能发生静电短路而泄放静电能量。

⑶静电放电的火花能引起爆炸和火灾，故是造成人员工伤的原因之一。

2、防静电措施防止静电危害的主要措施就是接地：⑴所有设置在户外(包括栈桥和地沟中)和车间内的有可能发生静电的管道和设备，均应连成连续的电气通路并接地。

车间内管道系统的接地点应不少于2处。

采用金属法兰连接的设备和金属管道的连接处可不设跨接线，但若需防雷则应设置跨接线。

⑵所有容积大于50m3和直径大于2.5 m的贮罐，接地点不应少于2处，并应沿设备外围均匀布置，其间距不应大于30m。

⑶铁路油罐车在灌注油液的时间内，栈桥、油罐车和铁轨之间应有良好的电气连接并可靠接地。

油罐车、油船在灌注或排放可燃性液体和液化气时同样应接地。

⑷当润滑油的电阻大于106Ω时，设备的旋转部分必须接地；否则应采用接触电刷或导电润滑剂。

⑸移动的导电容器或器具有可能产生静电危害时应接地。

当利用导电地板、导电工作台和其他接地物体相连接的方法不能确保其可靠接地时，必须采用可挠的铜线将其直接接地。

利用工具操作或检修这类设备时，工具也应可靠接地。