第五节电气装置安全技术

　　1 变配电站安全

　　2 主要变配电设备安全

　　3 配电柜(箱)

　　4 用电设备和低压电器

　　(删除了08版的《3 电气线路》)

　　一、变配电站安全措施

　　(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。

　　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。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。

　　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。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。

　　室内油量600 kg以上的充油设备必须有事故蓄油设施。贮油坑应能容纳100%的油。

　　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60～600 kg者须装在有防爆隔墙的间隔内; 600 kg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10×10mm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.连锁装置

　　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连锁装置。

　　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、不得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

　　1、电力变压器(安装、运行)

　　2、高压开关(高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关)

　　二 主要变配电设备安全

　　1.电力变压器

　　电力变压器是变配电站的核心设备，按照绝缘结构分为油浸式变压器和干式变压器。

　　1)变压器安装

　　(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)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。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方不得有可燃物体。

　　(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400kV·A。

　　(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315kV·A者可柱上安装，315kV·A以上者应在台上安装;一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)变压器运行

　　运行中变压器高压侧电压偏差不得超过额定值的士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。

　　1)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。高压断路器有强有力的灭弧装置，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串联使用，由断路器接通和分断电流，由隔离开关隔断电源。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连锁装置。

　　2)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。

　　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)高压负荷并关

　　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。

　　高压负荷开关的安装要求与高压隔离开关相似。

　　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;必须装设在柜(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;对固体异物进入壳内设备的防护、对人体触及内部带电部分的防护、对水进入内部的防护。

　　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，另一位数字用字母“X”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。

　　2、手持电动工具和移动式电气设备

　　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，即采用带有保护心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0.75～1.5mm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。

　　(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、I类设备的漏电保护器以及Ⅱ、Ⅲ类设备控制箱和电源连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2MΩ，Ⅱ类设备不低于7MΩ。

　　3.电焊设备

　　手工电弧焊应用很广。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。

　　电焊

　　(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品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)IN

　　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。

　　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。

　　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。