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1、第二章 电气安全技术,华东理工大学安全工程咨询中心上海华东理工安全工程咨询有限公司陈继章,2011年考题结构单选题60题，每题1分电气安全10题防火防爆11题职业卫生16题交通安全5题多选题15题，每题2分电气安全3题防火防爆4题职业卫生2题交通安全1题,电气安全16分防火防爆19分职业卫生20分交通安全7分矿山、建筑、危化品、综合安全各10题，选做一部分，10分,根据能量转移论的观点，电气危险因素是由于电能非正常状态形成的。电气危险因素分为触电危险、电气火灾爆炸危险、静电危险、雷电危险、射频电磁辐射危害和电气系统故障等。按照电能的形态，电气事故可分为触电事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故
2、和电气装置事故。,第一节 电气危险因素及事故种类,一、触电 触电分为电击和电伤两种伤害形式。1、电击 电击是电流通过人体，刺激机体组织，使肌体产生针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、血压异常、昏迷、心律不齐、心室颤动等造成伤害的形式。严重时会破坏人的心脏、肺部、神经系统的正常工作，形成危及生命的伤害。(1)电击伤害机理。人体在正常能量之外的电能作用下，系统功能很容易遭受破坏。当电流作用于心脏或管理心脏和呼吸机能的脑神经中枢时，能破坏心脏等重要器官的正常工作。(2)电流效应的影响因素(以下不加说明电流均指工频)。电流对人体的伤害程度是与通过人体电流的大小、种类、持续时间、通过途径及人体状况等多种
3、因素有关。,NYJ,电流对人体损伤程度的影响因素（1）电流值（工频）,感知电流引起感觉的最小电流。【0.5 1 mA】平均（概率50%），男：1.1 mA；女：0.7 mA）摆脱电流能自主摆脱带电体的最大电流。【5 10 mA】平均（概率50%），男：16mA；女：10.5 mA 最低（概率0.5%），男：9mA；女：6 mA室颤电流引起心室发生心室颤动的最小电流。【50 mA】I颤 50 mA 适用于当1s t 5s时；I颤 50/t mA 适用于当0.01 s t 1s时。,2)电流持续时间。通过人体的电流持续时间愈长，愈容易引起心室颤动，危险性就愈大。3)电流途径。流经心脏的电流多、电流
4、路线短的途径是危险性最大的途径。最危险的途径是：左手到前胸。判断危险性，既要看电流值，又要看途径。4)电流种类。直流电流、高频交流电流、冲击电流以及特殊波形电流也都对人体具有伤害作用，其伤害程度一般较工频电流为轻。5)个体特征。因人而异，健康情况、性别、年龄等。,【例题】摆脱电流是确定电流通过人体的一个重要界限。对于工频电流有效值，摆脱电流大约为（）。A510mA B50mA C500mA D1A,【答案】A,【例题】()的工频电流即可使人遭到致命的电击。A.数安 B.数毫安 C.数百毫安 D.数十毫安,【答案】D,(3)人体阻抗 人体阻抗是定量分析人体电流的重要参数之一，是处理许多电气安全问
5、题所必须考虑的基本因素。1)组成和特征。人体皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部等构成了含有电阻和电容的阻抗。其中，皮肤电阻在人体阻抗中占有程大的比例。皮肤阻抗：决定于接触电压、频率、电流持续时间、接触面积、接触压力、皮肤潮湿程度和温度等。皮肤电容很小，在工频条件下，电容可忽略不计，将人体阻抗看作纯电阻。体内电阻：基本上可以看作纯电阻，主要决定于电流途径和接触面积。,NYJ,人体电阻的数值及影响因素,变化范围：干燥的情况下，人体电阻：10003000；条件：接触电压220V、左手-右手、接触面积50100cm2潮湿的情况下，人体电阻：500 800。,NYJ,触电事故,电流及其转换成其他形式的
6、能量造成（一）电击和电伤的概念1）电击：电流直接作用于人体，形成有害生理效应，严重时危及生命。2）电伤：电流及其转换成热能、机械能等作用于人体造成的伤害。如电弧烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械性伤害、电光性眼炎等。,NYJ,3）直接接触电击和间接接触电击 直接接触电击：触及正常状态下带电的带电体导致的电击。间接接触电击：触及正常状态下不带电、而在故障下意外带电的带电体导致的电击。(如：用电设备的金属外壳故障下带电形成电击),【例题】当设备发生碰壳漏电时,人体接触设备金属外壳所造成的电击称作()A.直接接触电击 B.间接接触电击 C.静电电击 D.非接触电击,【答案】B,单相电击事故是防范重点，占
7、全部电击事故的70%以上,跨步电压（UN）和接地电阻的概念,1 触电急救，首先要使触电者迅速脱离电源，越快越好。脱离电源就是要把触电者接触的那一部分带电设备的开关、刀闸或其他断路设备断开；或设法将触电者与带电设备脱离。在脱离电源中，救护人员既要救人，也要注意保护自己。触电者未脱离电源前，救护人员不准直接用手触及伤员，因为有触电的危险。2 触电伤员如神志清醒者，应使其就地躺平，暂时不要站立或走动。如神志不清者，应就地仰面躺平，且确保气道通畅，并用 5s时间，呼叫伤员或轻拍其肩部，以判定伤员是否意识丧失。禁止摇动伤员头部呼叫伤员。需要抢救的伤员，应立即就地坚持正确抢救，并设法联系医疗部门接替救治。
8、3 心肺复苏法：触电伤员呼吸和心跳均停止时，应立即按心肺复苏法正确进行就地抢救。a.通畅气道；b.口对口(鼻)人工呼吸；c.胸外接压(人工循环)。,触电急救,2、电伤 电伤是电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体所造成的伤害。伤害多见于机体的外部，往往在机体表面留下伤痕。能够形成电伤的电流通常比较大。电伤的危险程度决定于受伤面积、受伤深度、受伤部位等。电伤包括电烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光性眼炎等多种伤害。,(1)电烧伤。是最为常见的电伤。大部分触电事故都含有电烧伤成分。电烧伤可分为电流灼伤和电弧烧伤。1)电流灼伤。指人体与带电体接触，电流通过人体时，因电能转换成的热能引起的伤害
9、。一般发生在低压电气设备上。,2)电弧烧伤。电弧发生在带电体与人体之间。电弧烧伤既可以发生在高压系统，也可以发生在低压系统。,电气火灾爆炸是由电气引燃源引起的火灾和爆炸。电气装置在运行中产生的危险温度、电火花和电弧是电气引燃源主要形式。在爆炸性气体、爆炸性粉尘环境及火灾危险环境。从我国一些大城市的火灾事故统计可知，就引起火灾的原因而言，电气原因已居首位。,二、电气火灾与爆炸,1、电气引燃源 电气设备及装置在运行中产生的危险温度、电火花和电弧是电气火灾爆炸的要因。参考防爆电气的温度组别和结构形式,(2)电火花和电弧 电火花是电极间的击穿放电，电弧是大量电火花汇集而成的。电火花和电弧分为工作电火花
10、及电弧、事故电火花及电弧。,2、电气装置及电气线路发生燃爆(1)油浸式变压器火灾爆炸。变压器油的闪点在130-140之间。(2)电动机着火。原因主要有：电源电压波动、频率过低；电机运行中发生过载、堵转、扫膛(转子与定子相碰)；电机绝缘破坏，发生相间、匝间短路；绕组断线或接触不良；以及选型和启动方式不当等。三相异步电动机如果发生某相断线，则形成了缺相运行。,(3)电缆火灾爆炸。常见起因如下：1)电缆绝缘损坏。2)电缆头故障使绝缘物自燃。3)电缆接头存在隐患。4)堆积在电缆上的粉尘起火。5)可燃气体从电缆沟窜入变、配电室。6)电缆起火形成蔓延。,三、雷电危害1、雷电的种类、危害形式和事故后果(1)
11、雷电的种类 1)直击雷。2)闪电感应。又称作雷电感应。3)球雷（特殊状态下的带点气体）。,四、静电危害静电的危害形式和事故后果有以下几个方面。1)静电放电火花会成为可燃性物质的点火源，造成爆炸和火灾事故。2)人体因受到静电电击的刺激，可能引发二次事故，如坠落、跌伤等。3)某些生产过程中，静电的物理现象会对生产产生妨碍，导致产品质量不良，电子设备损坏。,2、静电的特性(1)静电的产生1)静电的起电方式接触分离起电。破断起电。固体粉碎、液体分离过程的起电属于破断起电。感应起电。电荷迁移。,2)固体静电双电层上的接触电位差是极为有限的，而固体静电电位可高达数万伏以上，其原因在于电容的变化。3)人体静
12、电人体静电的产生主要由摩擦、接触分离和感应所致。人体静电可达10000 V以上。4)粉体静电5)液体静电6)蒸气和气体静电,(2)静电的消散 中和与泄漏是静电消失的两种主要方式，前者主要是通过空气发生的；后者主要是通过带电体本身及其相连接的其他物体发生的。,(3)静电的影响因素1)材质和杂质的影响 一般情况下，杂质有增加静电的趋势。但如杂质能降低原有材料的电阻率，加入杂质则有利于静电的泄漏。液体内含有高分子材料(如橡胶、沥青)的杂质时，会增加静电的产生。2)工艺设备和工艺参数的影响接触面积愈大，产生静电愈多,工艺速度越高，产生的静电越强。（要有相对的位移，要有摩擦。粉料输送、除尘。液体：输送、
13、搅拌、过滤）,电磁辐射危害电磁波形式的能量辐射造成。辐射电磁波100kHz以上频率的电磁波。除人体伤害外，感应放电、电磁干扰常见设备：高频金属加热设备防护措施：屏蔽、吸收。（结合第五章：个体防护等）,六、电气装置故障危害 断路、短路、异常接地、漏电、误台闸、误掉闸、电气设备或电气元件损坏、电子设备受电磁干扰而发生误动作、控制系统硬件或软件的偶然失效等都属于电气装置故障。1引起火灾和爆炸2异常带电 漏电，跨步电压。3异常停电 异常停电在某些特定场合会造成设备损坏和人身伤亡。4安全相关系统失效 在过程工业如石化、化工领域，基于电气电子可编程电子(EEPE)技术的安全相关系统，如紧急刹车(ESD)系
14、统，用于对过程工业实施安全关键控制。如果因故障，安全相关系统在需要应急动作时不能实现所要求的安全功能，将会导致危险事故发生。,第二节 触电防护技术,一、直接接触电击防护基本防护原则应使危险的带电体不会被有意或无意地触及。基本防护措施绝缘、屏护和间距,1.绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。工程上应用的绝缘材料电阻率一般都不低于107m主要电气指标绝缘电阻。用兆欧表测量。任何情况下不得低于每伏工作电压1000。,2.屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段。即采用遮栏、护罩、护盖、箱匣等把危险的带电体同外界隔离开来，以防止人体触及或接近带电体所引起的触电事故。屏护还起到防止电弧伤人、防止弧
15、光短路或便利检修工作的作用。如：遮栏与低压（1000V）裸导体的距离不应小于0.8m。,3.间距是指带电体与地面之间、带电体与其它设备和设施之间、带电体与带电体之间必要的安全距离。间距的作用是防止人体触及或接近带电体造成触电事故；避免车辆或其它器具碰撞或过分接近带电体造成事故；防止火灾、过电压放电及各种短路事故，以及方便操作。参见P.80表2-2；P.30表2-3,【例题】从防止触电的角度来说，绝缘、屏护和间距是防止（）的安全措施。A电磁场伤害B间接接触电击C静电电击D直接接触电击,【答案】D,二、间接接触电击防护,保护接地（基本技术措施）保护接零（基本技术措施）即采用IT、TT、TN接地系统
16、,IT、TT和TN国际电工委员会（IEC）规定的供电方式符号,1）第一位字母表示电力（电源）系统对地关系。2）第二位字母表示用电装置外露的金属部分对地的关系。,对表达IT、TT和TN系统结构及保护方式的两位字母解释：,第一位字母：I 表示电力系统所有带电部分与地绝缘或一点经阻抗接地。T 则表示电力系统一点（通常是中性点）直接接地。第二位字母：T 表示电气装置的外露可导电部分直接接地（与电力系统的任何接地点无关）。N 表示电气装置的外露可导电部分通过保护线与电力系统的中性点联结。,保护原理（适用于各种不接地网）RE与RP（人体电阻）呈并联关系 REZ，UP（人体电压）在安全范围内。,IT系统（保
17、护接地）,IT系统应用范围,110kV 配电网（6kV高压电动机外壳接地保护）煤矿井下低压配电网 380V、660V、110V（照明）漏电状态并未因保护接地而消失保护接地电阻的允许值：低压系统RE4,2.TT系统,TT系统设备外壳及配电网均直接接地。在设备无接地保护（无RE）的情况下，发生碰壳故障时人体电压?危险否?,TT系统保护原理,当有RE保护时，人体电压近似取决于RE在与RN分配相电压时的分压大小，同相比，可见危险性得到了降低。但是!危险并未消除，因为故障回路串联了RE与RN，导致电流不会很大，可能不足以是保护电器启动,因此，TT系统，必须配合使用漏电保护装置或过电流保护装置，并优先使用
18、前者。,NYJ,TT系统应用范围及要求,主要用于低压共用用户。未装配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。,3.TN系统（保护接零）,保护原理？,TN-C系统,NYJ,TN-C-S系统,又称“三相五线制”,TN-S系统,应用与类型,适用保护接零适用于低压中性点直接接地的三相四线配电网。此系统中，凡因绝缘损坏而可能呈现危险对地电压的金属部分均应接零。三种方式：TN-S系统、TN-C-S系统、TN-C系统TN-S可用于爆炸、火灾危险性较大或安全要求高的场所，宜用于独立附设变电站的车间。也适用于科研院所、计算机中心、通信局站等。正常工作条件下，外露导电部分和保护导体呈零电位最“干净”的系统。TN-
19、C-S宜用于厂内设有总变电站，厂内低压配电的场所及民用楼房。TN-C可用于爆炸、火灾危险性不大，用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所。,应用保护接零应注意的安全要求,（1）不允许个别设备只接地，不接零。（2）重复接地合格（注意重复接地的作用）。（3）切断前的故障持续时间符合要求。手持和移动电气设备应保证不超过0.4s。（4）工作接地合格。不超过4。（5）PE线和PEN线上不得安装单极开关和熔断器。（6）保护导体截面合格。（PE线和L线材料相同时，表2-4）（7）等电位联结,等电位联结,目的构成等电位空间主等电位联结在建筑物的进线处将PE干线、设备PE干线、进水管、总煤气管、采暖和空调
20、竖管、建筑物构筑物金属构件和其他金属管道、装置外露可导电部分等相连结。辅助等电位联结在某一局部将上述管道构件相连结。（作为补充，进一步提高安全水平）,【例题】某保护接地装置的接地电阻为3，流过该接地装置的最大接地故障电流为10A，如果接触该设备的人的人体电阻为1000，则在故障情况下流过人体的最大电流为（）。（08年考题）A30mA B3 A C10 A D30A,【答案】A,【例题】采用TT系统必须装设（）或过电流保护装置，并优先采用前者。A剩余电流动作保护装置 B短路保护装置C自动重合闸装置 D接地保护装置,【答案】：A,【例题】把电气设备正常情况下不带电的金属部分与电网的保护零线进行连接
21、,称作（）A.保护接地 B.保护接零 C.工作接地 D.工作接零,【答案】B,【例题】有爆炸危险环境、火灾危险性大的环境及其他安全要求高的场所应采用（）。ATNC系统 B TNC S系统CTNS系统 D TT系统,【答案】C,【例题】电气设备外壳接保护线是最基本的安全措施之一。下列电气设备外壳接保护线的低压系统中，允许应用的系统有()。（09年考题）ATN-S系统 BTN-C-S系统CTN-C系统 DTN-S-C系统ETT系统,【答案】：ABCE【解析】：TT系统是电气设备外壳接地的保护，也是允许应用的系统。,其他电击预防技术,1.双重绝缘和加强绝缘,工作绝缘又称基本绝缘或功能绝缘，是保证电气
22、设备正常工作和防止触电的基本绝缘。位于带电体与不可触及金属件之间。保护绝缘又称附加绝缘，是在工作绝缘因机械破损或击穿等而失效的情况下，可防止触电的独立绝缘。位于不可触及金属件与可触及金属件之间。双重绝缘 是兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘。加强绝缘 是基本绝缘经改进，在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等防触电能力的单一绝缘。在构成上可以包含一层或多层绝缘材料。,（1）电气设备防触电保护分类(1)0类设备。仅靠基本绝缘作为防触电保护的设备，当设备有可能触及的可导电部分时，该部分不与设施固定布线中的保护线相连接，一旦基本绝缘失败，则安全性完全取决于使用环境。这就要求设备只能在不导电的环境中使用。
23、,(2)0I类设备和I类设备。设备的防触电保护不仅靠基本绝缘，还包括一种附加的安全措施，即将能触及的可导电部分与设施固定布线中的保护线相连接。(3)类设备。设备的防触电保护不仅靠基本绝缘还具备双重绝缘和加强绝缘的附加安全措施。(4)类设备。设备的防触电保护依靠安全特低电压供电，且设备内可能出现的电压不会高于安全电压限值。要知道0、0I、II、III的安全性能是由低到高的,双重绝缘和加强绝缘的绝缘电阻,在直流电压为500V的条件下进行测试。工作绝缘的绝缘电阻不得低于2M；保护绝缘的绝缘电阻不得低于5M；加强绝缘的绝缘电阻不得低于7M。,双重绝缘和加强绝缘识别和选用,具有双重绝缘和加强绝缘的设备属
24、于类设备。类设备无须再采取接地、接零等安全措施。标志：“回”作为类设备技术信息一部分。手持电动工具应优先选用类设备。,2.特低电压（安全电压）,特低电压又称安全特低电压，是属于兼有直接接触电击和间接接触电击防护的安全措施。类设备具有特低电压的设备属于类设备。保护原理：通过对系统中可能会作用于人体的电压进行限制，从而使触电时流过人体的电流受到抑制，将触电危险性控制在没有危险的范围内。,特低电压 额定值,特低电压额定值（工频有效值）的等级：42V、36V、24V、12V 和 6V由特低电压供电的设备属于III类设备。选用：根据使用环境、人员和使用方式等因素确定。42V 特别危险环境 36V/24V
25、 有电击危险环境 12V 金属容器内、特别潮湿处 6V 水下作业,特低电压&安全电源,根据国际电工委员会相关的导则中有关慎用“安全”一词的原则，上述安全电压的说法仅作为特低电压保护型式的表示，即：不能认为仅采用了“安全”特低电压电源就能防止电击事故的发生！安全特低电压必须由安全电源供电。可以作为安全电源的主要有：安全隔离变压器蓄电池及独立供电的柴油发电机即使在故障时仍能够确保输出端子上的电压不超过特低电压值的电子装置电源等。,漏电保护（剩余电流保护）,漏电保护 利用漏电保护装置来防止电气事故的一种安全技术措施。漏电保护装置又称为剩余电流动作保护装置，简称RCD（Residual Current
26、 Operated Protective Device）。漏电保护装置是一种低压安全保护电器。,漏电保护装置的原理,检测元件是一个零序电流互感器。,N1,N2,ZL,零序电流互感器,当电路发生漏电或有人触电时，漏电电流的存在使通过TA一次边各相负荷电流的相量和不再等于零，即产生了剩余电流。此时，TA铁心中磁通的相量和也不再为零，即在铁心中出现了交变磁通。由此，使TA二次边线圈产生感应电动势，即得到漏电信号。经中间环节对此漏电信号进行处理和比较，当达到预定值时，漏电脱扣器动作，驱动主开关QF自动跳闸，从而迅速切断被保护电路的供电电源，实现保护。,(2)剩余电流动作保护装置的主要技术参数包括额定剩
27、余电流动作电流和分断时间。1)额定剩余动作电流(In)是制造厂对剩余电流动作保护装置规定的剩余动作电流值，该值反映了剩余电流动作保护装置的灵敏度。我国标准规定的额定漏电动作电流值为：0.006、0.01、0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、l、3、5、10、20、30A共13个等级。其中，0.03A及其以下者属高灵敏度、主要用于防止各种人身触电事故；0.03A以上至1A者属中灵敏度，用于防止触电事故和漏电火灾；1A以上者属低灵敏度，用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。,(4)必须安装剩余电流动作保护装置的设备和场所1)末端保护属于I类的移动式电气设备；生产用的电气设备；施工工地的电气机
28、械设备；安装在户外的电气装置；临时用电的电气设备；机关、学校、宾馆、饭店、企事业单位和住宅等除壁挂式空调电源插座外的其他电源插座或插座回路；游泳池、喷水池、浴池的电气设备；医院中可能直接接触人体的电气医用设备；其他需要安装剩余电流动作保护装置的场所。,【例题】具有安全电压的电气设备是（）类设备。A B C D 0,【答案】A,【例题】凡在潮湿工作场所或在金属容器内使用手提式电动用具或照明灯时，应采用（）V安全电压。A12B24C36D42,【答案】A,(5)剩余电流动作保护装置的运行和管理1)对使用中的剩余电流动作保护装置应定期用试验按钮检查其动作特性是否正常。雷击活动期和用电高峰期应增加试验
29、次数。用于手持电动工具和移动式电气设备和不连续使用剩余电流动作保护装置，应在每次使用前进行试验。因各种原因停运的剩余电流动作保护装置再次使用前，应进行通电试验，检查装置的动作情况是否正常。对已发现的有故障的剩余电流动作保护装置应立即更换。2)为检验剩余电流动作保护装置在运行中的动作特性及其变化，运行管理单位应配置专用测试仪器，并应定期进行动作特性试验。,3)电子式剩余电流动作保护装置，工作年限一般为6年。超过规定年限应进行全面检测，根据检测结果；决定可否继续使用。4)运行中剩余电流动作保护器动作后，应认真检查其动作原因，排除故障后再合闸送电。经检查未发现动作原因时，允许试送电一次。如果再次动作
30、，应查明原因，找出故障，不得连续强行送电。5)剩余电流动作保护装置运行中遇有异常现象，应由专业人员进行检查处理，以免扩大事故范围。6)发生电击伤亡事故，应检查剩余电流动作保护装置的动作情况，分析未能起到保护作用的原因，在未调查前，不得拆动剩余电流动作保护装置。,一、危险物质及危险环境(一)危险物质分类、分组1危险物质分类爆炸危险物质分如下三类。(1)I类：矿井甲烷(CH4)；(2)类：爆炸性气体、蒸气；(3)类：爆炸性粉尘、纤维或飞絮。,第三节 电气防火防爆技术,2类、类爆炸性物质的进一步分类(级)；(1)对于类爆炸性气体，按最大试验安全间隙(MESG)和最小引燃电流比(MICR)进一步划分为
31、A、B和C三类。A、B和C各类对应的典型气体分别是丙烷、乙烯和氢气。其中，B类危险性大于A类；C类危险性大于前两者，最为危险。,(2)对于类爆炸性粉尘、纤维或飞絮，进一步划分为A、B和C三类。A：可燃性飞絮。指正常规格大于500m的固体颗粒包括纤维，可悬浮在空气中，也可依靠自身质量沉淀下来。飞絮的实例包括人造纤维、棉花(包括棉绒纤维、棉纱头)、剑麻、黄麻、麻屑、可可纤维、麻絮、废打包木丝绵。B：非导电粉尘。指电阻系数大于103m的可燃性粉尘。C：导电粉尘。指电阻系数等于或小于103m的可燃性粉尘。所谓可燃性粉尘是指正常规格500m或更准确细分的固体颗粒，可悬浮在空气中，也可依靠自身质量沉淀下来
32、，可在空气中燃烧或焖燃，在大气压力和常温条件下可与空气形成爆炸性混合物。其中，B类粉尘危险性大于A类，而C类导电粉尘一旦进入电气装置外壳可直接产生电火花形成引燃源，其危险性又大于B类，是最为危险的粉尘。,3类、类爆炸性物质的分组类爆炸性气体、蒸气和类爆炸性粉尘、纤维或飞絮按引燃温度(自燃点)分为6组：T1、T2、T3、T4、T5、T6。组别引燃温度TT1450TT2300T450T3200T300T4135T200T5100T135T685T100,(二)危险环境对不同危险环境进行分区，目的是便于根据危险环境特点正确选用电气设备、电气线路及照明装置等的防护措施。1.爆炸性气体环境爆炸性气体环境
33、是指在一定条件下，气体或蒸气可燃性物质与空气形成的混合物，该混合物被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。,(1)爆炸性气体环境危险场所分区根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，对危险场所分区，分为：0区、1区、2区。1)0区。指正常运行时连续或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐内部液面上部空间。2)1区。指正常运行时可能出现(预计周期性出现或偶然出现)爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐顶上呼吸阀附近。3)2区。指正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐外3m内。,(2)释放源的等级释放源的等级和通风
34、条件对分区有直接影响。其中释放源是划分爆炸危险区域的基础。释放源有如下几种情况。1)连续级释放源。连续释放、长时间释放或短时间频繁释放；2)一级释放源。正常运行时周期性释放或偶然释放；3)二级释放源。正常运行时不释放或不经常且只能短时间释放；4)多级释放源。包含上述两种以上特征。,(3)通风类型划分不同的通风效果将直接影响危险环境区域最终划分结果。适当的通风可以加速爆炸性混合物在空气中的扩散和消散，良好的、有效的通风效果可以缩小危险环境的范围或使高一级的危险环境降为低一级的危险环境，甚至无爆炸危险环境。相反，无通风或差的通风效果也会扩大危险环境的范围，甚至可能使低一级的危险环境变成高一级的危险
35、环境。,1)通风的主要方式通风主要有自然通风和人工通风两种类型。2)通风的有效性通风的有效性主要反映通风连续性的优劣，影响着爆炸危险环境的存在或形成。通风有效性分为“良好”、“一般”和“差”三个等级。与通风相对应的“无通风”，指的是不采取与新鲜空气置换措施的状态。3)通风的等级IEC和我国有关标准将通风分为高、中、低三个等级。高级通风(VH)/中级通风(VM)/低级通风(VL),(4)爆炸性气体场所危险区域的划分划分危险区域时，应综合考虑释放源级别和通风条件，并应遵循以下原则：1)首先应按下列释放源级别划分区域：存在连续级释放源的区域可划为0区；存在第一级释放源区域，可划为1区；存在第二级释放
36、源的区域，可划为2区。2)其次应根据通风条件调整区域划分当通风良好时，应降低爆炸危险区域等级。当通风不良时，应提高爆炸危险区域等级。,(5)爆炸性气体环境危险区域的范围1)当易燃物质可能大量释放并扩散到15m以外时，爆炸危险区域的范围应划分附加2区。2)在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下，可燃液体可能泄漏时，其爆炸危险区域的范围可适当缩小。其他几条看看即可。,2爆炸性粉尘环境爆炸性粉尘环境是指在一定条件下，粉尘、纤维或飞絮的可燃性物质与空气形成的混合物被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。根据粉尘、纤维或飞絮的可燃性物质与空气形成的混合物出现的频率和持续时间及粉尘层厚度进行分类，将爆炸性粉
37、尘环境分为20区、21区和22区。,(1)20区。在正常运行工程中，可燃性粉尘连续出现或经常出现其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。(2)21区。在正常运行过程中，可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区的场所。该区域包括，与充入或排放粉尘点直接相邻的场所、出现粉尘层和正常操作情况下可能产生可燃浓度的可燃性粉尘与空气混合物的场所。(3)22区。在异常情况下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。如果不能保证排除可燃性粉尘堆积或粉尘层时，则应划为2
38、1区。,3火灾危险环境火灾危险环境按下列规定分为21区、22区和23区。(1)火灾危险21区。具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。(2)火灾危险22区。具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或纤维，虽不可能形成爆炸混合物，但在数量和配置上能引起火灾危险的环境。(3)火灾危险23区。具有固体状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。,二、防爆电气设备和防爆电气线路1防爆电气设备(1)防爆电气设备类型爆炸性环境用电气设备与爆炸危险物质的分类相对应，被分为I类、类、类。,1)I类电气设备。用于煤矿瓦斯气体环境。I类防爆型式考虑了甲烷和煤粉的点燃及地下用设备的机械增强保护措
39、施。2)类电气设备。用于煤矿甲烷以外的爆炸性气体环境。具体分为A、B、C三类。B类的设备可适用于A类设备的使用条件，C类的设备可用于A或B类设备的使用条件。3)类电气设备。用于爆炸性粉尘环境。具体分为A、B、C三类。B类的设备可适用于A设备的使用条件，C类的设备可用于A或B类设备的使用条件。,NYJ,名词解释,最大试验安全间隙（MESG）两个容器由长为25mm、宽（即间隙）为某值的接合面连通，在规定试验条件下，一个容器内燃爆时，不致使另一个容器内燃爆的最大连通间隙。此参数是衡量爆炸性物品传爆能力的性能参数。最小点燃电流比（MICR）在温度为2040，1atm，电压为24V,电感为95mH的试验
40、条件下，采用IEC标准火花发生器对空心电感组成的直流电路进行3000次的火花试验，能够点燃最易点燃混合物的最小电流。此最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比即最小点燃电流比。,(2)设备保护等级(EPL)引入设备保护等级(EPL)目的在于指出设备的固有点燃风险，区别爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境和煤矿有甲烷的爆炸性环境的差别。用于煤矿有甲烷的爆炸性环境中的I类设备EPL分为Ma、Mb两级。用于爆炸性气体环境的类设备的EPL分为Ca、Cb、Cc三级。用于爆炸性粉尘环境的类设备的EPL分为Da、Db、Dc三级。,其中，Ma、Ca、Da级的设备具有“很高”的保护等级，该等级具有足够的安全程
41、度，使设备在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。对Ma级来说，甚至在气体突出时设备带电的情况下也不可能成为点燃源。Mb、Gb、Db级的设备具有“高”的保护等级，在正常运行过程中，在预期的故障条件下不会成为点燃源。对Mb级来说，在从气体突出到设备断电的时间范围内预期的故障条件下不可能成为点燃源。Cc、Dc级的设备具有爆炸性气体环境用设备。具有“加强”的保护等级，在正常运行过程中不会成为点燃源，也可采取附加保护，保证在点燃源有规律预期出现的情况下(例如灯具的故障)，不会点燃。,(3)防爆电气设备防爆结构型式1)爆炸性气体环境防爆电气设备结构型式及符号。用于爆炸性
42、气体环境的防爆电气设备结构型式及符号分别是：隔爆型(d)、增安型(e)、本质安全型(i，对应不同的保护等级分为ia、ib、ic)、浇封型(m，对应不同的保护等级分为ma、mb、mc)、无火花型(nA)、火花保护(nC)、限制呼吸型(nR)、限能型(nL)、油浸型(o)、正压型(p，对应不同的保护等级分为px、py、ps)、充砂型(q)等设备。各种防爆型式及符号的防爆电气设备有其各自对应的保护等级，供电气防爆设计时选用。,2)爆炸性粉尘环境防爆电气设备结构型式及符号。用于爆炸性粉尘环境的防爆电气设备结构型式及符号分别是：隔爆型(t，对应不同的保护等级分为ta、tb、tc)、本质安全型(i，对应不
43、同的保护等级分为ia、ib、ic)、浇封型(m，对应不同的保护等级EPL分为ma、mb、mc)、正压型(p)等设备。,(4)防爆电气设备的标志标志应包含：制造商的名称或注册商标、制造商规定的型号标识、产品编号或批号、颁发防爆合格证的检验机构名称或代码、防爆合格证号、Ex标志、防爆结构型式符号、类别符号、表示温度组别的符号(对于类电气设备)或最高表面温度及单位，前面加符号T(对于类电气设备)、设备的保护等级(EPL)、防护等级(仅对于类，例如1P54)。,表示Ex标志、防爆结构型式符号、类别符号、温度组别或最高表面温度、保护等级、防护等级的示例：1)Ex d B T3 Gb表示该设备为隔爆型“d
44、”，保护等级为Gb用于B类T3组爆炸性气体环境的防爆电气设备。2)Ex p C Tl20 Db IP65表示该设备为正压型“p”，保护等级为Db，用于有C导电性粉尘的爆炸性粉尘环境的防爆电气设备，其最高表面温度低于120，外壳防护等级为IP65。,NYJ,(5)爆炸危险环境中电气设备的选用爆炸危险环境中电气设备的选用一般原则是：1)应根据电气设备使用环境的区域、电气设备的种类、防护级别和使用条件等选择电气设备。2)所选用的防爆电气设备的类别和组别不应低于该危险环境内爆炸性混合物的类别和组别。,第四节 雷击和静电防护技术一、防雷措施1.建筑物防雷的分类防雷的分类是指建筑物按其重要性、生产性质、遭
45、受雷击的可能性和后果的严重性所进行的分类，划分方法如下。(1)第一类防雷建筑物，1)凡制造、使用或储存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者。2)具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。3)具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。例如，火药制造车间、乙炔站、电石库、汽油提炼车间等。,(2)第二类防雷建筑物 1)国家级重点文物保护的建筑物。2)国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆，国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。3)国家级计算中心、国际通讯枢纽等对
46、国民经济有重要意义的建筑物。4)国家特级和甲级大型体育馆。5)制造、使用或储存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。,6)具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物。且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。7)具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。8)有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。9)预计雷击次数大于005次a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。10)预计雷击次数大于025次a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。,(3)第三类防雷建筑物1)省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。2)预计雷击次数大于
47、或等于001次a且小于或等于005次a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。3)预计雷击次数大于或等于005次a且小于或等于025次a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。4)在平均雷暴日大于15da的地区，高度在15m及以上的烟囱：水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15da的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。,2防雷技术分类防雷主要分为外部防雷和内部防雷以及防雷击电磁脉冲。1)外部防雷。即针对直击雷的防护，不包括防止外部防雷装置受到直接雷击时向其他物体的反击。2)内部防雷。包括防雷电感应、防反击以及防雷击电涌侵入
48、和防生命危险；3)防雷击电磁脉冲。是对建筑物内电气系统和电子系统防雷电流引发的电磁效应，包含防经导体传导的闪电电涌和防辐射脉冲电磁场效应。,3防雷装置由外部防雷装置和内部防雷装置组成。(1)外部防雷装置。指用于防直击雷的防雷装置，由接闪器、引下线和接地装置组成。1)接闪器。接闪杆(以前称为避雷针)、接闪带(以前称为避雷带)、接闪线(以前称为避雷线)、接闪网(以前称为避雷网)以及金属屋面、金属构件等均为常用的接闪器。接闪器的保护范围按滚球法确定。滚球的半径按建筑物防雷类别确定，一类为30m、二类为45m、三类为60m。2)引下线。是连接接闪器与接地装置的圆钢或扁钢等金属导体，引下线应满足机械强度
49、、耐腐蚀和热稳定的要求。防直击雷的专设引下线距建筑物出入口或人行道边沿不宜小于3m。3)接地装置。是接地体和接地线的总合，用于传导雷电流并将其流入大地。除独立接闪杆外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其他接地装置共用。防雷接地电阻通常指冲击接地电阻。冲击接地电阻一般不等于工频接地电阻，独立接闪杆不宜大于10；附设接闪器每根引下线不应大于10。,(2)内部防雷装置。由屏蔽导体、等电位连接件和电涌保护器等组成。对于变配电设备，常采用避雷器作为防止雷电波侵入的装置。,4防雷措施在建筑物的地下室或地面层处，建筑物金属体，金属装置，建筑物内系统，进出建筑物的金属管线等物体应与防雷装置做防雷
50、等电位连接。(1)直击雷防护均应设置防直击雷的外部防雷装置。直击雷防护的主要措施是装设接闪杆、架空接闪线或网。第一类防雷建筑物的直击雷防护，要求装设独立接闪杆、架空接闪线或网。第二类和第三类防雷建筑物的直击雷防护措施，宜采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆，或由其混合组成的接闪器。,(2)闪电感应防护,爆炸和火灾危险的建筑物、重要的电力设施应采取感应雷防护措施。防静电感应雷将不带电的金属装备、金属结构连成整体并接地。防电磁感应雷平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，相距小于100mm时应跨接，跨接点的间距不应大于30m，交叉净距小于100mm时，其交叉处亦应跨接。,(3)闪电电涌
