《電工安全》課件

電工安全2011年6月19日授課教材

楊有啟主編，電工安全知識與操作技能[M]，中國勞動社會保障出版社，2010.8課程簡介課程性質：選修課學分：2.0授課學時：面授（6次）+網輔（2次）考試方式：自命題考試時間：6月中旬課程簡介教學目標：培養(yǎng)專業(yè)電工上崗所需的知識內容及技能方法課程特點：知識起點低，內容易理解，理論知識偏記憶，操作技能重實踐學習方法：面授學習為主，課后學習為輔，結合工作實際教學方式：導學為主，幫助記憶學習課程應具備的先導知識

中學物理知識

（電學、熱學等）

大學電子線路基礎知識

（模擬電路、數字電路、集成電路等）

本課程的主要內容

電氣安全基本知識預防觸電（防火、防爆、防雷）低壓運行維修（電動機）高壓運行維修（變壓器）實際操作（自學為主）課程面授安排（初步安排）第1次：第1-4章第2次：第5-9章第3次：第10-12章第4次：第13-14章第5次：第15-17章第6次：第18-19章（期末復習）第1章電工作業(yè)人員本章教學目的及要求了解高低壓劃分標準（250V）掌握電工作業(yè)人員的安全職責1.1電工作業(yè)和電工作業(yè)人員高壓和低壓的劃分標準和電工從業(yè)條件有多種劃分標準對地電壓250V電工作業(yè)人員從業(yè)條件1.2電工作業(yè)人員的安全職責電工是特殊工種，危險工種嚴格執(zhí)行安全標準遵守勞動紀律佩戴勞保用品學習安全規(guī)程第2章電工基礎本章教學目的及要求掌握電路基礎知識掌握電子技術常識2.1直流電路

直流電路基本概念電荷與電場電流：帶電微粒的定向移動電路：電流流經的路徑電阻：電流遇到的阻力電壓：產生電流的能力2.1直流電路

歐姆定律部分電路的歐姆定律全電路的歐姆定律二者的區(qū)別：包括電源以及電源內阻2.1直流電路

基爾霍夫定律（計算復雜電路）基爾霍夫電流定律（第一定律）對于任一節(jié)點，流入節(jié)點電流之和恒等于流出節(jié)點電流之和基爾霍夫電壓定律（第二定律）

對于任一回路，沿回路繞行一周，回路中各電源電動勢的代數和等于各電阻上電壓降的代數和2.1直流電路

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路串聯(lián)電路并聯(lián)電路混聯(lián)電路2.1直流電路

電功率和電能電功率：電氣設備單位時間內所做的功電能：電氣設備一段時間內轉化的能量2.2磁與電磁感應

基本概念磁場：磁感應強度（B）,單位T（特斯拉）磁通：感應強度與磁場前進方向上面積乘積電流的磁場：安培定則（右手螺旋定則）2.2磁與電磁感應

磁路和材料的磁性能磁路：磁通的閉合回路材料的磁性能：軟磁材料、硬磁材料和矩磁材料2.2磁與電磁感應

電磁感應感應電動勢：變壓器電動勢（楞次定律：感應電流的磁場阻礙原磁場的變化）發(fā)電機電動勢載流導體受到的磁場力：左手定則2.3正弦交流電路

單相交流電路正弦交流電的特征：電流、電壓的大小和方向隨時間按正弦函數的規(guī)律變化正弦交流電的三要素：最大值、角頻率和初相位最大值與有效值2.3正弦交流電路

單相交流電路純電阻電路純電感電路（感抗，與頻率成正比）純電容電路（容抗，與頻率成反比）非單一元件電路（阻抗）單相交流電路的功率（視在功率）2.3正弦交流電路

三相交流電路三相交流電的特征：頻率相同，幅值相同，相位互差1/3星型接法和三角形接法相電壓和線電壓、相電流和線電流三相電路的功率2.4電子技術常識

半導體器件半導體半導體二極管半導體三極管（放大、飽和、截止）晶閘管（大功率可控整流元件）2.4電子技術常識

簡單晶體管電路穩(wěn)壓電路放大電路2.4電子技術常識

集成運算放大器和數字電路晶體管、電阻等集成，體積小、質量輕、功耗低、可靠性高數字電路：組合邏輯電路和時序邏輯電路第3章電氣安全基本知識本章教學目的及要求掌握電氣安全的事故種類了解觸電事故的要素和觸電事故的規(guī)律3.1電氣事故的種類

電氣事故（人身事故和設備事故）觸電事故（電擊和電傷）雷擊事故靜電事故（靜止的正負電荷形成能量）電磁輻射事故（輻射電磁波100kHz以上）電路事故（電路故障引發(fā)的事故）3.2觸電事故要素

對地電壓、接觸電壓和跨步電壓離開接地體20m以上（對地電壓）接觸電壓（0.8m）跨步電壓（0.8m）接地短路電流（500A）3.2觸電事故要素

觸電事故的分類直接接觸電擊和間接接觸電擊（直接接觸電擊：絕緣、屏護、間距）（間接接觸電擊：接地、接零）單線電擊、兩線電擊和跨步電壓電擊3.2觸電事故要素

觸電事故的分類電傷（電弧燒傷、電流灼傷、皮膚金屬化、電烙印、機械性損傷、電光眼等）3.2觸電事故要素

電流對人體的作用電流對人體的生理反應（沒有征兆，瞬間發(fā)生，防衛(wèi)下降）小電流對人體的生物學效應：（數十百毫安小電流引起心室纖維性顫動，血液終止循環(huán)，身體缺氧）3.2觸電事故要素

電流對人體的作用電流對人體作用的影響因素電流大?。ǜ兄娏鳎鹤钚?.5mA）（擺脫電流：擺脫概率99.5%是為9、6mA）

（室顫電流：與電流持續(xù)時間有很大關系）3.2觸電事故要素

電流對人體的作用電流持續(xù)時間的影響電流途徑的影響電流種類的影響人體阻抗（1000-3000歐,隨電壓升高降低）3.3觸電事故規(guī)律錯誤操作、違章作業(yè)青年工人，非專電工低壓設備移動設備、臨時設備電氣連接部……第4章供配電知識本章教學目的及要求掌握電能從產生到應用的基本過程了解輸供電的相關概念4.1電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)概要概念送電線路變電站配電網4.1電力系統(tǒng)

電能質量指標電壓對稱性頻率波形可靠性4.2企業(yè)供電

負荷分級一級負荷（中斷供電后影響重大）二級負荷（中斷供電后影響較大）三級負荷4.2企業(yè)供電

供電電壓企業(yè)供電用電單位變配電安全管理第5章電工儀表和測量本章教學目的及要求掌握常用電工儀表的基本原理熟悉常用電工儀表5.1電工儀表的基本知識

電工儀表概要結構分類：指針式、數字式測量機構：磁電系、電磁系、電動系、感應系5.1電工儀表的基本知識

電工儀表的精確度誤差公式精度等級：7級常用的電工儀表的符號5.1電工儀表的基本知識

電流和電壓測量電流測量使用電流表注意事項（5項）電壓測量測量交流高壓：電壓互感器測量直流高壓：串聯(lián)分壓器5.2常用電工儀表

萬用表測量交直流電壓、交直流電流、直流電阻、電感、電容由表頭、測量線路、轉換開關、外殼組成模擬式、數字式5.2常用電工儀表

鉗形電流表不斷開導線測量線路電流不能測量直流電流不能測量異步電動機轉子低頻電流5.2常用電工儀表兆歐表測量絕緣電阻的專用儀表測量原理5.2常用電工儀表接地電阻測量儀電位差計型測量儀表在雨季前或土壤干燥季節(jié)測量雷雨天不得測量5.2常用電工儀表直流電橋直流單臂電橋直流雙臂電橋5.2常用電工儀表電能表感應系儀表單相電能表三相電能表垂直安裝，明裝、暗裝離地要求5.3數字式儀表組成原理圖優(yōu)點；5點數字萬用表5.4溫度測量溫度測量的方法熱電偶測量溫度熱電阻溫度計半導體溫度計第6章電力線路本章教學目的及要求掌握各種電力線路的安全條件熟悉常用電力線路故障6.1架空線路

組成直線桿耐張桿轉角桿分支桿終端桿6.1架空線路

安裝電桿橫擔絕緣子拉線導線6.1架空線路

間距導線與水面導線與建筑物導線與樹木導線與工業(yè)設施導線與導線、同桿線路6.1架空線路

接戶線與進戶線接戶線：配電網-進戶線第一個支持物進戶線：從接戶線引入室內的導線接戶線和進戶線用絕緣導線6.2電纜線路

組成電力電纜終端接頭中間接頭支撐件6.2電纜線路

安裝一般要求廠房、隧道、溝道電纜直埋敷設電纜終端頭和中間接頭6.3室內配線

金屬管配線硬塑管配線金屬槽配線塑料槽配線直敷配線電纜橋架配線封閉式母線配線6.4電力線路安全條件

導電能力發(fā)熱條件電壓損失短路電流6.4電力線路安全條件

機械強度絕緣間距導線連接線路保護過電流保護線路管理6.5電力線路常見故障

架空線路故障電纜線路故障（6種）外力破壞、管理不善施工質量差、質量不高等地下雜散電流、浸水導線連接不良6.6電力線路巡視檢查

架空線路巡視檢查電纜線路巡視檢查第7章預防觸電技術本章教學目的及要求掌握預防觸電的技術措施及管理措施熟悉各種技術的原理7.1電力線路安全條件

絕緣絕緣材料（固體、液體、氣體）絕緣材料性能（電、機械、熱、吸潮、抗生物性）絕緣破壞（擊穿、老化、損壞）絕緣檢測7.2屏護與間距7.3接地保護IT系統(tǒng)安全原理保護接地應用范圍保護接地電阻值7.2屏護與間距7.3接地保護TT系統(tǒng)系統(tǒng)原理系統(tǒng)應用用于低壓共用用戶7.4接零保護TN系統(tǒng)系統(tǒng)安全原理及類別速短和限壓要求應用范圍重復接地（作用、要求）工作接地和等電位連接7.5保護導體和接地裝置保護導體組成導體截面相-零線回路檢測7.5保護導體和接地裝置接地裝置自然、人工接地體接地線接地裝置安裝接地裝置連接流散電阻估算、接地裝置檢查和維護7.6雙重絕緣、安全電壓和漏電保護雙重絕緣結構基本條件（4條）設備使用7.6雙重絕緣、安全電壓和漏電保護安全電壓安全電壓限值和額定值安全電源及回路配置電氣隔離7.6雙重絕緣、安全電壓和漏電保護漏電保護原理和特點（電壓型、電流型）漏電保護裝置動作參數裝置選用裝置的安裝和運行第8章電氣防火防爆本章教學目的及要求掌握電氣防火防爆技術熟悉了解電氣引燃源、危險物質等8.1電氣引燃源危險溫度短路、接觸不良過載、鐵心過熱散熱不良、漏電機械故障、電壓過高或過低電熱器具和照明燈具8.2危險物質危險物質閃點、燃點引燃溫度爆炸極限最小點燃電流比最大試驗安全間隙8.2危險物質危險環(huán)境氣體、蒸汽粉塵、纖維火災8.3防爆電氣設備和線路防爆電氣設備類型設備標志電氣選用8.3防爆電氣設備和線路防爆電氣線路線路敷設方式隔離密封導線材料允許載流量電氣線路的連接8.4電氣防火防爆技術減少或消除爆炸性混合物消除引燃源隔離和間距爆炸危險環(huán)境接地和接零8.5消防設施和電氣滅火消防供電消防自動裝置電氣滅火觸電危險和斷電帶電滅火安全要求充油電氣設備滅火第9章防雷和防靜電本章教學目的及要求掌握防雷和防靜電技術熟悉雷電和靜電常識9.1防雷雷電種類直擊雷感應雷球雷9.1防雷雷電參數雷暴日雷電流幅值雷電流陡度雷電沖擊過電壓9.1防雷雷電危害雷電分類防雷裝置接閃器避雷器引下線9.1防雷雷電技術直擊雷防護二次放電保護感應雷防護雷沖擊波防護人身防雷9.2靜電防護技術靜電產生靜電特點電壓高泄露慢多種放電形式9.2靜電防護技術靜電的影響因素材質和雜質工藝設備和參數環(huán)境條件9.2靜電防護技術靜電的危害和防護措施爆炸和火災靜電電擊、妨礙生產環(huán)境危險程度控制工藝控制接地、增濕、抗靜電添加劑、靜電消除器第10章電動機本章教學目的及要求了解電動機的分類、結構、原理等基本問題熟悉和掌握異步電機的控制與運行10.1異步電動機的基本問題電動機的分類使用的電流類型：直流、交流交流電動機：同步、異步異步電動機：繞線型、籠型特種電機：伺服、脈沖用于自動控制系統(tǒng)10.1異步電機的基本問題

結構定子：靜止部分，由鐵心、繞組、機座轉子：轉動部分，由鐵心、繞組、轉軸其它附件：端蓋、軸承蓋、風扇等10.1異步電機的基本問題

原理旋轉磁場的特點：3條受力分析轉差率：實際轉速與同步轉速之差(2-6%)10.1異步電機的基本問題

轉矩異步電機的機械特性（圖10-6）最大轉矩、堵轉轉矩10.1異步電機的基本問題

運行狀態(tài)異步運行狀態(tài)反接制動狀態(tài)發(fā)電制動狀態(tài)堵轉狀態(tài)同步狀態(tài)10.1異步電機的基本問題

技術參數（銘牌）名稱、型號額定功率、電壓、電流工作定額、額定轉速、頻率防護、絕緣等級重量、出廠日期等10.2異步電機控制

啟動控制Y-△減壓啟動（輕載啟動，運行時△）自耦減壓啟動（籠型電機負載啟動）延邊三角形減壓啟動（籠型電機）軟啟動（自動調壓啟動方式，旁路接觸器）繞線型電動機啟動（轉子繞子串電阻器）10.2異步電機控制

調速控制變極調速（改變定子繞組的連接方式）變壓調速（與定子繞組串聯(lián)分壓）變頻調速（精度高，有發(fā)展前途）10.2異步電機控制

制動控制（機械制動、電氣制動）反轉控制（改變三相電源的相序）異步電機的選用籠型電機：啟動性能和調速性差繞線型電機：啟動頻繁、控制要求高功率需與生產機械負荷、持續(xù)和間斷適應10.3異步電機運行

安全運行條件運行參數絕緣保護維護和維修資料10.3異步電機運行

不對稱運行三相電機缺一相運行（長時間運轉燒毀）三相電機兩相一零運行（危險運行方式）10.3異步電機運行

異步電機故障溫升過高振動和響聲異常內部冒煙起火不能啟動或轉速下降三相電流不平衡、電刷冒火、外殼帶電10.4單相異步電機和特種電機

電容分相啟動電動機主繞組W1啟動繞組W2W2與電容C、開關K串聯(lián)電容運行電動機電阻分相啟動、罩極式電動機10.4單相異步電機和特種電機

特種電動機單相串勵電動機（小容量、交直流兩用）步進電動機（脈沖電動機，將電脈沖信號轉化成機械位移或機械轉速）第11章常用用電設備本章教學目的及要求了解常用用電設備的組成和分類熟悉起重電氣設備、電動工具、電熱設備等工作原理11.1起重電氣設備

起重機主要電氣設備電氣設備組成起重電動機制動電磁鐵控制電器起重電磁鐵11.1起重電氣設備

起重機主要保護方式過電流保護低電壓保護限位保護零位保護起重設備配電安全和典型電路

11.2手持電動工具和移動式電氣設備

電氣設備觸電防護分類0類0I類I類II類III類第13章低壓電器本章教學目的及要求了解控制電器的一般安全要求，以及常用低壓控制電器的原理掌握低壓保護電器的結構原理及使用方法13.1控制電器控制電器一般安全要求低壓電器分控制電器和保護電器控制電器：接通線路、斷開線路、控制電器設備包括：刀開關、低壓斷路器、減壓啟動器、電磁啟動器13.1控制電器控制電器一般安全要求運行參數符合要求結構型式與使用環(huán)境適應安裝牢固、連接緊密、操作方便能防止自行合閘滅弧裝置完好13.1控制電器控制電器一般安全要求觸頭接觸表面光潔防護完善不帶電的金屬部分接地（接零）良好絕緣電阻符合要求13.1控制電器電接觸電接觸是觸點電路的共同問題接觸電阻Rc=K/Fn(K-計算系數，F-觸頭壓力，n-接觸指數)，避免銅鋁接觸減少接觸電阻的措施：觸頭壓力、開距、類型、材料、防護層13.1控制電器電弧的熄滅拉長電弧可沿切線、法線方向拉長電弧沿法線方向拉長一般用吹弧方法吹弧有壓縮空氣吹弧、磁吹磁吹：利用觸頭回路的電動力或外磁場作用力使電弧運動，低壓電器滅弧磁吹效應13.1控制電器滅弧室結構縱向窄縫多縱縫縱向曲縫橫向絕緣柵片橫向金屬柵片13.1控制電器刀開關（低壓隔離開關）膠蓋刀開關石板刀開關鐵殼刀開關轉扳刀開關組合開關13.1控制電器刀開關（低壓隔離開關）刀開關的極數是操作的電線數刀開關是手動開關刀開關是靠拉長電弧而使之熄滅刀開關斷流能力有限，單獨使用時不宜用于大容量線路13.1控制電器低壓斷路器具有很強滅弧能力的低壓開關由感受元件、執(zhí)行元件、傳遞元件組成低壓斷路器常采用對接式觸頭、橋式觸頭、插入式觸頭低壓斷路器采用金屬柵片式滅弧室13.1控制電器接觸器屬于自動化電器，實現自動控制和遠距離控制分交流接觸器、直流接觸器適用于頻繁操作的場合檢查：整體、觸頭及滅弧、電磁部分13.1控制電器控制器電力傳動控制中用來改變電路狀態(tài)的多觸頭開關電器平面控制器、凸輪控制器、主令控制器凸輪控制器控制繞線型電動機的啟動和正、反轉13.2保護電器和繼電器低壓常用保護方式短路保護（熔斷器、電磁式過電流繼電器、脫扣器）過載保護（電磁式過電流繼電器）失壓保護（失壓脫扣器、接觸器）13.2保護電器和繼電器熔斷器熱繼電器電磁式繼電器時間繼電器13.3低壓配電裝置低壓配電柜低壓配電箱第14章電力電容器本章教學目的及要求了解電容器的結構及原理掌握電容器的運行14.1電容器概要作用移相電容器并聯(lián)在線路上提高線路的功率因素改善電能質量降低電能損耗提高供電設備利用率14.1電容器概要結構電容器由外殼和芯子組成外殼用鋼板焊接成密封結構芯子由一些電容元件串、并聯(lián)組成電容元件用鋁箔制成電極中間有絕緣介質14.1電容器概要補償原理帶鐵心線圈的電力線路上總電流受電感電流的影響，線路額外負擔重通過提高功率因素，減輕線路的額外負擔提高功率因素最方便的方法是并聯(lián)電容器典型安裝和接線見P229圖14-214.2電容器運行運行參數電容器運行中的電流不應長時間超過額定電流的1.3倍電壓不超過額定電壓1.1倍使用時的環(huán)境溫度見P230電容器接點、管套、外殼14.2電容器運行投入和退出、操作、保護、故障判斷處理根據功率因素和電壓的高低進行電容器操作應注意的事項（5點）電容器組最好裝設單獨的控制和保護裝置故障及處理：滲漏油、外殼膨脹、溫度過高、套管閃絡放電、異常聲響等第15章變配電站本章教學目的及要求了解變配電站的組成、主接線、容量等概要知識，以及成套變電站掌握變配電站的安全要求15.1變配電站概要組成、主接線（略）、容量（略）絕大多數電氣設備使用低壓電高壓進戶有降壓變配電站，完成降低電壓和分配電力35kV及以上，建室外變配電站10kV及以下，見室內變配電站15.2變配電站一般安全要求位置、建筑結構、間距和隔離通風、連鎖裝置、防護電氣設備正常運行、保護安全用具和滅火器材管理制度15.2成套變電站（略）第16章變壓器本章教學目的及要求了解變壓器的原理和技術參數掌握變壓器的安裝、運行、保護、故障檢修16.1變壓器原理與技術參數原理變配電站核心設備靜止的電氣設備、升高或降壓作用電磁部分由鐵心和線圈組成基本原理：電磁感應定律（電-磁-電）端電壓與匝數成正比，電流成反比16.1變壓器原理與技術參數技術參數額定容量S額定電壓U、額定電流I連接組阻抗電壓（變壓器內阻抗的參數）16.2變壓器結構油浸式變壓器結構按照冷卻方式：油浸自冷式、風冷式、水冷式、干式變壓器按照調壓方式：無載調壓、有載調壓按照繞組數量：單繞組、雙繞組、三繞組16.2變壓器結構油浸式變壓器安全部件油箱、鐵心和繞組油枕和油標呼吸器、氣體繼電器泄壓裝置、絕緣套管分接開關、測溫元件16.2變壓器結構干式變壓器開啟式封閉式澆注式16.3變壓器安裝室內變壓器（11點注意事項）室外變壓器（5點注意事項）16.4變壓器運行運行參數并聯(lián)運行（滿足4個條件）干式變壓器運行16.5變壓器保護防雷氣體保護熔絲保護繼電保護16.6變壓器故障與檢修故障（6種）繞組絕緣老化、絕緣油變質和漏油引線及套管故障、磁路故障分接開關故障、變壓器缺相運行16.6變壓器故障與檢修事故處理內部異常聲響變壓器油故障噴油或著火16.6變壓器故障與檢修檢修變壓器小修變壓器大修第17章互感器本章教學目的及要求了解互感器的原理和作用掌握電壓、電流互感器的技術參數和接線17.0