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電氣和靜電安全知識(shí)

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電氣安全知識(shí)
電氣和靜電安全知識(shí)；低壓和高壓電網(wǎng)絕緣、靜電接地知識(shí)
                                     
一、什么是靜電
1、定義：通常所說的靜電，是指相對(duì)于觀察者為靜止或緩慢變化的電荷，它所引起的磁場(chǎng)效應(yīng)較之電場(chǎng)效應(yīng)可以忽略不計(jì)。
2、靜電的產(chǎn)生：產(chǎn)生靜電的因素很多，例如臘、漆、塑料、橡膠、混凝土、合成纖維、純棉織物（在干燥情況下），高分子材料制作的工具、托盤、運(yùn)輸物、零件盒、周轉(zhuǎn)箱、裝配、清洗、試驗(yàn)修理時(shí)用的普通電烙鐵、蒸汽清洗、吹風(fēng)、烘箱等；
  人體也是一個(gè)很高的靜電電壓源，人體靜電主要是摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸性傳導(dǎo)起電；
在無靜電防護(hù)的情況下，人體的簡(jiǎn)單活動(dòng)就可能產(chǎn)生很高的靜電點(diǎn)位，如人從人造革椅子上站起來時(shí)，人體的靜電高達(dá)1.2萬伏（相對(duì)濕度50%），人在塑料地板上行走時(shí)測(cè)得人體靜電為8500伏，手拿干布擦絕緣桌面時(shí)，人體靜電為6500伏，等等

二、靜電應(yīng)用和危害
　1、靜電的應(yīng)用：靜電現(xiàn)象早在兩千多年前就已為人們所知,當(dāng)時(shí)只是作為一種簡(jiǎn)單而有趣的物理現(xiàn)象為人們所認(rèn)識(shí). 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,靜電學(xué)從實(shí)驗(yàn)科學(xué)階段走向?qū)嶋H應(yīng)用階段。主要有以下幾個(gè)方面：
1、 靜電集塵

是指用電氣的方法去除氣體中浮游的微小塵埃，集塵電極接地，放電電極上施加直流電壓（-40～-200kV）并形成電暈放電。含塵氣體由集塵電極下方進(jìn)入放電區(qū)，粉塵會(huì)帶上負(fù)極性電荷。荷負(fù)電的塵埃在電場(chǎng)作用下被集塵電極吸附，由此可去除氣流中的粉塵。另外，放電電極為負(fù)極時(shí)，電極間放電電壓比放電電極為正極性時(shí)要高，因此可采用較高的電場(chǎng)強(qiáng)度。但是，對(duì)于室內(nèi)空氣凈化用小型集塵器，為了不產(chǎn)生有害的臭氧，通常采用正電暈放電。近年來，高性能，經(jīng)濟(jì)的電氣集塵器已得到開發(fā)應(yīng)用，如現(xiàn)在在火力發(fā)電廠中普遍裝設(shè)了電除塵裝置，為防止大氣污染作出了突出貢獻(xiàn) 
2、靜電噴涂 ：利用電氣集塵的原理，可以高效的噴涂。例如，使涂料微粒化，并使其帶上負(fù)電荷，而被涂的金屬物體接地，噴出的粒子會(huì)沿著電力線移動(dòng)，使涂料牢固地附著在物體的表面。靜電涂料具有：①涂料浪費(fèi)少；②可均勻牢固的噴涂；③可流水作業(yè)，而且可利用傳送帶進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于汽車、家電產(chǎn)品以及電動(dòng)機(jī)等的噴涂。 
3、靜電選別 ：利用靜電力，從導(dǎo)電率不同的兩類粒子組成的混合物中分離出各成分稱為靜電選別。例如，將混合粒子放在金屬板上，利用電暈放電使粒子帶電后。將金屬板傾斜．此時(shí)，由于導(dǎo)電性好的粒子失去較多電荷，與金屬板間的附著力降低，因而迅速從金屬板上滑落，由此可進(jìn)行粒子選別，如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的靜電選種。靜電選別已應(yīng)用于礦石選別。食品加工過程中異物的除去以及茶葉選別等方面 
4、 直流高壓的產(chǎn)生。范德格拉夫靜電發(fā)生器就是利用電暈放電使高壓球帶電而產(chǎn)生直流高壓的，可以做泄漏電流試驗(yàn)等絕緣檢查試驗(yàn)，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)電力設(shè)備廠家和電力系統(tǒng)等部門。 
5、燃料氣體的點(diǎn)火。利用微小電流放電可以對(duì)氣體熱水器、氣體爐灶等進(jìn)行點(diǎn)火，放電脈沖電壓峰值為幾萬伏（放電能量約1mJ），而汽車的點(diǎn)火等也是利用微小的電流放電，使發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃料氣體爆炸而獲得動(dòng)力，燃料氣體點(diǎn)火時(shí)脈沖電壓的峰值為10～100kV。 
2、靜電的危害
概念：ESD（electrostatic discharge）關(guān)于靜電放電,國家標(biāo)準(zhǔn)是這樣定義的:“具有不同靜電電位的物體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移”
靜電放電曾多次引起火災(zāi)和爆炸事故,它可以使人體遭到電擊,引發(fā)二次事故;它曾引起火炸藥、電火工品和石油液化汽發(fā)生意外爆炸;它曾引起20 萬噸級(jí)超級(jí)油輪發(fā)生爆炸

它損壞電子元器件使得全球電子工業(yè)每年損失高達(dá)數(shù)百億美元;它使得火箭和導(dǎo)彈發(fā)射失敗;在太空飛行器中,它破壞太陽能電池組使衛(wèi)星壽命縮短,干擾各類航天飛行器與地面的聯(lián)系,造成飛行器失控。
分析：根據(jù)目前國內(nèi)外研究報(bào)道,可以將ESD 產(chǎn)生危害的作用機(jī)理和效應(yīng)概括為以下五種
(1) ESD 激起的熱效應(yīng)是在ns 或μs 量級(jí)完成的,是一種絕熱過程,作為點(diǎn)火源、引爆源,瞬時(shí)可引起易燃易爆氣體或電火工品等燃燒、爆炸. 可以使半導(dǎo)體器件、集成電路過熱,造成局部熱損傷,電路性能變壞或失效.
(2) 靜電放電過程是電壓、電流隨機(jī)瞬時(shí)變化的電磁輻射過程. 這種近場(chǎng)電磁輻射或電磁脈沖對(duì)航空、航天以及許多信息化設(shè)備可以造成電噪聲和很強(qiáng)的電磁干擾.
(3) 靜電帶電體周圍形成的強(qiáng)電場(chǎng)不僅可以使MOS 場(chǎng)效應(yīng)器件柵氧化層擊穿或金屬化線之間介質(zhì)擊穿,造成電路失效,而且可以在半導(dǎo)體器件中造成潛在的失效,導(dǎo)致電路和設(shè)備可靠性降低.
(4) 靜電的吸附效應(yīng)成為潔凈工作間的污染源,使產(chǎn)品質(zhì)量下降,影響紡織、印刷、塑料薄膜包裝等自動(dòng)化生產(chǎn),成為現(xiàn)代工業(yè)的障礙之一.

(5) 靜電放電對(duì)人體電擊或人體靜電本身的放電都會(huì)對(duì)人體形成意外刺激,導(dǎo)致精神緊張,手腳動(dòng)作失常,引發(fā)機(jī)械故障、碰傷、高空墜落等“二次事故。

三、靜電危害的防范
掌握靜電危害形成的條件是控制靜電危害發(fā)生和研究防護(hù)措施的前提,因此研究靜電危害形成的條件是靜電防護(hù)研究的重要內(nèi)容之一. 通過大量靜電危害的實(shí)例分析,目前人們認(rèn)為靜電危害的形成應(yīng)具備三個(gè)基本條件：

(1) 某處產(chǎn)生并積累足夠的靜電量,形成了“危險(xiǎn)靜電源”,以致局部電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到或超過周圍介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng),發(fā)生靜電放電.
(2) 危險(xiǎn)靜電源存在的場(chǎng)所有易燃易爆氣體混合物并達(dá)到爆炸極限濃度,或有電火工品、火炸藥之類的危險(xiǎn)品,或有靜電敏感器件及電子裝置等靜電易爆易損物質(zhì).
(3) 危險(xiǎn)靜電源與靜電易爆易損物質(zhì)之間能夠形成能量耦合并且ESD 能量等于或大于前者最小點(diǎn)火能或靜電敏感度.
形成靜電危害的三個(gè)基本條件在事故鏈中是串聯(lián)因素,只要控制其中一個(gè)條件不成立,就不會(huì)有靜電危害發(fā)生。

靜電危害的防范措施：
（1）工作臺(tái)面鋪設(shè)防靜電桌面，并與地線連接。
（2）廠房地板用導(dǎo)電膠將防靜電地板粘牢防靜電地板下設(shè)均勻的銅皮并與大地連接，其接地電阻在4歐姆以下。
（3）座椅鋪設(shè)防靜電椅墊和防靜電靠背并接地。
     （4）操作人員穿著防靜電工作服, 防靜電鞋,并帶防靜電手腕, 并通過1MΩ電阻接地。
      （5）工作環(huán)境相對(duì)濕度控制在40%~60%
       （6）操作人員進(jìn)入廠房時(shí)身體要與地線柱碰觸。

四、靜電接地
1帶電區(qū)
 2帶電體的泄漏通道
 3設(shè)備支架、外殼
 4接地端子
 5接地支線
 6接地干線
 7接地體

1、靜電接地的范圍
在生產(chǎn)加工、儲(chǔ)運(yùn)過程中，設(shè)備、管道、操作工具及人體等，有可能產(chǎn)生和積聚靜電而造成靜電危害時(shí)，應(yīng)采取靜電接地措施。
在進(jìn)行靜電接地時(shí)，必須注意下列部位的接地：
1 裝在設(shè)備內(nèi)部而通常從外部不能進(jìn)行檢查的導(dǎo)體；
2 裝在絕緣物體上的金屬部件；
3 與絕緣物體同時(shí)使用的導(dǎo)體；
4 被涂料或粉體絕緣的導(dǎo)體；
5 容易腐蝕而造成接觸不良的導(dǎo)體；
6 在液面上懸浮的導(dǎo)體。
接地連接端子的位置應(yīng)符合下列要求：
1 不易受到外力損傷；
2 便于檢查維修；
3 便于與接地干線相連；
4 不妨礙操作；
5 盡量避開容易積聚可燃混合物以及容易銹蝕的地點(diǎn)。
靜電接地端子有下列幾種：
1 設(shè)備、管道外殼（包括設(shè)備支座、耳座）上預(yù)留出的裸露金屬表面。
2 設(shè)備、管道的金屬螺栓連接部位。
3 接地端子排板。
4 專用的金屬接地板。

下列接地干線或線路不得用于靜電接地：
1 照明回路的工作零線和三相四線制系統(tǒng)中的中性線
2 整流所各級(jí)電壓的交流、直流保護(hù)接地系統(tǒng)；
3 直流回路的專用接地干線；
4 防雷引下線（兼有引流作用的金屬設(shè)備本體除外）。

固定設(shè)備接地端子位置
蒸氣伴管與工藝管道連接示意
                       軌端跨接示意圖
                    火車槽車接地示意
            人體靜電接地環(huán)境示意
五、電氣安全和高低壓電網(wǎng)絕緣
根據(jù)電業(yè)安全工作規(guī)程電氣設(shè)備分為高壓和低壓兩種： 
    高壓：設(shè)備對(duì)地電壓在250V以上者： 
    低壓：設(shè)備對(duì)地電壓在250V及以下者 
設(shè)備不停電時(shí)的安全距離：
在全部停電或部分停電的電氣設(shè)備上工作，必須完成下列措施： 
1.停電； 
2.驗(yàn)電； 
3.裝設(shè)接地線； 
4.懸掛標(biāo)示牌和裝設(shè)遮欄 
裝有SF6設(shè)備的配電裝置室和SF6氣體實(shí)驗(yàn)室，必須裝設(shè)強(qiáng)力通風(fēng)裝置。風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在室內(nèi)底部 
在室內(nèi)，設(shè)備充裝SF6氣體時(shí)，周圍環(huán)境相對(duì)濕度應(yīng)≤80%，同時(shí)必須開啟通風(fēng)系統(tǒng)，并避免SF6氣體漏泄到工作區(qū)。工作區(qū)空氣中SF6氣體含量不得超過1000ppm 。
工作人員進(jìn)入SF6配電裝置室，必須先通風(fēng)15min，并用檢漏儀測(cè)量SF6氣體含量。盡量避免一人進(jìn)入SF6配電裝置室進(jìn)行巡視，不準(zhǔn)一人進(jìn)入從事檢修工作 。
           油浸式變壓器在電力系統(tǒng)使用最為廣泛，三相油浸式電力變壓器的外形如圖 。其基本結(jié)構(gòu)可分成以下幾個(gè)部分：鐵心、繞組、絕緣套管、油箱及其他附件等。??? 鐵心和繞組是變壓器的主要部件，稱為器身，如圖 ，器身放在油箱內(nèi)部。
備注：展示可拆變壓器，說明其構(gòu)造
變壓器是通過電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電路之間能量的，因此它必須具有電路和磁路兩個(gè)基本部分。
作為電路的是兩個(gè)或幾個(gè)匝數(shù)不同且彼此絕緣的繞組，作為磁路的是一個(gè)閉合鐵心。
絕緣套管
變壓器繞組的引出線從油箱內(nèi)部引到箱外時(shí)必須經(jīng)過絕緣套管，使引線與油箱絕緣。絕緣套管一般是陶瓷的，其結(jié)構(gòu)取決于電壓等級(jí)。1kV以下采用實(shí)心磁套管，10～35kV采用空心充氣或充油式套管，110kV及以上采用電容式套管。為了增大外表面放電距離，套管外形做成多級(jí)傘形裙邊。電壓等級(jí)越高，級(jí)數(shù)越多。

視覺污染1      
（1）現(xiàn)代某些城市區(qū)域——天津線路視覺污染
視覺污染2
 現(xiàn)代城市 1
（2）現(xiàn)代城市初見端倪
       哇！電線到哪里去了？
   多么寬廣的馬路，令人心曠神怡。
英國景色1
找找看，電線在哪里？
英國景色2
牛津大學(xué)
南安普頓大學(xué)
???? 城市明線供電的弊病
 (1)?? 城市地價(jià)隨現(xiàn)代化的發(fā)展迅速上升。架空線占據(jù)大量空 間、
       地面。
 (2)?  視覺污染和電磁污染
 (3)??安全隱患?? a、大氣污染，鹽霧和臺(tái)風(fēng)、沙塵和霜雪－污閃
                           b、人為安全因素
 (4)??立體結(jié)構(gòu)，架空線無法應(yīng)用。

北京高壓線電磁污染聽證會(huì)
電磁污染
電磁輻射對(duì)人體的損傷
1）使癌癥發(fā)病率增高2）傷害眼睛3）影響生殖功能4）損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)5）引起心血管疾病
國內(nèi)電力電纜應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展概述
?   我國目前電網(wǎng)的最高電壓等等級(jí)為500kV，局部已達(dá)750kV，趕上世界1100kV 也為時(shí)不會(huì)太遠(yuǎn)。
        目前充油電力電纜的電壓等級(jí)也同步達(dá)到500kV，交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的生產(chǎn)能力已達(dá)500kV。在1kV~35kV范圍，XLPE絕緣電力電纜已經(jīng)大規(guī)模替代傳統(tǒng)的油浸紙絕緣電纜。這主要取決于XLPE電纜與油紙電纜相比，具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原料來源豐富，敷設(shè)不受落差限制、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。另外，傳統(tǒng)的油紙電纜所采用的電纜紙用優(yōu)質(zhì)木材做原料，消耗珍貴的森林資源，因此生產(chǎn)逐見萎縮。
        全國電纜生產(chǎn)廠家逾兩千之多，九十年代來，XLPE電纜的生產(chǎn)規(guī)模和新增生產(chǎn)線增長(zhǎng)速度達(dá)到歷史高峰，可見電纜的需用量是非常巨大的。
近年來，220kV的XLPE電纜正在迅速發(fā)展。 
電力電纜基本知識(shí)
1、電纜基本結(jié)構(gòu)

接頭
電纜端子
電纜
高壓電纜由3部分構(gòu)成
（1）電纜本體
（2）電纜接頭
（3）電纜端子
（4）電纜敷設(shè)
1、電纜本體
單心、兩心、三心，三相四線，三相五線
同軸圓柱體
  6.6kV及以上電壓；
     其它結(jié)構(gòu)形狀
       1kV及以下電壓。
 緊壓纜芯
絕緣結(jié)構(gòu)特征
（2）半導(dǎo)電層的目的
  a、保證絕緣內(nèi)外表面盡可能為理想圓柱體結(jié)構(gòu)。
  b、保證絕緣內(nèi)外表面不存在空氣隙。(三層共擠設(shè)備)
  c、屏蔽內(nèi)導(dǎo)體表面的尖角和毛刺。
 （3）絕緣工作場(chǎng)強(qiáng)設(shè)計(jì)
   a、 PE或XLPE的實(shí)際電氣強(qiáng)度在工頻下大約為50kV/mm。
   b、 設(shè)計(jì)工作場(chǎng)強(qiáng) 6～7kV/mm，最高10kV/mm。
（1）內(nèi)導(dǎo)體
   電工用銅或電工用鋁。
   10kV及以下：銅或鋁絞線
   35kV及以上：銅

結(jié)束！謝謝大家~

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水利電力最新內(nèi)容

04-14