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发布时间:2020-05-18 17:00:33

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作者:杨瓅,向婉芹

出版社:重庆大学出版社

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电力生产安全技术

电力生产安全技术试读:

前言

本套校本教材是重庆电力高等专科学校国家骨干重点建设专业项目——供用电技术专业建设的成果,是校企合作的产物,是优质核心课程建设的配套教材。

本书编写思路与“建立工作过程化课程体系”的职业教育课程改革方向相一致,主要体现职业教育规律,满足企业岗位需求,符合学生就业要求。

本书由专业建设委员会领头,专兼结合组成教材编写小组。是根据教育部关于国家示范性高等职业院校示范专业建设的要求,在对供用电技术专业学生就业岗位群(包括电力企业电力营销、变电运行、配电运行与检修岗位及社会电工)主要工作任务充分调研的基础上,以电力作业安全为引领,以项目为驱动,采用工学结合模式,突出电力安全知识及技能的学习和培养,强调从专业能力、方法能力和社会能力等多方面塑造人才。教材不仅注重理论知识的学习与积累,而且注意引入行业、企业的规程和规范,操作过程强调作业的安全性以及与规范的一致性。本书根据供用电技术岗位群的典型工作任务设计了多项学习任务,营造真实的学习情境,内容丰富。学生通过任务的实施,可将理论与实际联系起来,并在实践中触发学生的积极思考,从而加深学生对理论以及规程、规范的理解和掌握。

本书详细阐述了与电力安全作业紧密相关的6个项目12个任务中的学习目标、任务描述、任务资料、任务操作和任务实施评价5个方面。每个项目后均配备自测题、案例分析与小组操作,供读者自检学习效果,拓展知识层面,加深理解与印象。

本书在编排上力求目标明确、操作性强、文字简练、图文并茂、通俗易懂。

由于本书采用新的体例,缺点和不足在所难免。在具体教学实践中,我们会不断完善和修改,并期待领导、专家及同行批评指正,更希望本校教师创造性的使用,使本套教材更加充实和完善,更加体现我校的特色。供用电技术专业建设委员会2015年4月项目1电业安全概论任务触电电流计算

学习要点

影响电对人体伤害程度的因素

中性点直接接地系统触电电流的计算

中性点不接地系统触电电流的计算【基本内容】1.1 安全用电的意义

在电力生产中,安全有着3个方面的含义:

①确保人身安全,杜绝人身伤亡事故;

②确保设备安全,保证设备正常可靠运行;

③确保电网安全,消灭电网大面积停电事故。

电力安全生产的基本方针是:安全第一,预防为主。

电力安全生产的重要性:

①整体性:发电、输电、配电和用户组成一个统一的电网运行系统,任何一个环节出现事故,都会影响整个电网的安全稳定运行。可能造成电厂停电,引起设备损坏,人身伤亡事故。

②同时性:严重的事故则会使电网运行中断,甚至导致电网的崩溃和瓦解,造成长时间、大面积停电,给工农业生产和人民生活造成很大的影响。对有些重要的负荷(如采矿企业、医院等),可能会产生更严重的后果。1.2 电对人体的伤害

电对人体的伤害分两类,即电击和电伤。

1)电击

电流通过人体时所造成的内部伤害,它会破坏人的心脏、呼吸及神经系统的正常工作,甚至危及生命,并在人体留下以下3个特征:

①电标:在电流出入口处所产生的革状或炭化标记。

②电纹:电流通过表面,在其出入口间产生的树枝状不规则发红线条。

③电流斑:电流在皮肤表面出入口处所产生的大小溃疡。

统计资料表明,大部分触电死亡事故都是由于电击造成的。

电击可分为直接电击和间接电击。

①直接电击:人体直接触及正常运行的带电体所发生的电击。可能发生的情况有误触其他带电设备、误触闸刀、误触相线等。

②间接电击: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。可能发生的情况有:大风刮断架空线或接户线后,断线搭落到金属物上、相线和电杆拉线搭连、用电设备的线圈绝缘损坏而引起外壳带电等情况。

2)电伤

电流通过人体时所造成的外部伤害。电伤可分为电弧烧伤(电灼伤)、皮肤金属化、电烙印。

①电弧烧伤:电弧烧伤是由电流的热效应引起的。电弧烧伤通常发生的情况有低压系统带负荷(特别是感性负荷)拉开裸露的闸刀开关时电弧烧伤人的手和面部、线路发生短路或误操作引起短路、高压系统因误操作产生强烈电弧导致严重烧伤。

②电烙印:当载流导体较长时间接触人体时,因电流的化学效应和机械效应作用,接触部分的皮肤会变硬并形成圆形或椭圆形的肿块痕迹,如同烙印一样,故称电烙印。

③皮肤金属化:由电弧或电流作用产生的金属微粒渗入人体皮肤表层而引起的,使皮肤变得粗糙坚硬并呈特殊颜色(多为青黑色或褐红色),故称为皮肤金属化。

皮肤金属化与电烙印一样对人体都是局部伤害,且大多数情况下会慢慢地逐渐自然褪色。1.3 电对人体伤害程度的影响因素

电对人体伤害程度与通过人体电流的大小、电流通过人体持续的时间、电流的频率、电流通过人体的途径、作用于人体的电压、人体的状况等多种因素有关,而且各因素之间,特别是电流大小与作用的时间之间有着密切的关系。

1)与电流大小的关系

通过人体的电流越大,人体的生理反应越明显、感觉越强烈,引起心室颤动所需要的时间越短,致命的危害就越大。2

①感知电流:引起人的感觉(如麻、刺、痛)的最小电流。

②成年男性,工频电的感知电流的有效值为1.1 mA,直流5 mA;成年女性,工频电感知电流的有效值约为0.7 mA,直流约为3.5 mA。感知电流一般不会造成伤害。对于10 kHz高频电流,成年男子平均感知电流约为12 mA,成年女子约为8 mA。

③摆脱电流:当电流增大到一定程度,触电者将因肌肉收缩、发生痉挛而紧抓带电体,将不能自行摆脱电源,触电后能自主摆脱电源的最大电流称为摆脱电流。

摆脱电流与个体生理特征、电极形状、电极尺寸等有关。对于工频电流的有效值,摆脱概率为50%时,成年男子和成年女子的摆脱电流约为16 mA和10.5 mA;摆脱电源的能力将随着触电时间的延长而减弱,一旦触电后不能及时摆脱电源,后果将十分严重。

感知电流和摆脱电流概率曲线图,如图1.1所示。图1.1 感知电流和摆脱电流概率曲线图

④致命电流:在较短时间内会危及生命的电流称为致命电流。

在心室颤动状态下,心脏每分钟颤动800~1000次以上,振幅很小,无规则;一旦发生心室颤动,数分钟内就可能致命。室颤电流是电击致死的主要原因。电流直接作用于心脏或者通过中枢神经系统的反射作用,均可能引起室颤电流。图1.2为室颤电流的“Z”形曲线。

当电流持续时间超过人体心脏搏动周期时,人体室颤电流约为50 mA,当电流持续时间短于人体心脏搏动周期时,人体室颤电流为几百毫安。

致命电流大小与电流作用于人体时间的长短有关,作用时间越长,越容易引起心室颤动,危险性也就越大。

⑤人体允许电流:通常把摆脱电流看成是人体允许电流。这是因为,在摆脱电流范围内,人若被电击后一般能自主地摆脱带电体,从而解除生命危险。若发生人手碰触带电导线而触电时,常会出现紧握导线丢不开的现象,这是由于电流的刺激作用,使该部分肌体发生了痉挛而使肌肉收缩的缘故,是电流通过人手时所产生的生理作用引起的,增大了摆脱电源的困难。图1.2 室颤电流的“Z”形曲线

2)伤害程度与电流时间的关系

电流作用时间越长,能量积累增加,室颤电流减小,作用的时间越长,与该特定相位重合的可能性越大,室颤的可能性越大,危险性越大。

若作用时间短促,只有在心脏搏动周期的特定相位上才可能引起室颤。若作用时间越长,受电击的危险性也随之增加。作用的时间越长,人体电阻就会因为皮肤角质层遭破坏或出汗等原因而降低,导致通过的电流进一步增大。

3)伤害程度与电流途径的关系

致人死亡的情况绝大多数都是电流刺激人体心脏纤维性颤动致死。电流从手到脚以及从一只手到另一只手(其中尤以从左手到脚)时,触电的伤害最为严重,电流纵向通过人体,比横向通过时更易发生室颤,故危险性更大。不同途径下流经心脏电流的比例见表1.1。表1.1 不同途径下流经心脏电流的比例

4)伤害程度与频率的关系

频率在30~300 Hz的交流电最容易引起人体室颤。在此范围外,频率越高或者越低,对人体的伤害程度反而会相对小一些。同样电压的交流电,其危险性比直流电更大一些。各种4频率的死亡率见表1.2。表1.2 各种频率的死亡率

5)伤害程度与电压的关系

当人体电阻一定时,作用于人体的电压越高,通过人体的电流就越大。因为,随着电压的升高,人体电阻因皮肤受损破裂而下降,致使通过人体的电流迅速增加,从而对人体产生更加严重的伤害。但是,通过人体电流的大小并不与作用于人体上的电压成正比。

人体触电时,当触电电压一定,流过人体的电流由人体的电阻值决定,人体电阻越小,流过人体的电流越大,危险也越大。

人体电阻由人体内部电阻和皮肤电阻组成。人体内部电阻比较稳定,为500~800Ω,但人体电阻不是固定不变的,如果角质层有破损,则人体电阻将会减小,一般为800~1000Ω。

影响人体电阻的因素:除皮肤厚薄外;清洁、干燥的皮肤较潮湿、多汗的皮肤电阻值高,有损伤的皮肤会降低人体电阻;接触电压增高,会击穿角质层并增加肌体电解,会降低人体电阻;人体电阻会随电源频率的增大而降低;触电面积大,电流作用时间长会增加发热出汗,从而降低人体电阻值。不同条件下的人体电阻见表1.3。表1.3 不同条件下的人体电阻1.4 人体触电方式

人体触电方式有:单相触电、两相触电、跨步电压触电、接触电压触电和雷击触电。

1)单相触电

对于高压带电体,人体虽未直接接触,但如间距小于安全距离,高电压对人体放电,造成单相接地而引起的触电,也属于单相触电(见图1.3)。单相触电包括两种:中性点直接接地电网中的单相触电和中性点不直接接地电网中的单相触电。图1.3 单相触电

2)中性点直接接地电网中的单相触电

假设人体与大地接触良好,土壤电阻可以忽略不计,由于人体电阻比中性点工作接地电阻大得多,加在人体的电压几乎等于电网相电压,这时流过人体的电流为:φ式中 U——相电压;r

R——人体电阻;c

R——线路电阻。

结论:单相触电取决于相电压和回路电阻。φc【例1.1】 380/220V三相四线制系统,U=220V, R=4Ω, rR=1000Ω,求当发生单相触电时,流过人体的电流。【解】 该系统发生单相触电时,流过人体的电流则该值已大大超过人体能够承受的能力,足以致命。

3)中性点不接地电网中的单相触电

中性点不接地电网中的单相触电电流与通过人体的电流与线路的绝缘电阻和对地电容有关,如图1.4所示。

在低压电网中,对地电容很小,通过人体的电流主要取决于线路绝缘电阻,正常情况下,设备的绝缘电阻相当大,通过人体的电流很小,一般不造成对人体的伤害,但当线路绝缘下降时,单相触电对人的危害仍然存在。电流的大小取决于线电压、人体电阻和线路对地阻抗。

而在高压中性点不接地电网中(特别是对地电容较大的电缆线路上),线路对地电容较大,通过人体的电容电流,将会危及触电者安全。

中性点不接地系统中,不能误认为单相触电时没有明显的导电体形成通电回路,对人体威胁不大而产生疏忽大意的思想。W相通过空气对地绝缘的部分与人体并联,等值电路如图1.4(a)所示。6图1.4 单相触电

假设三相电网对称,且忽略电网各相的纵向参数,根据戴维南定律可得的单相触电时等效电路如图1.4(b)所示。

则加在人体上的电压为:

流过人体的电流为:式中 Z——系统每相对地负阻抗,也称为系统的零序负阻抗,为每相对地绝缘电阻R与对地电容C的并联值,Ω。【例1.2】 某380V三相三线中性点不接地系统,由数千米长的电缆线路供电,已知系统对地阻抗Z≈XC=10000Ω,该系统有人触及一相带电导线,试计算流过人体的电流。人体电阻取10000Ω。【解】 系统相电压

发生单相触电时,流过人体的电流:

4)两相触电

两相触电时(见图1.5),作用于人体上的电压为线电压,电流将从一相导线经人体流入另一导体,以380/220V为例,这时加与人体的电压为380V,若人体按照1700Ω考虑,即流过人体内的电流将达224mA。电流的大小取决于线电压和回路电阻。图1.5 两相触电

5)跨步电压触电

跨步电压:人站在流过电流的大地上,加于人的两脚之间的电压。人的跨步电压一般按0.8m考虑。

当电气设备或带电导线发生接地故障,接地电流通过接地点向大地流散,以接地点为圆心,在地面上形成若干个同心圆的分布电位,离接地点越近,地面电压越高。通常认为至距离接地体20 m处,大地电位为零。由跨步电压引发的触电称为跨步电压触电,如图1.6所示。图1.6 人体距接地体位置不同时,跨步电压变化曲线

发生跨步电压触电时,脱离跨步电压采用双脚并拢或单脚跳离跨步电压区。

规程规定:高压设备发生接地时,室内不得接近故障点4m以内,室外不得接近故障点8m以内。

6)接触电压触电

接触电压:人接触与接地装置相连的电工设备外壳等接触处和人站立点间的电位差(见图1.7)。电流通过接地装置时,大地表面会形成以电流入地点为中心的分布电位,距电流入地点越近,电位越高。图1.7 距接地体位置不同时,接触电压变化曲线

当设备发生漏电故障时,以接地点为中心的大地表面约20 m半径的圆形范围内,便形成了一个电位分布区。当人体处于这一范围又同时触及漏电设备的外壳(或构架)时,人体承受的电压差便称为接触电压。由接触电压引发的触电称为接触电压触电。实际中应尽量避免多台设备共用接地线的现象。

7)雷击触电

雷击触电:雷电时发生的触电现象。它是一种特殊的触电方式。

雷击感应电压高达几十至几百万伏,其能量可把建筑摧毁,使可燃物燃烧,将用电设备击穿、烧毁、造成人身伤亡。1.5 触电事故的成因

1)缺乏电气安全知识

例如,攀爬高压线杆及高压设备,不明导线用手误抓误碰,夜间缺少应有的照明就带电作业,带电体任意裸露,随意摆弄电器。

2)违反操作规程

例如,带电拉隔离开关,检修时带电作业,在高压线路上违章建筑,带电维修电动工具,湿手带电作业。

3)设备不合格

例如,与高压线间的安全距离不够,电力线与广播线同杆近距离架设,设备超期使用因老化导致泄漏电流增大。

4)维修管理不善

例如,架空线断线不能及时处理,设备损坏不能及时更换。1.6 发生触电事故的一般规律

1)具有明显的季节性

一般以二、三季度事故发生较多,6—9月最集中。

2)低压触电多于高压触电

低压设备多,低压电网广,与人接触机会较多。低压设备简陋管理不严,多数群众缺乏安全意识。

3)农村事故多于城市

农村用电条件差,设备简陋,技术水平低,电气安全知识缺乏。

4)单相触电事故多

各类事故中,单相触电占触电事故的70%以上。

5)事故点多在电气联结部位

电气“事故点”多出在分支线,接户线的接线端或者电线接头,以及开关、灯头、插座等出现短路、闪弧或漏电等情况。

事故都由以上两个因素构成,主要因素如下:缺乏电气安全知识、违反操作规程、设备不合格、维修管理不善。

6)行业特点

冶金、矿业、建筑、机械等行业,由于潮湿、高温、生产现场混杂、现场金属设备多等不利因素,相对发生触电事故的次数也较多。

7)中、青年居多

中、青年多数是主要操作者,且大都接触电气设备并有一定的工龄,不再如初学者那么小心谨慎,但经验不足,电气安全知识较欠缺。1.7 防止发生用电事故的主要对策

1)思想重视

大量的事故都是具有重复性和频发性,比如,误操作、运行维护不当造成的事故等。

只要思想重视,树立“安全第一”认真从各类用电事故中吸取教训,采取切实措施,这类用电事故是可以避免的。

2)措施落实

①坚决贯彻执行国家以及各地区电力部门颁布的有关规程,各用电企业应依据这些规程来制定现场规程;

②严格执行有关电气设备的检修、试验和清扫周期的规定,对发现的各种缺陷要及时消除;

③通过技术培训、现场演练和反事故演习等方式,提高电工的技术、业务水平。

3)组织保证

电力部门要加强用电检查机构,充实用电检查力量,不断提高检查人员的技术业务水平。用电检查人员应根据国家和电力部门颁发的各项规章制度以及规程,监督、检查、指导和帮助用电单位做好安全用电工作。【案例分析】

[案例1.1] 某供电企业线路施工倒杆伤人事故

事故背景资料:

1998年10月,××电力开发总公司送电公司线路检修班承担了110kV竹园牵引站至110kV大沙线“T”接点新建线路的施工任务。22日的施工任务是对该线路5号杆立杆。5号杆是一直线杆,设计形式为ZGl—11.35,杆高15 m,设计埋深1 m,该杆所处地形较为复杂,上坡地面坡度约为15°,地形成鱼脊状。

21日晚,线路检修班班长刘××(施工负责人)召集全体施工人员对本次立杆工作危险点及施工中采取的安全措施进行了讲解。22日13时左右,两根电杆的立杆工作均已完成,其中,A杆用5根临时拉线进行固定,B杆用4根临时拉线进行固定。

在稍事休息后,15时左右又继续施工,工作负责人刘××安排杨××、王××上杆装横担,其他人员在地面制作拉线,杨××嫌王××是新手,不熟练,就要求何××(死者)一起上杆装横担。工作负责人刘××对此未提出异议。工作人员王××在上杆途中,几次要求工作负责人安排民工回填杆基,但刘××一直未安排(事后刘××讲“由于杆上有人工作,杆下叫民工回填杆根土,怕上面掉东西砸伤民工”)。16时左右,已做好了两根正式拉线。何××、王××、杨××分别在杆上调整吊杆,悬挂其余的拉线。

工作负责人刘××为了赶时间,便叫民工将后尾绳的两根临时拉线拆掉,将地桩取出。民工行为被现场作业人员卢××制止后,又来问刘××,山下的拉线拆不拆,刘××看也没看,便脱口说道:“拆两根”,但没有指明拆哪两根。说完就去安排民工收拾绞磨的钢丝绳了。几分钟后,突然听见横担上工作的何××大叫“倒杆了”。这时只见一民工手握A3临时拉线往后拉,刘××也急忙上前拉住临时拉线,大喊“拉不住了”。只见“∏”型杆慢慢向上山方向偏移后逐渐加速倒下。

事故后,发现B2, A2, A33根临时拉线均被拆掉。倒杆前何××在横担上调整吊杆,杨× ×(轻伤)和王××(轻伤)在横担下装拉线,三人随电杆一起倒下,何××经送往青川县竹园中心医院抢救无效死亡。

事故暴露的主要问题及违反规程的相关条款:(1)施工作业现场指挥违反《电力安全工作规程》(电力线路部分)第6.5.11条“临时拉线应在永久拉线全部安装完毕承力后方可拆除”和《电力建设安全工作规程》(架空线路部分)第167条的规定,而是为了抢时间,在永久拉线未做好的前提下就令拆临时拉线、取地桩。(2)工作现场负责人未严格执行规章制度,使开工前制定的“安全、技术、组织措施”没有在施工过程得到贯彻,在工作快结束时,为了抢进度违章指挥。(3)工作人员未按照《电力安全工作规程》(电力线路部分)第6.5.12条“已经立起的杆塔,回填夯实后方可拆去拉线,杆基未完全夯实牢固和拉线杆塔在拉线未制作完成前,严禁攀登”,而是基础未回填夯实前就登杆作业。(4)工作人员自我保护意识不强。上杆前已经清楚了危险点(杆基未回填),却对工作负责人的违章指挥不反对,盲目执行。工作班其他成员未按照《电力安全工作规程》(电力线路部分)第2.3.11.5条的规定“在作业过程中相互关心施工安全”,对工作负责人的指挥也是盲从,有人在杆上就拆除临时拉线。

应吸取的事故教训:(1)立杆组塔已编制了施工“三措”,就应严格按“三措”进行施工,杜绝为赶时间置“三措”而不顾,违章指挥。(2)作业现场严格执行规程制度,电杆未回填夯实前严禁登杆,永久拉线未做好前严禁拆临时拉线。(3)工作人员应有强烈的“三不伤害”意识,对临时民工应进行作业前的安全教育和安全交底。

针对事故应采取的预防措施:(1)加强作业现场的全过程安全管理,杜绝将安全工作只停留在工作前的交代,而忽视了作业中的贯彻落实;当生产与安全、进度与安全发生矛盾时应以安全为先。(2)编制作业工序卡、规范作业流程,上一工序未完杜绝下一工序的开工。对于杆塔组立施工,在杆基未回填夯实之前严禁登杆,在正式拉线未完全做好之前,严禁拆除临时拉线。(3)开展“三不伤害”的安全意识教育和技能培训,重点抓好“三种人”的培训,提高关键岗位人员的工作责任心、安全技能、安全意识;提高工作负责人安全、正确组织施工的能力,提高作业班组人员相互关心施工安全的责任心。(4)规范对民工的安全管理,对新参加作业的民工必须经安全教育后,方可参加工作,且应设监护人,不得单独工作。

[案例1.2] ××电业局2004年3月13日触电人身死亡事故

事故经过及原因:

2004年3月7日,原××电业局××供电局线路班班长喻××向乐山电业局调度办理[仁字#6] 停电申请。工作任务:35kV观仁线大修。计划停电时间为3月10日—3月14日,电业局调度室张××回电同意观仁线3月10日—3月14日白天停电检修,晚上恢复供电,停送电联系人仁寿调度当日值班员。

线路班于11日开始检修工作(10日因停电时间太晚未工作)。13日8时5分,工作负责人喻××打电话给仁寿供电局值班员杨××,要求停观仁线,继续检修线路。杨××答:“正在交接班,等会儿联系。”

8时15分,喻××又打电话与调度联系,当值何××回话:“现7054站电话不通,你直接与7054站联系”,喻××打电话到7054站请值班员张××与何××联系断开主变501、901及511刀闸,8时55分,喻××在工班打电话问调度:“7054站电停下来没有。”何××答:“已停下来了,可以工作。”9时5分,线路班共计17人乘车前往检修。王××负责#62直线杆工作。

约9时44分,王××上杆系好安全带,手抓着横担准备双脚踩在导线上去擦悬瓶,当他左脚接触导线时,35kV导线经过他的左脚、腹部、双手对地放电,并悬挂在横担上。王××触电时的强烈电弧被正在相邻#63杆、#65杆工作的同志看见,立即电话告诉调度观仁线有电,烧死人了,要求立即停电。10时10分,乐山电业局调度电告:“35kV观仁线已停电”。县医院救护车赶到现场,将王××从高空放下,王××全身严重烧伤,经确认已死亡。

线路带电的原因:35kV观仁线可由35kV观音站518开关供电,也可由110kV仁寿站511开关供电,7054站为T接站,当日仁寿站511开关供电、观音站518开关停电。调度值班员何××认为工作班直接向乐山调度联系了停电事项,误认为观仁线已停电,只需断开7054站就行了。所以当得知7054站断开后就同意线路班可以工作了,造成人身触电事故。

事故暴露的主要问题及违反规程的相关条款:(1)调度值班员责任心不强,对线路运行方式不清楚,未按《调度规程》认真审查停电申请书,对停送电的联系方式改变没写清楚没作任何异议。(2)工班人员安全意识淡薄,严重违反《电力安全工作规程》(电力线路部分)第3.1条的规定,在没有验电、装设接地线的情况下就开始工作。(3)调度室交接班制度没有认真落实,系统运行检修方式没有交接清楚即交班。

应吸取的事故教训:(1)调度值班人员必须熟悉网络结构和线路运行方式,工作中的停电范围应全面掌握。(2)停电申请书中停送电联系方式、人员应明确,并严格执行交接班制度。(3)线路作业中必须严格执行规程,在作业地段两端必须严格按《电力安全工作规程》要求进行验电并挂保护接地线。

针对事故应采取的预防措施:(1)完善调度室交接班制度,制定交接班标准卡,并严格执行,接班人员必须清楚当前电网、设备运行情况。(2)严格执行工作票制度,工作前,工作负责人必须确认安全措施已做好,并向每位工班人员安全交底。(3)进行安全思想教育,提高员工“三不伤害”意识,在电气设备上工作必须采取保证安全的组织措施和技术措施,每位工作班成员确认后方可作业。

[案例1.3] ×××电业局2006年8月6日人身伤亡事故

事故发生经过及原因:

2006年8月6日,×××电业局线路工区检修三班根据工作计划对10kV炳四岔河线8基杆进行搬迁,工作负责人文××,工作班成员共13人。根据工作负责人的安排,工作班成员赵××负责#11~#25+1杆的松主线和解支线工作。工作班成员李×负责#11~#25杆松线工作,之后配合赵××完成拆除支线工作。赵××上杆松开了#11~#25+1杆主线后,李×在杆下配合进行解支线的工作。由于赵××所带的绳子不够长,李×去#11~#25杆拿绳索,赵××将安全带系在瓷横担支架与支线横担间继续进行解支线的工作。

当赵××站在支线横担一端(支线横担同主线平行)解支线边相时,电杆向线路大号侧慢慢倒下,在拉断同主线垂直的一拉线后加速倒向地面。作业人员赵××随杆倒下,安全帽脱落,头部触地,当即将其送往攀枝花市第五人民医院抢救,因伤势过重,于8月7日16时50分死亡。

倒杆原因:攀枝花市交通机械化工程公司在公路改造工程施工中,不严格执行《电力法》《电力线路防护规程》和攀路桥发〔96〕07号文的有关规定,在线路搬迁以前擅自开挖电杆杆基,造成电杆埋深最深处38 cm,最浅处25 cm,破坏电杆的稳定性。

事故暴露的主要问题及违反规程的相关条款:(1)作业人员赵××自我保护意识差,未按《电力安全工作规程》(电力线路部分)第6.2.3条“上杆塔作业前,应检查根部、基础和拉线是否牢固。遇有冲刷、起土、上拽或导地线、拉线松动的杆塔,应先培土加固,打好临时拉线或支好杆架后,再行登杆”的规定,盲目登杆。(2)专责监护人未履行监护职责,未按照《电力安全工作规程》(电力线路部分)第2.3.11.4条的规定“向工作班人员告知危险和安全措施,纠正违章行为”。(3)现场施工组织有漏洞,野蛮作业。在多次现场勘察后,对现场因公路改造而开挖杆基的情况已掌握,但未依据《电力安全工作规程》(电力线路部分)第6.2.3条制定完善、切实可行的施工“三措书”,盲目令工作人员登杆。

应吸取的事故教训:(1)线路作业人员登杆前应检查杆基,对上拔、起土等不牢固的杆塔,应先培土加固,采取临时措施后再登杆。(2)作业现场杜绝违章指挥和违章作业,对强令冒险作业应拒绝执行。(3)针对作业中的危险点(公路改造开挖而使电杆埋深不足),施工班组应经过认真勘察后,制订完善、切实可行的施工方案,防止事故发生。

针对事故应采取的预防措施:(1)认真进行作业前的现场勘察,查明作业条件、作业环境及其危险点,编制有针对性的施工“三措书”。开工前工作负责人向工作班成员交代安全措施、危险点及其注意事项,并确认每位工作班成员都已知晓。(2)加强安全意识教育,线路作业人员登杆前应认真检查杆基、拉线等,确认安全后方可登杆,对基础发生变化的杆塔必须加临时拉线或对基础采取加固措施后方可登杆作业。(3)凡施工地段有其他单位施工时,应相互交底,了解和掌握原始情况,采取有针对性的安全措施。(4)加强电力设施保护宣传,防止因开挖、取土破坏电力设施。

[案例1.4] ××电力送变电建设公司2005年7月23日500kV昭思线工程人身死亡事故

事故发生经过及原因:

2005年7月23日上午,××电力送变电建设公司一分公司500kV昭思线项目部第三施工队队长甘××填写并签发好安全工作票,由他和安全负责人陈××与四川华蓥建设工程有限公司23名施工人员进行N2058塔(B63A-30,重13.905 t)组立施工。13时10分左右,开始起吊横担,于13时40分铁塔横担起吊到位,绞磨停止牵引,控制绳调整到位后固定好。在全部工作做好后,指挥员叫地面人员固定好所有控制风绳并保持稳定。然后高空人员从地面到高空进行组装,张××、黄××、何××、阿尔××、甲拉××5名高空人员陆续到达指定位置并拴好安全带。

13时50分左右,风力变大,横担控制风绳受力增加,左侧控制风绳铁桩因受力过大,突然上拔,风绳失去控制,快速飞出,吊件铁塔横担左侧迅速向大号侧旋转摆动,快速冲击上曲臂,铁塔上、下曲臂首先从K节点处开始变形,使抱杆向大号侧快速倾斜,继而向大号侧扭倒,张××因安全带拴于曲臂伸出的主材上,坠落过程中安全带滑脱。黄××、何××、阿尔××、甲拉××4名高空人员随曲臂下坠,因安全带作用,吊于曲臂构件上。经现场人员全力施救,张××因伤势过重,于15时30分在抢救过程中死亡。18时10左右,另一名伤者甲拉××伤情发生突变,经医生抢救无效死亡。其余3人,何××小腿胫骨骨折,黄××、阿尔××腰部软组织轻度受伤。

事故暴露的主要问题及违反规程的相应条款:(1)超重起吊是发生这次事故的主要原因,事故发生时起吊的横担组件质量超过规定要求。违反《电力安全工作规程》(电力线路部分)第6.4.3条“起重机械和起重工具的工作荷重应有铭牌规定,使用时不得超出”的规定。(2)固定吊件控制风绳、起省力作用的铁桩未按技术要求布设,将控制风绳的锚桩打在松软潮湿的荞麦地里,没有采取防止锚桩上拔的措施,在连续几天下雨的情况下,土壤抗拔能力减弱,没有引起重视,也未检查出危险点。违反《电力安全工作规程》(电力线路部分)第6.4.6条“当重物吊离地面后,工作负责人应再检查各受力部位和被吊物品,无异常后方可正式起吊”的规定。(3)在突然刮狂风的情况下违章作业,风力发生突然骤变,加之吊件面积较宽,加大了起吊横担的横向受力,增加了控制风绳的受力和锚桩的上拔力,违反《电力安全工作规程》(电力线路部分)第6.1.5条的规定。(4)现场危险点辨识不充分。未充分考虑塔位周围的地质情况,没有采取有效的措施控制风险。在特殊施工环境条件下组塔施工,没有掌握气象情况,对突然发生的气候变化没有采取可靠的应急方案。(5)现场施工组织不当,现场安全员又是绞磨手,在起吊作业时无法行使安全监护的职能。违反《电力安全工作规程》(电力线路部分)第2.5.2条“专职监护人不得兼做其他工作”的规定。

应吸取的事故教训:(1)起重施工机具的使用应严格按照其工作荷重使用,不得超负荷起吊。(2)设置桩锚、铁桩时,应根据气候、雨水等情况,综合分析土壤的受力情况,选择受力良好的地方设置铁桩。(3)在杆塔上作业时应在良好的天气下进行,在工作中遇有6级以上大风及雷阵雨、冰雹、大雾、沙尘暴等恶劣天气,应停止工作。(4)对于组塔等重要作业,必须加强施工现场的安全监督,配备现场专职安全监督员,每一项目施工步骤都必须有专人负责安全监督,才能进行作业。

针对事故应采取的预防措施:(1)正确使用施工机具。在使用施工机具时,严禁超过施工机具的额定荷载。(2)在施工中加强与气象部门的联系,应结合当地天气情况,采取有针对性的措施,在遇到恶劣天气情况时,应立即停止施工。(3)在施工现场布置时,应结合当地地质情况,采取有针对性的措施,确保各施工机具受力良好。(4)凡立塔现场进行吊装作业,必须设置专门的现场安全管理人员。对于较复杂的、危险性较大的施工,必须严格按《铁塔组立作业指导书》进行,相关管理人员必须到现场监督指导。【自测题】

一、名词解释

1.电击

2.电伤

3.电烧伤

4.电烙印

5.皮肤金属化

二、填空题

1.电流对人体的伤害形式主要有__________和__________两种。

2.人体触电时,人体电阻越小,流过人体的电流__________,也就越危险。

3.电流通过人体的途径不同,对人体的伤害程度不同。经研究表明,最危险的途径是从__________。

4.人体触电方式一般有__________、__________、__________。

三、选择题

1.电力安全生产的基本方针是( )。

A.“安全生产,人人有责”

B.“安全第一、预防为主”

C.“管生产必须管安全”

D.“谁主管,谁负责”

2.电流通过人体时所造成的内部伤害称为( ),电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害称为( )。

A.电伤

B.电击

3.人体电击方式有间接接触电击和( )。

A.单相电击

B.两相电击

C.跨步电压电击

D.直接接触电击

4.引起人的感觉(如麻、刺、痛)的最小电流称为( )。

A.安全电流

B.感知电流

C.摆脱电流

D.命电流

四、判断题

1.通过人体的电流越大,人体的生理反应越明显、感觉越强烈,引起心室颤动所需要的时间越短,致命的危害就越大。 ( )

2.安全生产事故的发生是不能预测、预防和控制的。 ( )

3.电力安全事故统计资料表明,不可抗拒的外力因素是造成事故的主要因素。 ( )

4.电流对人体的伤害程度与电流流经人体的途径无关。 ( )

5.电流作用于人体时间越长,越容易引起心室颤动,危险性也就越大。 ( )

五、简答题

1.影响触电伤害的因素有哪些?

2.什么是接触电压?防止接触电压触电的基本措施是什么?

3.什么是跨步电压触电?其触电后果是什么?

六、计算题

1.对于380/220V三相四线制配电系统,相电压220V,系统接地电阻4Ω,人体电阻1700Ω,试分析发生单相触电和两相触电时流过人体的电流,并提出限制单相触电电流的有效措施。

2.某380/220V的中性点不接地三相配电系统,供电频率为50Hz,各相对地绝缘电阻可看成无限大,各相对地电容均为0.6 μF,触电者的人体电阻为2000Ω时,求发生单相触电时流过人体的电流并提出限制触电电流的有效措施。项目2人身触电及防护任务1防直接触电的技术措施

学习要点

防止人身直接接触触电的措施【基本内容】2.1 防直接接触触电措施的认识2.1.1 防止人身触电的基本措施

1)绝缘

绝缘就是用绝缘物质和材料把带电体包裹或封闭起来,以隔离带电体或不同电位的导体。

绝缘措施:改善制造工艺、定期做预防性试验、改善绝缘的工作条件(防止潮气的侵入、加强散热冷却、防止腐蚀性气体与其接触)。

绝缘配合设计合理(绝缘配合指根据设备的使用及周围环境来选择系统或设备的绝缘特性)。

2)间距

带电体与地面之间、带电体与气体设施或设备之间、带电体与带电体之间,必须保持一定的安全距离。线路安全距离(包括架空线路、低压配电线路、电缆线路安全距离)、配电装置安全距离、检修安全距离。架空导线、导线与地面或水面的最小距离见表2.1。表2.1 架空导线、导线与地面或水面的最小距离 单位:m

未经相关部门的许可,架空线路不得跨越建筑物,如需跨越,导线与建筑物应保持安全距离,见表2.2。导线与树木的最小距离,见表2.3。表2.2 导线与建筑物的最小距离表2.3 导线与树木的最小距离

几种线路同杆架设时,电力线路应位于弱电线路的上方,高压线路应位于低压线路的上方。

低压配电线路:从配电线路到用户进线处第一个支持点之间的一段架空导线称为接户线。从接户线引入室内的一段导线称为进户线。

接户线对地最小距离和低压接户线的线间最小距离分别见表2.4和表2.5。表2.4 接户线对地最小距离表2.5 低压接户线的线间最小距离

电缆线路:直埋电缆埋设深度不应小于0.7m,并应位于冻土层之下。

配电装置的安全间距:变配电装置带电体与其他带电体、接地体、各种遮拦等设施之间的最小允许距离。

A.距离指设备带电部分至接地部分和设备不同相带电部分之间的最小距离。

B.距离指设备带电部分至各种遮拦间的安全距离。

C.距离指无遮拦带电体至地面的距离。

D.距离指穿墙套管至室外路面的距离。

室内配电装置安全距离见表2.6。表2.6 室内配电装置安全距离 单位:mm

室外配电装置的最小安全净距净表2.7。表2.7 室外配电装置的最小安全净距 单位:mm注:额定电压数字后带“J”字指中性点直接接地电网。

检修距离:在低压工作中,人体或其携带工具与带电体的距离应不小于0.1m。在无遮拦操作中,人体或其携带工具与带电体之间的最小距离:10kV及以下者不应小于0.7 m;20~35kV者不应小于1m。用绝缘棒操作时,上述距离可减为0.4m和0.6m。不能满足上述要求时,应装设临时遮拦。在线路上工作时,人体或其携带工具与临近线路带电导线的最小距离:10kV及以下者不应小于1 m;35kV者不应小于2.5 m。

3)屏护

用屏护装置(遮拦、护罩、护盖、箱闸等)将带电体与外界隔离开来,以控制不安全因素。屏护装置包括遮拦、围栏、箱盖、屏护。

屏护装置必须满足以下安全条件:

①网状遮拦网眼不得大于20 mm ×20 mm,以防止工作人员在检查时将手或工具伸入遮拦内,遮拦高度一般不应低于1.7m,下部边缘距离地面不应超过0.1m。户内栅栏高度不应低于1.2m,户外不应低于1.5m。户外配电装置围墙高度不应低于2.5m。

②屏护装置都必须具有足够的机械强度和良好的耐火性能。

③金属材料制作的屏护装置,安装时必须接地或接零。

④屏护装置一般不易随便打开、拆卸或挪移,有时还应装有连锁装置,只有断开电源才能打开。

⑤屏护装置与被屏护的带电体之间保持必要的距离。

⑥根据屏护对象,在栅栏、遮拦等屏护装置上悬挂“止步,高压危险!”“禁止攀登,高压危险!”“当心触电”等标示牌。【自测题】

一、名词解释

1.绝缘

2.安全距离

3.屏护

二、填空题

1.遮拦高度一般不应低于__________,下部边缘距离地面不应超过__________。

2.几种线路同杆架设时,电力线路应位于弱电线路的__________,高压线路位于低压线路的__________。

3.防止人身直接触电的基本措施有:__________、__________以及绝缘措施。

三、小组讨论

1.确定110kV室外变压器防直接接触触电措施。

2.讨论配电设备防直接接触触电技术措施。任务2防间接触电的技术措施

学习要点

防止间接接触触电的技术措施

漏电保护器的原理【基本内容】2.2 防止人身触及意外带电体的基本措施

保护接地:把电气设备的某一金属部分通过导体与土壤间作良好的电气连接称为接地。接地装置由接地体和接地线组成。2.2.1 接地装置

接地体:埋入土壤并直接与大地土壤接触的金属导体或金属组体称为接地体。包括接地干线和接地支线。

①自然接地体:兼作接地体而埋入地下的金属管道、金属结构、钢筋混凝土地基等物件。

②人工接地体:采用钢管、角钢、扁钢、圆钢等钢材制作的埋入地中的导体。

接地装置本身是安全装置,对于防止触电事故的发生有十分重要的意义,要求必须足够的机械强度以及良好的导电能力和热稳定性。安装接地装置时,应作防腐蚀处理、埋入适当的深度(不得小于0.6m)、连接可靠、防止机械损伤。2.2.2 接地电阻

接地电阻:电流经过接地体进入大地并向周围扩散时所遇到的电阻。

接地电阻包括接地线电阻、接地体电阻、接地体与土壤间的接触电阻以及土壤中的散流电阻。流散电阻指接地电流自接地体向周围大地流散时所遇到的全部电阻。由于其中接地线电阻、接地体电阻、接触电阻相对较小,故通常近似以散流电阻作为接地电阻。2.2.3 接地的分类

1)工作接地

在正常或事故状态下,为了保证电气设备可靠运行,将电力系统中某点(如变压器的中性点)与大地作金属连接,这种接地称为工作接地。工作接地的作用:

①可以使接地故障迅速切断;

②可降低电气设备和电力线路的设计绝缘水平;

③保持系统电位的稳定性,即减轻低压系统由高压窜入低压等原因所产生的过电压的危险性。

2)保护接地

为防止电气设备外露的不带电导体意外触及带电体造成危险,将电气设备外露金属部分及其附件经保护接地线与深埋在地下的接地体紧密连接起来,称为保护接地。

3)保护接零

在中性点直接接地的系统中,把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与中性点接地系统的零线连接起来,称为保护接零。

4)重复接地

中性线或接零保护线的一点或数点与地再作金属连接称为重复接地。另外,还有防雷接地、防静电接地、屏蔽接地等。

电气保护接地的实践意义:为了保证电气设备在正常和事故情况下可靠地工作进行的接地。当电气设备的金属外壳等因带电导体而成为意外带电体时,避免其危及人身安全。2.2.4 保护接地的原理和接地方式

注意:同一系统不允许同时采用保护接地和保护接零。

保护接地的原理和接地方式:IT系统、TT系统(保护接地)、TN系统(保护接零)还包括TN-S、TN-C、TN-C-S。

1)IT系统

IT系统:所有的金属机壳都必须接地,但是电力系统不接地或者是通过阻抗接地。

其中,I为电力系统的中性点不接地或者通过阻抗(电阻器或电抗器)接地。T为电气装置的外壳(也就是所有机壳)导电部分单独接地或者通过保护导体接到电力系统的接地极装置上。

根据等效电路图2.1(b)可得:r式中 I——流经人体的电流,A;d

I——流经接地体的电流,A;d

R——接地体的接地电阻,Ω;r

R——人体电阻,Ω;

Z——电网对地阻抗,Ω;d

U——漏电外壳对地电压,V。图2.1 IT系统

未采用保护接地时设备的对地电压,即作用于人体的电压,采用保护接地后设备的对地电压dr,由于R远小于R,可见,采取保护接地后,漏电设备对地电压大大降低。一般低压系统中,接地电阻小于4Ω,触电危险可得以解除。

2)TT系统

在TT系统中,一旦发生设备碰壳短路(漏电),则接地短路电流将同时沿着设备接地体、人体与系统的接地体形成通路,保护接地电阻和人体电阻并联。此时漏电设备对地电压为所有的金属机壳都必须接地,并且该接地点不是中性点的接地点。TT系统保护原理图如图2.2所示。图2.2 TT系统保护原理图rBAR—人体电阻,Ω; R—电力系统接地电阻,Ω; R—设备接地电阻,Ω。

在220V低压系统中,采用保护接地时,加在人体上的电压为r110V,取R=1700Ω,则通过人体的电流为65mA,对人仍然是危险的。因此,保护接地在中性点接地的系统中使用不能完全保证安全,必须限制接触电压值,此时一般可采用漏电保护器或过电流保护器作附加保护。

TT系统中,保护接地降低了接触电压,但对人身还仍存在着很大的危险。因此,中性点不接地的三相三线制低压配电系统多采用IT系统,随着高灵敏度的漏电保护器的推广,现在保护接地措施也应用到了中性点直接接地的三相四线制电网中。

保护接地的适用范围:保护接地仅适合于中性点不接地的系统,在中性点接地的系统中使用不能完全保证安全。2.2.5 保护接零

采用保护接零的低压配电系统称为TN系统。保护接零:将电气设备的金属外壳和底座与电力系统的中性线相连,称为保护接零。中性点直接接地的380/220V三相四线制系统目前广泛采用保护接零作为防止间接触电的保安技术措施。

1)保护原理

一旦设备发生碰壳事故,借零线形成单相短路,漏电电流将上升为很大的短路电流,迫使线路上的保护装置迅速动作而切断电源,如图2.3所示。图2.3 TN系统保护原理图

2)保护接零的形式

TN系统根据设备金属外壳与系统的零线的连接方式不同可分为3类:TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统。(1)TN-C系统

TN-C系统俗称三相四线制系统(见图2.4)。保护零线PE和工作零线N是合为一体的,称为PEN线。

特点:由于三相负载不平衡,工作零线上有不平衡电流,对地有电压,所以与保护线所连接的电气设备金属外壳有一定的电压。如果工作零线断线,则保护接零的漏电设备外壳带电。只适用于三相负载基本平衡情况。(2)TN-S系统

N线作为工作回路专用,与设备金属外壳绝缘,而PE线作为保护专用,与设备金属外壳连接。TN-S系统具有较高的用电安全性,应大力提倡,俗称三相五线制系统(见图2.5)。图2.4 TN-C系统保护原理图

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