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第一節(jié) 電氣危險(xiǎn)因素及事故種類(lèi)
一、觸電
分為電擊和電傷。
(一)電擊(直接作用于人體)
是電流通過(guò)人體,刺激機(jī)體組織,使肌體產(chǎn)生針刺感,產(chǎn)生針刺感、壓迫感、打擊感、痙攣、疼痛、血壓異常高、昏迷、心律不齊、心室顫動(dòng)等傷害形式。會(huì)破壞心臟,肺部,神經(jīng)系統(tǒng),危及生命。
一)電擊傷害機(jī)理
當(dāng)電流作用于心臟或管理心臟和呼吸機(jī)能的腦神經(jīng)中樞時(shí),能破壞心臟等重要器官工作。
二)電流效應(yīng)的影響因素
電流對(duì)人體的傷害程度與通過(guò)人體的電流大小,種類(lèi),持續(xù)時(shí)間,通過(guò)途徑及人體狀況有關(guān)。
1 電流值
電流大小
感知電流
擺脫電流
室顫電流
成年男子:0.5-1毫安
成年5-10毫安
電流持續(xù)時(shí)間超過(guò)心臟周期時(shí)為50毫安,短于時(shí)為數(shù)百毫安,數(shù)十微安的電流直接流過(guò)心臟會(huì)導(dǎo)致致命的心室纖維性顫動(dòng)
當(dāng)持續(xù)時(shí)間短于心臟周期時(shí),室顫電流為數(shù)百毫安
、俑兄娏。
指引起感覺(jué)的最小電流。感覺(jué)為輕微針刺,發(fā)麻等。
男性約為1.1mA;女性約為0.7 mA。
、跀[脫電流。
指能自主擺脫帶電體的最大電流。超過(guò)擺脫電流時(shí),由于受刺激肌肉收縮或中樞神經(jīng)失去對(duì)手的正常指揮作用,導(dǎo)致無(wú)法自主擺脫帶電體。
男性約為16mA;女性約為10.5mA;就最小值而言,男性約為9mA;女性約為6mA。
、凼翌濍娏。
指引起心室發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)的最小電流。
心室顫動(dòng)在短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致死亡。
當(dāng)電流持續(xù)時(shí)間超過(guò)心臟周期時(shí),室顫電流僅為50 mA左右;當(dāng)持續(xù)時(shí)間短于心臟周期時(shí),室顫電流為數(shù)百mA。
當(dāng)電流持續(xù)時(shí)間小于0.1 s時(shí),只有電擊發(fā)生在心室易損期,500 mA以上乃至數(shù)A的電流才能夠引起心室顫動(dòng)。
室顫電流與電流持續(xù)時(shí)間的關(guān)系大致如圖2—1(“z”形曲線)所示。
2、電流持續(xù)時(shí)間
時(shí)間愈長(zhǎng),越容易引起心室顫動(dòng),危險(xiǎn)性就越大。
3、電流途徑
流經(jīng)心臟的電流多,電流路線短的途徑是危險(xiǎn)性最大的途徑。
最危險(xiǎn)的路徑:左手到前胸,
4、電流種類(lèi)
工頻交流電傷害程度最重。
5、個(gè)體特征
三)人體阻抗
是定量分析人體電流的重要參數(shù)之一。
電氣安全問(wèn)題考慮的基本因素
1、組成和特征
人體皮膚,血液,肌肉,細(xì)胞組織及其結(jié)合部,構(gòu)成含有電阻和電容的阻抗。皮膚電阻占很大比例。
皮膚阻抗:決定于接觸電壓、頻率、電流持續(xù)時(shí)間、接觸面積、接觸壓力、皮膚潮濕程度和溫度等。
皮膚電容很小,在工頻條件下,將人體阻抗看作純電阻。
體內(nèi)電阻:基本上可以看作純電阻,主要決定于電流途徑和接觸面積。
2、數(shù)值及變動(dòng)范圍。
干燥的情況下,人體電阻約為1000~3000歐姆;
潮濕的情況下,人體電阻約為500~800歐姆。
3、其它影響因素
接觸電壓的增大、電流強(qiáng)度及作用時(shí)間的增大、頻率的增加等因素都會(huì)導(dǎo)致人體阻抗下降。皮膚表面潮濕、有導(dǎo)電污物、傷痕、破損等也會(huì)導(dǎo)致人體阻抗降低。接觸壓力、接觸面積的增大均會(huì)降低人體阻抗。
四)電擊類(lèi)型
1、根據(jù)電擊時(shí)所觸及的帶電體是否為正常帶電狀態(tài),電擊分為直接接觸電擊和間接接觸電擊兩類(lèi)。
2、按照人體觸及帶電體的方式,電擊可分為單相電擊、兩相電擊和跨步電壓電擊三種。
1、根據(jù)電擊時(shí)所觸及的帶電體是否為正常帶電狀態(tài),電擊分為直接接觸電擊和間接接觸電擊兩類(lèi)。
(1)直接接觸電擊。指在電氣設(shè)備或線路正常運(yùn)行條件下,人體直接觸及了設(shè)備或線路的帶電部分所形成的電擊。
(2)間接接觸電擊。指在設(shè)備或線路故障狀態(tài)下,原本正常情況下不帶電的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分或設(shè)備以外的可導(dǎo)電部分變成了帶電狀態(tài),人體與上述故障狀態(tài)下帶電的可導(dǎo)電部分觸及而形成的電擊。
2、按照人體觸及帶電體的方式,電擊可分為單相電擊、兩相電擊和跨步電壓電擊三種。
觸電分類(lèi)
單相觸電:是指人體在地面或其他接地導(dǎo)體上,人體的某一部分觸及一相帶電體的觸電事故。
兩相觸電:是指人體兩處同時(shí)觸及兩相帶電體的觸電事故。
跨步電壓觸電:人在接地點(diǎn)周?chē),兩腳之間出現(xiàn)的電壓引起的觸電事故。
(二)電傷
一)電燒傷
1、電流灼傷
2、電弧燒傷
二)電烙印
三)皮膚金屬化
四)機(jī)械損傷
五)電光性眼炎
電傷是電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等對(duì)人體所造成的傷害。傷害多見(jiàn)于機(jī)體的外部,往往在機(jī)體表面留下傷痕。
電傷的危險(xiǎn)程度決定于受傷面積、受傷深度、受傷部位等。
電傷包括電燒傷、電烙印、皮膚金屬化、機(jī)械損傷、電光性眼炎等多種傷害。
(1)電燒傷。是最為常見(jiàn)的電傷。大部分觸電事故都含有電燒傷成分。電燒傷可分為電流灼傷和電弧燒傷。
1)電流灼傷。指人體與帶電體接觸,電流通過(guò)人體時(shí),因電能轉(zhuǎn)換成的熱能引起的傷害。
皮膚受到比體內(nèi)嚴(yán)中得多的灼傷。電流愈大、通電時(shí)間愈長(zhǎng)、電流途徑上的電阻愈大,則電流灼傷愈嚴(yán)重。一般發(fā)生在低壓電氣設(shè)備上。數(shù)百毫安的電流即可造成灼傷。
2)電弧燒傷。指由弧光放電造成的燒傷,是最嚴(yán)重的電傷。電弧發(fā)生在帶電體與人體之間,有電流通過(guò)人體的燒傷稱(chēng)為直接電弧燒傷;電弧發(fā)生在人體附近對(duì)人體形成的燒傷以及被熔化金屬濺落的燙傷稱(chēng)為間接電弧燒傷。
弧光放電時(shí)電流很大,能量也很大,電弧溫度高達(dá)數(shù)千度,可造成大面積的深度燒傷。嚴(yán)重時(shí)能將機(jī)體組織烘干、燒焦。電弧燒傷既可以發(fā)生在高壓系統(tǒng),也可以發(fā)生在低壓系統(tǒng)。
在低壓系統(tǒng),帶負(fù)荷(尤其是感性負(fù)荷)拉開(kāi)裸露的閘刀開(kāi)關(guān)時(shí),產(chǎn)生的電弧會(huì)燒傷操作者的手部和面部;當(dāng)線路發(fā)生短路,開(kāi)啟式熔斷器熔斷時(shí),熾熱的金屬微粒飛濺出來(lái)會(huì)造成灼傷;誤操作引起短路也會(huì)導(dǎo)致電弧燒傷等。在高壓系統(tǒng),由于誤操作,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧,造成嚴(yán)重的燒傷;人體過(guò)分接近帶電體,其間距小于放電距離時(shí),直接產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧,造成電弧燒傷。
(2)電烙印。指電流通過(guò)人體后,在皮膚表面接觸部位留下與接觸帶電體形狀相似的斑痕,如同烙印。斑痕處皮膚呈現(xiàn)硬變,表層壞死,失去知覺(jué)。
(3)皮膚金屬化。是由高溫電弧使周?chē)饘偃刍、蒸發(fā)并飛濺滲透到皮膚表層內(nèi)部所造成的。受傷部位呈現(xiàn)粗糙、張緊,可致局部壞死。
(4)機(jī)械損傷。多數(shù)是由于電流作用于人體,使肌肉產(chǎn)生非自主的劇烈收縮所造成的。。
(5)電光性眼炎。其表現(xiàn)為角膜和結(jié)膜發(fā)炎;」夥烹姇r(shí)的紅外線、可見(jiàn)光、紫外線都會(huì)損傷眼睛。在短暫照射的情況下,引起電光眼的主要原因是紫外線。
二、電氣火災(zāi)和爆炸
電氣火災(zāi)爆炸是由電氣引燃源引起的火災(zāi)和爆炸。電氣裝置在運(yùn)行中產(chǎn)生的危險(xiǎn)溫度、電火花和電弧是電氣引燃源主要形式。
(一)電氣引燃源
一)危險(xiǎn)溫度
1、短路
電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)熱和溫度都限制在一定范圍內(nèi),但在異常情況下可能產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。
(1)短路。發(fā)生短路時(shí),電流增大為正常時(shí)的數(shù)倍乃至數(shù)十倍,而產(chǎn)生的熱量又與電流的平方成正比,使得溫度急劇上升,產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。雷電放電電流極大,有類(lèi)似短路電流但比短路電流更為強(qiáng)烈的熱效應(yīng),也可產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。
2、過(guò)載
①電氣線路或設(shè)備設(shè)計(jì)選型不合理,或沒(méi)有考慮足夠的裕量,以致在正常使用情況下出現(xiàn)過(guò)熱。
、陔姎庠O(shè)備或線路使用不合理,負(fù)載超過(guò)額定值或連續(xù)使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),超過(guò)線路或設(shè)備的設(shè)計(jì)能力,由此造成過(guò)熱。
③設(shè)備故障運(yùn)行造成設(shè)備和線路過(guò)負(fù)載,如三相電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行或三相變壓器不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行均可能造成過(guò)負(fù)載。
、茈姎饣芈分C波能使線路電流增大而過(guò)載。
3、漏電
接地電流和集中在某一點(diǎn)的漏電電流,可引起局部發(fā)熱,產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。
4、接觸不良
不可拆卸的接點(diǎn)連接不牢、焊接不良或接頭處夾有雜物,可拆卸的接頭連接不緊密或由于振動(dòng)而松動(dòng),可開(kāi)閉的觸頭沒(méi)有足夠的接觸壓力或表面粗糙不平等,均可能增大接觸電阻,產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。特別是不同種類(lèi)金屬連接處,由于二者的理化性能不同,連接將逐漸惡化,產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。
5、鐵心過(guò)熱
電氣設(shè)備鐵芯短路、線圈電壓過(guò)高、通電后不能吸合,可產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。
6、散熱不良
電氣設(shè)備散熱油管堵塞、通風(fēng)道堵塞、安裝位置不當(dāng)、環(huán)境溫度過(guò)高或距離外界熱源太近,使散熱失效,可產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。
7、機(jī)械故障
電動(dòng)機(jī)、接觸器被卡死,電流增加數(shù)倍,可產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。
8、電壓異常
電壓過(guò)高,除使鐵芯發(fā)熱增加外,對(duì)于恒電阻負(fù)載,還會(huì)使電流增大,增加發(fā)熱;電壓過(guò)低,除使電磁鐵吸合不牢或吸合不上外,對(duì)于恒功率負(fù)載,還會(huì)使電流增大,增加發(fā)熱。兩種情況都可產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。
9、電熱器具和照明器具
電熱器具和照明器具的工作溫度較高。電爐電阻絲的工作溫度達(dá)800℃,電熨斗和電烙鐵的工作溫度達(dá)500~600℃,100W白熾燈泡表面溫度達(dá)170~220℃,1000W鹵鎢燈表面溫度達(dá)500~800℃等。白熾燈泡燈絲溫度高達(dá)2000~3000℃
10、電磁輻射能量
二)電火花和電弧
⊙工作電火花及電弧
⊙事故電火花及電弧
電火花是電極間的擊穿放電;大量電火花匯集起來(lái)即構(gòu)成電弧。電弧溫度高達(dá)10000℃。電火花和電弧不僅能引起可燃物燃燒,還能使金屬熔化、飛濺,構(gòu)成二次引燃源。
電火花分為工作火花和事故火花。工作火花指電氣設(shè)備正常工作或正常操作過(guò)程中產(chǎn)生的電火花。例如,刀開(kāi)關(guān)、斷路器、接觸器、控制器接通和斷開(kāi)線路時(shí)會(huì)產(chǎn)生電火花;插銷(xiāo)拔出或插入時(shí)產(chǎn)生的火花;直流電動(dòng)機(jī)的電刷與換向器的滑動(dòng)接觸處、繞線式異步電動(dòng)機(jī)的電刷與滑環(huán)的滑動(dòng)接觸處也會(huì)產(chǎn)生電火花等。
事故火花是線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)的電火花,包括短路、漏電、松動(dòng)、接地、斷線、分離時(shí)形成的電火花及變壓器、多油斷路器等高壓電氣設(shè)備絕緣表面發(fā)生的閃絡(luò)等。事故火花還包括由外部原因產(chǎn)生的雷電火花、靜電火花、電磁感應(yīng)火花等。
(二)、電氣裝置及電氣線路發(fā)生燃爆
一)油浸式變壓器火災(zāi)爆炸
二)電動(dòng)機(jī)著火
三)電纜火災(zāi)爆炸
⊙電纜絕緣損壞
⊙電纜頭故障使絕緣物自燃
⊙電纜接頭存在隱患
⊙堆積在電纜上的粉塵起火
⊙可燃?xì)怏w從電纜溝竄入變、配電室
⊙電纜起火形成蔓延
(二)、電氣裝置及電氣線路發(fā)生燃爆
(1)油浸式變壓器火災(zāi)爆炸
變壓器油箱內(nèi)充有大量的用于散熱、絕緣、防止內(nèi)部元件和材料老化以及內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)熄滅電弧作用的絕緣油。
變壓器油的閃點(diǎn)在130~140攝氏度之間。
變壓器發(fā)生故障時(shí),在高溫或電弧的作用下,變壓器內(nèi)部故障點(diǎn)附近的絕緣油和固態(tài)有機(jī)物發(fā)生分解,產(chǎn)生易燃?xì)怏w。
如故障持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),易燃?xì)怏w愈來(lái)愈多,使變壓器內(nèi)部壓力急劇上升,若安全保護(hù)裝置(氣體繼電器、防爆管等)未能有效動(dòng)作時(shí),會(huì)導(dǎo)致油箱炸裂,發(fā)生噴油燃燒。燃燒會(huì)隨著油流的蔓延而擴(kuò)展,形成更大范圍的火災(zāi)危害。
多油斷路器等充油設(shè)備也可能發(fā)生爆炸。
(2)電動(dòng)機(jī)著火
異步電動(dòng)機(jī)的火災(zāi)危險(xiǎn)性是由于其內(nèi)部和外部的諸如制造工藝和操
作運(yùn)行等種種原因造成的。其原因主要有:電源電壓波動(dòng)、頻率過(guò)低;電機(jī)運(yùn)行中發(fā)生過(guò)載、堵轉(zhuǎn)、掃膛(轉(zhuǎn)子與定子相碰);電機(jī)絕緣破壞,發(fā)生相間、匝間短路;繞組斷線或接觸不良;以及選型和啟動(dòng)方式不當(dāng)?shù)取?/P>
三相異步電動(dòng)機(jī)如果發(fā)生某相斷線,則形成了缺相運(yùn)行。此時(shí),電動(dòng)機(jī)繞組中的電流會(huì)明顯上升,但又達(dá)不到保護(hù)電動(dòng)機(jī)的熔斷器的熔斷電流值。因此,大電流長(zhǎng)時(shí)間作用引起定子繞組過(guò)熱,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀。
異步電動(dòng)機(jī)形成引燃的主要部位是繞組、鐵心和軸承以及引線。其原因既有電氣方面的原因也有機(jī)械方面的原因。
(3)電纜火災(zāi)爆炸
當(dāng)導(dǎo)線電纜發(fā)生短路、過(guò)載、局部過(guò)熱、電火花或電弧等故障狀態(tài)時(shí),所產(chǎn)生的熱量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常狀態(tài);馂(zāi)案例表明,有的絕緣材料是直接被電火花或電弧引燃;有的絕緣材料是在高溫作用下,發(fā)生自燃;有的絕緣材料是在高溫作用下,加速了熱老化進(jìn)程,導(dǎo)致熱擊穿短路,產(chǎn)生的電弧,將其引燃。
電纜火災(zāi)的常見(jiàn)起因如下:
1)電纜絕緣損壞。運(yùn)輸過(guò)程或敷設(shè)過(guò)程中造成了電纜絕緣的機(jī)械損傷、運(yùn)行中的過(guò)載、接觸不良、短路故障等都會(huì)使絕緣損壞,導(dǎo)致絕緣擊穿而發(fā)生電弧。
2)電纜頭故障使絕緣物自燃。施工不規(guī)范,質(zhì)量差,電纜頭不清潔等降低了線間絕緣。
3)電纜接頭存在隱患。電纜接頭的中間接頭因壓接不緊、焊接不良和接頭材料選擇不當(dāng),導(dǎo)致運(yùn)行中接頭氧化、發(fā)熱、流膠;結(jié)緣劑質(zhì)量不合格,灌注時(shí)盒內(nèi)存有空氣,電纜盒密封不好,進(jìn)入了水或潮氣等,都會(huì)引起絕緣擊穿,形成短路設(shè)置發(fā)生爆炸。
4)堆積在電纜上的粉塵起火。積粉不清掃,可燃性粉塵在外界高溫或電纜過(guò)負(fù)荷時(shí),在電纜表面的高溫作用下,發(fā)生自燃起火。
5)可燃?xì)怏w從電纜溝竄入變、配電室。電纜溝與變、配電室的連通處未采取嚴(yán)密封堵措施,可燃?xì)怏w通過(guò)電纜溝竄入變、配電室,引起火災(zāi)爆炸事故。
6)電纜起火形成蔓延。電纜受外界,引火源作用一旦起火,火焰沿電纜延燃,使危害擴(kuò)大。電纜在著火的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,對(duì)在場(chǎng)人員造成威脅。
三、雷電危害
(一)雷電種類(lèi)
1)直擊雷。雷云與大地目標(biāo)之間的一次或多次放電稱(chēng)為對(duì)地閃擊。閃擊直接擊于建筑物、其他物體、大地或外部防雷裝置上,產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力者稱(chēng)為直擊雷。
直擊雷的每次放電過(guò)程包括先導(dǎo)放電、主放電、余光三個(gè)階段。每次雷擊有三四個(gè)沖擊至數(shù)十個(gè)沖擊。一次直擊雷的全部放電時(shí)間一般不超過(guò)500ms。
2)閃電感應(yīng)。閃電發(fā)生時(shí),在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生
產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng),它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花放電。
a.閃電靜電感應(yīng)。是由于帶電積云存架空線路導(dǎo)線或其他高大導(dǎo)體上感應(yīng)出大量與雷云帶電極性相反的電荷,在帶電積云與其他客體放電后,感應(yīng)電荷失去束縛,如沒(méi)有就近泄入地中就會(huì)以大電流、高電壓沖擊波的形式,沿線路導(dǎo)線或?qū)w傳播。
b.閃電電磁感應(yīng)。是由于雷電放電時(shí),迅速變化的雷電流在其周?chē)臻g產(chǎn)生瞬變的強(qiáng)電磁場(chǎng),使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢(shì)..
3)球雷。球雷是雷電放電時(shí)形成的發(fā)紅光、橙光、白光或其他顏色光的火球。球雷應(yīng)當(dāng)是一團(tuán)處在特殊狀態(tài)下的帶電氣體。
直擊雷和閃電感應(yīng)都能在架空線路、電纜線路或金屬管道上產(chǎn)生沿線路或管道的兩個(gè)方向迅速傳播的閃電電涌(即雷電波)侵入。 雷電參數(shù)
(二)雷電的危害形式
雷電具有雷電流幅值大、雷電流陡度大、沖擊性強(qiáng)、沖擊過(guò)電壓高的特點(diǎn)。
雷電具有電性質(zhì)、熱性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)等三方面的破壞作用。
1)電性質(zhì)的破壞作用。
破壞高壓輸電系統(tǒng),毀壞發(fā)電機(jī)、電力變壓器等電氣設(shè)備的絕緣,燒斷電線或劈裂電桿,造成大規(guī)模停電事故;絕緣損壞可能引起短路,導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事故;二次放電的電火花也可能引起火災(zāi)或爆炸,二次放電也可能造成電擊,傷害人命;形成接觸電壓電擊和跨步電壓導(dǎo)致觸電事故;雷擊產(chǎn)生的靜電場(chǎng)突變和電磁輻射,干擾電視電話通訊,甚至使通訊中斷;雷電也能造成飛行事故。
2)熱性質(zhì)的破壞作用。直擊雷放電的高溫電弧能直接引燃鄰近的可燃物;巨大的雷電流通過(guò)導(dǎo)體能夠燒毀導(dǎo)體;使金屬熔化、飛濺引發(fā)火災(zāi)或爆炸。球雷侵入可引起火災(zāi)。
3)機(jī)械性質(zhì)的破壞作用。通過(guò)被擊物,使被擊物縫隙中的氣體劇烈膨脹,縫隙中的水分也急劇蒸發(fā)汽化為大量氣體,導(dǎo)致被擊物破壞或爆炸。
(三)雷電危害的事故后果
1、火災(zāi)和爆炸
2、觸電
3、設(shè)備和設(shè)施毀壞
4、大規(guī)模停電
(四)雷電參數(shù)
雷電參數(shù)主要有雷暴日、雷電流幅值、雷電流陡度、沖擊過(guò)電壓等。
1) 雷暴日。只要一天之內(nèi)能聽(tīng)到雷聲的就算一個(gè)雷暴日。
年雷暴日數(shù)用來(lái)衡量雷電活動(dòng)的頻繁程度。
雷暴日通常指一年內(nèi)的平均雷暴日數(shù),即年平均雷暴日,單位d/a。
雷暴日數(shù)愈大,說(shuō)明雷電活動(dòng)愈頻繁。
我國(guó)把年平均雷暴口不超過(guò)15 d/a的地區(qū)劃為少雷區(qū),超過(guò)40 d/a劃為多雷區(qū)。
2)雷電流幅值。指雷云主放電時(shí)沖擊電流的最大值。雷電流幅值可達(dá)數(shù)十千安至數(shù)百千安。
3)雷電流陡度。指雷電流隨時(shí)間上升的速度。
雷電流沖擊波波頭陡度可達(dá)50 kA/s,平均陡度約為30 kA/s。雷電流陡度越大,對(duì)電氣設(shè)備造成的危害也越大。
4)雷電沖擊過(guò)電壓。直擊雷沖擊過(guò)電壓很高,可達(dá)數(shù)千千伏。
四、靜電危害
(一)靜電的危害形式和事故后果
靜電危害是由靜電電荷或靜電場(chǎng)能量引起的。
在生產(chǎn)工藝過(guò)程中以及操作人員的操作過(guò)程中,某些材料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、接觸與分離等原因?qū)е铝讼鄬?duì)靜止的正電荷和負(fù)電荷的積累,即產(chǎn)生了靜電。
其電壓可能高達(dá)數(shù)十千伏以上
靜電的危害形式和事故后果有以下幾個(gè)方面:
1、在有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)所,靜電放電火花會(huì)成為可燃性物質(zhì)的點(diǎn)火源,造成爆炸和火災(zāi)事故。
2、人體因受到靜電電擊的刺激,可能引發(fā)二次事故,如墜落、跌傷等。
3、某些生產(chǎn)過(guò)程中,靜電的物理現(xiàn)象會(huì)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生妨礙,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不良,電子設(shè)備損壞。
(二)靜電特性
一)靜電的產(chǎn)生
只要兩種物質(zhì)緊密接觸而后再分離時(shí),就可能產(chǎn)生靜電。
靜電的產(chǎn)生是同接觸電位差和接觸面上的雙電層直接相關(guān)的。
1)靜電的起電方式
①接觸一分離起電。兩種物體接觸,其間距離小于25×10-8cm時(shí),由于不同原子得失電子的能力不同,不同原子外層電子的能級(jí)不同,其間即發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移。因此.界面兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)大小相等、極性相反的兩層電荷。這兩層電荷稱(chēng)為雙電層,其間的電位差稱(chēng)為接觸電位差。根據(jù)雙電層和接觸電位差的理論,可以推知兩種物質(zhì)緊密接觸再分離時(shí),即可能產(chǎn)生靜電。
、谄茢嗥痣姟2牧掀茢嗪竽茉诤暧^范圍內(nèi)導(dǎo)致正、負(fù)電荷的分離,即產(chǎn)生靜電。這種起電稱(chēng)為破斷起電。固體粉碎、液體分離過(guò)程的起電屬于破斷起電。
③感應(yīng)起電。例舉一種典型的感應(yīng)起電過(guò)程。假設(shè)一導(dǎo)體A為帶有負(fù)電荷的帶電體,另有一導(dǎo)體B與一接地體相連時(shí),在帶電體A的感應(yīng)下,B的端部出現(xiàn)正電荷,B由于接地,其對(duì)地電位仍然為零;而當(dāng)B離開(kāi)接地體時(shí),B成為了帶正電荷帶電體。
、茈姾蛇w移。當(dāng)一個(gè)帶電體與一個(gè)非帶電體接觸時(shí),電荷將發(fā)生遷移而使非帶電體帶電。例如,當(dāng)帶電霧滴或粉塵撞擊導(dǎo)體時(shí),便會(huì)產(chǎn)生電荷遷移;當(dāng)氣體離子流射在不帶電的物體上時(shí),也會(huì)產(chǎn)生電荷遷移。
2)固體靜電
可用雙電層和接觸電位差的理論來(lái)解釋。雙電層上的接觸電位差是極為有限的,而固體靜電電位可高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏以上,其原因在于電容的變化。
橡膠、塑料、纖維等行業(yè)工藝過(guò)程中的靜電高達(dá)數(shù)十千伏,甚至數(shù)百千伏,如不采取有效措施,很容易引起火災(zāi)。
3)人體靜電
人體靜電引發(fā)的放電是釀成靜電災(zāi)害的重要原因之一。人體靜電的產(chǎn)生主要由摩擦、接觸一分離和感應(yīng)所致。
4)粉體靜電
粉體實(shí)質(zhì)是處在微小顆粒狀態(tài)下的固體,其靜電的產(chǎn)生也符合雙電層的基本原理。
當(dāng)粉體物料被研磨、攪拌、篩分或處于高速運(yùn)動(dòng)時(shí),由于粉體顆粒與顆粒之間及粉體顆粒與管道壁、容器壁或其他器具之間的碰撞、摩擦,或因粉體破斷等都會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的靜電。
5)液體靜電
液體在流動(dòng)、過(guò)濾、攪拌、噴霧、噴射、飛濺、沖刷、灌注和劇烈晃動(dòng)等過(guò)程中,由于靜電荷的產(chǎn)生速度高于靜電荷的泄漏速度,從而積聚靜電荷,可能產(chǎn)生十分危險(xiǎn)的靜電。
6)蒸氣和氣體靜電
蒸氣或氣體在管道內(nèi)高速流動(dòng),以及由閥門(mén)、縫隙高速?lài)姵鰰r(shí)也會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的靜電。
類(lèi)似液體,蒸氣產(chǎn)生靜電也是由于接觸、分離和分裂等原因產(chǎn)生的。完全純凈的氣體即使高速流動(dòng)或高速?lài)姵鲆膊粫?huì)產(chǎn)生靜電,但由于氣體內(nèi)往往含有灰塵、鐵末、液滴、蒸氣等固體顆;蛞后w顆粒,正是這些顆粒的碰撞、摩擦、分裂等過(guò)程產(chǎn)生了靜電。例如,噴漆的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是將含有大量雜質(zhì)的氣體高速?lài)姵,就?huì)伴隨比較強(qiáng)的靜電產(chǎn)生。
(2)靜電的消散
中和與泄漏是靜電消失的兩種主要方式,前者主要是通過(guò)空氣發(fā)生的;后者主要是通過(guò)帶電體本身及其相連接的其他物體發(fā)生的。
1)靜電中和。中和是極為緩慢的,一般不會(huì)被覺(jué)察到。帶電體上的靜電通過(guò)空氣迅速的中和發(fā)生在放電時(shí)。
2)靜電泄漏。表面泄漏和內(nèi)部泄漏是絕緣體上靜電泄漏的兩種途徑。靜電表面泄漏過(guò)程其泄漏電流遇到的是表面電阻;靜電內(nèi)部泄漏過(guò)程其泄漏電流遇到的是體積電阻。
(3)靜電的影響因素
1)材質(zhì)和雜質(zhì)的影響
一般情況下,雜質(zhì)有增加靜電的趨勢(shì)。但如雜質(zhì)能降低原有材料的電阻率,加入雜質(zhì)則有利于靜電的泄漏。
液體內(nèi)含有高分子材料(如橡膠、瀝青)的雜質(zhì)時(shí),會(huì)增加靜電的產(chǎn)生。
液體內(nèi)含有水分時(shí),在液體流動(dòng)、攪拌或噴射過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生靜電。液體內(nèi)水珠的沉降過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生靜電。如果油罐或油槽底部積水,經(jīng)攪動(dòng)后可能由靜電引發(fā)爆炸事故。
2)工藝設(shè)備和工藝參數(shù)的影響
接觸面積愈大,產(chǎn)生靜電愈多,接觸壓力愈大或摩擦愈強(qiáng)烈,會(huì)增加電荷的分離,以致產(chǎn)生較多的靜電。工藝速度越高,產(chǎn)生的靜電越強(qiáng)。
下列是容易產(chǎn)生和積累靜電典型工藝過(guò)程:
、偌垙埮c輥軸摩擦、傳動(dòng)皮帶與皮帶輪或輥軸摩擦等;橡膠的碾制、塑料壓制、上光等;塑料的擠出、賽璐珞的過(guò)濾等。
、谕w物質(zhì)的粉碎、研磨過(guò)程;粉體物料的篩分、過(guò)濾、輸送、干燥過(guò)程;懸浮粉塵的高速運(yùn)動(dòng)等。
、墼诨旌掀髦懈鞣N高電阻率物質(zhì)的攪拌。
④高電阻率液體在管道中流動(dòng)且流速超過(guò)1m/s;液體噴出管口;液體注入容器發(fā)生沖擊、沖刷和飛濺等。
、菀夯瘹怏w、壓縮氣體或高壓蒸氣在管道中流動(dòng)和由管口噴出,如從氣瓶放出壓縮氣體、噴漆等。
五、射頻電磁場(chǎng)危害
射頻指無(wú)線電波的頻率或者相應(yīng)的電磁振蕩頻率,泛指100kHz以上的頻率。射頻傷害是由電磁場(chǎng)的能量造成的。射頻電磁場(chǎng)的危害主要有:
(一)在射頻電磁場(chǎng)作用下,人體因?yàn)槲蛰椛淠芰繒?huì)受到不同程度的傷害,可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能障礙,出現(xiàn)神經(jīng)衰弱癥候群等臨床癥狀;可造成植物神經(jīng)紊亂,出現(xiàn)心率或血壓異常,如心動(dòng)過(guò)緩、血壓下降或心動(dòng)過(guò)速、高血壓等;可引起眼睛損傷造成晶體渾濁,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)斂白內(nèi)障;可使睪丸發(fā)生功能失常,造成暫時(shí)或永久的不育癥,并可能使后代產(chǎn)生疾患;可造成皮膚表層灼傷或深度灼傷等。
(二)在高強(qiáng)度的射頻電磁場(chǎng)作用下,可能產(chǎn)生感應(yīng)放電,會(huì)造成電引爆器件發(fā)生意外引爆。
感應(yīng)放電對(duì)具有爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)所來(lái)說(shuō)是一個(gè)不容忽視的危險(xiǎn)因素。此外,當(dāng)受電磁場(chǎng)作用感應(yīng)出的感應(yīng)電壓較高時(shí),會(huì)給人以明顯的電擊。
六、電氣裝置故障危害
電氣裝置故障危害是由于電能或控制信息在傳遞、分配、轉(zhuǎn)換過(guò)程中失去控制而產(chǎn)生的。
斷路、短路、異常接地、漏電、誤合閘、誤掉閘、電氣設(shè)備或電氣元件損壞、電子設(shè)備受電磁干擾而發(fā)生誤動(dòng)作、控制系統(tǒng)硬件或軟件的偶然失效等都屬于電氣裝置故障。
其主要危害一定條件下會(huì)引發(fā)或轉(zhuǎn)化為造成人員傷亡及重大財(cái)產(chǎn)損失的事故:
l、引起火災(zāi)和爆炸
2、異常帶電
電氣系統(tǒng)中,原本不帶電的部分因電路故障而異常帶電,可導(dǎo)致觸電事故發(fā)生。例如電氣設(shè)備因絕緣不良產(chǎn)生漏電,使其金屬外殼帶電;高壓故障接地時(shí),在接地處附近呈現(xiàn) 出較高的跨步電壓,形成觸電的危險(xiǎn)條件。
3、異常停電
異常停電在某些特定場(chǎng)合會(huì)造成設(shè)備損壞和人身傷亡。如正在澆注鋼水的吊車(chē),因驟 然停電而失控,導(dǎo)致鋼水灑出引起人身傷亡事故,形成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
4、安全相關(guān)系統(tǒng)失效
在過(guò)程工業(yè)如石化、化工領(lǐng)域,基于電氣/電子/可編程電子(E/E/PE)技術(shù)的安全相關(guān)系統(tǒng),如緊急剎車(chē)(ESD)系統(tǒng),用于對(duì)過(guò)程工業(yè)實(shí)施安全關(guān)鍵控制。如果因故障,安全相關(guān)系統(tǒng)在需要應(yīng)急動(dòng)作時(shí)不能實(shí)現(xiàn)所要求的安全功能,將會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)事故發(fā)生。
一級(jí)建造師二級(jí)建造師消防工程師造價(jià)工程師土建職稱(chēng)房地產(chǎn)經(jīng)紀(jì)人公路檢測(cè)工程師建筑八大員注冊(cè)建筑師二級(jí)造價(jià)師監(jiān)理工程師咨詢(xún)工程師房地產(chǎn)估價(jià)師 城鄉(xiāng)規(guī)劃師結(jié)構(gòu)工程師巖土工程師安全工程師設(shè)備監(jiān)理師環(huán)境影響評(píng)價(jià)土地登記代理公路造價(jià)師公路監(jiān)理師化工工程師暖通工程師給排水工程師計(jì)量工程師
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人力資源考試教師資格考試出版專(zhuān)業(yè)資格健康管理師導(dǎo)游考試社會(huì)工作者司法考試職稱(chēng)計(jì)算機(jī)營(yíng)養(yǎng)師心理咨詢(xún)師育嬰師事業(yè)單位教師招聘公務(wù)員公選考試招警考試選調(diào)生村官
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