- 用电安全技术(第三版)
- 崔政斌 范拴红编著
- 4893字
- 2021-12-17 20:13:43
第一节 用电安全的任务和特点
电气安全技术是人们在生产和生活实践中发展起来的。现代科学技术的发展带来了更先进的电气安全技术措施。以防止触电事故为例,接地、绝缘、间隔都是传统的安全措施,直到现在这些措施仍然是有效的、可行的,但是随着自动化元件和电子元件的广泛应用,出现的漏电保护装置又为防止触电事故及其他事故提供了新的途径。另外,新技术的应用也伴生出一些新的用电安全问题,如电磁场安全问题和静电安全问题等。因此,电气安全技术既有其古老的一面,又有不断向更高水平发展的、生命力极强的特征。
“电”作为一种物理现象,被人们利用的途径主要有两条:一条是用作能源;另一条是作为信息的载体。因此,电气安全是包括电力、通信、自动控制等在内的诸多技术领域所共同面临的问题,这使它具有了广泛性和基础性特征。同时,电气安全又涉及材料的选用,设备的制造、设计、施工、安装、调试、运行、维护等诸多环节,这又使它具有了系统性和综合性特征。
一、电能与电气安全
电能是一种现代的能源,它广泛应用于工农业生产和人们生活的各个方面,对促进国民经济的发展和改善人民生活质量均起着重要的作用,一个国家的经济越发达,现代化水平越高,对电力的需求量就越大。
电能是一种十分重要的二次能源,它是由蕴藏于自然界中的煤、石油、水力、天然气、核燃料等一次能源转换而来的。同时,电能也可以转换为机械能、光能、热能等其他形式的能量供人们使用。电能的生产和使用具有其他能源不可比拟的优点,它转换容易,可以远距离输送,能灵活、方便地进行控制,生产成本低,对环境污染低等。因此,电能已成为工业、农业、交通运输、国防科技及人民生活等各方面不可缺少的能源。
电力工业的发展水平是一个国家经济发达程度的重要标志。电力工业在我国国民经济中占有十分重要的地位,是国民经济重要的基础工业,也是国民经济发展战略中的重点和先行产业。电力工业必须优先于其他工业部门的发展而发展,其建设和发展的速度必须高于国民经济生产总值的增长速度。只有这样,国民经济各部门才能够快速而稳定地发展,这是社会的进步、综合国力的增强和人民物质文化生活现代化的需要。“科技要发展,电力要先行。”可以看出,电能在国民经济和人民日常生活中具有重要作用。
电能作为动力,能不断提高工农业生产的机械化、自动化程度,有效促进国民经济各部门的技术改造,大幅度提高劳动生产率。利用电能,还可以保证产品质量的稳定性,改善劳动者的劳动条件,为劳动者提供清洁和安全的环境。电能也是提高人民生活水平和建设物质文明、精神文明的工具。现今,我国电化教育和家用电器已经普及,特别是互联网及设备的普及,使人民的生活用电越来越多。电能的广泛应用,改变了科学技术的状况,加速了科学技术的发展。
人们在用电的同时,会遇到各种各样的安全问题。电能是由一次能源转换得来的二次能源,在应用这种能源时,如果处理不当,在其输送、控制、驱动过程中会遇到障碍,即会发生事故,严重的事故将导致身体伤害和重大经济损失,特别是电气火灾事故损失较为严重。
大部分电气安全问题是电力工业发展的过程中提出来的。人们通过对大量生产安全事故的调查分析发现,生产安全事故的95%由设备故障引起,其中电气设备故障占89%,绝大多数生产安全事故的原因归结为设备管理问题。据《中国火灾统计年鉴》统计,我国因电气故障引发的火灾在所有火灾事故中所占比例高达30%,在重特大火灾中甚至占到52%以上,并且逐年攀升。电气火灾已成为各类火灾事故中的头号杀手!这在建筑领域表现得尤为突出,主要源于:一是随着建筑用电负荷的持续增长,线路长期过载运行、绝缘老化、接点松动等导致的短路、漏电、过温类故障在所难免,突然断电、电气爆炸、电气火灾等电气安全事故必然日益增多;二是普遍缺乏电气设备运行管理有效技术手段,依然以传统的人工巡检为主,漏检多,效果差。比如,实际运行中的低压抽屉柜、高压开关柜根本无法打开检查,楼层配电箱(柜)有些由于安装位置的限制无法方便检查,电缆沟、电缆桥架由于盖板和封堵设施的存在也很难检查,存在很多盲区,这往往是设备过载或接头松动而温度异常、绝缘老化破损漏电等故障的高发区。
同时,建筑作为耗能大户,能源监管容易出现漏洞,节能工作缺乏系统性指导和数据依托。例如:有表计量的单位大多未设能源管理系统,为实现内部考核依赖手工抄表,各科室、楼层用电量统计误差大,造成管理困难。解决建筑的能耗管理问题、分析其能耗特性、挖掘建筑的节能潜力已迫在眉睫。
在一些非用电场所或电路正常的情况下,电能的释放也会造成灾害。例如雷电、静电、电磁场危害等方面的安全工作也是不容忽视的。总之,灾害是由能量造成的,由电流的能量或静电荷的能量造成的事故属于电气事故。人们在研究和利用电能的同时,必须研究电气事故发生原因,防止各种电气事故的发生,使电更好地为人类的生产、生活和生存服务。
二、电气安全技术的基本任务
电气安全技术是以安全为目标、以电气为研究领域的应用学科,是安全领域中直接与电气相关联的科学技术与管理工程,这门学科不单独讨论用电或电气设备,而是将二者都包含在其中。电气安全的基本内容包括两个方面:一方面是研究各种电气事故,研究其机理、原因、构成、特点、规律和防护措施。电气事故不仅仅是触电事故、雷击、静电危害、电磁场伤害、电气火灾爆炸,其他危及人身安全的线路故障和设备故障也属于电气事故。另一方面是研究用电气的方法解决各种安全问题,即研究运用电气监测、电气检查和电气控制的方法来评价系统的安全性或获得必要的安全条件。电气安全具有抽象性、广泛性、综合性的特点。
随着人类对电力能源的重视与不断应用,电力设施与设备已与现代人类的工作与生活密不可分,电力甚至成为现代各行各业发展的基础与前提。但不可否认的是,由于种种原因,电力能源在带给人们工作与生活便利的同时,由电气设备产生的问题也给人类的生产与生活带来不少烦恼与损失,有时甚至表现为灾难。因此,电气安全不仅成为各国电气操作与维护人员消除安全生产隐患、防止伤亡事故、保障职工健康及顺利完成各项任务的重要工作内容,也成为电气专业工作者首要面临并着力解决的课题。
1.工作任务
(1)研究各种电气事故及其发生的机理、原因、规律、特点和防护措施。
(2)研究运用电气方法,即电气监测、电气检查和电气控制等方法来评价电力系统的安全性和解决生产中用电的安全问题。
2.工作内容
(1)研究并采取各种有效的安全技术措施。电气事故统计资料表明,由于电气设备的结构有缺陷,安装质量不佳,不能满足安全要求而造成的事故所占比例很大。因此,为了确保人身和设备安全,在安全技术方面对电气设备有以下要求:
①对裸露于地面和人体容易触及的带电设备,应采取可靠的防护措施。
②设备的带电部分与地面及其他带电部分应保持一定的安全距离。
③易产生过电压的电力系统,应有避雷针、避雷线、避雷器、保护间隙等过程电压保护装置。
④低压电力系统应有接地、接零保护装置。
⑤对高压用电设备应采取装设高压熔断器和断路器等不同类型的保护措施;对低压用电设备应采取相应的低压电气保护措施进行保护。
⑥在电气设备的安装地点应设安全标志。
⑦根据某些电气设备的特性和要求,应采取特殊的安全措施。
(2)研究并推广先进的电气安全技术,提高电气安全水平。
(3)制定并贯彻安全技术标准和安全技术规程。
(4)建立并执行各种安全管理制度。
(5)开展有关电气安全思想和电气安全知识的教育工作。
(6)分析事故实例,从中找出事故原因和规律。
三、电气安全技术的特点
1.周密性
任何一项安全技术的产生都有着严格细致的过程,不得有任何疏忽,任何一种可能都必须考虑并做好试验,以保证技术的可靠周密,否则将会带来不可估量的损失。
2.完整性
电气安全技术是一个非常完整的体系,不仅包括电气本身的各种安全技术,而且还包括用电气技术去保证其他方面安全的各项技术。同时,这些方面都完整无缺、滴水不漏且面面俱到,从安全组织管理、技术手段到人员素质、产品质量以及设计安装等,形成了一个完整的安全体系。
3.复杂性
上述两点导致了电气安全技术的复杂性。不仅是单一的用电场所,一些非用电场所也有电气安全问题。此外,利用电气及控制技术来解决安全问题以及有关安全技术的元件,不仅有电气技术,还有计算机技术、检测技术、传感技术以及机械技术。这样使得电气安全技术变得很复杂。
4.综合性
电气安全技术是一门综合技术,除了电气电子技术外,还涉及许多学科领域,其中包括管理技术,操作规范,以及消防、防爆、焊接、起重吊装、挖掘、高处作业、制作等。随着工业及文明的发展,电的应用越来越广泛,电气安全技术将更为复杂化、更具有综合性。
5.抽象性
由于电具有看不见、听不到、嗅不着的特点,因此比较抽象。电气事故往往带有某种程度的神秘性,使人在短时间内难以理解。例如物体打击使人受伤,这是很容易理解的,但是一根很细的电线能将人电击致死,静电火花能引起爆炸之类的用电事故,与前者比起来就难理解。电磁辐射更具有感觉不到的特点,而且从受伤害到发病之间有一段潜伏期,人们可以在相当长的时间内对周围严重的电磁环境没有察觉。用电伤害的这一特点无疑会增加危害的严重性。抽象的特点会加大技术处理的难度,并加大安全教育培训的难度。
6.广泛性
电气安全技术的这一特点可以从两个方面来理解:一方面,电的应用极为广泛。电的使用可以提高劳动生产率,减轻劳动强度和改善劳动条件,实现现代化。另一方面,电气安全技术是一门涉及多种学科的综合性学科,研究电气安全不仅要研究电力,还要研究力学、生物学、医学等学科。
7.可靠性
当代国民经济的飞速发展提高了人们的生活质量,也使得人们对居住环境满意度有了更高的要求,电力供应是否稳定可靠就是其中一个重要因素。电力系统的运行情况不仅对人们生活生产有影响,还关系到国家经济的发展,提高电气检修技术水平,利国利民,势在必行。为保证电力供应稳定可靠、电能供应质量高,可以通过提高检修技术水平和完善检修制度的方式进行,不断创新变革技术和制度,从而增加电气设备作业时间,提升作业效率。由此可见,提升检修技术水平可以减少成本支出,增强电力电气设备运行的可靠性。
8.重要性
电力工业的又好又快发展必将促进安全用电工作的快速发展,电气事故的严重性决定了电气工作的极端重要性。根据《中国火灾统计年鉴》,我国电气火灾已占火灾总数的30%,电气火灾造成的经济损失所占比例还会更高一些。因此,电气作业人员和电气安全管理人员必须高度重视电气安全。
四、对用电安全管理的要求
(1)用电单位除应遵守国家的有关规定外,还应根据具体情况建立、完善并严格执行相应的用电安全规程及岗位责任制。
(2)电气作业人员应无妨碍其正常工作的生理缺陷及疾病,并应具备与其作业活动相适应的用电安全、触电急救等专业技术知识及实践经验。
(3)电气作业人员在进行电气作业前应熟悉作业环境,并根据作业的类型和性质采取相应的防护措施;进行电气作业时,所使用的电工个体防护用品应保证合格并与作业活动相适应。
(4)从事电气作业的特种作业人员应经专门的安全作业培训,在取得相应特种作业操作资格证书后,方可上岗。
(5)当非电气作业人员有需要从事接近带电及用电产品的辅助性工作时,应先主动了解或由电气作业人员介绍现场相关电气安全知识、注意事项或要求。由具有相应资格的人员带领和指导其进行工作,并对其安全负责。
(6)临时用电应经有关主管部门审查批准,并有专人负责管理,限期拆除。
(7)用电产品应有专人负责管理,并定期进行检修、测试和维护。检修、测试和维护的频率应取决于用电产品规定的要求和使用情况。
(8)经检修后的电气设备和电气装置,应证明其安全性能符合正常使用要求,并在重新使用前再次确认其符合标准的要求。安全性能不合格的用电产品不得投入使用。
(9)用电产品如不能修复或修复后达不到规定的安全性能,应及时予以报废,并在明显位置予以标识。
(10)长期放置不用的用电产品在重新使用前,应经过必要的检修和安全性能测试。
(11)修缮建筑物或其他类似情况时,对原有电气装置应采取适当的防护措施,必要时应将其拆除,修缮完毕后方可重新安装使用。