第十章用电设备安全

本章内容： 1. 用电设备安全基础知识； 外壳防护等级、防触电保护分类、用电环境设备选择。 2. 常用用电设备安全 电动机、手持电动工具、交流弧焊机,第十章 用电设备安全,一、外壳防护等级,外壳防护等级（GB 42082008） 1.外壳防护功能： a. 对接近危险部件的防护 : 06级（7个级别） 防止臂、手、手指以及手持工具等接近带电部件。 b. 防止固体异物进入 ：06级（7个级别） 防止零件、导线、石块、粉尘等进入带电部位。 c. 防止水进入：08（9个级别）,第一节 用电设备安全基础知识,2.对接近危险部件的防护等级,说明：对接近危险部件的防护实际只有14四个等级。,3.对固体异物进入的防护等级,4. 防水进入等级,5. 外壳等级标识方法（IP代码）,a. 代码字母IP: 国际防护（International Protection) b. 第一位特征数字：对接近危险部件和防止固体异物进入 的防护综合防护等级 。 c. 第二位特征数字：防进水等级； d. 附加字母：用字母表示的对接近危险部件的防护等级； e. 代码字母：表示标准要求的其他信息。,外壳防护等级标识说明：,（1）第一位特征数字代表对接近危险部件和异物进入两种防护功能。二者防护等级相同相同时,取该相同等级; 二者防护等级不同时,取二者较小者。 （2）附加字母和补充字母根据需要设置，可以没有。 如: IP23, IP23C （3）当第一位或第二位特征数字无需特别指出时，可用“X”代替。 如： IPX3 , IP2X, IPX2C, IPXXC,（4）附加字母A、B、C、D所表示的防护功能与等级与对接近危险部件防护等级中的1、2、3、4级相当。附加字母只有在下述情况下使用： 接近危险部件的实际防护水平高于第一位数字代表的防护等级， 如:IP23C 第一位特征数字用“X”代替，而又需要专门表示对接近危险部件的防护等级。如:IPX3C,附加字母所代表的对接近危险部件的防护等级,（5）补充字母一般表示防护功能与等级以外的信息。,部分补充字母含义,常用外壳防护等级,6.外壳防护等级试验方法,二、用电设备防触电保护分类,规定了接至外电源的低压电工电子设备一旦基本绝缘失效按照触电保护方式所做的分类。依据该标准，电气设备分为：0、类。,电工电子设备按电击防护分类 第2部分：对电击防护的导则 （GB/T 12501.2-1997）,电击防护 装置和设备的通用部分（GB/T 17045-2006),电击防护 装置和设备的通用部分（GB/T 17045-2008),电工电子设备防触电保护分类（GB/T 12501-90）,0类设备 此类设备采用基本绝缘作为基本防护措施，而没有故障防护措施。 说明： （1）国家标准建议取消该类设备。同时，该类设备一般不再生产，如2008年前可以生产0类灯具，现在已不准生产0类灯具； （2）按照国际电工委员会的触电防护原则，0类设备只能用于不导电场所或电气隔离系统。,2. 类设备 此类设备采用基本绝缘作为基本防护措施，采用保护联结作为故障防护措施。 说明： （1）上述对类设备的定义虽符合IEC的触电防护原则，但大大限制了该类设备的使用范围。实际上目前大多数类设备设备采用“接地”或“接零”作为保护措施，为了也能符合IEC的触电防护原则（要有两个独立的单项防护措施），实际上类设备常常采用“自动切断电源”作为故障防护措施。 （2）此类设备电源接线通常设有保护线。如采用软线连接，应在收到机械张力拉伸时，保证保护线最后被扯断。 （3）与等电位联结端子联结的导线或部件应用保护接地符号、PE字母或黄绿双色进行标示。,3. 类设备 此类设备采用基本绝缘作为基本防护，附加绝缘作为故障防护措施，即采用双重绝缘；或采用防护效果相当于双重绝缘的加强绝缘进行防护。 说明： （1）与类设备设备最大的不同在于该类设备的故障防护措施就设在设备上，即该类设备本身就具有两个“独立的单项防护措施”，而类设备的故障防护措施是在设备之外设置的，设备本身只是设置了利用故障防护措施的连接线。 （2）如果类设备采用双重或加强绝缘后，仍存采用了保护联结， 则此类设备仍归类于类设备。 （2） 类设备的标志符号：,4. 类设备 此类设备经电压限制在特低电压作为防护措施，而它不具有故障防护措施。 说明： （1）此类设备采用特低电压作为基本防护措施的含义是： a. 设备采用标称电压不超过50V的交流或不超过120V的无波纹直流供电； b. 设备的内部在正常状态下不会形成超过特低电压的电压； c. 在设备内部出现单一故障情况下，可能出现或产生的稳态接触电压不应超过特低电压。 （2）类设备只能在安全特低电压（SELV)系统或功能特低电压（PELV）系统使用。 （3） 类设备的标志符号：,用电设备防触电保护分类比较,说明： （1）按照IEC“双保险”触电防护基本规则，电气设备本身不足两个单项防护措施的，使用时要设法配够2个单项防护措施； （2）设备本身的分类号不代表设备本身的安全性，但使用时采用相应配套措施构成复合防护措施后，其分类号越高，安全性越高。,三、根据用电环境选择用电设备,要掌握不同用电环境选择不同触电保护方式、不同外壳防护等级、不同电压级别的用电设备。要培养根据用电环境、用电工作性质选择适当用电设备的意识。,(1) 严酷条件下户外电气设施一般防护要求（GB9089.21988）, “操作区域”是指操作人员正常履行职责时可以进入的区域； “电气操作区域”是指只有打开门或移开遮栏才能进入的区域； “封闭的电气操作区域”是指只有使用工具或钥匙才能进入的区域。,（2）建筑物电气装置，第702节 游泳池和其他水池 （GB 16895.192002）,浴室、泳池用电设备的选择与安全要求,思路：浴室、泳池属高危用电环境，用电设备选择首先是根据危险程度对浴室进行分区，然后根据区域选择合适保护方式、外壳防护等级、电压等级的用电设备。,a) 澡盆 b) 有固定隔墙的澡盆 c) 淋浴盆 d) 有固定隔墙的淋浴盆 e) 无盆淋浴 f)有固定隔墙的无盆淋浴 浴室内区域划分（平面）,a) 浴盆 b) 淋浴盆 c) 有固定隔墙的无盆淋浴间 浴室区域划分（立面）,浴室各个区域的电气设备要求如下： 0区：只允许使用12V以下由安全特低电压（SLEV）供电的III类电气设备，电源设在0区以外；设备外壳防水等级不低于IPX7。此外0区不允许装设插座。 1区：也不允许装设插座，只可装设防护等级不低于IPX4的电热水器，其他设备外壳防护等级不低于IPX5。 2区：若装设插座，要么由隔离变压器供电，要么由安全特低电压供电，要么装设额定动作电流不大于30mA的漏电保护器。2区采用设备外壳防护等级不低于IPX4，而公共浴室要求为IPX5。 3区：采用的设备外壳防护等级不应低于IPX1，公共浴室要求为IPX5。,游泳池和涉水池区域划分,地上泳池区域划分,泳池各个区域的电气设备要求如下： 0区：只允许使用12V以下由SLEV供电的III类电气设备，如 潜水泵、水下灯具等。手握式设备的供电电压不得超过6V。外壳防水等级为IPX8。 1区：非固定设备只能采用由安全特低电压（SELV）供电的 III类设备；固定设备有时也可采用II类设备；设备的防水等级不低于IPX4。 2区：或使用由SELV供电的III类电气设备；或采用II类电气设备；或由额定动作电流不大于30mA漏电保护器进行保护的I类接地保护设备；或有隔离变压器供电的设备。外壳防护等级室内游泳池不低于IPX2，室外游泳池不低于IPX4。,第二节 常用用电设备安全,一、电动机安全 1. 电动机温升,电动机绝缘等级与允许温升,注：电机的允许温升是以40为基准环境温度,2电动机欠压危险 对于三相异步电动机，起动转矩和最大转矩分别为：,其中： K 为常数 R2 转子电阻 X20 转子感抗 U1 电动机电源电压 从以上两式子看出，电动机的起动转矩Tst与最大转矩Tmax均与电源电压的平方成正比，因此，电源电压下降后，电动机的扭矩会大幅下降。所以，电动机在电源欠压的情况下，很有可能造成电动机堵转而烧毁。,3. 三相异步电机缺相,三相异步电机一相断开后，变成380V单相运行电动机 ，扭矩减小，易出现堵转而烧毁。,二、手持式电动工具安全,（一）各类手持电动工具适用范围与使用要求 1. I类工具或设备 I类手持式电动工具适用于一般作业场所，不适合在潮湿或金属容器类工作环境中使用。I类手持式电动工具使用时要在线路中设置额定剩余动作电流不大于30mA漏电保护器。 2. II类设备或工具 II类工具可用于： （1）一般作业场所（安全有余的场所） （2）潮湿、金属架构等作业场所（最佳发挥作用场所） （3）也可用在锅炉、金属容器、管道内等作业场所（需要辅助措施） II类工具最宜在潮湿与金属架构等导电良好的作业场使用。如果在锅炉、金属容器、管道等全导电作业场所使用，则应装设额定剩余动作电流不大于30mA的剩余电流保护器。 （漏电保护器对不接地的II类设备也有保护作用）,3III类工具与设备 III类工具可用于各种工作场所，尤其是在特别潮湿和导电良好的环境，其它类别的工具或电气设备往往不能代替。使用III类工具或设备，关键是根据作业或使用场所的危险程度选择合适等级的安全特低电压，如： （1）一般潮湿环境，如建筑工地手持照明工具工作电压36V或更低； （2）比较潮湿环境，如浴室，采用24V及以下工具或设备： （3）特别潮湿环境，如泳池水下照明设备，采用12V或6V特低安全电压。 此外，III类工具安装的安全隔离变压器，II类工具的剩余电流动作保护器以及II、III类工具和设备的电源控制箱和电源耦合器等必须放在作业场所之外。在狭窄作业场所操作时，应有人在外监护。,（二） 手持电动工具的检查与维修 1.日常检查项目,日常检查项目包括： （1）是否有产品认证标志和定期检查合格证； （2）外壳、手柄是否有裂缝或破损； （3）保护接地线（PE）联接是否完好无损； （4）电源线是否完好无损； （5）电源插头是否完整无损； （6）电源开关是否正常、灵活，有无缺损、破裂； （7）机械防护装置是否完好； （8）工具转动部分是否灵活、轻快，无阻滞现象； （9）电气保护装置是否良好。,2. 手持电动工具年检,每年至少一次。日常检查项目加绝缘电阻检查。,3. 手持电动工具维修后检查,维修后要进行绝缘电阻与耐压试验,原理与危险,（三） 交流弧焊机,电焊机工作时（电弧燃烧时），30V左右的电压对人危险性不大。而在电弧熄灭时，焊钳与工件之间存在70V左右的空载电压 ，危险在于停止作业时，尤其是换焊条时。,空载电压是弧焊机的主要危险,（1）根据环境选择适当空载电压： 根据国家标准规定（小型弧焊变压器安全要求 GB192132003），交流弧焊机最高空载电压有效值不超过80V，峰值不超过113V；如果在危险性较大的环境作业，则要求最高空载电压有效值不超过48V，峰值不超过68V。 （2）个体防护手段： 使用手工弧焊机，必须严格采取个体防护措施。 A. 首先是要带帆布手套，避免更换焊丝时手直接触及焊钳导电部分。 B. 一定要穿绝缘防护鞋，这是防止空载电压危险的第二道防线， C. 第三道防线便是戴头盔、穿能够盖住身体所有部位的工作服，尤其是在金属容器类环境作业。 除此之外，应尽量避免人站在工件上作业，如实在无法避免，在工件上焊接时脚下应采用具有阻燃效果的绝缘垫子，以预防脚和手出汗引起鞋子和手套绝缘效果的下降带来的隐患。 （3）采用弧焊变压器防触电装置： 所谓弧焊变压器防触电装置就是专门用于防止弧焊机空载电压带来危险的装置，它能在不进行焊接时自动降低空载电压，甚至完全消除空载电压，而在焊接时能使空载电压自动恢复至原值的一种防触电装置。根据国家标准弧焊变压器防触电装置（GB 102352000）要求，该