电工基础教程

机电信息技术学院 应用电工基础 知识教程

电工技术基础是研究电能在各个技术领域中应用的一门科学技术。电工技术的发展是和电能的应用紧密联系的。是机电一体化技术专业、农电企业专业的核心职业技术基础课也是核心技能课之一。“电工技术基础”是教、做、学一体化教学模式。由“电工技术”实验室、“维修电工”实验室和“电工技能”实训室。

维修电工试验台 电工技能一体化实训室 第一章 安全用电及触电急救 一、项目目的 了解本课程的性质、目的、内容及要求，了解企业供配电常识，掌握安全用电操作规程，掌握触电原因、形式及急救方法，掌握电工工具及相关设备的使用。 二、项目任务及能力 安全用电及触电急救手段。达到安全用电防护及触电急救能力。 三、教学方法 老师讲课为主，参观实验室为辅助。 第一节 触电方式及其防护 关于安全电压的相关规定：根据生产和作业场所的特点，采用相应等级的安全电压，是防止发生触电伤亡事故的根本性措施。国家标准《安全电压》（GB3805——83）规定我国安全电压额定值的等级为42V、36V、24V、12V和6V，应根据作业场所、操作员条件、使用方式、供电方式、线路状况等因素选用。 安全电压：是指不致使人直接致死或致残的电压，一般环境条件下允许持续接触的“安全特低电压”是24V、36V和12V三种。一般情况下可采用36V和24V的安全电压，在非常潮湿的场所或容易大面积触电的场所，如坑道内、锅炉内作业，应采用12V的安全电压。 人体对电流的反应 以工频电流为例, 当1毫安左右的电流通过人体时，会产生麻刺等不舒服的感觉；10∽30毫安的电流通过人体，会产生麻痹、剧痛、痉挛、血压升高、呼吸困难等症状，但通常不致有生命危险；电流达到50毫安以上，就会引起心室颤动而有生命危险；100毫安以上的电流，足以致人于死地。 伤害程度与人体电阻的关系： 一定的电压作用下，通过人体电流的大小就与人体电阻有关系。人体电阻因人而异，与人的体质、皮肤的潮湿程度、触电电压的高低、年龄、性别以至工种职业有关系，通常为1000 ~ 2000，当角质外层破坏时，则降到800~1000。 根据欧姆定律(I＝U／R)可以得知流经人体电流的大小与外加电压和人体电阻有关。人体电阻除人的自身电阻外，还应附加上人体以外的衣服、鞋、裤等电阻，虽然人体电阻一般可达2kΩ，但是，影响人体电阻的因素很多，如皮肤潮湿出汗、带有导电性粉尘、加大与带电体的接触面积和压力以及衣服、鞋、袜的潮湿油污等情况，均能使人体电阻降低，所以通常流经人体电流的大小是无法事先计算出来的。因此，为确定安全条件，往往不采用安全电流，而是采用安全电压来进行估算：一般情况下，也就是干燥而触电危险性较大的环境下，安全电压规定为24V、36V，对于潮湿而触电危险性较大的环境(如金属容器、管道内施焊检修)，安全电压规定为12V，这样，触电时通过人体的电流，可被限制在较小范围内，可在一定的程度上保障人身安全。

1、直接触电及其防护 直接触电又可分为单相触电和两相触电。两相触电非常危险，单相触电在电源中性点接地的情况下也是很危险的。其防护方法主要是对带电导体加绝缘、变电所的带电设备加隔离栅栏或防护罩等设施。 2、间接触电及其防护 间接触电主要有跨步电压触电和接触电压触电。虽然危险程度不如直接触电的情况，但也应尽量避免。防护的方法是将设备正常时不带电的外露可导电部分接地，并装设接地保护等。

第二节 接地与接零 电气设备的保护接地和保护接零是为了防止人体接触绝缘损坏的电气设备所引起的触电事故而采取的有效措施。 1．保护接地 电气设备的金属外壳或构架与土壤之间作良好的电气连接称为接地。可分为工作接地和保护接地两种。 （1）工作接地是为了保证电器设备在正常及事故情况下可靠工作而进行的接地，如三相四线制电源中性点的接地。 工作接地就是为了电路或设备达到运行要求的接地，将变压器的中性点接地。其主要作用是系统电位的稳定性，即减轻低压系统由于一相接地，高低压短接等原因所产生过电压的危险性，并能防止绝缘击穿。 （2）保护接地是为了防止电器设备正常运行时，不带电的金属外壳或框架因漏电使人体接触时发生触电事故而进行的接地。适用于中性点不接地的低压电网的三相三线制。 就是说保护接地是指将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来，以防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害。 2．保护接零 在中性点接地的电网中，由于单相对地电流较大，保护接地就不能完全避免 人体触电的危险，而要采用保护接零。将电气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接的保护方式叫保护接零。 保护接零是指电气设备正常情况下不带电的金属部分用金属导体与系统中的零线连接起来，当设备绝缘损坏碰壳时，就形成单相金属性短路，短路电流流经相线——零线回路，而不经过电源中性点接地装置，从而产生足够大的短路电流，使过流保护装置迅速动作，切断漏电设备的电源，以保障人身安全。 第三节 人体触电方式 人体触电方式 人体触电方式，主要分为：单相触电：两相触电、跨步电压触电三种。 （一）单相触电 单相触电，是指人在地面或其它接地体上，人体的某一部位触及一相带电体时的触电。

触电是指电流通过人体引起不适，伤害，死亡的事件。一般为非故意，不小心，缺少常识与保护而造成。它与电压，环境（绝缘），各人的身体条件有关。一般36V电压以下为安全电压。 单相触电是个通俗的说法。在国内，单相触电是指由单相220V交流电（民用电）引起的触电。大部分触电事故是单相触电事故. （二）两相触电 两相触电，是指人体两处同时触及两相带电体时的触电。 人体的两处同时触及两相带电体的触电事故，这时人体承受的是380V的线电压，其危险性一般比单相触电大。人体一但接触两相带电体时电流比较大，轻微的会引起触电烧伤或导致残疾，严重的可以导致触电死亡事故，而且两相触电使人触电身亡的时间只有1~2秒之间。

（三）跨步电压触电 跨步电压触电，是指人进入接地电流的散流场时的触电。由于散流场内地面上的电位分布不均匀，人的两脚间电位不同。这两个电位差称为跨步电压。跨步电压的大小与人和接地体的距离有关。当人的一只脚跨在接地体上时，跨步电压最大；人离接地体愈远。跨步电压愈小；与接地体的距离超过20米时，跨步电压接近于零。要远离断线点。

第四节 静电防护与电气防火防爆 1．静电的危害及其防护 静电防护措施： （1）利用控制工艺过程和控制工艺过程中所用材料的选择，使之不产生静电或少产生静电； （2）采取接地、增湿、加入抗静电添加剂等措施，加速静电的泄漏； （3）利用感应中和器、高压中和器、放射线中和器等装置，加速静电的中和； （4）改善生产环境，利用封闭的方法限制危害的产生，减小易燃易爆物散发的浓度。 2．电气防火防爆 电气防火防爆措施： 严格遵守电气设备的铭牌值、操作规程、勤于观察和检测设备的运行情况、温升情况，以及设备的定期维修等，都可防止事故的发生。 在易发生火灾危险的场所，应按国家有关技术规范选用封闭型、防尘型、防滴型 或防爆型等电器设备。另外，可安装预防报警装置等监测设备，防止灾害的发生。 一旦发生火灾，要积极组织扑救。根据不同的情况，采用相应的灭火方法。电气设备在切断电源后的灭火方法与扑救一般的火灾相同。在无法切断电源或者不能确定是否已切断电源的情况下，应采用带电灭火的方法，应用不导电的灭火剂带电灭火。 3、新工人安全用电的要求有哪些？ 工厂里用电设备很多，每个工人接触电气设备的机会也多，但作为新工人必须掌握如下用电安全基础知识： （1）车间内的电气设备，不要随便乱动。自己使用的设备、工具，如果电气部分出了故障，不得私自修理，也不能带故障进行作业，应立即请电工检修。 （2）自己经常接触和使用的配电箱、配电板、闸刀开关、按钮开关、插座、插销以及导线等，必须保护完好、安全，不得有破损或将带电部分裸露出来。 （3）在操作闸刀开关、磁力开关时，必须将盖盖好，防止万一短路时发生电弧或熔丝熔断飞溅伤人。 （4）使用的电气设备，其外壳按有关安全规程，必须进行防护性接地或接零。对于接地或接零的设施要经常进行检查。一定要保护连接牢固，接地或接零的导线不得有任何断开的地方，否则接地或接零就不起任何作用了。 （5）需要移动某些非固定安装的电气设备，如电风扇、照明灯、电焊机等时，必须先切断电源再移动。同进导线要收拾好，不得在地面上拖来拖去，以免磨损。如果导线被物体轧住时，不要硬拉，防止将导线拉断。 （6）在使用手电钻、电砂轮等手用电动工具时，由于这些工具操作人员需要直接用手把握，同时又是到处移到，极不安全，很容易造成触电事故。为此必须注意如下事故： 1）必须安设漏电保安器，同时工具的金属外壳应进行防护性接地或接零。 2）对于使用单相的手用电动工具，其导线、插销、插座必须符合单相三眼的要求；对于使用三相的手用电动工具，其导线、插销、插座必须符合单相四眼的要求，其中有一项用于防护接零，同时严禁将导线直接插入插座内使用。 3）操作时应戴好绝缘手套和站在绝缘板上。 4）注意不得将工件等重物压在导线上，防止轧断导线发生触电。 （7）工作台上、机床上使用的局部照明灯，其电压不得超过36V。 （8）使用的行灯要有良好的绝缘手柄和金属护罩。灯泡的金属灯口不得外露，引线要采用有护套的双芯软装，并装有“T”形插头，防止插入高电压的插座上。行灯的电压在一般场所，不得超过36V，在特别危险的场所，如锅炉、金属容器内、潮湿的地沟处等等，其电压不得超过12V。 （9）在一般情况下，禁止使用临时线。如必须使用时，必须经过机动部门和安技部门批准。同时临时线应按有关安全规定装好。不得随便乱拉乱拽。同时应按规定时间拆除。 （10）在进行容易产生静电火灾、爆炸事故的操作时（如使用汽油洗涤零件、擦拭金属板材等等）必须有良好的接地装置，以便及时导除聚集的静电。 （11）在雷雨天，不要走近高压电杆、铁路、避雷针的接地导线周围20m之内，以免雷击时雷电流入地下产生跨步电压触电。 （12）在遇到高压电线断落到地面时，导线断落点周围10m以内，禁止人员入内，以防跨步电压触电。如果此时已有人在10m之内，为了防止跨步电压触电，不要跨步奔走，应用单足或并足跳离危险区。