高校電氣實驗室安全管理探討

王志強, 鄭 帥， 陳翠麗， 李國鋒， 王寧會

(大連理工大學(xué) 電氣工程學(xué)院, 遼寧 大連 116024)

0 引 言

高校電氣實驗室是高校電氣專業(yè)進行實驗教學(xué)、開展科學(xué)研究、研發(fā)電氣技術(shù)的重要基地，在電氣相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用。電氣實驗室工作是高校電氣相關(guān)專業(yè)教學(xué)科研的重要組成部分，實驗室的水平對教學(xué)質(zhì)量有著重大影響，對科研水平也起著決定性作用[1-7]。由于其專業(yè)特點，電氣實驗室普遍存在著高電壓、大電流的實驗，有些實驗還需要在強磁、真空、微波輻射、高轉(zhuǎn)速等特殊環(huán)境和條件下進行，此外高校電氣實驗室內(nèi)還具有人員集中流動性大、大量貴重實驗儀器設(shè)備和重要技術(shù)資料存放在實驗室等特點。因此高校電氣實驗室安全狀況極其復(fù)雜，加強其安全管理十分重要[8-10]。

現(xiàn)今，隨著國家科技的發(fā)展，政策和資金在高校建設(shè)中的傾斜越來越大，很多高校都新建和擴建了實驗教學(xué)樓，大幅度增加實驗室面積，大量的儀器和設(shè)備置放到實驗室中，這樣對實驗室的科學(xué)管理提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然這其中也包括實驗室的安全管理?，F(xiàn)以高校電氣實驗室作為研究對象，對威脅電氣實驗室安全的事故類型及形式進行分析，尋找影響電氣實驗室安全的因素，有針對性地提出高校電氣實驗室的安全管理對策，以提高電氣實驗室的安全系數(shù)，為人才培養(yǎng)和科學(xué)研究提供一個安全可靠的環(huán)境[11-12]。

1 高校電氣實驗室事故的主要類型及形式

隨著高校在實驗室建設(shè)和拓展上投資力度的加大，先進的實驗設(shè)備、高難度的實驗環(huán)境以及復(fù)雜的實驗條件已經(jīng)成為了諸多高校宣傳自己的名牌，然而設(shè)備的先進、環(huán)境的高難度、條件的復(fù)雜性也給實驗室?guī)硇碌陌踩[患，其發(fā)生方式和表現(xiàn)形式也越來越趨于多樣化、難防止，具有隱蔽性強、破壞性強等特點，從而給實驗室安全管理帶來了新的難題。

電氣實驗室安全事故的主要類型與其他類型實驗室安全事故相比，既有其共性也有其電氣專業(yè)的特性，如火災(zāi)類、設(shè)備損傷類、偷盜類事故等在電氣實驗室中也是時有發(fā)生，造成人身傷害和財產(chǎn)損失。電氣實驗室安全事故其特性表現(xiàn)在事故的發(fā)生多與電緊密相連，具有事故危害性大、預(yù)防和控制比較困難等特點。

根據(jù)安全事故發(fā)生的表現(xiàn)形式，可以將電氣實驗室安全事故分為六大類，分門別類的對其進行研究和分析，可以有助于我們掌握此類安全事故的特點，從而有針對性的提出相應(yīng)的預(yù)防和安全管理策略。

(1) 觸電類事故。觸電類事故在電氣實驗室中是非常常見的一種事故，在事故發(fā)生前通常具有比較強的隱蔽性。在現(xiàn)代電氣實驗室中，實驗室供配電的安全性和可靠性都有很大提高，觸電類事故的危險系數(shù)也在下降，其中實驗人員操作不慎是造成此類事故多發(fā)的主要原因，除去主觀原因，客觀原因主要表現(xiàn)在：線路設(shè)備老化導(dǎo)致導(dǎo)電體外露；設(shè)備漏電保護設(shè)施不完善；實驗室供配電不規(guī)范，私拉亂接導(dǎo)線現(xiàn)象嚴(yán)重；對于高電壓危險區(qū)域沒做好有效的危險標(biāo)識等。

(2) 機械類事故。機械類事故多發(fā)生在具有電機等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的電力傳動實驗室中，此類事故危險系數(shù)比較高，一旦發(fā)生，極大地威脅科研人員人身及實驗室財產(chǎn)安全。在電氣實驗室中，事故的發(fā)生多數(shù)是由高速旋轉(zhuǎn)的機械設(shè)備，在實驗控制策略失誤、實驗人員違反操作規(guī)程、實驗設(shè)備老化而存在故障和缺陷以及帶電操作出現(xiàn)電力事故時發(fā)生的。

(3) 火災(zāi)類事故。電氣實驗室中的火災(zāi)事故多與用電安全相關(guān)，釀成這類事故的直接原因包括大功率用電設(shè)備長時間通電導(dǎo)致溫度過高引起，供電線路老化、超負(fù)荷運行引起線路外絕緣皮發(fā)熱起火，電路散熱設(shè)計不合理引起熱量積聚起火，操作不慎導(dǎo)致電路短路引發(fā)火災(zāi)等。此類由電引起的火災(zāi)，將會引發(fā)嚴(yán)重的連鎖效應(yīng)，造成實驗設(shè)備或?qū)嶒灣晒膿p失。

(4) 毒害類事故。毒害類事故在電氣實驗室中也是危害性比較大的事故，其主要表現(xiàn)在實驗中的絕緣油、冷卻油及各種滅弧物質(zhì)的揮發(fā)性致毒。在電氣實驗中常用的各種絕緣、冷卻油以及滅弧物質(zhì)，如六氟化硫(SF6)等，在常溫下性質(zhì)比較穩(wěn)定，但當(dāng)電氣實驗失敗或滅弧裝置泄露時，在高電壓、大電流的作用下，瞬間的高溫將其由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，導(dǎo)致人員中毒，甚至引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)、爆炸事故。

(5) 爆炸類事故。除上述提到的爆炸事故外，電氣實驗室中的爆炸事故還常見于變壓器、整流橋、逆變橋等各種電壓、電流變換裝置中，當(dāng)其所能承受的電壓、電流超過其額定限度時，便會發(fā)生電擊穿，引發(fā)電路短路，進而導(dǎo)致裝置過熱而起火、爆炸。此類事故通常伴隨著較強的爆炸聲，對實驗人員的心理上也會造成比較大的沖擊，嚴(yán)重影響科研及教學(xué)的正常進行。

(6) 偷盜類事故。偷盜類事故普遍存在于各類實驗室事故中，在電氣實驗室中，各種貴重實驗設(shè)備是失竊的主要目標(biāo)，如高速示波器、阻抗分析儀、頻譜分析儀、函數(shù)發(fā)生器等；此外電氣實驗室接地設(shè)備中的銅排也經(jīng)常發(fā)生失竊，嚴(yán)重威脅實驗室的接地安全，進一步威脅實驗室正常的科研和教學(xué)。

2 高校電氣實驗室安全管理存在的主要問題

從電氣實驗室的安全事故分析我們可以看出諸多問題都在時刻影響著電氣實驗室的安全，從其客觀存在形態(tài)來看，可以分為硬件和軟件兩個方面。

2.1 硬件方面

(1) 設(shè)備陳舊、線路老化。在諸多的高校電氣實驗室中，尚有建于上世紀(jì)50年代的實驗室，也有后期由教學(xué)樓或其他實驗室樓改造而成的電氣實驗室，其供電線路的功率已遠遠不能滿足現(xiàn)代大功率實驗室設(shè)備的需要，長期超負(fù)荷工作，引起線路老化，造成不少火災(zāi)隱患。對于電氣實驗樓，需要可靠地接地，但由其他實驗室改造而來的電氣實驗室，往往不能滿足電氣實驗可靠接地，存在嚴(yán)重的安全隱患。

(2) 元器件、設(shè)備質(zhì)量差。在電氣實驗室中，元器件和設(shè)備質(zhì)量參差不齊，以次充好的現(xiàn)象時有發(fā)生，導(dǎo)致元器件、設(shè)備在實驗過程中因不能承受額定的電壓、電流而起火或爆炸；此外在電氣實驗室中電線亂接也是一個嚴(yán)重的問題，不規(guī)范的配電極易造成電路短路，引起火災(zāi)等安全事故。

(3) 安全資金投入不足。對于有些高校電氣實驗室，其安全資金投入不足，導(dǎo)致在發(fā)生安全事故時無法及時進行有效的事故處理，在發(fā)生電類火災(zāi)時，第一時間要切斷電源，然后采用干粉滅火器或CO2滅火器進行救援，而不能采用普通便宜的泡沫滅火器。此外安全保護設(shè)施落后也不能對實驗人員進行有效的防護，如進行高壓和電機實驗時，必須采取可靠的安全防護網(wǎng)，對實驗室人員加以保護。

2.2 軟件方面

(1) 安全觀念不強，安全意識不足。在電氣實驗室中，無論是科研人員還是學(xué)生，都或多或少地存在對用電安全意識不足，甚至麻痹大意的現(xiàn)象，對電氣實驗沒有采取細(xì)致認(rèn)真的態(tài)度，安全觀念淡薄，極易造成事故的發(fā)生，且不懂得如何自救與防控事故的發(fā)展。

(2) 知識經(jīng)驗不足，實驗設(shè)計失誤。電氣實驗室中的安全事故很大程度與實驗人員的知識儲備及經(jīng)驗有關(guān)。實驗人員如果對所要進行的電氣實驗知識儲備或經(jīng)驗不足，在設(shè)計實驗或進行實驗的過程中就可能存在失誤，引發(fā)不必要的安全事故。強化知識的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗的積累應(yīng)是電氣科研人員應(yīng)必備的素質(zhì)。

(3) 安全體制不全，責(zé)任分工不明。從制度層面講，電氣實驗室安全體制不健全，對實驗室的安全責(zé)任分工不明確，造成對實驗室的安全監(jiān)管不力，或者不能從專業(yè)的角度對電氣實驗室進行科學(xué)的安全管理，安全制度形同虛設(shè)，對科研人員起不到應(yīng)有的安全警示和防護作用。

3 高校電氣實驗室安全管理對策

針對高校電氣實驗室存在的諸多安全特征和管理現(xiàn)狀，高校電氣實驗室安全管理既要突出“以人為本、預(yù)防在先”的安全思想[13]，又要結(jié)合電氣專業(yè)的特性，有針對性地提出安全管理對策，加強對實驗室科研人員和學(xué)生的知識技能培訓(xùn)和專業(yè)素質(zhì)的提高，增強其自身防護和防災(zāi)減災(zāi)的能力，樹立牢固的實驗室安全觀念，同時建立健全實驗室安全管理體制，明確管理職責(zé)分工，加強實驗室的科學(xué)化、規(guī)范化和現(xiàn)代化建設(shè)。

3.1 加強電氣實驗知識技能培訓(xùn)

人為因素在實驗室的安全事故中占很大的比重，針對電氣實驗室要求實驗人員具有較高的實驗知識儲備和較強的實驗實踐能力的特點，在教學(xué)和科研的過程中，特別要注重加強電氣實驗相關(guān)的知識和技能的培訓(xùn)[14]，提高其面對電氣事故的自我防護能力，以及預(yù)防事故與減小事故損害的能力。

3.2 營造實驗室安全文化

實踐證明，營造安全文化氛圍是提高實驗人員的安全意識和樹立實驗室安全觀念的有效途徑。營造實驗室安全文化，從內(nèi)容上要以實驗室?guī)熒鷨T工為中心，讓“以人為本、預(yù)防在先”的安全思想成為人們自覺行動的一部分；從行動上，實驗室安全文化氛圍的營造應(yīng)通過開展多種形式的安全教育活動，在參與的過程中實現(xiàn)對實驗室安全文化的認(rèn)同和實踐。

3.3 健全實驗室安全管理體制

建立健全實驗室安全管理體制，應(yīng)根據(jù)校園有關(guān)實驗室安全的管理規(guī)定，建立從上到下的實驗室安全負(fù)責(zé)制，堅持“誰主管，誰負(fù)責(zé)”[15]的原則，將 “事故問責(zé)制”引入實驗室的安全管理，強化管理人員的責(zé)任意識，加強監(jiān)管的力度，對實驗室安全形成一種高壓的管理態(tài)勢，從而有效減少安全事故的發(fā)生。

3.4 加快實驗室科學(xué)化、規(guī)范化和現(xiàn)代化的建設(shè)

隨著科技的日益進步，電氣實驗室更新?lián)Q代的步伐也在加快，原有的實驗室已經(jīng)越來越不能滿足日益先進的電氣實驗設(shè)備以及大型開關(guān)電氣設(shè)備的需要，在改造、重建的過程中，特別注意電氣實驗室結(jié)構(gòu)的科學(xué)規(guī)劃和建設(shè)，并做好實驗室安全設(shè)施的安裝管理規(guī)范化、實驗室供配電設(shè)施的安裝規(guī)范化，制定電氣實驗操作實施的規(guī)范化流程，加快與國際現(xiàn)代化電氣實驗室的安全標(biāo)準(zhǔn)接軌。

4 結(jié) 語

高校電氣實驗室是培養(yǎng)高科技電氣人才、研發(fā)尖端電氣設(shè)備、服務(wù)電力行業(yè)的主要場所，高校電氣實驗室的安全性也關(guān)乎電氣實驗人員的人身安全以及電氣實驗?zāi)芊耥樌踩剡M行。無論是高校電氣實驗室的管理人員還是電氣實驗參與人員，都需要明確電氣實驗室的安全管理內(nèi)容，并把實驗室的安全管理工作放在首位，方能使實驗室的各項工作順利進行，確保實驗室?guī)熒鷨T工的人生安全和學(xué)校財產(chǎn)避免損失。本文針對目前高校電氣實驗室的安全現(xiàn)狀，提出了解決電氣實驗室安全的各項規(guī)范管理措施，包括電氣實驗相關(guān)技能培訓(xùn)、實驗室安全文化培養(yǎng)、政策制度保障等，全方位來保證電氣實驗室的安全，從而為高校電氣專業(yè)創(chuàng)建安全和諧的育人環(huán)境。

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