淺探電氣設(shè)備的安全要求

浦爭春

電氣設(shè)備品種繁多，難以詳細(xì)敘述，這里主要討論電氣設(shè)備的一般安全問題，而且所涉及的只是幾種最常見的、通用的電氣設(shè)備。下面先討論工作環(huán)境對電氣設(shè)備的要求。

1 工作環(huán)境對電氣設(shè)備的要求

應(yīng)當(dāng)根據(jù)所在環(huán)境觸電危險的程度，選用適當(dāng)?shù)碾姎庠O(shè)備。從觸電危險的角度考慮，工作環(huán)境可分為普通環(huán)境、危險環(huán)境和高度危險環(huán)境。

普通環(huán)境即觸電危險性較小的環(huán)境。這類環(huán)境必須是干燥的（相對濕度不超過75%）、無導(dǎo)電性粉塵的環(huán)境；而且，其金屬物品、構(gòu)架、機器設(shè)備不多，其金屬占有系數(shù)——金屬物品所占面積與建筑物面積之比不超過20%；此外，這類環(huán)境的地板須是由木材、瀝青或瓷磚等非導(dǎo)電性材料制成的。屬于這類環(huán)境的，有儀表廠的裝配大樓、一般機械廠采暖的中央試驗室、辦公室、住宅、公共建筑物和生活建筑物等。

凡具有下列條件之一者，均屬于危險環(huán)境，即觸電危險性大的環(huán)境。

1、潮濕（相對濕度大于75%）；

2、有導(dǎo)電性粉塵；

3、金屬占有系數(shù)大于20%；

4、炎熱、高溫（氣溫經(jīng)常高于30℃）；

5、有泥、磚、濕木板、鋼筋混凝土、金屬或其他導(dǎo)電性的地面。

屬于這類環(huán)境的，有機械廠的金工車間和鍛工車間、冶金廠的壓延車間、拉絲車間、電爐電極和電機碳刷制造車間、鍋爐煤粉磨制車間、水泵房、空壓站、室內(nèi)外變配電站、成品庫、車輛庫等。

凡特別潮濕（相對濕度接近100%）、或有腐蝕性氣體或蒸汽、或有游離物的環(huán)境均屬于高度危險的環(huán)境。凡具有上列危險環(huán)境條件中的兩條者，也屬于高度危險的環(huán)境。屬于這類環(huán)境的，有機械廠的鑄工車間、鍋爐房、酸洗車間、電鍍車間、印染廠的調(diào)色漂染車間、化學(xué)工廠的大多數(shù)車間等。

各種環(huán)境在不同程度上要受到季節(jié)、天氣等外界因素的影響，任何環(huán)境都不可能是一成不變的。因此，上述劃分只是一般的劃分，而不是絕對的。不過，潮氣、粉塵、腐蝕性氣體或蒸汽以及高溫都會對電器設(shè)備的絕緣起破壞作用，增加觸電的危險，這一點是應(yīng)當(dāng)肯定的。

選用電器設(shè)備時，除了要注意工作環(huán)境觸電的危險性之外，還要注意工作環(huán)境爆炸和火災(zāi)的危險性。凡制造、處理或貯存爆炸性物質(zhì)，或者能產(chǎn)生爆炸性混合氣體或爆炸性粉塵的環(huán)境均屬于有爆炸危險的環(huán)境，如乙炔站、蓄電池充電室、煤氣站、電石庫、浸漆室等。凡制造、加工或存放易燃物質(zhì)的環(huán)境均屬于有火災(zāi)危險的環(huán)境，如油庫、木工場等。

一般電器設(shè)備大體有如下幾種類型，并且各有其適用范圍：

1、開啟式——這種設(shè)備的帶電部分沒有任何防護(hù)，人很容易觸及其帶電部分。這種設(shè)備只用于觸電危險性小，而且人不易接近的環(huán)境；

2、防護(hù)式——這種設(shè)備的帶電部分有罩或網(wǎng)加以防護(hù)，人不易觸及其帶電部分，但潮氣、粉塵等能夠侵入。這種設(shè)備也只宜用于觸電危險性小的環(huán)境；

3、封閉式——這種設(shè)備的帶電部分有嚴(yán)密的罩蓋，潮氣、粉塵等不易侵入。這種設(shè)備可用于觸電危險性大的環(huán)境；

4、密閉式和防爆式——這種設(shè)備內(nèi)部與外部完全隔絕，可用于觸電危險性大、有爆炸危險或有火災(zāi)危險的環(huán)境。

二、電動機的相關(guān)性能要求

電動機是企業(yè)最常見的用電設(shè)備，其作用是把電能轉(zhuǎn)換為機械能。電動機種類很多，有直流電動機和交流電動機。交流電動機又分為同步電動機和異步電動機（即感應(yīng)電動機），而異步電動機又分為繞線式電動機和鼠籠式電動機。其中，以鼠籠式電動機用得最多；在某些需要調(diào)速的地方，常用到繞線式電動機。

國產(chǎn)三相異步電動機有十多個系列，其中，J系列是防護(hù)式鼠籠電動機，JQ系列是封閉式鼠籠電動機，JB系列是防爆式鼠籠電動機，JR系列是防護(hù)式繞線電動機等等。每系列產(chǎn)品按功率大小和轉(zhuǎn)速高低分成很多等級。

為了保證安全，必須正確選用電動機。首先是按照工作環(huán)境選定適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)型式。例如：潮濕、多塵的環(huán)境或者戶外，應(yīng)選用封閉式電動機；有可燃或爆炸性氣體的環(huán)境，應(yīng)選用防爆式電動機等。

電動機的功率必須與生產(chǎn)機械載荷的大小及其持續(xù)和間斷的規(guī)律相適應(yīng)。電動機功率太小，勢必造成電動機過負(fù)荷工作，造成電動機過熱。過熱對電動機的絕緣是很不利的，過熱不僅會加速絕緣的老化，縮短電動機的使用年限，而且還可能由于絕緣損壞造成觸電事故。因此，在運行時，必須保持電動機各部分的溫度不超過最高允許溫度。為了更好的反映電動機的發(fā)熱，還規(guī)定了電動機的最大允許溫升，即電動機最高允許溫度與周圍環(huán)境溫度之差。新系列電動機的最大允許溫升一般都是按周圍環(huán)境溫度40℃設(shè)計的，即周圍環(huán)境40℃時具有額定功率。如果電動機采用更好的絕緣材料，電動機線圈或鐵芯等處的運行溫升還可以高一些。

如果周圍環(huán)境溫度高出40℃，電動機應(yīng)降低功率使用。一般溫度每提高5℃，應(yīng)降低功率5%。如果周圍環(huán)境溫度低于40℃，可適當(dāng)提高電動機的功率。根據(jù)具體情況，可提高5%——8%。

應(yīng)當(dāng)注意，老系列的電動機都是按照周圍環(huán)境溫度35℃設(shè)計的，即35℃時具有額定功率，40℃時允許的功率應(yīng)當(dāng)比額定功率降低5%。

選用電動機時，除要考慮到環(huán)境和功率的要求之外，還要考慮到轉(zhuǎn)速的要求、啟動的要求、調(diào)速的要求、機械特性的要求、安裝的要求及其它要求，這些要求與安全的聯(lián)系不十分密切，這里不再討論。

三、保護(hù)電器

車間的保護(hù)電器主要包括各種熔斷器、磁力起動器的熱繼電器、電磁式過電流繼電器和失壓（欠壓）脫扣器、自動空氣開關(guān)的熱脫扣器、電磁式過電流脫扣器和失壓（欠壓）脫扣器等。繼電器和脫扣器的區(qū)別在于：前者帶有觸頭，通過觸頭進(jìn)行控制；后者沒有觸頭，直接由機械運動進(jìn)行控制。這些保護(hù)電器分別起短路保護(hù)、過載保護(hù)和失壓（欠壓）保護(hù)的作用。

短路保護(hù)是指線路或設(shè)備發(fā)生短路時，迅速切斷電源。熔斷器、電磁式過電流繼電器和脫扣器都是常用的短路保護(hù)裝置。應(yīng)當(dāng)注意，在中性點直接接地的三相四線控制系統(tǒng)中，當(dāng)設(shè)備發(fā)生碰殼接地時，短路保護(hù)裝置應(yīng)該迅速切斷電源，以防觸電，在這種情況，短路保護(hù)裝置直接承擔(dān)人身安全和設(shè)備安全兩方面的任務(wù)。

過載保護(hù)是當(dāng)線路或設(shè)備的載荷超過允許范圍時，能延時切斷電源的一種保護(hù)。熱繼電器和熱脫扣器是常用的過載保護(hù)裝置；熔斷器可用作照明線路或其他沒有沖擊載荷的線路或設(shè)備的過載保護(hù)裝置。由于設(shè)備損壞往往造成人身事故，過載保護(hù)對人身安全也有很大的意義。

失壓（欠壓）保護(hù)是當(dāng)電源電壓消失或低于某一限度時，能自動斷開線路的一種保護(hù)。其作用是當(dāng)電壓恢復(fù)時，設(shè)備不致突然啟動，造成事故；同時，能避免設(shè)備在過低的電壓下勉強運行而遭致?lián)p壞。失壓（欠壓）保護(hù)由失壓（欠壓）脫扣器等元件執(zhí)行。

四、開關(guān)電器

開關(guān)電器的主要任務(wù)是接通和斷開線路。在車間里面，開關(guān)電器主要用來啟動和停止用電設(shè)備，尤其是用來啟動和停止電動機。閘刀開關(guān)、鐵殼開關(guān)、自動空氣開關(guān)、減壓啟動器、變阻器、磁力啟動器等都屬于這類開關(guān)電器。

閘刀開關(guān)是一種最簡單的開關(guān)電器。常用的有膠蓋閘刀開關(guān)和石板閘刀開關(guān)。前者刀閘下方配用熔絲，后者刀閘下方配用管式熔斷器。閘刀開關(guān)是靠拉長電弧而使之熄滅的。為了克服手動拉閘不快，電弧強烈燃燒的缺點，容量較大的閘刀開關(guān)常常帶有快動作的滅弧刀片。拉閘時，主刀片先被拉開，與刀座之間不產(chǎn)生電弧。當(dāng)主刀片被拉開至一定程度時，滅弧片在拉力彈簧片作用下迅速斷開，電弧被迅速拉長而熄滅。合閘時，由于滅弧刀片先于主刀片接觸刀座，主刀片與刀座之間也不產(chǎn)生電弧。

鐵殼開關(guān)有鐵殼保護(hù)，其鐵蓋上有機械聯(lián)鎖裝置。能保證合閘時打不開蓋，而開蓋時合不上閘。因此，鐵殼開關(guān)使用中比較安全