能源公司120万吨甲醇项目电气车间电气专业培训教材上(编辑修改稿)

能源公司120万吨甲醇项目电气车间电气专业培训教材上(编辑修改稿)内容摘要：

间的夹角。 1 . 2 . 3 电磁感应 XXXX 能源有限责任公司 XXXX ENERGY CO., LTD. 8 实验证明 ： 当导体与磁力线之间有相对切割运动时，这个导体中就有电动势产生； 磁场的磁通变化时，回路中就有电势产生，以上现象称电磁感应现象。 由电磁感应现象所产生的电动势叫做感应电动 势，由感应电动势所产生的电流叫做感应电流。 导体与磁力线间作相对切割运动时，所产生的感应电动势的方向可用发电机右手定则来确定．伸平右手，拇指与其余四指垂直，让磁力线垂直穿过手心，拇指的指向代表导线运动的方向，则其余四指的指向就是感应电动势的方向。 磁场中磁通变化时，其感应电动势的方向可用楞次定律来判别。 实验证明一个规律：感应电流所产生的磁通，总是企图反抗原磁通的变化，感应电流所产生的磁通方向和原磁通的方向相反，当磁通减少时，感应电流所产生的磁通和原磁通的方向相同，这个规律就称为楞次定律。 经实践证明：在均匀 磁场中，感应电动势 E 的大小，由下式决定。 ｅ ＝ BＬ ｖ . sin a （ 1 一 15 ) 式中 B ― 均匀磁场的磁感应强度， T； Ｌ ― 导体在磁场中的有效长度， m ；ｖ ― 导体和磁场相对运动速度， m ／ ；ｅ ― 导体切割磁力线产生的感应电动势， V ； a ― 导体运动的方向与磁力线间的夹角。 1 . 2 . 4 自感、互感和涡流 ( l ）自感 由 于 线圈（或回路）本身电流的变化而引起线圈（回路）内产生电磁感应的现象，叫做自感现象．由自感现象而产生的感应电动势叫做自感电动势。 自感电动 势的方向应用楞次定律来确定。 当线圈中电流增加时，自感电动势的方向与电原电动势的方向相反．当电流减少时，自感电动势的方向与电源的电动势方向相同，自感电动势 eL的大小由下式决定 eL =L⊿ I/⊿ t ( l 一 16 ) eL ― 自感电动势， V。 ⊿ I ― 线圈中电流的变化量， A . ⊿ t ― 时间变化量， s。 L ― 线圈的自感系数， H。 实用中自感系数还以毫亨（ mH ）、微 uH ）作单位，它们间的关系是 1H= 1O179。 mH 线圈自感系数（简称自感或电感）的大小， 决定于线圈本身的结构（如匝数、几何形状、尺寸）和周围介质的导磁系数。 电感反映了线圈产生自感电动势的能力，是电路的一个参数。 ( 2 ） 互 感 一个铁芯绕有二个线圈Ａ、Ｂ，当 通入线圈 A 的电流变化时，所产生的磁通也变化．其中的部分磁通穿过 B 线圈，因而在线圈 B 中产生了感应电势，形成的电流使检流 计 指针偏转，这种现象称为互感现象。 我们通常把通入电流的线圈叫做原线圈（或一次线圈），产生感应电势的线圈叫做副线圈（或二次线圈）。 原、副线圈间并无电的联系，而是通过磁通来联系的，这种联系叫做磁 耦 合。 互感电动势的方向仍然遵循楞次定律，当两个线圈绕向一致时第二个线圈中的感应电动势总是力图阻止第一个线圈中电流的变化。 当第一个线圈（原线圈）中电流增加时，第二个线圈（副线圈）感应电动势（感应电流）的方向 XXXX 能源有限责任公司 XXXX ENERGY CO., LTD. 9 和原线圈电流方向相反，反之，则与原线圈的电流方向相同。 此外还与线圈的绕向有关。 互感电动势的大小由下式决定 . eM=M⊿ I／⊿ t ( 1 一 17 ) 式中 eM ― 互感电势， V； ⊿ I ― 原线 圈 中电流的变化 t , A；⊿ t ― 时间变化量， s； M ― 线圈的互感系数， H。 互感系数 M （简称互感）与两个线圈的匝数、几何形状、相对位置以及周围介质等因素有关。 其大小反映了一个线圈在另一个线圈中产生互感电势的能力。 ( 3 ）线圈的极性 当 一个 铁芯绕有二个 线圈 L L2 时 ，在同一变化磁通的作用下（或自感电势）使 L1 某一端的瞬时电位为正值，线圈 L2 的感应电势也必然同时使其有一个电位为正的对应端。 这两个对应端就叫做同极性或同名端。 感应电动势极性相同的端叫做同名端 ， 感应电动势极性相反的端叫做异名端。 我们把同名端用符号“ ﹡ （或“ ”和“ + ”来标记．标记了同名端 后，线圈具体绕 向 及相对 对位置就不需 要 在图中表示出来了。 ( 4 ）涡流 涡流是感应电流的一种，带有铁芯的线圈相当于原线圈，铁芯相当于副线圈。 当线圈通有变化的电流时，便在铁芯内产生变化的磁通，由于互感作用，在铁芯内将产生自成回路的环流，称为涡流。 涡流会使铁芯发热，增加电能的损耗，叫做涡流损失。 交流电器的铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片 叠 成的，就是为了减少涡流损失。 第二章安全用电 第一节基本知识 安全电压 人体与电接触时，对人体各部位组织（如皮肤、心脏、呼吸器官和神经系统）不会造成任何损害的电压叫做安全 电压。 安全电压值的规定，各国有所不同。 如荷兰和瑞典为 24 伏；美国为 40 伏；法国交流为 24 伏；直流为 50 伏；波兰、捷克斯洛伐克为 50 伏。 我国根据具体环境条件的不同，安全电压值规定为：在无高度触电危险的建筑物中为 65 伏；在有高触电危险的建筑物中为 36 伏；在有特别触电危险的建筑物中为 12 伏。 跨步电压触电 当带电设备发生某相接地时，接地电流流入大地，在距接地点不同的地表面各点上呈现不同电位，电位的高低与离开接地点距离有关，距离愈远电位愈低。 当人的脚与脚之间同 时踩在带有不同电位的地表面两点时，会引起跨步电压触电。 如果遇到这种危险场合，应合拢双脚跳离接地处 20 米之外，以保障人身安全。 相间触电 所谓相间触电，就是在人体与大地绝缘的时候，同时接触两根不同的相线 XXXX 能源有限责任公司 XXXX ENERGY CO., LTD. 10 或人体同时接触电气设备不同相的两个带电部分时，这时电流由一根相线经过人体到另一个相线，形成闭合回路。 这种情形称为相间触电，此时人体直接处在线电压作用之下，比单相触电的危险性更大。 致命电流 在较短的时间内危及生命的最小电流称为致命电流，在电流不超过百毫安的情况下，电击致命 的主要原因是电流引起心室颤动或窒息造成的。 因此，可以认为引起心室颤动的电流即为致命电流。 人体触电时的危险性与相关因素 人体触电时的危险性与以下各因素有关： （ 1） 人体触电时，致命的因素是通过人体的电流，而不是电压，但是当电阻不变时，电压越高，通过导体的电流就越大。 因此，人体触及到带电体的电压越高，危险性越大。 但不论是高压还是低压，触电都是危险。 （ 2） 电流通过人体的持续时间是影响电击伤害程度的又一重要因素。 人体通过电流的时间越长，人体电阻就越降低，流守的电流就越 大，后果就越严重。 另一方面，人的心脏每收缩、扩张一次，中间约有 秒间歇，这 秒对电流最敏感。 如果电流在这一瞬间通过心脏，即使电流很小，（零点几毫安）也会引起心脏震颤；如果电流不在这一瞬间通过，即使电流较大，也不至于引起心脏麻痹。 由此可知，如果电流持续时间超过 秒，则必然与心脏最敏感的间隙相重合而造成很大的危险。 （ 3） 电流通过人体的途径也与电击伤程度有直接关系。 电流通过人体头部，会使人立即昏迷，电流如果通过脊髓会使人半截肢体瘫痪，电流通过心脏，呼吸系统和中枢神经，会引起神经失常或引起 心脏停止跳动，中断全身血液循环，造成死亡。 因此，从手到脚的电流途径最为危险。 其次，是手到手的电流途径，再次是脚到脚的电流途径。 （ 4） 电流频率对电击伤害程度有很大影响。 50H Z 的工频交流电，对设计电气设备比较合理，但是这种频率的电流对人体触电伤害程度也最严重。 （ 5） 人的健康状况，人体的皮肤的干湿等情况对电击伤害程度也有一定影响。 凡患有心脏病，神经系统疾病或结核病的病人电击伤害程度比健康人严重。 此外，皮肤干燥的电阻大，通过的电流小，皮肤潮湿电阻小，通过的电流就大，危害也大。 第二节 接地 和接零 保护 接地保护 接地保护又常称为保护接地，就是将电气设备的金属外壳与接地体连接，以防止因电气设备绝缘损坏而使外壳带电时，操作人员接触设备外壳而触电。 在中性点不接地的低压系统中，在正常情况下各种电力装置的不带电的金属外露部分，除有规定外都应接地。 如： （ 1） 电机、变压器、电器、携带式及移动式用电器具的外壳。 （ 2） 电力设备的传动装置。 （ 3） 配电屏与控制屏的框架。 （ 4） 电缆外皮及电力电缆接线盒、终端盒的外壳。 （ 5） 电力线路的金属保护管、敷设的钢索及起重机轨道。 （ 6） 装有避雷器电力线路的杆塔。 XXXX 能源有限责任公司 XXXX ENERGY CO., LTD. 11 （ 7） 安装在电力线路杆塔上的开关、电容器等电力装置的外壳及支架。 低压电力网的电力装置对接地电阻的要求如下： （ 1） 低压电力网中，电力装置的接地电阻不宜超过 4 欧。 （ 2） 由单台容量在 100 千伏 安的变压器供电的低压电力网中，电力装置的接地电阻不宜大于 10 欧。 （ 3） 使用同一接地装置并联运行的变压器，总容量不超过 100 千伏 安的低压电力网中，电力装置的接地电 阻不宜超过 10 欧。 （ 4） 在土壤电阻率高的地区，要达到以上接地电阻值有困难时，低压电力设备的接地电阻允许提高到 30 欧。 接触电势、接触电压、跨步电势和跨步电压 当接地短路电流流过接地装置时，大地表面形成分布电位，在地表面上离设备水平距离为 米处与沿设备外壳、构架或墙壁垂直距离 米处两点间的电位差，称为接触电势。 人体接触该两点时所承受的电压，称为接触电压；接地网网孔中心对接地网接地体的最大电位差，称为最大接触电势，人体接触该两点时所承受的电压，称为最大接触电压。 地面上水平距离为 米的两点间的电位差，称为跨步电势。 人体两脚接触该两点时所承受的电压，称为跨步电压；接地网外的地面上水平距离 米处对接地网边缘接地体的电位差，称为最大跨步电势，人体两脚接触该两点时所承受的电压，称为最大跨步电压。 一般人体的电阻 发生触电时，流经人体的电流决定于触电电压与人体电阻的比值。 人体电阻并不是一个固定数值。 人体各部分的电阻除去角质层外，以皮肤的电阻最大。 当人体在皮肤干燥和无损伤的情况下，人体的电阻可高达 440 万欧。 如果除去皮肤，则人体电阻可下 降至 600800 欧。 但人体的皮肤电阻也并不是固定不变的，当皮肤出汗潮湿或是受到损伤时，电阻就会下降到 1000 欧左右。 感知电流 用手握住电源时，手心感觉发热的直流电流，或因神经受刺激而感觉轻微刺痛的交流电流，称为感知电流。 受试者双手放在小铜丝上面，直流电流的平均感知电流男性是 毫安，女性是 毫安。 摆脱电流 触电后能自行摆脱的电流，称为摆脱电流。 由测定结果得知，男性的工频摆脱电流是 9 毫安，女性是 6 毫安。 当 1822 毫安 （摆脱电流的上限）的工频电流通过人体的胸部时，所引起的肌肉反应将使触电者在通电时间内停止电流，呼吸即可恢复，而且不会因短暂的呼吸停止而造成不良后果。 电气设备在安全技术上的基本要求 从对各种触电事故的原因分析中可以看出，由于电气设备在结构上、装置上有缺陷，不能满足安全工作要求而造成事故比例是很大的。 因此，为了防止电气工作中的触电事故，确保工作人员的生命安全，电气设备在设计、制造、和安装时，在安全技术上应满足以下几方面的要求： （ 1） 设备要采取保护性接地。 （ 2） 设 备的带电部分对地和其他带电部分相互间保持一定的安全距离。 （ 3） 低压电力系统要装设保护性中性线。 （ 4） 对地面裸露的带电设备要采取可靠的防护措施。 XXXX 能源有限责任公司 XXXX ENERGY CO., LTD. 12 （ 5） 在电气设备系统和有关的工作场所装设安全标志。 （ 6） 根据某些电气设备的特性和要求采取特殊的安全措施。 什么是重复接地。 指零线上的一处或多处通过接地装置与大地再连接，其安全作用：除低漏电设备对地电压；减轻零线断线时的触电危险；缩短碰壳或接地短路持续时间，改善架空线路的防雷性能等。 接零保护 为了防止电气设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险，将电气 设备的金属外壳与供电变压器的中性点相连接者称为接零保护。 在中性 直接接地的低压电力网中，电力装置应采用低压接零保护。 在中性点非直接接地的低压电力网中，电力装置应采用低压接地保护。 由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压电力网中，不宜同时采用接地保护与接零保护。 接地和接零相比较有哪些不同之处。 保护接地和保护接零是维护人身安全的两种技术措施，其不同处是： 其一，保护原理不同。 低压系统保护接地 的基本原理是限制漏电设备对地电压，使其不超过某一安全范围；高压系统的保护接地，除限制对地电压外，在某些情况下，还有促成系统中保护装置动作的作用。 保护接零的主要作用是借接零线路使设备 接地点 形成单相短路，促使线路上保护装置迅速动作。 其二，适用范围不同。 保护接地适用于一般的低压不接地电网及采取其它安全措施的低压接地电网；保护接地也能用于高压不接地电网。 不接地电网不必采用保护接零。 其三，线路结构不同。 保护接地系统除相线外，只有保护地线。 保护接零系统除相线外，必须有零线；必要时，保护零 线要与工作零线分开；其重要的装置也应有地线。 第三章电力安全工作规程 总 则 为加强电力生产现场管理，规范各类工作人员的行为，保证人身、电网和设备安全，依据国家有关法律、法规，结合电力生产的实际，制定本规程。 作业现场的基本条件 作业现场的生产条件和安全设施等应符合有关标准、规范的要求，工作人员的劳动防护用品应合格、齐备。 经常有人工作的场所及施工车辆上宜配备急救箱，存放急救用品，并应指定专人经常检查、补充或更换。 现场使用的安全工 器具应合格并符合有关要求。 各类作业人员应被告知其作业现场和工作岗位存在的危险因素、防范措施及事故紧急处理措施。