開關(guān)設(shè)備中的故障電弧及其防護(hù).doc

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行業(yè)資料：________ 開關(guān)設(shè)備中的故障電弧及其防護(hù) 單位：______________________ 部門：______________________ 日期：______年_____月_____日 第 1 頁 共 9 頁 開關(guān)設(shè)備中的故障電弧及其防護(hù) 1故障電弧的危害 在開關(guān)設(shè)備中，內(nèi)部故障電弧事故很少發(fā)生，但不能完全避免。它一旦發(fā)生，將對(duì)人身及設(shè)備造成極大的危害。因此，認(rèn)識(shí)故障電弧的危害并加以防護(hù)，是開關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行等部門的共同職責(zé),而且國際電工委員會(huì)和各國標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)部故障電弧的試驗(yàn)和判據(jù)都作出了更加明確的規(guī)定。 故障電弧能夠在很短時(shí)間內(nèi)形成高壓力和高溫。如在低壓開關(guān)設(shè)備中，故障電弧會(huì)在10ms內(nèi)將溫度升高到13000K，同時(shí)在約15ms內(nèi)將壓力上升到約2105Pa～3105Pa。設(shè)備內(nèi)的零部件，例如門，在這樣的高壓力作用下會(huì)脫離固定機(jī)構(gòu)并被掀開。高溫還使設(shè)備內(nèi)發(fā)生熔化和蒸發(fā)過程，結(jié)果產(chǎn)生毒氣，毒氣又在壓力作用下向外排出。這會(huì)對(duì)附近的工作人員帶來生命危險(xiǎn)。工作人員吸入毒氣造成死亡的例子不少。而更多的情況是燒傷皮膚和使人目眩。 除了人身傷害外，還有設(shè)備的損壞，如建筑內(nèi)的開關(guān)設(shè)備和二次系統(tǒng)部分地或全部地被破壞。即使破壞過程結(jié)束后，用戶還要承受長時(shí)間停產(chǎn)及高昂的事故費(fèi)用。 根據(jù)德國精密機(jī)械和電工技術(shù)職業(yè)協(xié)會(huì)(BGFE)的事故統(tǒng)計(jì)報(bào)告，故障電弧事故約占總電流事故的25%。如果將電流事故與運(yùn)行中常規(guī)事故的人均費(fèi)用作一比較，則xx年的電流事故為29654歐元，而正常運(yùn)行事故僅為4484歐元。統(tǒng)計(jì)還顯示，xx年電氣專業(yè)人員在電流事故中受傷害占60%以上,而34%的電流死傷事故則發(fā)生在開關(guān)設(shè)備中。 2內(nèi)部故障電弧的試驗(yàn)及判據(jù) 正因?yàn)楣收想娀∩婕暗饺松砗驮O(shè)備安全，引起了國際社會(huì)和各國的高度重視。在低壓技術(shù)中，有關(guān)低壓開關(guān)設(shè)備內(nèi)部故障電弧的國際試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為IEC/TR361641：xx-01。在德國乃至歐洲的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為DINEN0660—1附錄部分2。這些標(biāo)準(zhǔn)包括了“故障電弧條件下的人身防護(hù)”和“故障電弧條件下的設(shè)備防護(hù)”等名詞術(shù)語。故障電弧條件下的人身防護(hù)，是指開關(guān)組合電器在故障電弧的機(jī)械和熱力作用下限制危及人身安全的能力。故障電弧條件下的設(shè)備防護(hù)是指開關(guān)組合電器在故障電弧條件下限制影響設(shè)備功能的能力。人身防護(hù)和設(shè)備防護(hù)試驗(yàn)，包容不了所有的危害效應(yīng)，諸如有毒氣體、光輻射、熱氣流、聲壓和高壓力等。 低壓開關(guān)設(shè)備的故障電弧防護(hù)分“結(jié)構(gòu)上的故障電弧防護(hù)”和“故障電弧防護(hù)裝備”。結(jié)構(gòu)上的故障電弧防護(hù)是通過開關(guān)組合電器的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，以防止故障電弧的產(chǎn)生。結(jié)構(gòu)上的故障電弧防護(hù)只能在設(shè)備封閉情況下限制故障電弧的效應(yīng)，一旦設(shè)備被打開，則不起作用，這就需要附加防護(hù)裝置。 在中壓開關(guān)設(shè)備方面，國際電工委員會(huì)(IEC)現(xiàn)對(duì)迄今的中壓開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)IEC60298進(jìn)行了修訂。修訂的重點(diǎn)放在使用的安全性、可利用率及維護(hù)方面，這就是說，標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定更多地放在使用目的上，而較少關(guān)注結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?；诖朔N改變，將中壓開關(guān)設(shè)備重新劃分了等級(jí)，并對(duì)故障電弧的防護(hù)也通過試驗(yàn)程序和評(píng)價(jià)判據(jù)使之更加明確。國際電工委員會(huì)將以新標(biāo)準(zhǔn)IEC62271—200取代老標(biāo)準(zhǔn)IEC60298：xx-12。 在未來的新標(biāo)準(zhǔn)中，故障電弧防護(hù)的地位有了明顯的提高，對(duì)試驗(yàn)條件作了規(guī)定，而不再是制造商和用戶之間協(xié)商，同時(shí)不可對(duì)判據(jù)作選擇。 試驗(yàn)條件規(guī)定，試驗(yàn)至少由兩面開關(guān)柜組成，而且對(duì)每個(gè)隔室的試驗(yàn)，至少在一個(gè)終端柜進(jìn)行。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間的優(yōu)選推薦值為1.0s/0.5s/0.1s。 新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)的判據(jù)也作了補(bǔ)充和修訂。新的5條判據(jù)如下： 判據(jù)1：門和蓋仍應(yīng)關(guān)閉；若沒有任何部分抵達(dá)指示器或墻壁，可接受有變形。其附加條件是，如果設(shè)備在安裝與試驗(yàn)時(shí)需要更靠近墻壁時(shí)，其永久性變形應(yīng)小于規(guī)定的對(duì)墻壁距離，而且噴出的氣體不得朝向墻壁。 判據(jù)2：試驗(yàn)期間，殼體不得出現(xiàn)破裂；不得有單重至60g的物體飛出。 判據(jù)3：在直至2m高度處，可自由接近的殼體外部分，不得燒穿成孔洞。 判據(jù)4：指示器不得受熱而點(diǎn)燃(垂直和水平指示器包括在一個(gè)判據(jù)內(nèi))。 判據(jù)5：接地連接仍然有效。檢驗(yàn)通過目檢，必要時(shí)(有懷疑時(shí))通過測(cè)量。 通過試驗(yàn)后，將等級(jí)IAC(內(nèi)部故障電弧等級(jí)）標(biāo)記在銘牌上，并附下列說明：可接近等級(jí)A、B或C，接近側(cè)標(biāo)明“F，L或R”(前面，側(cè)面，后面)，并標(biāo)明試驗(yàn)電流(kA)和試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間。 這樣，故障電弧防護(hù)試驗(yàn)由于有了明確的試驗(yàn)條件和判據(jù)，使之更加具有可比性，用戶更容易評(píng)價(jià)其安全性。3故障電弧的防護(hù) 從總體上來講，故障電弧的防護(hù)分積極防護(hù)和消極防護(hù)。前者防止電弧的產(chǎn)生，后者限制電弧的負(fù)面效應(yīng)。 積極防護(hù)措施如下： (1)結(jié)構(gòu)措施：①將帶電件絕緣和部分絕緣；②結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不形成弧根；③采用耐弧絕緣材料；④設(shè)立隔離壁和隔板；⑤有足夠的導(dǎo)體間距離、空氣和爬電距離。 (2)使用的元件：①使用損失能量小的電氣設(shè)備；②采取過電壓保護(hù)。 (3)運(yùn)行管理：①對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)；②對(duì)設(shè)備進(jìn)行空調(diào)；③檢查接觸和連接部位；④清洗和檢驗(yàn)絕緣件。 (4)防止誤操作：①進(jìn)行電氣和機(jī)械聯(lián)鎖；②進(jìn)行人員培訓(xùn)。 消極措施主要是限制電弧產(chǎn)生的消極效應(yīng)。消極措施包括： (1)空間限制：①使用耐壓和耐熱的材料；②設(shè)備總體按耐壓溫度和耐熱性設(shè)計(jì)。 (2)限制電弧能量：①通過帶短路裝置的故障電弧防護(hù)裝置限制電弧持續(xù)時(shí)間；②通過限流器限制電弧的能量。 內(nèi)部故障電弧的能量很大，其危害極大。如在一條短時(shí)耐受電流為25kA和電弧電壓約為600V的20kV電力系統(tǒng)中，電弧釋放的能量為40.5MJ。這個(gè)能量可使15.6L的水在1s內(nèi)蒸發(fā)，或使42kg的鐵在1s內(nèi)熔化。 內(nèi)部故障電弧釋放的大量能量，會(huì)使壓力急驟上升，并造成嚴(yán)重的熱效應(yīng)。因此，開關(guān)設(shè)備制造商已認(rèn)識(shí)到內(nèi)部故障電弧造成的嚴(yán)重后果，紛紛在自己的開關(guān)設(shè)備上采取措施，限制內(nèi)部故障電弧的效果，減少其影響。一般來說，一個(gè)性能好的開關(guān)設(shè)備均采取積極和消極這兩種措施，以達(dá)到最佳限制內(nèi)部電弧的效果。在現(xiàn)有的消極措施中，故障電弧防護(hù)裝置是減少電弧能量的好方法。 4“Arcon”故障電弧防護(hù)裝置 該故障電弧防護(hù)裝置由傳感技術(shù)、計(jì)值單元和滅弧裝置組成，以確保最大人身和設(shè)備安全。這是德國Moeller公司研制的新品。它將故障電弧的效應(yīng)限制到它的弧根處。該裝置在排除了故障原因和交換滅弧裝置后又作好了運(yùn)行準(zhǔn)備。 當(dāng)出現(xiàn)故障電弧時(shí)，傳感器檢測(cè)到發(fā)射的光和電弧電流，并在主控制器內(nèi)計(jì)值。主控制器將滅弧命令下達(dá)給滅弧裝置。滅弧裝置(ARC—AT)形成一個(gè)并行于故障部位的三相金屬短路。由于母線上電壓降低，使之燃弧所需的電壓下降，電弧在點(diǎn)燃后不到2ms內(nèi)(65kA時(shí))熄滅。這就意味著未達(dá)到造成破壞的最大值。由滅弧裝置產(chǎn)生的三相短路被斷路器開斷。 這種故障電弧檢測(cè)裝置由光和電流傳感器及電子計(jì)值單元組成?；诠饫w的光傳感器可以監(jiān)視主母線和支母線以及所有母線連接和接頭系統(tǒng)。在這里還用點(diǎn)傳感器取代線傳感器來監(jiān)視設(shè)備。電弧電流的檢測(cè)通過每個(gè)斷路器前的測(cè)量互感器。在故障電弧情況下，由傳感器監(jiān)測(cè)和處理發(fā)射的光和電弧電流。所有為故障電弧的主母線供電的斷路器脫扣，并開斷電弧。 故障電弧檢測(cè)裝置的總開斷時(shí)間主要取決于斷路器的動(dòng)作時(shí)間，介于30～70ms之間。 脫扣單元監(jiān)視2個(gè)單獨(dú)的母線段，并相應(yīng)地接到各母線段所屬的滅弧裝置。在設(shè)備內(nèi)，裝有多個(gè)計(jì)值單元。它們通過一個(gè)通信總線相連。 總之，采用故障電弧防護(hù)裝置可使電弧在產(chǎn)生的初始階段被熄滅，從而保護(hù)人身和設(shè)備的安全。 Moeller公司與伊爾梅瑙工業(yè)大學(xué)在開關(guān)柜門打開的情況下對(duì)Arcon故障電弧防護(hù)裝置進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，Arcon故障電弧防護(hù)裝置大大減小了人身受傷害的風(fēng)險(xiǎn)。 第 7 頁 共 9 頁 開具安全生產(chǎn)行政執(zhí)法文書應(yīng)該規(guī)范化 一份合格的執(zhí)法文書是我們安全生產(chǎn)監(jiān)督管理工作人員的護(hù)身符也是我們行政執(zhí)法者必須用到的規(guī)范執(zhí)法程序之一，在日常安全生產(chǎn)監(jiān)督管理執(zhí)法過程中，如何開具執(zhí)法文書就顯得尤為重要。筆者認(rèn)為應(yīng)該從以下幾方面入手。 關(guān)于執(zhí)法時(shí)間。《現(xiàn)場(chǎng)檢查記錄》與《現(xiàn)場(chǎng)處理措施決定書》是我們?cè)趫?zhí)法中使用最為頻繁的文書之一，現(xiàn)場(chǎng)處理措施決定書的時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)檢查記錄時(shí)間必須統(tǒng)一。比如，現(xiàn)場(chǎng)檢查記錄的檢查時(shí)間是xx年3月10日，而現(xiàn)場(chǎng)處理措施決定書的時(shí)間是xx年3月10日，所以一定要保仔細(xì)和小心。 關(guān)于處罰金額。下達(dá)行政處罰決定書時(shí)一定注意罰款金額的正確寫法。比如，一次到煤礦執(zhí)法，煤礦瓦斯超限作業(yè)，對(duì)該礦處53萬元的罰款，在下達(dá)行政處罰決定書時(shí)，少了一個(gè)萬字，結(jié)果是53萬元變成了53塊錢，這中間相差無數(shù)倍。一定要對(duì)照金額，千萬別搞錯(cuò)了，讓煤礦覺得我們執(zhí)法者太草率。 一關(guān)于執(zhí)法依據(jù)。執(zhí)法依據(jù)必須要充分，嚴(yán)格執(zhí)照《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》等相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行執(zhí)法活動(dòng)；執(zhí)法時(shí)不少于有行政執(zhí)法權(quán)2人。 總之安全生產(chǎn)行政執(zhí)法文書，是安全生產(chǎn)執(zhí)法人員在對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營單位進(jìn)行安全生產(chǎn)檢查時(shí)，所下達(dá)的具有法律效力的文書。規(guī)范填寫執(zhí)法文書，是安全生產(chǎn)執(zhí)法人員一項(xiàng)必備的基本功。執(zhí)法文書制作是否規(guī)范，反映執(zhí)法工作質(zhì)量的好壞，直接影響執(zhí)法的權(quán)威性，同時(shí)，也是執(zhí)法人員依法行政、盡職履責(zé)的重要證明。全體監(jiān)察執(zhí)法人員要高度重視執(zhí)法文書的使用和填寫，將其作為規(guī)范執(zhí)法行為、提高執(zhí)法水平、強(qiáng)化執(zhí)法監(jiān)察的重要手段。要通過日常的文書制作，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真查找不足，努力改進(jìn)工作，逐步實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)執(zhí)法工作的標(biāo)準(zhǔn)化、程序化和規(guī)范化，不斷推進(jìn)安全生產(chǎn)執(zhí)法工作深入開展。 第 8 頁 共 9 頁 行業(yè)資料 本文至此結(jié)束，感謝您的瀏覽! （資料僅供參考） 下載修改即可使用 第 9 頁 共 9 頁