【文章內(nèi)容簡介】 性高的、精度高的、規(guī)律性的、單調(diào)的、高價運算的、操作復(fù)雜的、環(huán)境條件差的工作， 適合于機器來做；而研究、創(chuàng)造、決策、指令和程序的編排、檢查、維修、故障 處理及應(yīng)付不測等工作，適合于人來承擔(dān)。人機系統(tǒng)中人的可靠度計算： 人的基本可靠度 r = a1a2a3 a1——輸入可靠度，考慮感知信號及其意義時有失誤；a2——判斷可靠度，考慮進行判斷時失誤；a3——輸出可靠度，考慮輸出信息時運動器官執(zhí)行失誤，如按錯開關(guān)。人的作業(yè)可靠度RH = 1—b1* b2* b3* b4* b5 (1—r) b1——作業(yè)時間系數(shù)； b2——作業(yè)操作頻率系數(shù)； b3——作業(yè)危險度系數(shù)； b4——作業(yè)生理和心理條件系數(shù)； b5——作業(yè)環(huán)境條件系數(shù)；(1—r)——作業(yè)的基本失效概率或基本不可靠度。人機系統(tǒng)的可靠度計算 人機系統(tǒng)組成的串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度可表達為： Rs = RH *RMRs——人機系統(tǒng)可靠度； RH——人的操作可靠度； RM——機器設(shè)備可靠度。兩人監(jiān)控人機系統(tǒng)的可靠度 相當(dāng)于兩人并聯(lián)R Hb = 1—(1—R1)(1—R2)人機系統(tǒng)可靠性設(shè)計基本原則 系統(tǒng)的整體可靠性原則 機器的可靠性高于人的可靠性，實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，就可將人從機器的危險點和危險環(huán)境中解脫出來，從根本上提高了人機系統(tǒng)可靠性。 高可靠性組成單元要素原則 系統(tǒng)要采用經(jīng)過檢驗的、高可靠性單元要素來進行設(shè)計。具有安全系數(shù)的設(shè)計原則高可靠性方式原則采用冗余設(shè)計、故障安全設(shè)置、自動保險裝置等高可靠度結(jié)構(gòu)組合。1）系統(tǒng)“自動保險”裝置2）系統(tǒng)“故障安全”結(jié)構(gòu) 從系統(tǒng)控制的功能方面來看，故障安全結(jié)構(gòu)有以下幾種：① 消極被動式。組成單元發(fā)生故障時，機器變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)。① 積極主動式。組成單元發(fā)生故障時，機器一面報警，一面還能短時運轉(zhuǎn)。① 運行操作式。即使組成單元發(fā)生故障，機器也能運行到下次的定期檢查。 通常在產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中，大多為消極被動式結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)化原則高維修度原則事先進行試驗和進行評價的原則預(yù)測和預(yù)防的原則人機工程學(xué)原則技術(shù)經(jīng)濟性原則1審查原則1整理準(zhǔn)備資料和交流信息原則1信息反饋原則1設(shè)立相應(yīng)的組織機構(gòu)39 / 39第十二節(jié) 安全技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)本節(jié)無考點第2章 電氣安全技術(shù) 大綱要求：運用電氣安全相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，辨識和分析作業(yè)場所存在的電氣安全隱患，解決防觸電、防靜電、防雷擊和電氣防火防爆等電氣安全技術(shù)問題。第1節(jié) 電氣危險因素及事故種類 電氣危險因素分為觸電危險、電氣火災(zāi)爆炸危險、靜電危險、雷電危險、射頻電磁輻射危害和電氣系統(tǒng)故障等。電氣事故可分為觸電事故、雷擊事故、靜電事故、電磁輻射事故和電氣裝置事故。觸電觸電分為電擊和電傷兩種傷害形式。 電擊是電流直接作用于人體所造成的傷害。 電傷是電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機械效應(yīng)等對人體所造成的傷害。能夠形成電傷的電流通常比較大。電流效應(yīng)的影響因素電流值1)感知電流。指引起感覺的最小電流。平均值為 1mA，男性約為 mA， 女性約為 mA。2) 擺脫電流。指能自主擺脫帶電體的最大電流。平均值男性約為 16 mA，女性約為 mA；最小值(可擺脫概率 %)，男性約為 9 mA。 女性約為 6 mA。3)室顫電流。指引起心室發(fā)生心室纖維性顫動的最小電流。室顫電流與電流持續(xù)時間關(guān)系密切。當(dāng)電流持續(xù)時間超過心臟周期時，室顫電流僅為 50 mA 左右；當(dāng)持續(xù)時間短于心臟周期時，室顫電流為數(shù)百 mA。電流持續(xù)時間 通過人體的電流持續(xù)時間愈長，愈容易引起心室顴動，危險性就愈大。電流途徑 最危險的途徑是左手到前胸。電流種類 直流電流、高頻交流電流、沖擊電流以及特殊波形電流。個體特征。 因人而異，健康情況、性別、年齡等。人體阻抗組成和待征1)皮膚阻抗。決定于接觸電壓、頻率、電流持續(xù)時間、接觸面積、接觸壓力、皮膚潮濕程度和溫度等。2)體內(nèi)電阻?；旧峡梢钥醋骷冸娮?，主要決定于電流途徑和接觸面積。數(shù)值及變動范圍在除去角質(zhì)層，干燥的情況下，人體電阻約為 1000—3000Ω；潮濕的情況下，人體電阻約為 500—800Ω。影響因素 接觸電壓的增大、電流強度及作用時間的增大、頻率的增加等因素都會導(dǎo)致人體阻抗下降。電擊類型根據(jù)電擊時所觸及的帶電體是否為正常帶電狀態(tài)，電擊分為直接接觸電 擊和間接接觸電擊兩類。1） 直接接觸電擊。人體直接觸及了設(shè)備或線路的帶電部分所形成的電擊。2）間接接觸電擊。原本正常情況下不帶電的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分或設(shè)備以外的可導(dǎo)電部分變成了帶電狀態(tài)，人體與上述故障狀態(tài)下帶電的可導(dǎo)電部分觸及而形成的電擊。按照人體觸及帶電體的方式，電擊可分為單相電擊、兩相電擊和跨步電壓電擊三種。1）單相電擊2）兩相電擊3）跨步電壓電擊 跨步電壓是當(dāng)帶電體接地，電流經(jīng)接地線流人埋于土壤中的接地體，又通過接地體向周圍大地流散肘，在接地體周圍土壤電阻上產(chǎn)生的電 壓梯度形成的。離接地體 20m 處的對地電壓接近于零。人體兩腳所 處兩點之間出現(xiàn)的電壓 UN 即跨步電壓。電傷的類型包傷包括電燒傷、電烙印、皮膚金屬化、機械損傷、電光性眼炎等多種傷害。電燒傷。是最為常見的電傷，后果最嚴重。電燒傷可分為電流灼傷和電弧燒傷。1）電流灼傷。電流灼傷一般發(fā)生在低壓電氣設(shè)備上。數(shù)百毫安的電流即可造成灼傷。2）電弧燒傷。指由弧光放電造成的燒傷，是最嚴重的電傷。在全部電燒傷的事故當(dāng)中，大部分的事故發(fā)生在電氣維修人員身上。電烙印。指電流通過人體后，在皮膚表面接觸部位留下與接觸帶電體形狀相似的斑痕，如同烙印。皮膚金屬化。高溫電弧使周圍金屬熔化、蒸發(fā)并飛濺滲透到皮膚表層內(nèi)部所造成的。機械損傷。由于電流作用于人體，使肌肉產(chǎn)生非自主的劇烈收縮所造成的。包括肌腱、皮膚、血管、神經(jīng)組織斷裂以及關(guān)節(jié)脫位乃至骨折等。電光性眼炎。孤光放電時的紅外線、可見光、紫外線都會損傷眼睛。電氣引燃源危險溫度 形成危險溫度的典型情況1）短路2）過載3）漏電4）接觸不良5）鐵心過熱6）散熱不良7）機械故障8）電壓異常9）電熱器具和照明器具10）電磁輻射能量電火花和電弧電弧形成后的弧柱溫度可高達 6000—7000℃，甚至 10000℃以上。電火花和電弧分為工作電火花及電弧、事故電火花及電弧。電氣裝置及電氣線路發(fā)生燃爆油浸式變壓器火災(zāi)爆炸。變壓器油的閃點在 130—140℃之間。電動機著火。電纜火災(zāi)爆炸。 電纜火災(zāi)的常見起因：1）電纜絕緣損壞。2）電纜頭故障使絕緣物自燃。3）電纜接頭存在隱患。4）堆積在電纜上的粉塵起火。5）可燃氣體從電纜溝竄入變、配電室。6）電纜起火形成蔓延。雷電的種類直擊雷。閃電感應(yīng)。球雷。雷電的危害形式 雷電具有雷電流幅值大、雷電流陡度大、沖擊性強、沖擊過電壓高的特點。雷電具有電性質(zhì)、熱性質(zhì)和機械性質(zhì)等三方面的破壞作用。電性質(zhì)的破壞作用。熱性質(zhì)的破壞作用。高溫電弧能直接引燃鄰近的可燃物。機械性質(zhì)的破壞作用。巨大的雷電流通過被擊物，使被擊物縫隙中的氣體劇烈膨脹，導(dǎo)致被擊物破壞或爆炸。雷電危害的事故后果火災(zāi)和爆炸。觸電。設(shè)備和設(shè)施毀壞。大規(guī)模停電。雷電參數(shù) 主要有雷暴日、雷電流幅值、雷電流陡度、沖擊過電壓等。雷暴日。只要一天之內(nèi)能聽到雷聲的就算一個雷暴日。年雷暴日通常指一年內(nèi)的平均雷暴日數(shù)，即年平均雷暴日，單位 d / a。雷電流幅值?？蛇_數(shù)十千安至數(shù)百千安。雷電流陡度。指雷電流隨時間上升的速度。雷電流沖擊波波頭陡度可達50 kA/s，平均陡度約為 30 kA/s。雷電沖擊過電壓。直擊雷沖擊過電壓很高，可達數(shù)千千伏。靜電的危害形式和事故后果靜電放電火花會成為可燃性物質(zhì)的點火源，造成爆炸和火災(zāi)事放。人體因受到靜電電擊的刺激，可能引發(fā)二次事故。靜電的物理現(xiàn)象會對生產(chǎn)產(chǎn)生妨礙，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不良，電子設(shè)備損壞。靜電的起電方式接觸——分離起電。破斷起電。感應(yīng)起電。電荷遷移。靜電的類型 固體靜電 固體靜電可用雙電層和接觸電位差的理論來解釋。雙電層上的接觸電位差是極為有限的，而固體靜電電位可高達數(shù)萬伏以上，其原因在于電容的變化。人體靜電衣服與椅面之間的摩擦和接觸——分離，人體靜電可達 10000V 以上。 粉體靜電 粉體實質(zhì)是處在微小顆粒狀態(tài)下的固體，其靜電的產(chǎn)生也符合雙電層的 基本原理。當(dāng)粉體物料被研磨、攪拌、篩分或處于高速運動時，或因粉體破斷等都會產(chǎn)生危險的靜電。液體靜電蒸氣和氣體靜電靜電的消散靜電中和。靜電泄漏。靜電的影響因素材質(zhì)和雜質(zhì)的影響工藝議備和工藝參數(shù)的影響射頻電磁場危害人體因吸收輻射能量會受到不同程度的傷害。在高強度的射頻電磁場作用下，可能產(chǎn)生感應(yīng)放電，造成電引爆器件發(fā)生意外引爆。電氣裝置故障危害 電氣裝置故障危害是由于電能或控制信息在傳遞、分配、轉(zhuǎn)換過程中失去控制而產(chǎn)生的。斷路、短路、異常接地、漏電、誤合閘、誤掉閘、電氣設(shè)備或電氣元件損壞、電子設(shè)備受電磁干擾而發(fā)生誤動作、控制系統(tǒng)硬件或軟件的偶然失效等都屬于電氣裝置故障。引起火災(zāi)和爆炸異常帶電異常停電安全相關(guān)系統(tǒng)失效第二節(jié) 觸電防護技術(shù) 直接接觸電擊防護措施絕緣1）絕緣材料的電氣性能 絕緣材料電阻率一般都不低于 107Ω﹒m。 絕緣材料的品種很多，一般分為：a) 氣體絕緣材料。 b) 液體絕緣材料。 c) 固體絕緣材料。2）絕緣檢測和絕緣試驗a) 絕緣電阻試驗b) 絕緣電阻的測量 絕緣材料的電阻通常用兆歐表（搖表）測量。c) 絕緣電阻指標(biāo) 任何情況下絕緣電阻不得低于每伏工作電壓 1000Ω。屏護和間距1）屏護。 屏護裝置須滿足如下的條件：a） 應(yīng)有足夠的機械強度和良好的耐火性能。 b）屏護裝置應(yīng)有足夠的尺寸，與帶電體之間應(yīng)保持必要的距離。遮欄高度不應(yīng)低于 m，下部邊緣離地不應(yīng)超過 m。柵遮欄的高度戶內(nèi)不應(yīng)小于 m、戶外不應(yīng)小于 m，欄條間距離不應(yīng)大于 m；對于俱，戶外變配電裝置圍墻的高度一般不應(yīng)小于2. 5 m。 c）遮欄、柵欄等屏護裝置上，應(yīng)有“止步，高壓危險!!等標(biāo)志。 d）必要時應(yīng)配合采用聲光報警信號和聯(lián)鎖裝置。2） 間距 間距是指帶電體與地面之間、帶電體與其他設(shè)備和設(shè)施之間、帶電體與帶電體之間必要的安全距離。a）線路間距b）用電設(shè)備間距起重機具至線路導(dǎo)線間的最小距離，1 kV 及 I kV m, 10 kV 者不應(yīng)小于 2m。c）檢修間距 低壓操作時， m。高壓作業(yè)時，線路作業(yè)，人體及其所攜帶工具與帶電體之間的距 離 10KV 不得小于 ，35KV 不得小于 。間接接觸電擊防護措施IT 系統(tǒng)（保護接地）。IT 系統(tǒng)就是保護接地系統(tǒng)。把故障電壓限制在安 全范圍以內(nèi)。但應(yīng)注意漏電狀態(tài)并未因保護接地而消失，IT 系統(tǒng)的字母 I 表示配電網(wǎng)不接地或經(jīng)高阻抗接地，字母 T 表示電氣設(shè) 備外殼接地。保護接地適用于各種不接地配電網(wǎng)。在 380 V 不接地低壓系統(tǒng)中，一般要求保護接地電阻 RE≤4Ω。當(dāng)配電變壓器或發(fā)電機的容量不超過 100 kV ﹒A 時，要求 RE≤10Ω。TT 系統(tǒng)（工作接地）。 中性點的接地 RN 叫做工作接地。TT 系統(tǒng)的第一個字母 T 表示配電網(wǎng)直接接地，第二個字母 T 表示電氣設(shè)備外殼接地。單憑 RE 的作用一般不能將觸電危險性降低到安全范圍以內(nèi)。故障流不會很大，可能不足以使保護電器動作。TT 系統(tǒng)主要用于低壓用戶，即用于未裝備配電變壓器，從外面引進低壓 電源的小型用戶。TN 系統(tǒng)（保護接零）。TN 系統(tǒng)中的字母 N 表示電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與配電網(wǎng)中性點之間直接連接。采護接零的安全原理是當(dāng)某相帶電部分碰連設(shè)備外殼時，短路電流促使線路上的短路保護元件迅速動作，從而把故障設(shè)備電源斷開，消除電擊危險。TN 系統(tǒng)分為 TN—S，TN—C—S，TN—C 三種類型。TN—S 系統(tǒng)是 PE 線與 N 線完全分開的系統(tǒng)，安全性能最好。有爆炸危險、火災(zāi)危險性大及其他安全要求高的場所應(yīng)采用 TN—S 系統(tǒng)；廠內(nèi)低 壓配電的場所及民用樓房應(yīng)采用 TN—C—S 系統(tǒng)；觸電危險性小、用電設(shè)備簡單的場所可采用 TN—C 系統(tǒng)。 保護接零用于用戶裝有配電變壓器的，且其低壓中性點直接接地的220/380V 三相四線配電網(wǎng)。應(yīng)用保護接零的安全要求在同一接零系統(tǒng)中，一般不允許部分或個別設(shè)備只接地、不接零的做法。重復(fù)接地合格。 重復(fù)接地的安全作用是：1）減輕 PE 線和 PEN 線斷開或接觸不良的危險性；2）進一步降低漏電設(shè)備對地電壓；3）縮短漏電故障持續(xù)時間；4）改善架空線路的防雷性能。每一重復(fù)接地的接地電阻不得超過 10Ω；在低壓工作接地的接地電阻允 許不超過 10Ω的場合，每一重復(fù)接地的接地電阻允許不超過30Ω，但不得少于3 處。發(fā)生對 PE 線的單相短路時能迅速切斷電源，不超過 s。工作接地合格。工作接地的接地電阻一般不應(yīng)超過 4Ω，在高土壤電阻率地區(qū)允許放寬至不超過 10Ω。PE 線和 PEN 線上不得安裝單極開關(guān)和熔斷器。保護導(dǎo)體截面面積合格。有機械防護的 PE 線不得小于 ，沒有機械防護的不得小于 4mm2。 銅質(zhì) PEN 線截