【文章內容簡介】 性高的、精度高的、規(guī)律性的、單調的、高價運算的、操作復雜的、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 處理及應付不測等工作，適合于人來承擔。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。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——機器設備可靠度。兩人監(jiān)控人機系統(tǒng)的可靠度 相當于兩人并聯(lián)R Hb = 1—(1—R1)(1—R2)人機系統(tǒng)可靠性設計基本原則 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計。具有安全系數(shù)的設計原則高可靠性方式原則采用冗余設計、故障安全設置、自動保險裝置等高可靠度結構組合。1）系統(tǒng)“自動保險”裝置2）系統(tǒng)“故障安全”結構 從系統(tǒng)控制的功能方面來看，故障安全結構有以下幾種：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。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。 通常在產業(yè)系統(tǒng)中，大多為消極被動式結構。標準化原則高維修度原則事先進行試驗和進行評價的原則預測和預防的原則人機工程學原則技術經(jīng)濟性原則1審查原則1整理準備資料和交流信息原則1信息反饋原則1設立相應的組織機構39 / 39第十二節(jié) 安全技術規(guī)范與標準本節(jié)無考點第2章 電氣安全技術 大綱要求：運用電氣安全相關技術和標準，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、化學效應、機械效應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)時間關系密切。當電流持續(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備外露可導電部分或設備以外的可導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部所造成的。機械損傷。由于電流作用于人體，使肌肉產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爆炸。變壓器油的閃點在 130—140℃之間。電動機著火。電纜火災爆炸。 電纜火災的常見起因：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。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、熱性質和機械性質等三方面的破壞作用。電性質的破壞作用。熱性質的破壞作用。高溫電弧能直接引燃鄰近的可燃物。機械性質的破壞作用。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，導致被擊物破壞或爆炸。雷電危害的事故后果火災和爆炸。觸電。設備和設施毀壞。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。只要一天之內能聽到雷聲的就算一個雷暴日。年雷暴日通常指一年內的平均雷暴日數(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的點火源，造成爆炸和火災事放。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)象會對生產產生妨礙，導致產品質量不良，電子設備損壞。靜電的起電方式接觸——分離起電。破斷起電。感應起電。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 粉體實質是處在微小顆粒狀態(tài)下的固體，其靜電的產生也符合雙電層的 基本原理。當粉體物料被研磨、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和雜質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，可能產生感應放電，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、轉換過程中失去控制而產生的。斷路、短路、異常接地、漏電、誤合閘、誤掉閘、電氣設備或電氣元件損壞、電子設備受電磁干擾而發(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。引起火災和爆炸異常帶電異常停電安全相關系統(tǒng)失效第二節(jié) 觸電防護技術 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 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） 應有足夠的機械強度和良好的耐火性能。 b）屏護裝置應有足夠的尺寸，與帶電體之間應保持必要的距離。遮欄高度不應低于 m，下部邊緣離地不應超過 m。柵遮欄的高度戶內不應小于 m、戶外不應小于 m，欄條間距離不應大于 m；對于俱，戶外變配電裝置圍墻的高度一般不應小于2. 5 m。 c）遮欄、柵欄等屏護裝置上，應有“止步，高壓危險!!等標志。 d）必要時應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、帶電體與其他設備和設施之間、帶電體與帶電體之間必要的安全距離。a）線路間距b）用電設備間距起重機具至線路導線間的最小距離，1 kV 及 I kV m, 10 kV 者不應小于 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。但應注意漏電狀態(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 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。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某相帶電部分碰連設備外殼時，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、火災危險性大及其他安全要求高的場所應采用 TN—S 系統(tǒng)；廠內低 壓配電的場所及民用樓房應采用 TN—C—S 系統(tǒng)；觸電危險性小、用電設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備只接地、不接零的做法。重復接地合格。 重復接地的安全作用是：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和熔斷器。保護導體截面面積合格。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 PEN 線截