主页 > 新闻动态 > 浅谈低压断路器的结构工作原理及低压电工安全操作技术 2021-12-20

浅谈低压断路器的结构工作原理及低压电工安全操作技术

低压电工作业指对1千伏（kV）以下的低压电气设备进行安装、调试、运行操作、维护、检修、改造施工和试验的作业。
从事电力生产和电气制造电气维修、建筑安装行业等工业生产体系的人员，从事电磁领域的客观规律研究及其应用的人员，通常称电气工程师。从工种分，维修电工侧重于维护、用电、控制回路范围，主要对于已经存在的、出现故障的电器线路和设备恢复原状，使之正常运行。电工主要包括设计、变电、输电、配电等强电设备范围。
一、低压断路器的结构和工作原理
俗称空气开关，是低压配电网中的主要电器开关，可以接通或分断正常负载电流，电动机工作电流、过载电流、短路电流，应用于不频繁操作的低压配电线路或开关柜作为电源开关，并对线路，电器设备及电动机实行保护，当发生过电流过载、短路、断相、漏电等故障时，起保护作用。
1.分类：
按结构形式分万能框架式、塑料外壳式、智能模块式三种。
按用途分：保护配电线路、电动机、照明线路、漏电保护等
按级数分：单级、二级、三级、四级
按限流性能分：一般不限流型、快速限流
按操作方式分：直接手柄操作、杠杆式、电磁铁、电动机构
可用于交直流或分开用。
2.低压断路器的基本结构
低压电路器由脱扣器、触头系统、灭弧装置、传动机构、操作机构、基架和外壳等部分组成。
1)脱扣器
脱扣器是低压断路器中用来接受信号的元件（感测元件）。若线路中出现不正常情况或由操作人员或继电保护装置发出信号时，脱扣器会根据信号的情况通过传递元件使触头动作掉闸切断电路。低压断路器的脱扣器一般有过流脱扣器、热脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器等几种。

低压断路器脱扣器

2)触头系统
3)灭弧装置
二、低压电工的常规知识
1.电气事故分析
1)电气事故种类：电流伤害事故、电气设备事故、电磁场伤害事故、雷电事故、静电事故及电气火灾和爆炸事故。
2)触电事故原因：缺乏电气安全知识；违反安全操作规程；电气设备、线路不合格；维修不善；偶然因素。
2.电流对人体的作用
1)触电的种类：单相触电；两相触电；跨步电压触电。
2)对工频电而言：
感知电流：成年男性约为1.1毫安，成年女性为0.7毫安。
摆脱电流：成年男性约为16毫安，女性为10.5毫安。从安全的角度考虑，取概率为0.5%时人的摆脱电流作为最小摆脱电流，男性为9毫安，女性为6毫安。
3.安全电压
1)允许电流：男性为9毫安，女性为6毫安。
2)人体电阻：1000～2000欧。
3)安全电压值：42,36,24,12,6伏。
4)安全电压的供电电源：由特定电源供电，包括独立电源和安全隔离变压器（由安装在同一铁芯上的两个相对独立的线圈构成）。自耦变压器、分压器和半导体装置等不能作为电压的供电电源。
5)安全电压回路必须具备的条件：
Ⅰ.供电电源输入输出必须实行电路上的隔离；
Ⅱ.工作在安全电压下的电路，必须与其它电气系统无任何电气上的联系（不允许接地，但安全隔离变压器的铁芯应该接地）；
Ⅲ.采用24V以上的安全电压时，必须采取防止直接接触带电体的保护措施，不允许有裸露的带电体；
Ⅳ.线路符合下列条件：部件和导线的电压等级至少为250V，安全电压用的插头，就不能插入较高电压的插座。
4.触电急救
现场挽救要点：迅速脱离电源；准确实行救治（人工呼吸和胸外心脏挤压）；就地进行抢救；救治要坚持到底。
三、低压电工直接接触的防护措施
1.直接接触防护措施的种类
绝缘、屏护、间距、采用安全电压、限制能耗、电气联锁、安装漏电保护器。
2.绝缘
1)绝缘材料电阻率一般为10＾9•厘米以上。
2)摇表上有分别标有接地E，电路L和屏蔽（或保护）G三个接线端钮。E端接地或接于电气设备的外壳。G端为测量电缆芯线对外绝缘电阻时，E接电缆外皮，L接电缆芯线，为消除芯线绝缘层表面漏电引起的误差，G接电缆外皮内的内层绝缘上。
3)测量绝缘电阻注意事项：
①摇把转速应由慢到快；
②根据对象选择不同电压的摇表（100～1000伏，使用500V～1000V兆欧表；1000V以上，使用2500V或5000V兆欧表）；
③端线不能用双股绝缘线或绞线，以免其绝缘不良引起误差；
④被测量的电气设备要断电，测量前要放电；
⑤测量前对要对摇表进行检查；
⑥应尽可能在电气设备刚停止运转后进行，以使所测结果符合运转温度下的情况；
⑦测量电力布线绝缘电阻时，应将熔断器、用电设备、电器和仪表断开。
4)主要电气设备或线路应达的绝缘电阻值：
①新装和大修后1KV以下的配电装置，每一段绝缘电阻不应小于0.5兆欧，电力布线绝缘电阻不应小于0.5兆欧；新装和运行1KV以上的电力线路，要求每个绝缘子绝缘电阻不应小于300兆欧。
②新投变压器的绝缘电阻值应不低于出厂值的70%。
③交流电动机定子线圈的绝缘电阻额定电压为1000V以上者，常温下应不低于每千伏1兆欧，转子线圈的绝缘电阻应不低于每千伏0.5兆欧。额定电压低于1000V以下者，常温下应不低于每千伏0.5兆欧。温度越高绝缘电阻越低。
四、低压电工的触电回路
1.两线间的触电回路
当检修者人体的两个不同部位同时触及2 根导线的裸露部分，或2 个接线端子时，人体就接通了两线间的电路，形成触电回路，如果两点触及的是低压线路的2 根相线，则人体承受了380V 的线电压；如果触及的是一根相线和一根零线，则人体承受了220V 的相电压。假定检修者的人体电阻为1000Ω，那么通过人体的电流分别为380mA 和220mA，这样大的电流通过人体，有生命危险。
2.线地间的触电回路
当检修者人体同时触及一根带电相线和导电的地面、墙柱、自来水管等，电流就会通过人体、建筑物和大地形成电流回路，人体也可能承受到220V 电压，通过人体的电流值也严重地威胁检修者的生命。
3.人体介入电路的触电回路
当电工在检修单线控制开关（如普通电灯开关）、熔断器或导线连续接点时，如果人体同时触及2 个接线端子或2 个断开的线头时，一旦电路上带电，那么人体就形成串入用电器具的电流回路。这时，通过人体的电流又与用电器具的功率大小有关，往往超过人体所能承受的程度，对电工生命的威胁也很大。
五、低压电工的安全操作技术
为了防止形成上述三种触电回路，电工在进行低压带电检修工作时，必须同时严格贯彻以下几点安全操作原则。
1.单线操作
在检修工作时，人体在任何时间都不可分别触及2 个线头或2 个接线端子或2 个触点。操作时，必须一个线头、一个线头的加工。凡有可能因不慎而触及的邻近带电裸导体，必须预先加以遮护，这样就可避免形成两线间的触电回路。
2.与大地隔绝
电工在检修时，人体各部分必须与大地（包括与大地有连通的可导电的建筑物及管道）有可靠的绝缘隔离。因此，电工必须严格按照安全工作规定穿着电工绝缘鞋、防护工作服和用带有绝缘手柄的工具，以及采用竹或木结构的干燥梯子（或用干燥的木凳）登高。即使不登高，也应用干燥的木板或橡皮等绝缘物垫在足下。同时，在操作时人体不可触及建筑物。此外，在接受未与大地隔绝者的递交工具或零件时，检修者必须停止操作，双手必须脱离检修点。这样，才能避免形成线地间的触电回路。
3.分断电流回路
电工在检修用电器具的个别电路时，应首先杜绝电流可能形成的闭合回路。如在检修电灯开关时，必须先卸下灯泡，这样，即使人体同时分别触及开关的2 个接线端子，也不会因人体介入而形成触电回路。又如在配电板上更换整只熔断器时，必须先拔出移动电具的电源插头，这样，即使双手同时触及上、下2 个连接线头，人体也不会因介入电路而形成触电回路。此外，在检修灯头或者挂线盒等时，必须把电灯开关分断，这样可以避免同时触及2 个接线端子时而形成的触电回路（也属于介入触电，这是人体代替了用电器具，在电路中人体变成了负载）。
六、低压电工的总结
尽可能停电工作，工作之前要验电，要防止突然来电，如果万不得已而带电工作时，以上三种避免形成各种触电回路的安全措施，必须同时采用。如果只采取一种或两种措施，仍然会发生触电事故。例如：如果没有采取与大地隔绝这一安全措施，即使严格采取了单线操作和分断电路回路两项措施，仍会形成线地间触电回路；如果只采取与大地隔离的措施，那么，其他两种触电回路也就无法避免。因此，以上三种措施必须同时采用，才能确保电工的安全操作。

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