電的安全防護與限度 主講者 : 張敏德 95 年 1 月 18 日
何謂安全? 即事前防止事故 災害 免於危險 即是安全 防止感電災害, 要對人與設備 兩方面採取適當對策
安全的重要性 生命是無價的 意外災是可以防止 誰都不願意受傷 分析過去災害 災害會造成人財損失
避免災害發生 不安全行為, 佔 73% 不安全狀態環境 ( 設備不良 ), 佔 24% 怎麼做都無法避免 ( 天災 ), 佔 3%
不安全行為 疏忽不注意 未遵守 禁止事項 未按照作業要領 未戴用安全裝備 身體狀況不佳
短路 當電源線不經由負載, 直接經由電線回至電源的另一端, 稱之為短路 根據歐姆定律得知, 短路時線路間的阻抗很小,I=V/Z, 所產生的電流非常大, 所以會發生爆炸性的火花
負載正常 I=V/Z 火線 短路 I=V/Z V/0 Z 地線
電線走火 當電路中產生過載電流或短路電流時, 保護開關未能切斷電源, 則根據 W=Pt=I 2 Rt, 因為大電流的平方和時間的累積, 會讓電能轉換成熱能, 而使電線絕緣皮燃燒, 引發火災
安培容量 絕緣電線之安培容量根據屋內配線規則第 16 17 條規定, 不同的配線方式會有不同的安培容量值, 且和導線數量及周圍溫度成反比 當負載配線時, 應先計算出負載電流, 再根據安培容量值去選擇適當的導線, 才不至於過載, 甚至發生電線走火
PVC 管配線之安培容量 (60 ) 銅導線 同一導線管內的導線數 類別 公稱截面積 (mm 2 ) 根數 / 直徑 (mm) 3 以下 4 5~6 安培容量 (A) 7~10 1.6 15 13 10 9 單線 2.0 19 16 14 12 2.6 26 22 20 16 3.5 7/0.8 19 16 14 12 絞線 5.5 7/10. 25 23 20 17 8 7/1.2 33 30 25 20
低壓配線 根據屋內配線規則規定, 配線要點如下 : 電燈及電熱工程, 除特別低壓另有規定外, 不得小於 1.6mm 電力工程, 除應能承受電動機之額定電流之 1.25 倍外, 不得小於 1.6mm 線徑在 3.2mm 以上者應用絞線
避免電線走火 負載要配合導線之安全電流 ( 故裝配導線之線徑亦要根據屋內配線規則第 16 條之規定 ) 需裝置適當容量之無熔絲開關或保險絲, 使用者不要超載使用插座
漏電 當電器用品之電線絕緣破壞而碰觸金屬外殼引起外殼帶電稱為漏電 根據屋內線路裝置規則第 35 條規定 : 開關應接在非接地線上 ( 俗稱火線 ), 即是為了防止開關開關斷路時, 其所控制的電器用品仍有帶電
火線 開關應接在火線上 開關 地線 電燈 R ( 電燈螺紋應接地線 ) 地線
無熔絲開關 (NO FUSE BREAKER) 簡稱 NFB 若過電流時 NFB 自動切斷, 須先將故障排除後, 再將 NFB 操作鍵往下按, 再往上推始能順利 ON 過電流保護裝置之容量不得大於導線之安培容量, 以求安全, 防止導線過載燒毀, 而保護裝置尚未切斷電源
無熔絲開關 BH TYPE 一般回路用 NF TYPE 動力用
無熔絲開關 1P 2P 3P
低壓熔絲 (Fuse) 利用低熔點金屬合金線受高溫熔斷的特性動作, 具有切除電路過電流的功能
漏電斷路器 利用零相比流器 (ZCT) 檢出原理, 當漏電產生時有部分電流流入大地, 故負載流入電流大於流出電流, 因而動作切斷電源, 漏電斷路器近年來已普遍應用感電事故的防止
漏電斷路器內部動作圖 + I SW 零相比流器 電氣設備 E - I-I G AMP - 系統接地 I G 設備接地
電氣設備或線路發生絕緣不良造成漏電, 使開關動作而切斷電源 漏電斷路器
漏電斷路器
漏電斷路器之種類 類別 額定感電電流單位 ( 毫安 ma) 動作時間 高速型 額定感度電流 0.1 秒以內 高感度型 3 15 30 延時型 額定感度電流 0.1 秒以上 2 秒以內 中感度型 高速型 延時型 50 100 200 300 500 1000 額定感度電流 0.1 秒以內 額定感度電流 0.1 秒以上 2 秒以內 備註 : 漏電斷路器之最小動作電流, 係額定感度電流 50% 以上之電流值
勞工安全衛生設施規則第 243 條規定 : 雇主對於使用對地電壓在 150V 以上之移動式或攜帶式電動機具, 或於濕潤場所 鋼板上或鋼筋上等導電性良好場所, 使用移動式或攜帶式電動機具及臨時用電設備, 為防止因漏電而生感電危害, 應於各該電路設置適合其規格, 具有高敏感度, 能確實動作之感電防止用漏電斷路器
屋內線路裝置規則第 59 條規定 : 下列各款用電設備遇有漏電易致人員感電傷亡或招致災害, 除應按規定施行接地外, 尚要在電路上或該等設備之供電線路上加裝漏電斷路器 1 建築或工程興建等臨時用電 2 游泳池等水中照明用電 3 灌溉 養魚池等用電 4 辦公處所 學校和公共場所之飲水機用電 5 住宅處所之電熱水器及浴室設有插座之插座分路 6 分路由屋內引至屋外裝設之插座分路 7 遊樂場所之電動遊樂設備分路 8 供給火藥庫之電路應備漏電警報器或漏電斷路器
NFB ELCB ELCB L1 L2 ELCB L3 漏電斷路器應定期使用測試按鈕確認動作是否正常, 其裝置以分路為原則
目前插座及插頭均做成一大 ( 地線 ) 一小 ( 火線 ), 其目的為了怕非接地線 ( 俗稱火線 ) 和中性線 ( 俗稱地線 ) 接反了, 造成漏電時即使未使用電器用品亦會有感電事故發生 非接地線 ( 火線 ) 被接地線 ( 地線 中性線 ) 設備接地線
低壓電路的最低絕緣電阻值 根據屋內線路裝置規則第 19 條規定 : 對地電壓 150V 以下 150V~300V 300V 以上 絕緣電阻 0.1M Ω 以上 0.2M Ω 以上 0.4M Ω 以上
絕緣電阻計 ( 高阻計 ) 20MΩ. 200MΩ. 2000MΩ
接地 可分為特種 第一種 第二種 第三種及避雷器接地 接地裝置避免人員因電氣設備或線路絕緣劣化 損壞等因素而發生漏電感電危險
接地電阻值 種類接地電阻值適用場所 特種接地 10Ω 以下 3ψ4W 多重接地系統之低壓電源系統接地 第一種接地 25Ω 以下非接地系統之高壓用電設備接地 第二種接地 第三種接地 50Ω 以下對地電壓 : 150 以下 100Ω 以下 151V~300V 50Ω 以下 301V 以上 10Ω 以下 3ψ3W 非接地系統之低壓電源系統接地 低壓用電設備接地或內線系統接地變壓器 比壓器的二次接地支持低壓用電設備之金屬體接地 避雷接地 10Ω 以下避雷器接地
接地電阻計 鉤式 傳統式 ( 須打 2 支接地棒
測定接地電阻
屋內線路裝置規則第 25 條規定 接地的種類及其接地電阻, 通常最常用的為第三種接地, 其接地電阻值如下 : 對地電壓 150V 以下 150V~300V 300V 以上 接地電阻 100Ω 以下 50 Ω 以下 10 Ω 以下
用電設備單獨接地之接地線線徑 過電流保護開關之額定上限 (A) 銅接地線線徑 (mm 2 ) 過電流保護開關之額定上限 (A) 銅接地線線徑 (mm 2 ) 20 1.6 200 14 30 2.0 400 22 60 5.5 600 38 100 8 800 50
屋內線路裝置規則第 24 條規定接地方式 設備接地 : 高低壓用電設備非帶電金屬部分之接地 內線系統接地 : 屋內線路屬於被接地一線之再行接地 低壓電源系統接地 : 配電變壓器之二次側低壓線或中性線之接地 設備與電源系統接地 : 內線系統接地與設備接地共用一條接地線或接同一電極
低壓電源接地設備接地 內線系統接地 低壓電源系統接地 內線系統接地 地線 ( 白 ) KWH 地線 ( 白 ) 地NFB 地線 ( 白 ) M NFB 設NFB 設備接地
地接地端子 設備與系統共同接地 NFB M M M 設備與系統共同接地接地線 ( 綠色 ) 冷氣機
雷擊與避雷 雷的發生係由帶正電荷及負電荷的雲所引起, 一次雷擊的平均電流約 3-5 萬安培, 最好的方法就是待在屋內, 避免使用有線電話等, 若在屋外則待在汽車內 打雷時不可靠近大樹, 盡量遠離空曠之處, 建築物應裝避雷裝置
靜電 有些物體很容易儲存電荷而成為帶電體稱為靜電 靜電會使人感電或造成火災或爆炸, 靜電發生的原因有, 摩擦帶電 剝離帶電 流動帶電 噴出帶電 撞擊帶電 震動帶電 感應帶電等 靜電危害月份以 11 12 月份居多, 一般廠家防止靜電以接地方式居多, 其次為加裝除靜電裝置及增加環境溼度
開關 閘刀開關 : 根據屋內配線規則規定 : 第 38 條規定 : 單投開關之裝置方式, 應不使開啟之刀片因其本身之重量而自行關閉電路 第 40 條規定 : 刀型開關除雙投式者外, 其裝接方式應使該開關停放於開路位置時, 刀片應不帶電 第 43 條規定 : 斷路器須明確指示其啟斷 (OFF) 或閉合 (ON) 之位置, 斷路器如垂直裝至於配電盤 ( 箱 ) 上, 其操作鍵向上時須表示閉合 (ON) 之位置
電源 O X 電源 負載負載 負載負載閘刀開關 正確裝置 ( 方向及位置 ) 電源 電源 電源 負載 負載 O X
電動工具 由於工地潮濕 工人無穿帶絕緣裝備 電線絕緣破皮 鑽到牆內電線或沒做好接地工作, 所造成攜帶式電鑽感電的比例也不少 電動工具做雙重絕緣 未帶電的金屬外殼部分應接地 設置適合其規格, 具有高敏感度, 能確實動作之感電防止用漏電斷路器
插頭 插座及延長線 插座有不同的電壓規格與形狀及孔數, 也有一些附加的保護裝置, 如栓鎖 接地極或加裝漏電斷路器 不同電源電壓供電之插座應有不同形式之構造, 使所屬插頭不致誤插
各式不同電壓及功能插座 110V 插座接地型 110 V 插座 220 V 插座三相 220V 插座 插座附漏電斷路器
在第一及第二種場所裝設插座時, 該插座及插頭除應為接地型者外並應屬耐壓防爆型者 浴室內若裝設插座時, 應按第五十九條之規定辦理, 其位置應遠離浴盆, 使人處於浴盆時不能接觸該插座 耐壓防爆插頭插座
在浴室內使用吹風機, 如果插座受潮有漏電情形, 就會有觸電危險, 在浴室內插座應選用漏電保護器, 另外儘量避免在盥洗後立刻在浴室內使用吹風機, 以確保自身之安全 使用延長線同時插上幾個大電流電器, 是造成電線走火的主因之一, 故延長線如無任何過載保護, 則可能造成重大事故
緊急電源與照明 一般公共場所或大樓均備有自動發電機, 當停電時自動運轉發電, 以避免發生停電造成的意外, 亦應備有緊急照明燈
自動電擊防止裝置 交流電焊機作業中發生感電災害, 主要原因為作業中觸及二次側 電焊機焊接時, 電焊條夾柄所加之電壓約 15V-40V, 危險性較低, 惟電弧一旦中斷, 電焊條夾柄與工作物之間電壓即急激昇至 80V- 100V 以上 ( 即無載電壓 ), 此時即有相當之危險性, 尤其在金屬管 金屬桶槽等良導體機器設備內檢修工作時, 更增加電擊之危險性
自動電擊防止裝置
電路電壓與安全距離 電路電壓 22.8KV 含以下 69KV 161KV 345KV 安全距離 60 公分 80 公分 170 公分 300 公分
電氣設備自動檢查與檢點 定期檢查低壓受配電 分電盤之動作試驗 ; 低壓用電設備電氣絕緣 接地電阻 ; 低壓配電線路 實施日常或定期檢點, 即早發現異常狀況, 保持良好的電氣絕緣
優良實驗室環境 圖片來源 :http://ee.chit.edu.tw/
優良實驗室環境 圖片來源 :http://www.biol.ntnu.edu.tw