第一篇：中壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光短路故障的危害及防護(hù)措施(完整含圖片)

中壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光短路故障的危害及防護(hù)措施

1． 引言

近年來(lái),中壓開(kāi)關(guān)柜由于各種原因發(fā)生內(nèi)部故障而被嚴(yán)重?fù)p壞、有的甚至發(fā)展成多組開(kāi)關(guān)柜同時(shí)燒毀的“火燒連營(yíng)”的事故；而主變壓器由于遭受外部短路電流沖擊損壞的事故也逐年增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)110kV及以上等級(jí)變壓器因外部短路故障造成損壞的事故已達(dá)到事故總數(shù)的50%以上。此外，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光短路故障還可能波及站用直流系統(tǒng)發(fā)展為系統(tǒng)故障。這些時(shí)有發(fā)生的事故嚴(yán)重威脅著配電系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，已引起國(guó)內(nèi)電力部門(mén)的高度重視。[1-6] 實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，由于造成開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部故障的原因很多，盡管采取了各種加強(qiáng)開(kāi)關(guān)柜的措施，但由于開(kāi)關(guān)柜弧光短路故障及引起的電力設(shè)備損壞仍時(shí)有發(fā)生。所以，除了嚴(yán)格保證開(kāi)關(guān)設(shè)備的制造質(zhì)量、按照相關(guān)規(guī)程進(jìn)行正確維護(hù)和操作以外，還必須配置快速動(dòng)作的保護(hù)裝置，一旦發(fā)生內(nèi)部弧光短路故障能快速切除，最大限度的保護(hù)設(shè)備和人員免受?chē)?yán)重傷害。

本文首先簡(jiǎn)要說(shuō)明中壓開(kāi)關(guān)柜的產(chǎn)生內(nèi)部弧光故障的原因及故障特性；然后介紹開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光故障的危害及防護(hù)措施；最后提出對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部故障保護(hù)的中低壓母線保護(hù)的要求，并介紹一種新型的電弧光中低壓母線保護(hù)系統(tǒng)。

2． 中壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光短路的故障特性 2．1 弧光短路故障的形成

1）引起開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光短路的原因[1，2，8] 引起開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光短路故障的原因很多，例如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、制造質(zhì)量不佳、設(shè)備材料絕緣老化、機(jī)械磨損、運(yùn)行條件惡劣（高溫、潮濕、污穢、化學(xué)侵蝕等）、用戶維護(hù)不當(dāng)和誤操作、外力因素（小動(dòng)物的進(jìn)入、工具等外來(lái)物件遺漏在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)等）、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改變（系統(tǒng)容量增大、接地方式的改變、電纜應(yīng)用的增多、系統(tǒng)諧振過(guò)電壓、保護(hù)及自動(dòng)裝置配置不當(dāng)?shù)龋┑鹊?。因此，盡管開(kāi)關(guān)設(shè)備發(fā)生內(nèi)部弧光故障的概率不高，但卻是不能完全排除的。而一旦發(fā)生開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光短路，會(huì)給附近操作人員和設(shè)備造成極大的危害。

2.2 電弧形成的四個(gè)階段

中壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光故障的形成，將經(jīng)歷以下四個(gè)階段：[7] 第1階段，即是壓縮階段，持續(xù)時(shí)間約5~15ms。在這一階段溫度上升，并產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓力波。

第2階段，即是膨脹階段，持續(xù)時(shí)間約5~15ms。在這一階段短暫的時(shí)間內(nèi)，因燃弧區(qū)和周?chē)諝庵g存在壓力差，開(kāi)始產(chǎn)生氣流。

第3階段，即是輻射排放階段，這一階段可能持續(xù)幾百毫秒。在這一階段由于電弧能量繼續(xù)輸入燃弧點(diǎn)，產(chǎn)生空氣流、氣流和微粒流。這種強(qiáng)力高速氣流的熱量及所帶的熾熱微粒，內(nèi)部電弧開(kāi)始形成對(duì)外部的影響。

第4階段，即是熱效應(yīng)階段，亦即為燃弧的最后階段，它持續(xù)直至電弧熄滅。在這一階段最終包圍短路電弧的空氣幾乎達(dá)到電弧的溫度。從這一階段開(kāi)始，大部分燃弧能量作用于開(kāi)關(guān)設(shè)備的固體零部件。此時(shí)開(kāi)關(guān)設(shè)備有燒穿的危險(xiǎn)。故障清除后，這一階段隨之結(jié)束。

2.3 電弧的故障效應(yīng)[7，8] 開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部故障電弧燃燒期間產(chǎn)生的電弧效應(yīng)包括壓力效應(yīng)、熱（燃燒）效應(yīng)、輻射和聲效應(yīng)，如圖1所示。這些電弧效應(yīng)將損害開(kāi)關(guān)設(shè)備，并可能對(duì)附近的工作人員造成傷害。

圖1.故障電弧效應(yīng)及危害

2.3.1 壓力效應(yīng)

燃燒的電弧將周?chē)目諝饧訜幔驴諝饧眲∨蛎?，并在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部產(chǎn)生巨大的壓力。

在最壞的情形，開(kāi)關(guān)柜的門(mén)可能被炸開(kāi)，不牢固的開(kāi)關(guān)柜側(cè)板、頂板以及建筑物的墻由于壓力可能會(huì)倒塌。此外，所產(chǎn)生的壓力也會(huì)使某些不牢固的或獨(dú)立的部件從開(kāi)關(guān)柜中拋出，對(duì)附近工作人員造成傷害。

在新的設(shè)計(jì)中已考慮到開(kāi)關(guān)柜在能承受較高的壓力。在試驗(yàn)中，測(cè)量的壓力已超過(guò)120 kPa(1200kg/m2)，它是通過(guò)壓力釋放閥或開(kāi)口來(lái)達(dá)到這一壓力耐受能力的。

2.3.2 熱效應(yīng)

電弧的熱（燃燒）效應(yīng)作用于電極、柜門(mén)、柜壁以及母線上。在這些地方，燃燒的氣體和熱粒子爆發(fā)到外界環(huán)境中去。

燃燒的電弧將使電極材料熔化和蒸發(fā)。部分熔化的材料在周?chē)w濺，其中一部分與空氣混合。作為電弧燃燒持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的地方，電極將最大程度地遭受這些熱點(diǎn)的作用。電弧的燃燒效應(yīng)可能切開(kāi)母線和導(dǎo)線，在門(mén)、墻或天花板上燃燒成洞，設(shè)備可能受到毀壞。除了電弧本身的燃燒效應(yīng)以外，電弧可能引致建筑物材料或電纜火災(zāi)。

灼熱的氣體、甚至是燃燒著的氣體可能從開(kāi)關(guān)柜中爆炸而出，引起設(shè)備損壞或人員傷害。由于灼熱氣體的熱輻射，站立在附近的工作人員的衣物可能著火。電弧燃燒所產(chǎn)生的氣體也可能有毒的，因?yàn)樗鼈兛赡馨缦笠谎趸?、銅或鋁的蒸氣。

2.3.3 輻射和聲效應(yīng)

來(lái)自電弧的直接輻射一般不會(huì)對(duì)人員產(chǎn)生直接的危險(xiǎn)。這是因?yàn)檩椛渌降陀谖ｋU(xiǎn)水平（25W/cm2）。然而，電弧燃燒所以產(chǎn)生的明亮的光可能引起暫時(shí)性的失明，它連同大的爆破聲效應(yīng)可能引起工作人員休克，而這也將增加傷害的危險(xiǎn)性。3．開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光短路故障的危害

開(kāi)關(guān)柜發(fā)生弧光短路故障的產(chǎn)生的危害，主要表現(xiàn)在造成現(xiàn)場(chǎng)工作人員的傷害，對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備及鄰近配電設(shè)備的損害這二方面。

3.1 弧光短路故障對(duì)人員的危害

弧光短路所釋放的巨大的能量所產(chǎn)生的各種電弧效應(yīng)，會(huì)對(duì)附近的工作人員造成嚴(yán)重的傷害。例如感應(yīng)電壓會(huì)侵害人的肌肉、神經(jīng)，電弧燃燒產(chǎn)生的高溫氣體會(huì)使人的皮膚嚴(yán)重?zé)齻?，?qiáng)烈的閃光會(huì)刺傷眼睛、連同爆破聲造成暫時(shí)性失明，爆破性壓力沖擊波會(huì)造成在高空工作的人員墜落、碎片的飛射將損傷人體，爆破性的聲音會(huì)造成人的耳膜、內(nèi)臟震損，電弧燃燒所產(chǎn)生的有毒氣體會(huì)傷害人的呼吸系統(tǒng)等。

值得一提的是，在開(kāi)關(guān)柜故障中，除了明顯的觸電死亡和身體電擊的危險(xiǎn)外，另一個(gè)可能更敏感的危險(xiǎn)是電弧的熱效應(yīng)對(duì)人的傷害。之所以說(shuō)敏感，是因?yàn)楣收想娀‘a(chǎn)生很大比例的輻射熱能，而它是人眼所看不見(jiàn)的，它可能造成皮膚的二度和三度燒傷，它對(duì)人的傷害是嚴(yán)重的、甚至是致命的。

典型事故1：2000年4月，廣東某供電局在一變電站進(jìn)行檢修對(duì)某10kV出線進(jìn)行切換操作時(shí)，由于違章操作和開(kāi)關(guān)柜內(nèi)聯(lián)鎖功能失效，在帶負(fù)荷拉開(kāi)該帶電線路的線路側(cè)刀閘時(shí)產(chǎn)生弧光短路故障，故障電弧效應(yīng)將該線路柜后門(mén)沖開(kāi)，將拿地線到停電線路柜后面的一位檢修人員灼傷。

典型事故2：2002年9月，河南某供電局在220KV變電站在進(jìn)行檢修時(shí)，配電房進(jìn)線柜內(nèi)部故障發(fā)生爆炸，在附近的6名工作人員被電弧火球燒傷，配電房外一變壓器因短路燒毀，變電站停電，事故造成該市部分地區(qū)大面積停電1小時(shí)。

為了最大限度地保護(hù)人員免受故障電弧的傷害，一方面，保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)以盡可能快的速度切除故障，比如如果在電弧排放階段開(kāi)始時(shí)就能切斷供給燃弧點(diǎn)的短路電流的話，故障電弧釋放的能量將大大減少，從而也大大降低電弧效應(yīng)對(duì)人員的傷害。另一方面，運(yùn)行操作人員在開(kāi)關(guān)設(shè)備附近工作時(shí)，通過(guò)評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)故障電弧可能造成的傷害的工作條件，穿戴合適的個(gè)人防護(hù)裝備(防護(hù)手套、防護(hù)外套、防護(hù)面罩及防護(hù)眼鏡等)也可對(duì)工作人員提供相應(yīng)的保護(hù)。采用個(gè)人防護(hù)裝備的目的，是在發(fā)生電弧故障時(shí)為工作人員提供逃離的時(shí)間，并減少電弧熱效應(yīng)的燒傷程度，從而增加了事故受害者的生存機(jī)會(huì)。

3.2弧光短路故障對(duì)設(shè)備的損害 3.2.1 概述

開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生弧光短路時(shí)，弧光發(fā)生點(diǎn)的溫度是35，000°F，為太陽(yáng)表面溫度的4倍。如此高的溫度將造成銅排、鋁排熔毀和汽化，使電纜熔毀、電纜包覆層著火，并造成柜內(nèi)污損、保護(hù)漆焚毀、清理困難。此外，高溫、高壓氣體還可能以極快擴(kuò)散到相鄰盤(pán)體，從而造成多組開(kāi)關(guān)柜同時(shí)燒毀的“火燒連營(yíng)”事故。

電弧燃燒時(shí)釋放的巨大的能量，高溫對(duì)空氣加熱而膨脹，而銅排氣化時(shí)，體積膨脹67，000倍，從而使柜內(nèi)壓力急驟上升。它產(chǎn)生的爆破壓將造成開(kāi)關(guān)柜盤(pán)體變形、破碎。此外，電弧燃燒產(chǎn)生的爆破音將造成盤(pán)內(nèi)強(qiáng)烈震動(dòng)、使固定元件松脫。

開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光短路，往往不僅損壞開(kāi)關(guān)設(shè)備本身、在某些情形造成“火燒連營(yíng)”重大設(shè)備損壞事故，而且在故障持續(xù)期間巨大的故障短路電流往往對(duì)昂貴的主變壓器或廠用變?cè)斐蓻_擊而使其絕緣損壞、壽命縮短，甚至被燒毀。此外，它還可能波及站用直流系統(tǒng)發(fā)展成系統(tǒng)性故障，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2.2 造成“火燒連營(yíng)”事故

中壓開(kāi)關(guān)柜發(fā)生內(nèi)部電弧故障，由于電弧能量釋放巨大的能量造成的各種電弧效應(yīng)，除了造成起弧開(kāi)關(guān)柜本身嚴(yán)重?fù)p壞外，往往還波及到鄰近的開(kāi)關(guān)設(shè)備，甚至造成多組開(kāi)關(guān)柜同時(shí)燒毀的“火燒連營(yíng)”事故。發(fā)生這種事故后搶修恢復(fù)困難，無(wú)論直接損失還是間接損失都很大，造成極其深遠(yuǎn)的影響。

典型事故3：1998年4月，內(nèi)蒙古某變電站10KV I段某開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部突然閃絡(luò)，引起母線故障，并造成“火燒連營(yíng)”事故，致使相鄰五個(gè)間隔設(shè)備燒損。事故使該變電站10KV四段母線對(duì)外全部停電，10KV I段母線對(duì)外停電7天才恢復(fù)送電。事故直接損失達(dá)30多萬(wàn)元。

典型事故4：1999年10月，廣西某變電站10KV開(kāi)關(guān)柜的真空斷路器在投切電容器中發(fā)生爆炸而引起“火燒連營(yíng)”的事故，燒毀開(kāi)關(guān)柜4臺(tái)。經(jīng)濟(jì)損失達(dá)30萬(wàn)元。

中壓開(kāi)關(guān)柜故障引發(fā)的母線故障被發(fā)展擴(kuò)大的最根本的原因，就是因?yàn)闆](méi)有專(zhuān)門(mén)的快速母線保護(hù)，使母線故障由延時(shí)較長(zhǎng)的變壓器后備過(guò)流保護(hù)來(lái)切除；在故障持續(xù)過(guò)程中，產(chǎn)生的電弧引發(fā)其它部位的故障。電弧的燃燒效應(yīng)還會(huì)點(diǎn)燃開(kāi)關(guān)柜的器件引起火災(zāi)，大面積燒毀配電設(shè)備，同時(shí)變壓器受到短路電流的沖擊而可能損壞。如果配置有專(zhuān)用快速母線保護(hù)，在故障發(fā)生后立即動(dòng)作，在電弧剛?cè)计饡r(shí)就快速切除故障，則開(kāi)關(guān)設(shè)備可避免被燒毀、變壓器受到的沖擊也大大降低，同時(shí)可快速恢復(fù)供電，使損失減到最小。

3.2.3 造成主變壓器/廠用變損壞的事故

自上世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)110KV及以上的變壓器因外部短路引起損壞的事故逐年增加，1990 ~1991年所占的比例還在10％以下，1992~1995年平均以每年10％左右的速度增長(zhǎng)，到1996年已達(dá)到50％。根據(jù)1995~ 2000年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，110KV及以上變壓器全國(guó)共有316臺(tái)損壞，其中因短路損壞的變壓器達(dá)136臺(tái)，占全部事故的44%。而實(shí)際數(shù)字還要高，因?yàn)樯鲜鰯?shù)字還沒(méi)有包括因誤操作、繞組變形累積引起的絕緣事故。

因外部短路引起故障的變壓器大多損壞嚴(yán)重，特別是變壓器低壓出口短路形成的故障一般需要更換繞組，嚴(yán)重時(shí)可能要更換全部繞組，從而造成十分嚴(yán)重的后果和損失。有的因變壓器的損壞還擴(kuò)大成為系統(tǒng)事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。

造成變壓器損壞有多種原因，比如變壓器本身的動(dòng)熱穩(wěn)定性能差、系統(tǒng)的擴(kuò)大后引致的短路容量的增加、運(yùn)行維護(hù)操作薄弱環(huán)節(jié)等，但國(guó)家電力公司發(fā)輸電運(yùn)營(yíng)部提供的調(diào)查報(bào)告認(rèn)為，繼電保護(hù)不完善也是造成變壓器損壞的重要原因之一。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定110KV及以上電壓等級(jí)的變壓器的熱穩(wěn)定允許時(shí)間為2s，動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間為0.25s。但實(shí)際上很多變壓器的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于此規(guī)定值。比如，一臺(tái)220KV、120MVA變壓器低壓側(cè)出口短路持續(xù)時(shí)間可能達(dá)2.45s，大于變壓器的熱穩(wěn)定時(shí)間2s，離變壓器的動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間0.25s要求相差的更遠(yuǎn)。所以，萬(wàn)一發(fā)生中低壓母線或近區(qū)故障，巨大的短路電流流過(guò)變壓器對(duì)變壓器的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定都將構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，可能造成變壓器的絕緣損壞、壽命縮短，甚至被燒毀。

典型事故5：1999年3月，某電廠6kV廠用電A段上3a磨煤機(jī)斷路器b相由于動(dòng)觸頭拉桿端部絕緣老化，對(duì)本體放電形成單相弧光接地，并發(fā)展為斷路器下部與底座之間三相短路的母線故障。6kV母線最大故障電流達(dá)24000A以上，由于3號(hào)高壓廠用變已經(jīng)過(guò)多次短路電流沖擊，這次再承受20000A以上的電流達(dá)0.5s之久（時(shí)限速斷動(dòng)作時(shí)間整定為0.4s，斷路器固有的分閘時(shí)間0.1s）而損壞，變壓器瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、高壓側(cè)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，使機(jī)組解列。事故造成3A磨煤機(jī)斷路器燒毀、3號(hào)高壓廠用變損壞，3號(hào)機(jī)組事故跳閘。

典型事故6：2001年8月，廣東某110KV變電站因遭受雷擊，某10KV饋線避雷器爆炸，0.2秒電流速斷保護(hù)動(dòng)作開(kāi)關(guān)跳閘，2.0秒該開(kāi)關(guān)自動(dòng)重合閘，過(guò)0.75秒后該開(kāi)關(guān)再次跳閘，再過(guò)2.23秒變壓器復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，跳110KV分段開(kāi)關(guān)。與此同時(shí)，２號(hào)主變壓器瓦斯繼電器動(dòng)作，跳主變高低側(cè)開(kāi)關(guān)，事故過(guò)程保護(hù)動(dòng)作一切正常。事故后現(xiàn)場(chǎng)吊罩檢查發(fā)現(xiàn)變壓器低壓側(cè)B相繞組中部嚴(yán)重變形，造成匝間短路，A、C相繞組也存在幅向變形。目前針對(duì)變壓器穿越性短路電流的過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，遠(yuǎn)大于變壓器的允許時(shí)間，不能滿足保護(hù)變壓器動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求，迫切需要改善變壓器保護(hù)，使變壓器的保護(hù)動(dòng)作小于變壓器的允許動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間0.25s。為此，為了避免變壓器遭受外部短路電流沖擊而損壞，國(guó)家電力公司提出了以下針對(duì)保護(hù)配置以及開(kāi)關(guān)柜管理方面的部分預(yù)防措施包括：

1）本著“保設(shè)備”的原則，對(duì)變壓器繼電保護(hù)進(jìn)行改造完善。使之滿足變壓器保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間小于變壓器承受短路能力的持續(xù)時(shí)間。

2）變壓器中低壓側(cè)加裝相間電流限時(shí)速斷保護(hù)，其電流整定值與時(shí)限均與出線電流速斷配合。對(duì)于重要變電站加裝母線保護(hù)。

3）加強(qiáng)開(kāi)關(guān)柜管理，防止配電室“火燒連營(yíng)”。

3.2.4 波及站用直流系統(tǒng)發(fā)展為電網(wǎng)事故

在開(kāi)關(guān)柜發(fā)生內(nèi)部弧光短路故障時(shí)，故障點(diǎn)處的電弧光很容易波及到周?chē)闹绷麟娎|或保護(hù)用的端子排，從而引發(fā)直流系統(tǒng)故障，甚至直接損壞二次設(shè)備。失去直流電源的后果，一方面造成當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)裝置而不能及時(shí)動(dòng)作以切除故障，致使主變壓器長(zhǎng)時(shí)間流過(guò)短路電流而被燒毀；另一方面只能靠越級(jí)由遠(yuǎn)方跳閘切除當(dāng)?shù)毓收隙故鹿蔬M(jìn)一步擴(kuò)大為系統(tǒng)事故，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

典型事故7：1999年11月，江西某220KV變電站的一個(gè)10KV開(kāi)關(guān)柜的電纜頭發(fā)生三相短路，開(kāi)關(guān)在分閘過(guò)程中由于遮斷容量不足發(fā)生爆炸，造成“火傷連營(yíng)”事故，燒毀10KV開(kāi)關(guān)柜8臺(tái)。開(kāi)關(guān)柜爆炸起火后引起柜內(nèi)直流信號(hào)電纜短路，造成高壓室直流系統(tǒng)控制保險(xiǎn)熔斷，全站信號(hào)電源消失。1號(hào)主變保護(hù)失去直流工作電源不能啟動(dòng)而不能跳開(kāi)三側(cè)開(kāi)關(guān)，引起事故擴(kuò)大，導(dǎo)致5個(gè)110KV變電站失壓，地調(diào)小水電、小火電與系統(tǒng)解列。

典型事故8： 2000年6月，湖北某電廠由于B磨開(kāi)關(guān)中B相真空滅弧室破裂對(duì)合閘線圈放電，開(kāi)關(guān)柜燒毀。高電壓竄入220V直流系統(tǒng)，220V動(dòng)力回路電源保險(xiǎn)熔斷；而開(kāi)關(guān)二次插件端子的擊穿又將高壓引入直流110V系統(tǒng)，110V控制回路電源保險(xiǎn)炸毀，最后導(dǎo)致發(fā)變組保護(hù)C屏的出口插件燒毀而引起停機(jī)。事故造成直接損失13萬(wàn)元，少發(fā)電5025萬(wàn)kWh。

4.弧光短路危害的防護(hù)措施

4.1消極性防護(hù)措施

采用消極性防護(hù)措施的目的，是通過(guò)加強(qiáng)開(kāi)關(guān)柜的結(jié)構(gòu)來(lái)限制故障電弧產(chǎn)生的各種效應(yīng)，如加強(qiáng)開(kāi)關(guān)柜的結(jié)構(gòu)，密封隔離各單元室、設(shè)置釋放板和泄壓通道等。采用這種措施在一定程度上能減少損壞程度；另一方面，如果要采用通過(guò)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的方式來(lái)較大地提高開(kāi)關(guān)柜的燃弧耐受時(shí)間的話，則需要增加很大的設(shè)備費(fèi)用。

4.2積極性防護(hù)措施

采用積極性防護(hù)措施的目的，是及時(shí)檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部產(chǎn)生的故障電弧，并將電弧快速加以消除。例如采用專(zhuān)用中壓母線保護(hù)來(lái)快速切除弧光短路故障，從根本上限制故障電弧的發(fā)展，消除其各種效應(yīng)對(duì)設(shè)備和人員的危害。如果中低壓母線保護(hù)能在開(kāi)關(guān)柜耐受燃弧時(shí)間以內(nèi)切除故障的話，將最大限度地限制弧光故障對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的損壞；從另一方面看，限制了開(kāi)關(guān)設(shè)備的損壞，即阻斷了故障發(fā)展的可能性，從而可避免主變壓器長(zhǎng)時(shí)間遭受短路電流的沖擊而損壞，同時(shí)也可防止故障電弧波及站用直流系統(tǒng)而發(fā)展成系統(tǒng)故障。這也是目前迫切需要采取的最有效的限制弧光短路故障造成開(kāi)關(guān)設(shè)備燒毀及變壓器因短路電流沖擊而損壞的防護(hù)措施。5.開(kāi)關(guān)柜弧光短路故障對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的要求

5.1 中壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部電弧耐受時(shí)間故障防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)[7，8] 中壓開(kāi)關(guān)柜發(fā)生內(nèi)部電弧故障釋放的能量是很大的，其總能量取決于短路電流大小、故障電弧燃燒的時(shí)間、同時(shí)燃燒的電弧的數(shù)量等因素。在一條短時(shí)耐受電流為25kA和電弧電壓約為600V的20kV電力系統(tǒng)中，故障電弧釋放的能量為40.5MJ。這一能量能在1秒內(nèi)可使15.6升水蒸發(fā)掉，或使42公斤的鐵熔化。

在中壓開(kāi)關(guān)柜中，國(guó)外一般采用IEC298中附錄AA中指定的100ms的內(nèi)部電弧額定時(shí)間作為電弧故障防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，它指的是開(kāi)關(guān)柜可以承受的內(nèi)部電弧燃燒時(shí)間。也就是說(shuō)，發(fā)生開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作切除故障的時(shí)間在100ms以內(nèi)的話，對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備及附近人員的損害限制到最小。圖2為電弧燃燒產(chǎn)生的能量與電弧燃燒時(shí)間的關(guān)系曲線，圖中也標(biāo)出通過(guò)試驗(yàn)得出的電弧燃燒持續(xù)時(shí)間對(duì)某些開(kāi)關(guān)設(shè)備部件的損壞程度。

國(guó)外著名廠家生產(chǎn)的中壓開(kāi)關(guān)柜，一般都進(jìn)行內(nèi)部電弧試驗(yàn)，并在產(chǎn)品樣本中提供這一性能指標(biāo)。國(guó)內(nèi)的開(kāi)關(guān)柜，一般采用等效IEC298的GB3906、DL404等標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，但在產(chǎn)品樣本中一般沒(méi)有列出內(nèi)部電弧額定時(shí)間這一指標(biāo)。在國(guó)外，在用戶提出要求高于100ms的內(nèi)部電弧耐受時(shí)間要求時(shí)，一般由用戶和生產(chǎn)廠另行商定解決。當(dāng)然，這將增加開(kāi)關(guān)柜的費(fèi)用。根據(jù)國(guó)外的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，將內(nèi)部電弧故障額定值從100ms增加到200ms，開(kāi)關(guān)柜的成本增加10%；但如果將該指標(biāo)增加到1秒，則開(kāi)關(guān)柜的成本將增加100%。

5.2 現(xiàn)有保護(hù)系統(tǒng)存在的問(wèn)題[9，10] 現(xiàn)有的針對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光故障（相當(dāng)于母線故障）的保護(hù)，國(guó)內(nèi)普遍采用變壓器后備過(guò)流保護(hù)作為主保護(hù)，由于過(guò)流保護(hù)為了保證其選擇性，其動(dòng)作時(shí)限需要按照階梯原則配合，即自負(fù)荷側(cè)到電源側(cè)的動(dòng)作時(shí)限逐級(jí)拉長(zhǎng)，以致到了主變壓器處已達(dá)到1.5 ~ 2.0秒，有的更是長(zhǎng)達(dá)6秒，如此長(zhǎng)的故障切除時(shí)間，對(duì)于開(kāi)關(guān)柜額定耐受電弧時(shí)間只有100ms來(lái)說(shuō)，一旦發(fā)生內(nèi)部弧光故障，對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的損壞將是非常嚴(yán)重的。此外，由于國(guó)標(biāo)規(guī)定的110kV及以上電壓等級(jí)的變壓器的動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間為0.25秒，中低壓母線保護(hù)系統(tǒng)的故障切除時(shí)間也必須滿足這一要求。為了加快切除中低壓母線故障的速度，國(guó)外曾配合微機(jī)過(guò)流保護(hù)裝置的廣泛應(yīng)用，提出了一種利用饋線過(guò)流閉鎖進(jìn)線速斷保護(hù)的閉鎖式保護(hù)方案。這種保護(hù)方案在國(guó)外一些電網(wǎng)采用，它與前一種變壓器后備過(guò)流保護(hù)方案相比，保護(hù)的動(dòng)作速度有了一定的提高，動(dòng)作時(shí)間大約為200ms – 300ms，仍不能滿足總故障清除時(shí)間100ms的要求。

應(yīng)用于高壓、超高壓系統(tǒng)的母差保護(hù)的動(dòng)作速度很快，可達(dá)到20 ~ 35ms。然而，由于以下幾方面的原因而不適合于中低壓母線應(yīng)用。其一，采用母差保護(hù)由于保護(hù)范圍受到CT安裝位置的限制，不能保護(hù)到發(fā)生故障幾率較高的電纜室電纜接頭處的故障。其二，采用母差保護(hù)不能提供故障定位功能，這對(duì)于組成中低壓母線的開(kāi)關(guān)柜一般分為多個(gè)單元室，而一段母線上往往連接有十多臺(tái)、甚至二十多臺(tái)開(kāi)關(guān)柜，快速母線保護(hù)切除故障后，在開(kāi)關(guān)柜外觀是看不到損壞痕跡的，如果母線保護(hù)系統(tǒng)沒(méi)有故障定位功能的話，對(duì)于查找故障點(diǎn)可能需要較長(zhǎng)的時(shí)間，因而影響檢修速度和盡快恢復(fù)供電。此外，采用這種方案還存在接線復(fù)雜，對(duì)CT的要求高并且安裝在6 ~ 35kV母線上有很多困難，也很不經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。所以，母差保護(hù)也是不適合中壓母線保護(hù)應(yīng)用的。

現(xiàn)有的保護(hù)方案顯然是不能滿足快速切除故障或保護(hù)覆蓋范圍要求的，迫切需要采用一種新型中壓母線保護(hù)系統(tǒng)，以解決中低壓母線發(fā)生故障幾率較高、延遲切除故障導(dǎo)致故障發(fā)展、擴(kuò)大，從而造成的巨大的經(jīng)濟(jì)損失的問(wèn)題。

5.3 新型電弧光中低壓母線保護(hù)系統(tǒng)

開(kāi)關(guān)柜發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，電弧燃燒的結(jié)果會(huì)生產(chǎn)各種故障特性，如產(chǎn)生可見(jiàn)光、聲波、壓力波，甚至是紅外線、紫外線或無(wú)線電頻率的輻射等。[9] 通過(guò)檢測(cè)這些特征量，國(guó)外開(kāi)發(fā)出各種新原理的中低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部故障（中低壓母線故障）保護(hù)系統(tǒng)，其中檢測(cè)可見(jiàn)光認(rèn)為的一種實(shí)際可行的方法。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的發(fā)展，基于檢測(cè)可見(jiàn)光的電弧光母線保護(hù)已開(kāi)始在國(guó)外推廣應(yīng)用，并在一些國(guó)家已成為中、低壓母線保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)配置。

電弧光中低壓保護(hù)是基于檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)發(fā)出的弧光為主，此外為了防止誤動(dòng)作采用過(guò)流作為閉鎖條件，即保護(hù)系統(tǒng)只有同時(shí)檢測(cè)到弧光和過(guò)流時(shí)才發(fā)出跳閘指令，因而具有高速及可靠的動(dòng)作性能。采用這種新原理的保護(hù)所提供動(dòng)作時(shí)間為5 ~ 7ms，加上斷路器35 ~ 60ms的分閘時(shí)間，對(duì)于開(kāi)關(guān)柜各單元室的故障總清除時(shí)間可保證在100ms以內(nèi)，并留有一定的裕度。

電弧光保護(hù)系統(tǒng)所覆蓋的保護(hù)范圍，是通過(guò)布置弧光傳感器的物理位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此其覆蓋范圍是在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)是不受限制的。此外，這種保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)弧光信息還可以提供故障定位功能，以幫助尋找故障點(diǎn)并進(jìn)行維修，盡快恢復(fù)供電。

6.結(jié)語(yǔ)

在配電系統(tǒng)中，由于引起中壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部故障的原因很多，想完全杜絕開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光短路故障的發(fā)生是不可能的。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部弧光故障很少發(fā)生，然而一旦發(fā)生此類(lèi)故障，電弧燃燒釋放的巨大的能量所產(chǎn)生的各種故障效應(yīng)，不盡快切除故障往往會(huì)造成災(zāi)難性的后果。

通過(guò)加強(qiáng)開(kāi)關(guān)柜的結(jié)構(gòu)，在一定程度上可以限制弧光短路故障的危害，但卻需要增加較大的設(shè)備制造費(fèi)用；最有效和經(jīng)濟(jì)的限制弧光短路故障危害的方法，是采取專(zhuān)用中低壓母線保護(hù)系統(tǒng)，在開(kāi)關(guān)設(shè)備的耐受弧光短路故障額定時(shí)間以內(nèi)切除故障，可將弧光短路故障造成的損害減到最小。

參考文獻(xiàn)

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第二篇：護(hù)士配制化療藥物中的職業(yè)危害與防護(hù)措施

護(hù)士配制化療藥物中的職業(yè)危害與防護(hù)措施

化療是腫瘤治療有效手段之一，靜脈用藥為主要途徑，化學(xué)藥物的配置及管理具其特殊性，在化療工作中，存在或潛在的一些危害因素，嚴(yán)重危害著工作人員安全與健康，因此，對(duì)化療藥物配制護(hù)士制定相應(yīng)的防護(hù)措施極其重要。

一、危害因素

1、銳器傷：針刺傷是一種皮膚深部的足以使受傷者出血的意外傷害，是護(hù)理工作中最常見(jiàn)的一種職業(yè)性傷害。

2、化療藥物的暴露：護(hù)士在配藥過(guò)程中，未能按化療藥物配置操作規(guī)程執(zhí)行，造成藥物的揮發(fā)與彌漫?；熕幬镞^(guò)期后未按規(guī)定處理，造成一定的危害。

3、醫(yī)護(hù)人員的手衛(wèi)生：醫(yī)護(hù)人員因?yàn)楣ぷ髅?、個(gè)人習(xí)慣和觀念上的因素，造成手衛(wèi)生不規(guī)范。

4、化療廢物處理不當(dāng)：臨床上常用的化療藥物或稱(chēng)抗腫瘤藥物屬細(xì)胞毒性藥物，其廢棄物的主要物質(zhì)為細(xì)胞毒性藥物，細(xì)胞毒性廢物危險(xiǎn)性很大，可能有致畸、致突變、致癌性，由于醫(yī)護(hù)人員對(duì)醫(yī)療廢物處理知識(shí)缺乏，對(duì)化療廢物處理不當(dāng)，造成職業(yè)危害。

二、防護(hù)措施

1、銳器的使用管理：使用銳器時(shí)，注意自我防護(hù)，使用過(guò)的注射器、靜脈針不要回套針冒，銳器盒放置在有效距離內(nèi)。

2、規(guī)范手衛(wèi)生：為醫(yī)護(hù)人員提供相關(guān)手衛(wèi)生知識(shí)培訓(xùn)，是改善醫(yī)務(wù)人員洗手依從性的重要措施，因此，我們采取定期手衛(wèi)生知識(shí)培訓(xùn)，考試合格后方可上崗。

3、正確處理化療過(guò)期藥：化療科室強(qiáng)化化療藥物管理，定期檢查過(guò)期藥物，包裝完好但已過(guò)期的或已不再需要的藥物可以返還給供應(yīng)商，由供應(yīng)商進(jìn)行處理。

4、注意自身防護(hù)：用于化療藥物的用具具有相當(dāng)?shù)慕诩斑h(yuǎn)期的毒性，接觸化療藥的護(hù)士一定要做好自我防護(hù)，首先要加強(qiáng)使用化療藥物的學(xué)習(xí)，及時(shí)學(xué)習(xí)新藥物的作用機(jī)制，同時(shí)在進(jìn)行化療操作時(shí)，戴好口罩、帽子、護(hù)目鏡，穿防護(hù)衣，以免直接接觸化療藥，化療藥物配制的護(hù)士要定期進(jìn)行體檢。

5、規(guī)范化療廢物的管理：根據(jù)《醫(yī)療廢物分類(lèi)目錄》對(duì)化療廢物進(jìn)行管理，做到分類(lèi)正確，不得與其他醫(yī)療垃圾混放，化療垃圾隨時(shí)封閉，包裝外貼有警示標(biāo)志。由醫(yī)療廢物集中處置單位轉(zhuǎn)運(yùn)，并根據(jù)情況進(jìn)行高溫焚燒處置細(xì)胞毒性廢物，所有細(xì)胞毒性廢物的完全降解要求達(dá)到1200℃高溫，以及應(yīng)用化學(xué)降解法進(jìn)行處理，化學(xué)降解法可將細(xì)胞毒性化合物轉(zhuǎn)化為非毒性化合物，適用于情理藥品殘余物，清潔被污染的便器、溢出物、防護(hù)服。

第三篇：焦化工業(yè)中職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)時(shí)需指出哪些職業(yè)病危害防護(hù)措施

焦化工業(yè)中職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)時(shí)需指出哪些職業(yè)病危害防護(hù)措施 職業(yè)病危害防護(hù)措施分析

焦化工業(yè)屬重污染、難治理的行業(yè)。其職業(yè)病危害防護(hù)效果有賴(lài)于衛(wèi)生防護(hù)設(shè)施的同步建設(shè)，目前大型現(xiàn)代化焦化企業(yè)職業(yè)病防護(hù)措施主要有以下幾個(gè)方面

1、工藝選擇

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)工藝選擇方面，如選用全負(fù)壓凈化系統(tǒng)，可有效地減少煤氣泄漏帶來(lái)的職業(yè)病危害與火災(zāi)等安全事故。選用無(wú)煙加煤工藝可有效地減少焦?fàn)t逸散物的排放與對(duì)工作場(chǎng)所的污染。選用干法熄焦工藝可避免濕法熄焦對(duì)工作場(chǎng)所與環(huán)境的污染。

2、防塵措施

備煤系統(tǒng)宜設(shè)計(jì)噴霧降塵裝置和地面沖洗系統(tǒng)，可有效地發(fā)揮降塵作用和減少二次揚(yáng)塵。原料煤粉碎室宜設(shè)置布袋除塵系統(tǒng)，以控制原料煤粉碎過(guò)程中產(chǎn)生的煤塵污染。

3、噪聲控制措施

噪聲是焦化工業(yè)另一重要職業(yè)病危害因素。噪聲控制措施主要包括對(duì)粉煤機(jī)、煤氣鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、篩焦裝置等產(chǎn)生高強(qiáng)度噪聲設(shè)備的降噪措施，以及集控室和崗位操作室的隔音措施兩個(gè)方面。降低設(shè)備噪聲的首要問(wèn)題是工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型，應(yīng)在工藝選擇和設(shè)備采購(gòu)時(shí)優(yōu)先考慮噪聲危害較小的工藝路線和設(shè)備。對(duì)集控室和各崗位操作室均應(yīng)進(jìn)行隔聲處理。

4、高溫防暑降溫措施

焦?fàn)t爐頂間臺(tái)屬高溫露天作業(yè)場(chǎng)所，是夏日防暑降溫工作的重點(diǎn)。夏日高溫季節(jié)應(yīng)供應(yīng)含鹽清涼飲料，可采取輪換作業(yè)的工作制度，對(duì)于生產(chǎn)人員較集中的集控室和各崗位操作室均應(yīng)設(shè)置空調(diào)。

5、應(yīng)急救援措施

焦化工業(yè)存在易導(dǎo)致一氧化碳、氰化氫、硫化氫、氨氣、苯等急性職業(yè)中毒事故。企業(yè)應(yīng)建立應(yīng)急救援預(yù)案，對(duì)上述工作場(chǎng)所應(yīng)安裝毒物報(bào)警器、設(shè)置警示標(biāo)識(shí)、配備個(gè)人防護(hù)用品等。