高校實驗室電氣設備安全隱患分析

張雅晶　何為

摘 要：高校實驗室承載著企業對高校培養出具有創新實踐能力的學生的希望，隨著國家和高校對實驗室的大量投資，實驗室電氣設備的安全隱患問題也越來越得到重視，很多高校對此都采取了及時必要的防護措施，以防止實驗教學中的電氣事故發生。本文對電氣事故的類型和電氣設備的安全隱患經行了詳細的分析。

關鍵詞：高校實驗室；生產實踐；電氣設備；安全隱患；防護措施

高校實驗室是高等教育教學不可缺少的一部分，它是學生將理論知識付諸于實踐的載體，承載著企業對高校培養出具有創新實踐能力的學生的希望。近年來，隨著國家對實驗室建設資金的大量投入，實驗室的重新建設和改造越來越得到高校的重視和關注，使得實驗室的安全管理工作的重要性日漸凸顯出來。下面就電氣事故的類型和電氣設備的安全隱患進行詳細的分析。

一、電氣事故的類型

電氣事故的分類有很多種，從產生電氣危害的源頭來分可以分為自燃事故（如雷擊、靜電等）和人為事故（如電擊、電弧等）；本文將對觸電事故、雷電事故和電氣火災事故進行詳細的探討和分析。

（一）觸電事故

當人體接觸帶電體時，帶電體與人體之間發生閃擊放電，電流就會通過人體進入大地或者其他導體而形成導電回路，這就發生了觸電，從而引起人體的組織損傷和功能障礙，嚴重者甚至發生死亡。實驗室中，電氣設備種類繁多，電氣線路、儀器儀表等的安裝和調試錯綜復雜，一旦處理不當則會導致觸電事故的發生。

（二）雷電事故

雷電是一種大氣放電現象，眾所周知，雷電的危害是很巨大的，它可以造成通訊系統的中斷、電力系統的損壞、電子設備的燒毀，甚至于引發建筑物的火災。發生雷電事故的原因主要有以下幾點：①建筑物未作防雷措施或者防雷措施不到位。②防雷裝置選用不合理或者材料未達到國家規范要求。③建筑物的屏蔽、接地和等電位聯結未采取合理措施。除了以上事故原因之外，實驗室的建設必須遵循《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010的各項標準和規范。

（三）電氣火災事故

電氣火災一般發生在電氣線路、電氣設備以及供配電設備出現故障的情況下，它也有可能引燃可燃物而發生火災。電氣火災事故主要發生在以下幾個方面：①實驗室的電氣設備未安裝漏電火災探測裝置，造成漏電流過大而不能形成剩余電流動作保護，從而引起局部產生漏電火花而發生火災。②由于實驗室的電氣線路絕緣老化或者裸露，在電纜線路上造成短路。③由于實驗室的重新建設，較老的銅線截面積過小，其載流量滿足不了大型多臺電氣設備的同時使用，使得電氣線路過負荷而引發絕緣層的燃燒。

二、電氣設備的安全隱患分析

（一）實驗室內未正確進行保護接零

保護接零是為了防止電氣設備因絕緣損壞而使人遭受間接接觸電擊的危險。通常情況下，在中性點接地系統中，將正常狀態下的金屬不帶電、而在故障狀態下意外帶電的金屬導體與零線作良好的金屬連接。在高校實驗室中，電氣設備、儀器儀表、實驗裝置等的外露金屬部分即為故障狀態下意外帶電的金屬外殼。

根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008的第12.2.2條規定，在TN系統中，配電變壓器中性點應直接接地，所有電氣設備的外露可導電部分應采用保護導體（PE）或保護接地中性導體（PEN）與配電變壓器中性點相連接。實驗室建筑屬于民用建筑，其接地系統在實驗室內通常采用TN-S系統。根據設備防觸電保護所采用的方式，實驗室的電氣設備、儀器儀表、實驗裝置等均采用I類設備，即外露金屬可導電部分與PE線可靠連接。然而，在實際的情況中，實驗室中的相關設備在設計和生產制造上并沒有實施雙重絕緣保護，或者在安裝操作中絕緣保護的裝置根本沒有起到實際的作用，因此，這類實驗設備實際上屬于0類設備，其外露可導電部分并沒有與PE線可靠連接，使得實驗室存在重大的安全隱患。再者，實驗室中的有些設備并沒有按照設計圖紙和規范要求進行電氣線路布線，沒有將設備的保護零線與建筑物的零干線相連，而是將設備連接插座處單獨引出一根線與工作零線相連，這樣就失去了保護零線的基本作用了。

（二）實驗室內未安裝電氣火災監控系統或剩余電流動作保護裝置

電氣火災監控系統和剩余電流動作保護裝置都是為防止因漏電流過大而造成的電氣火災事故的發生，它們在直接接觸防護和間接接觸防護中都起到了很好的作用。根據國家現行的標準規范《火災自動報警系統設計規范》GB50116-2013中的規定，凡是存在電氣火災危險的場所均應采用電氣火災監控系統或剩余電流動作保護裝置，因此，實驗室是必須要安裝此類裝置的。然而，有些實驗室在進行設備安裝時，生產廠家依賴學校在電源進線處安裝漏電裝置，而學校又依賴每臺實驗設備上內部安裝漏電保護裝置，從而造成了電氣火災監控系統或剩余電流動作保護裝置的缺失，使得實驗室存在安全隱患。

（三）防雷接地措施不完善

由于很多高校的實驗室都是舊樓改造或者設備更新之后而使用的，對于年限較久的建筑物來說，對國家現行的標準和規范已不再適用，使得防雷和接地措施不夠完善。有些高校由于大面積的擴建，使得原有的變壓器容量發生很大變化，因此，對于建筑物保護干線PE線來說，其截面積往往不能滿足于規范要求。其次，由于有些實驗室的前身并不是具有高級別火災危險性的場所，因此各個實驗室內并沒有進行等電位聯結，也沒有與PE干線可靠連接，使得實驗室在發生雷擊事故時存在安全隱患。

三、結語

隨著科技的發展和不斷進步，實驗室的實驗設備也越來越先進，因此，正確認識電氣設備所存在的安全隱患是必不可少的，對于高校的安全管理和實驗室建設具有重要意義。

參考文獻：

[1]李巖.實驗室電氣危險因素分析與隱患問題探討.科技致富向導.2011，（18）：213-214.

[2]張國萍，龍天澄，林雁萍，黃偉東.實驗室建設與裝修中的電氣問題探討.中山大學學報論叢.2002，22（1）：282-284.

（作者單位：武昌首義學院機電與自動化學院中心實驗室）