水利机电设备电气安全防护技术探讨

水利工程作为国家基础设施建设的重要组成部分，对于防洪、灌溉、供水、发电等方面具有不可替代的作用。水利机电设备作为水利工程运行的核心，其电气安全直接关系到水利工程的正常运行、人员生命安全以及财产安全。随着水利工程规模的不断扩大和技术的日益复杂，电气系统在水利机电设备中的应用愈发广泛，电气安全问题也愈发凸显。因此，深入探讨水利机电设备电气安全防护技术具有重要的现实意义。

一、常见电气安全事故类型及原因

（一）事故类型

常见类型包括触电，即人直接接触到带电体或者是碰到漏电的设备导致人体内有电流流过而发生的电击伤乃至死亡。电气火灾，多因线路老化，线路发生短路、过载、过热，或者电气设备出现故障也会产生火花等高温物体，易引起附近可燃物着火引发电气火灾。设备损坏，由于缺相导致电机烧毁、短路导致配电柜内部元件损坏、电压异常导致传感器或控制系统无法正常工作均会造成设备的损坏。电弧灼伤，在高压试验中设备发生故障和在带电操作的时候会产生强大的电弧造成人员灼伤。跨步电压触电，人在设备发生接地故障的地方行走的时候，人的两脚之间会有电位差，人的双脚会受到这种跨步电压的伤害。

（二）引发原因

引发原因多样，一是设备长期运行绝缘老化损坏，加上线路接触长期磨损导致老化后有可能会短路或者漏电；二是人为操作不当，具体表现为乱接线、错触碰按钮、没做好开动设备的检查就开始开动机器等等；三是环境方面，比如潮湿、积灰严重、高温、低压等都可以降低设备的绝缘性能；四是存在设计缺陷：缺少过载保护装置、布线不合理、未考虑防腐蚀情况等等，均会降低设备安全系数，增加事故风险。

二、电气安全防护技术要点

（一）绝缘技术

绝缘技术是水利机电设备电气安全防护的基础，绝缘材料选择需结合设备运行环境，优先选择耐水、耐潮、耐老化的材料，比如：聚氯乙烯、交联聚乙烯等，确保在潮湿、多尘等工况下保持良好绝缘性能。绝缘性能检测需定期开展，可以用兆欧表来测其绝缘电阻是否达到设备要求的额定值，也可以用耐压试验检测绝缘材料的抗电强度，及时发现绝缘缺陷。绝缘维护要注重日常清洁与检查，避免油污、水分附着影响绝缘效果，对已经出现老化或者破损情况的绝缘层及时予以修复或更换，以防产生绝缘损坏导致发生短路、漏电等安全事故。

（二）接地与接零保护

接地与接零保护是防止触电的重要措施，将设备的金属外壳与大地、零线连接后，在漏电情况下可以及时将电流泄放掉。施工中必须把接地体埋深地中 0.6 米以下，接地电阻小于等于 4 欧姆，接零线路需独立且与相线同截面，连接点用螺栓紧固并做防腐。维护要定期检测接地电阻，检查是否有松动、锈蚀现象，雷雨过后还要重点检查接地体有无断裂、接零线是否完好无损，同时禁止将电器接入到接地线上，保障防护持续有效。

（三）漏电保护

工作原理是利用零序电流检测线路是否发生漏电，当设备漏电时就会产生相线与零线之间电流差，保护器会立即动作切断电源防止触电，选型需根据设备功率、使用环境确定额定电流和动作时间，潮湿环境应选防水型。在接线的时候应该注意将相线、零线、地线连接牢靠，并且要安装于电源进线端并且易于操作的地方，定期检测需每月按试验按钮检查动作可靠性，每年都应当请专业人员做一下漏电动作电流以及分断时间的测试，确保符合安全标准，同时检查外观有无损坏、接线是否松动。

（四）防雷与抗干扰

防雷装置设计安装需结合水利机电设备所处环境，采用接闪器、引下线、接地装置组成完整防雷系统，接闪器应覆盖设备及配电设施，引下线短直且截面达标，接地电阻需 ⩽4Ω ，与设备金属外壳可靠连接。抗干扰措施包括：采用屏蔽电缆并单端接地减少电磁干扰，在电源端安装浪涌保护器抑制过电压，合理布置电缆路径避免强电与弱电线路并行，设置滤波器降低谐波干扰，同时定期检测防雷装置接地电阻及抗干扰设备性能，确保水利机电设备电气系统稳定运行。

三、提升电气安全防护水平的建议

（一）加强设备管理

加强设备管理需贯穿全生命周期，设备选型应结合水利工程电气环境参数，选用符合国家强制标准、具有防水、防潮、抗腐蚀功能的合格产品，采购过程设置严格的资质审查，杜绝不合格产品，安装时须持证操作并严格遵守相关规程要求，确保线路接头接触良好、接地牢靠，离水源或潮湿区域有足够安全距离。开展设备常规巡检，定期检查电缆线路绝缘层，对设备运行温度、防护外壳及其它各部分进行巡视检查，并做好相应的记录，对有老化现象的部件进行及时更换。根据技术发展情况定期检测和评估设备性能，对于达到年限或者存在安全隐患严重的设备果断更新，从根本上防止电气安全事故的发生。

（二）强化人员培训

加强人员培训，健全完善人员培训系统，定期组织人员电气安全知识讲座，开展实操演练，培训内容包括设备运行原理、安全操作规范、触电急救方法以及应急处置措施等，并邀请有关行业专家到施工现场授课，通过分析典型事故发生的原因，使现场施工人员树立安全生产的理念。建立培训考核制度，把考核结果与岗位资格挂钩，确保培训效果。同时，开展常态化的应急演练，以模拟线路短路、设备漏电为突发情况开展应急处置演练，提高人员的处置能力和协同能力，从根本上减少人为操作失误引发的安全事故。

结语：

综上所述，水利机电设备电气安全防护对水利工程平稳运行具有决定作用，应了解各类事故发生原因，并通过采取绝缘、接地接零、漏电保护、防雷抗干扰等措施加以防范，还需要做好机电设备全寿命周期管理和机电运行人员的培训工作。未来需持续关注技术创新，根据水利工程实际工况优化防护方案，不断提升电气安全防护的科学性与有效性，为水利事业的安全、高效发展筑牢根基。

参考文献：

[1] 曾庆祥 . 水利工程电气自动化系统的信息安全防护技术 [J].水上安全 ,2024,(18):5-7.

[2] 刘颖 . 机电工程电气施工安全技术措施探讨 [J]. 车时代 ,2020,(09):28-29.

[3] 周兆方 . 机电工程电气施工安全技术措施探讨 [J]. 风景名胜 ,2020,(3):253.

[4] 于强 . 水利工程机电设备运行安全管理方法及价值探讨 [J].建筑经济 ,2024,45(S01):180-183.