工廠輸配電與照明線路

1、第六章工廠輸配電與照明線路 和安裝 本課程的任務(wù)本課程的任務(wù): 主要是講述電能供應(yīng)和分配問題，并講述主要是講述電能供應(yīng)和分配問題，并講述 電氣照明，使學(xué)生初步掌握供電系統(tǒng)和電電氣照明，使學(xué)生初步掌握供電系統(tǒng)和電 氣照明運(yùn)行維護(hù)和設(shè)計(jì)計(jì)算所必需的基本氣照明運(yùn)行維護(hù)和設(shè)計(jì)計(jì)算所必需的基本 理論和基本知識，為今后從事工廠供電技理論和基本知識，為今后從事工廠供電技 術(shù)工作奠定一定的基礎(chǔ)。術(shù)工作奠定一定的基礎(chǔ)。 電工基礎(chǔ)知識電工基礎(chǔ)知識 一、電力系統(tǒng)概述一、電力系統(tǒng)概述 二、照明電路二、照明電路 三、電工安全基本知識（重點(diǎn)）三、電工安全基本知識（重點(diǎn)） 一、電力系統(tǒng)概述一、電力系統(tǒng)概述 1 電力系統(tǒng)和電

2、力網(wǎng)概述電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)概述 提問：提問：1.什么是電力系統(tǒng)？電力網(wǎng)？什么是電力系統(tǒng)？電力網(wǎng)？ 工廠供電系統(tǒng)的有關(guān)知識 如圖所示是一個(gè)比較典如圖所示是一個(gè)比較典 型的中型工廠供電系型的中型工廠供電系 統(tǒng)的系統(tǒng)圖統(tǒng)的系統(tǒng)圖 可以看出，該廠的高可以看出，該廠的高 壓配電所有兩條壓配電所有兩條6- l0kV 的電源進(jìn)線，分的電源進(jìn)線，分 別接在高壓配電所的別接在高壓配電所的 兩段母線上。這兩段兩段母線上。這兩段 母線間裝有一個(gè)分段母線間裝有一個(gè)分段 隔離開關(guān)，形成所謂隔離開關(guān)，形成所謂 “單母線分段制單母線分段制”。 對于小型工廠，由于所需容量一般不大于對于小型工廠，由于所需容量一般不大于 1000

3、kVA或稍多，因此通常只設(shè)一個(gè)降壓變或稍多，因此通常只設(shè)一個(gè)降壓變 電所，將電所，將6-l0kV電壓降為低壓用電設(shè)備所需電壓降為低壓用電設(shè)備所需 的電壓，如圖所示。的電壓，如圖所示。 只設(shè)一個(gè)降壓變電所的工廠供電系統(tǒng) 如果工廠所需容量不大于如果工廠所需容量不大于 160kV A160kV A時(shí)，時(shí)， 一般采用低壓電源進(jìn)線，因此工廠只需設(shè)一般采用低壓電源進(jìn)線，因此工廠只需設(shè) 一低壓配電間，如圖所示。一低壓配電間，如圖所示。 低壓電源進(jìn)線的小型工廠工廠系統(tǒng) 圖圖 電力的產(chǎn)生及傳輸分配電力的產(chǎn)生及傳輸分配 1 概述概述 電力系統(tǒng)：由發(fā)電、送電、變電、配電和電力系統(tǒng)：由發(fā)電、送電、變電、配電和 用電組

4、成的用電組成的“整體整體” 電力網(wǎng)：輸送、變換和分配電能的網(wǎng)絡(luò)，電力網(wǎng)：輸送、變換和分配電能的網(wǎng)絡(luò)， 分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)兩大部分分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)兩大部分 電力網(wǎng)的電壓等級：低壓（電力網(wǎng)的電壓等級：低壓（1kV以下）、中以下）、中 壓（壓（1kV10kV）、高壓（）、高壓（10kV330kV）、）、 超高壓（超高壓（330kV1000kV）、特高壓）、特高壓 （1000kV） 電能的質(zhì)量指標(biāo)：頻率、電壓電能的質(zhì)量指標(biāo)：頻率、電壓 2 電力的產(chǎn)生電力的產(chǎn)生 1、發(fā)電廠：將自然界其他能源轉(zhuǎn)化為 電能的工廠 。 送電過程（圖） 2、分類：、分類： 1）、）、水電廠水電廠-利用水流的位能生產(chǎn)電能利用水

5、流的位能生產(chǎn)電能 2）、）、火力電廠和熱電廠火力電廠和熱電廠：利用燃燒的化利用燃燒的化 學(xué)能（例如煤的燃燒）來生產(chǎn)電能。學(xué)能（例如煤的燃燒）來生產(chǎn)電能。 3）、核能電廠核能電廠：利用原子核的裂變能來利用原子核的裂變能來 生產(chǎn)電能生產(chǎn)電能 三峽水電站三峽水電站 三峽工程全稱為長江三峽水利樞紐工程。三峽工程全稱為長江三峽水利樞紐工程。1992年年4 月月3日，七屆人大五次會議審議并通過了日，七屆人大五次會議審議并通過了關(guān)于興建長關(guān)于興建長 江三峽工程決議江三峽工程決議。1994年年12月月14日，三峽工程在前日，三峽工程在前 期準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上正式開工。期準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上正式開工。三峽工程是中國三峽工程是

6、中國，也是世界，也是世界 上最大的水利樞紐工程，是治理和開發(fā)長江的關(guān)鍵性骨上最大的水利樞紐工程，是治理和開發(fā)長江的關(guān)鍵性骨 干工程。它具有干工程。它具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)防洪、發(fā)電、航運(yùn)等綜合效益。等綜合效益。三峽水三峽水 電站電站是樞紐的主要組成部分之一。水電站將安裝二十六是樞紐的主要組成部分之一。水電站將安裝二十六 臺單機(jī)容量為七十萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量臺單機(jī)容量為七十萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量 一千八百二十萬千瓦，年均發(fā)電量八百四十七億度，是一千八百二十萬千瓦，年均發(fā)電量八百四十七億度，是 世界上最大的水電站。它將對華東、華中和華南地區(qū)的世界上最大的水電站。它將對華東、華中

7、和華南地區(qū)的 經(jīng)濟(jì)發(fā)展和減少環(huán)境污染起到重大的作用。水電站送出經(jīng)濟(jì)發(fā)展和減少環(huán)境污染起到重大的作用。水電站送出 工程包括工程包括二回正負(fù)五百千伏直流輸電線路，二回正負(fù)五百千伏直流輸電線路，十一回十一回五百五百 千伏交流輸電線路，千伏交流輸電線路，送出工程規(guī)模也居世界第一。送出工程規(guī)模也居世界第一。 3 電力的傳輸電力的傳輸 提問：提問：2為什么要升壓供電？為什么要升壓供電？ 因?yàn)椋弘娏麟娏?，傳輸距離，傳輸距離 ，熱能消耗，熱能消耗 ， 電能損失電能損失 所以：在傳輸容量一定的條件下，輸電電在傳輸容量一定的條件下，輸電電 壓壓 ，輸電電流，輸電電流 ，電能消耗，電能消耗 我國常用的輸電電壓等級

8、：有我國常用的輸電電壓等級：有35kV35kV、 110kV110kV、220kV220kV、330kV330kV、500kV500kV等多種等多種 電力的傳輸線路：架空線路、電纜線路電力的傳輸線路：架空線路、電纜線路 4 電力的分配電力的分配 輸電線路輸電線路配電線路配電線路分配給用戶分配給用戶 常用的配電電壓：高壓：常用的配電電壓：高壓：10kV10kV或或6kV 6kV 低壓：低壓： 380380220V220V 5 用戶和用電負(fù)荷的分類用戶和用電負(fù)荷的分類 一類負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡者、一類負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡者、重 大的政治經(jīng)濟(jì)影響應(yīng)有兩個(gè)或以上獨(dú)立電源的政治經(jīng)濟(jì)影響應(yīng)

9、有兩個(gè)或以上獨(dú)立電源 供電供電 二類負(fù)荷：中斷供電將造成二類負(fù)荷：中斷供電將造成較大的政治經(jīng)濟(jì)的政治經(jīng)濟(jì) 影響盡可能要有兩個(gè)獨(dú)立的電源供電影響盡可能要有兩個(gè)獨(dú)立的電源供電 三類負(fù)荷：不屬于一、二類電力負(fù)荷三類負(fù)荷：不屬于一、二類電力負(fù)荷 對供電對供電 沒有什么特別要求沒有什么特別要求 常用的低壓供配電系統(tǒng)常用的低壓供配電系統(tǒng) 提問：提問：3.什么是什么是零線、火線、地線、線電壓、零線、火線、地線、線電壓、 相電壓、三相四線制？相電壓、三相四線制？ 直流電：方向不隨時(shí)間變化直流電：方向不隨時(shí)間變化 交流電：電壓大小和方向隨著時(shí)間而變化，交流電：電壓大小和方向隨著時(shí)間而變化， 分單相、三相分單相、

10、三相 圖圖 三相交流發(fā)電機(jī)繞組的星形接法三相交流發(fā)電機(jī)繞組的星形接法 與三相四線制供配電系統(tǒng)與三相四線制供配電系統(tǒng) 三相四線制系統(tǒng)：相電壓：相線與中性線之三相四線制系統(tǒng)：相電壓：相線與中性線之 間的電壓間的電壓 線電壓：相線與相線即兩根火線之間的電壓線電壓：相線與相線即兩根火線之間的電壓 三相三線制系統(tǒng)：線電壓三相三線制系統(tǒng)：線電壓 圖圖 無中線的三相三線制無中線的三相三線制 火線：分別從發(fā)電機(jī)繞組三個(gè)始端引出的火線：分別從發(fā)電機(jī)繞組三個(gè)始端引出的 線，紅、綠、黃線，紅、綠、黃 零線：中性點(diǎn)接地時(shí)的中性線，黑線零線：中性點(diǎn)接地時(shí)的中性線，黑線 地線：地線：接地裝置引出的線，對人身設(shè)備起接地裝置

11、引出的線，對人身設(shè)備起 保護(hù)作用。黃綠雙色線保護(hù)作用。黃綠雙色線 圖圖 三相四線制中性點(diǎn)接地三相四線制中性點(diǎn)接地 二、照明技術(shù)的有關(guān)概念二、照明技術(shù)的有關(guān)概念 1、概述、概述 電氣照明是現(xiàn)代化工廠中最基本的人工電氣照明是現(xiàn)代化工廠中最基本的人工 照明，它具有燈光穩(wěn)定、易于控制和調(diào)節(jié)、照明，它具有燈光穩(wěn)定、易于控制和調(diào)節(jié)、 使用安全和經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。使用安全和經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。 2、光和光譜、光和光譜 光是物質(zhì)的一種形態(tài)，是一種波長毫米無線電光是物質(zhì)的一種形態(tài)，是一種波長毫米無線電 波短、又比波短、又比X射線長的電磁波，射線長的電磁波， 而所有電磁波都而所有電磁波都 具有輻射能。具有輻射能。 在電磁波的輻

12、射譜中，光譜的大致范圍包括紅在電磁波的輻射譜中，光譜的大致范圍包括紅 外線外線(波長波長340um780nm)、可見光、可見光(波長波長780 380nm)和紫外線和紫外線(波長波長38010nm)等三部分。等三部分。 可見光譜又可分為：可見光譜又可分為： 紅紅波長波長780640nm; 橙橙波長波長640600nm; 黃黃波長波長600570nm; 綠綠波長波長570490nm; 青青波長波長490450nm; 藍(lán)藍(lán)波長波長450430nm; 紫紫波長波長430380nm; 人眼對各種波長的可見光，具有不同的人眼對各種波長的可見光，具有不同的 敏感性。測試證明，正常人眼對波長為敏感性。測試證

13、明，正常人眼對波長為 555nm的黃綠色光最為敏感，即這種黃綠的黃綠色光最為敏感，即這種黃綠 色光能引起的最大的視覺。色光能引起的最大的視覺。 3、基本概念、基本概念 (一一)光通量光通量 光通量是在單位時(shí)間內(nèi)，光源向周圍空光通量是在單位時(shí)間內(nèi)，光源向周圍空 間輻射可見光的能量，符號為間輻射可見光的能量，符號為，單位為，單位為 1m,(流明流明)。 (二二)發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度 發(fā)光強(qiáng)度是光源在給定方向上的輻射發(fā)光強(qiáng)度是光源在給定方向上的輻射 強(qiáng)度，符號為，單位為強(qiáng)度，符號為，單位為cd(坎德拉坎德拉)。 對于向各個(gè)方向均勻輻射光通量的光源，對于向各個(gè)方向均勻輻射光通量的光源， 各個(gè)方向的光強(qiáng)均相

14、同各個(gè)方向的光強(qiáng)均相同 照度和亮度照度和亮度 (一一)照度照度 照度是指受照物體表面單位面積上所投射的光照度是指受照物體表面單位面積上所投射的光 通量，符號為通量，符號為E，單位為，單位為lx(勒克司勒克司)。 如果光通量如果光通量均勻地投射在面積為均勻地投射在面積為S的表面上，則的表面上，則 該表面的照度值為：該表面的照度值為：E= /S (二二)亮度亮度 亮度是指發(fā)光體亮度是指發(fā)光體(不只是光源，其他受照物體對不只是光源，其他受照物體對 人眼來說也可看作間接發(fā)光體人眼來說也可看作間接發(fā)光體)在人眼視線方向單在人眼視線方向單 位投影上的發(fā)光強(qiáng)度，符號為位投影上的發(fā)光強(qiáng)度，符號為L，單位為，單

15、位為cd/m2。 照明電路照明電路 工廠或車間的電氣照明，按工作方式分，有一工廠或車間的電氣照明，按工作方式分，有一 般照明和局部照明兩大類。一般照明就是工作場般照明和局部照明兩大類。一般照明就是工作場 所的普遍性照明。局部照明是在需要加強(qiáng)照度的所的普遍性照明。局部照明是在需要加強(qiáng)照度的 個(gè)別工作地點(diǎn)安裝的照明，例如機(jī)床上安裝的工個(gè)別工作地點(diǎn)安裝的照明，例如機(jī)床上安裝的工 作燈和工作臺上安裝的臺燈等。大多數(shù)車間都采作燈和工作臺上安裝的臺燈等。大多數(shù)車間都采 用混合照明，既有一般照明，又有局部照明。用混合照明，既有一般照明，又有局部照明。 電氣照明按工作性質(zhì)分，有工作照明和事故電氣照明按工作性質(zhì)

16、分，有工作照明和事故 照明兩大類。工作照明是正常工作時(shí)的照明。事照明兩大類。工作照明是正常工作時(shí)的照明。事 故照明是在工作照明發(fā)生事故故照明是在工作照明發(fā)生事故(如停電如停電)時(shí)供暫時(shí)時(shí)供暫時(shí) 繼續(xù)工作或疏散人員而投使用的非常照明。在重繼續(xù)工作或疏散人員而投使用的非常照明。在重 要的變配電所及其他重要的工作場所內(nèi)，應(yīng)裝設(shè)要的變配電所及其他重要的工作場所內(nèi)，應(yīng)裝設(shè) 事故照明事故照明 (1)白熾燈白熾燈 白熾燈是單純它的結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)廉，使白熾燈是單純它的結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)廉，使 用方便，而且顯色性能好，因此它無論在用方便，而且顯色性能好，因此它無論在 工廠還是城鄉(xiāng)，應(yīng)用都極為廣泛。但是它工廠還是城鄉(xiāng)，應(yīng)

17、用都極為廣泛。但是它 的發(fā)光效率的發(fā)光效率(即單位電功率產(chǎn)生的光通量，即單位電功率產(chǎn)生的光通量， 簡稱光效簡稱光效)較低，使用壽命較短，且不耐震。較低，使用壽命較短，且不耐震。 （2）熒光燈）熒光燈 熒光燈熒光燈 (俗稱日光燈俗稱日光燈)是利用汞蒸氣在外加是利用汞蒸氣在外加 電壓作用下產(chǎn)生弧光放電，電壓作用下產(chǎn)生弧光放電， 發(fā)出少許可見發(fā)出少許可見 光和大量紫外線，紫外線又激勵燈管內(nèi)壁光和大量紫外線，紫外線又激勵燈管內(nèi)壁 涂覆的熒光粉，使之發(fā)出大量可見光的一涂覆的熒光粉，使之發(fā)出大量可見光的一 種光源。由此可見，熒光燈的發(fā)光效率要種光源。由此可見，熒光燈的發(fā)光效率要 比白熾燈高得多。比白熾燈高

18、得多。 接線圖接線圖 啟輝器、鎮(zhèn)流器的作用啟輝器、鎮(zhèn)流器的作用 啟輝器相當(dāng)于一個(gè)自動開關(guān)啟輝器相當(dāng)于一個(gè)自動開關(guān),當(dāng)電源開關(guān)閉合后當(dāng)電源開關(guān)閉合后 啟輝器跳火自動接通電路啟輝器跳火自動接通電路,燈絲中通過預(yù)熱電流充燈絲中通過預(yù)熱電流充 分預(yù)熱分預(yù)熱,然后啟輝器自動斷開使鎮(zhèn)流器產(chǎn)生脈沖高然后啟輝器自動斷開使鎮(zhèn)流器產(chǎn)生脈沖高 壓加在燈管兩端點(diǎn)亮燈管壓加在燈管兩端點(diǎn)亮燈管 。 鎮(zhèn)流器在燈絲預(yù)熱時(shí)限制通過燈絲的預(yù)熱電流鎮(zhèn)流器在燈絲預(yù)熱時(shí)限制通過燈絲的預(yù)熱電流, 燈管點(diǎn)亮后鎮(zhèn)流器限制通過燈管的工作電流燈管點(diǎn)亮后鎮(zhèn)流器限制通過燈管的工作電流 。 燈具安裝注意事項(xiàng)燈具安裝注意事項(xiàng). (1). 開關(guān)控制相線開

19、關(guān)控制相線 。 (2). 螺燈口的頂芯、日光燈的鎮(zhèn)流器應(yīng)接相線螺燈口的頂芯、日光燈的鎮(zhèn)流器應(yīng)接相線 。 (3). 白熾燈功率超過白熾燈功率超過 100 W 時(shí)時(shí),除敞開式燈具外應(yīng)使用除敞開式燈具外應(yīng)使用 瓷燈口瓷燈口 。 (4). 日光燈鎮(zhèn)流器裝在木質(zhì)燈具或易燃物上時(shí)應(yīng)做防火日光燈鎮(zhèn)流器裝在木質(zhì)燈具或易燃物上時(shí)應(yīng)做防火 隔離隔離 。 (5). 日光燈裝設(shè)補(bǔ)償電容器時(shí)日光燈裝設(shè)補(bǔ)償電容器時(shí),每盞燈均應(yīng)裝設(shè)熔斷器每盞燈均應(yīng)裝設(shè)熔斷器 。 (6). 用軟線吊裝燈具時(shí)用軟線吊裝燈具時(shí),吊盒及燈口內(nèi)均應(yīng)做結(jié)扣吊盒及燈口內(nèi)均應(yīng)做結(jié)扣.線端應(yīng)線端應(yīng) 涮錫涮錫 。 (7). 燈具安裝高度距地面不應(yīng)小于下列數(shù)值

20、燈具安裝高度距地面不應(yīng)小于下列數(shù)值: 室內(nèi)室內(nèi) - 2 米米 ; 室外室外 - 2.5 米米 ; 廠房廠房 - 2.5 米米 ; 帶自在器的帶自在器的( 指吊線完全展開指吊線完全展開 ) - 0.8 米米 。 (8). 拉線開關(guān)安裝高度距地面拉線開關(guān)安裝高度距地面 2.2 - 2.8 米米; 平開關(guān)距地平開關(guān)距地 面面 1.2 -1.4 米米; 開關(guān)距門框開關(guān)距門框 150 -200 毫米，毫米， 同一室內(nèi)開同一室內(nèi)開 關(guān)方向應(yīng)一致關(guān)方向應(yīng)一致 。 (9). 燈具重量在燈具重量在 1 千克及以下的可用軟線自身吊裝千克及以下的可用軟線自身吊裝,超過超過 1 千克時(shí)應(yīng)采用吊鏈吊裝千克時(shí)應(yīng)采用吊鏈吊

21、裝,軟線宜編插在鏈環(huán)內(nèi)，軟線宜編插在鏈環(huán)內(nèi)， 燈具重量燈具重量 超過超過 3 千克的應(yīng)固定在預(yù)埋的金屬吊鉤或螺栓上千克的應(yīng)固定在預(yù)埋的金屬吊鉤或螺栓上 。 3、照明電氣附件：、照明電氣附件： 開關(guān)與插座開關(guān)與插座 4、導(dǎo)線的選擇、導(dǎo)線的選擇 由于電壓偏差對照明質(zhì)量的影響比較顯由于電壓偏差對照明質(zhì)量的影響比較顯 著，而照明裝置的負(fù)荷電流又比較小，因著，而照明裝置的負(fù)荷電流又比較小，因 此照明線路導(dǎo)線截面的選擇，往往先按允此照明線路導(dǎo)線截面的選擇，往往先按允 許電壓損耗條件考慮，然后校驗(yàn)其發(fā)熱條許電壓損耗條件考慮，然后校驗(yàn)其發(fā)熱條 件和機(jī)械強(qiáng)度。件和機(jī)械強(qiáng)度。 了解表了解表6-16-1導(dǎo)線型號、導(dǎo)

22、線型號、6-26-2技術(shù)數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù) 三、電工安全基本知識三、電工安全基本知識 1 人為什么會觸電？人為什么會觸電？ 人體本身就是一個(gè)導(dǎo)體，有一定的電阻。人體本身就是一個(gè)導(dǎo)體，有一定的電阻。 2 觸電有哪幾種？觸電有哪幾種？ 單相觸電單相觸電 兩相觸電兩相觸電 跨步電壓觸電跨步電壓觸電 單相觸電單相觸電 兩相觸電兩相觸電 跨步電壓觸電跨步電壓觸電 3 觸電程度跟哪些因素有關(guān)？觸電程度跟哪些因素有關(guān)？ 安全電流及其有關(guān)因素安全電流及其有關(guān)因素 安全電流安全電流-人體觸電后最大的擺脫電流。人體觸電后最大的擺脫電流。 安全電流主要與下列因素有關(guān)安全電流主要與下列因素有關(guān) 觸電時(shí)間觸電時(shí)間 電流性質(zhì)電流性質(zhì) 電流路徑電流路徑 體重和健康狀況體重和健康狀況 安全電壓和人體電阻安全電壓和人體電阻 安全電壓安全電壓-不致使人直接致死或致殘的不致使人直接致死或致殘的 電壓電壓 體內(nèi)電阻體內(nèi)電阻 約約500500 人體電阻人體電阻 皮膚電阻皮膚電阻 約約20002000（下（下 限限17001700） 人體允許持續(xù)觸電的安全電壓為：人體允許持續(xù)觸電的安全電壓為： 50V170030mA x Usaf 4 怎樣預(yù)防觸電怎樣預(yù)防觸電? 要有必要的安全知識要有必要的安全知識( (觸電有很大的偶然性觸電有很大的偶然性) ) 安裝保護(hù)設(shè)備安裝保護(hù)設(shè)備 創(chuàng)造不導(dǎo)