電工學 工業(yè)企業(yè)供電及安全用電

1、第12章 工業(yè)企業(yè)供電及平安用電本章要求：1.了解工業(yè)企業(yè)供配電的根本知識。1.了解平安用電的根本常識。.發(fā)電機組發(fā)出的電壓普通為 6 10 KV。12.1 電力系統(tǒng)12.1.1 電力系統(tǒng)概述 電力是現代工業(yè)的主要動力，在各行各業(yè)中都得到了廣泛的運用。電力系統(tǒng)是發(fā)電廠、輸電線、變電所及用電設備的總稱。1. 發(fā)電 發(fā)電是將水力、火力、風力、核能和沼氣等非電能轉換成電能的過程。我國以水利和火力發(fā)電為主，近幾年也在開展核能發(fā)電。電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電系統(tǒng)組成。.2. 輸電 輸電就是將電能保送到用電地域或直接保送到大型用電戶。輸電網是由35KV及以上的輸電線路與其相銜接的變電所組成，它是電力系統(tǒng)的

2、主要網絡。輸電是聯絡發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。 輸電過程中, 普通將發(fā)電機組發(fā)出的 610KV 電壓經升壓變壓器變?yōu)?35500KV 高壓，經過輸電線可遠間隔將電能傳送到各用戶，再利用降壓變壓器將35KV高壓變?yōu)?610KV 高壓。.3. 配電 配電是由 10KV 級以下的配電線路和配電(降壓)變壓器所組成。它的作用是將電能降為 380/220V 低壓再分配到各個用戶的用電設備。電力網的電壓等級高壓：1KV及以上的電壓稱為高壓。有1, 3, 6, 10, 35, 110, 330, 550KV等。低壓：1KV及以下的電壓稱為低壓。有220，380V。平安電壓：36V以下的電壓稱為低壓。我國規(guī)定的

3、平安電壓等級有：12V、24V、36V等。.電力系統(tǒng)的表示圖水力發(fā)電廠升壓變電所220kV地域樞紐所10kV至用戶配電所10kV10kV升壓變電所220kV220kV220kV輸電線路220kV35kV35kV負荷變電所35kV火力發(fā)電廠10kV 為保證供電的可靠性和平安延續(xù)性，電力系統(tǒng)將各地域、各種類型的發(fā)電機變壓器、輸電線、配電和用電設備等連成一個環(huán)形整體。.12.2 工業(yè)企業(yè)配電12.2.1 低壓配電線路的構造 低壓配電線路是由配電室(配電箱)、低壓線路、用電線路組成。 通常一個低壓配電線路的容量在幾十千伏安到幾百千伏安的范圍，擔任幾十個用戶的供電。為了合理地分配電能，有效的管理線路，提

4、高線路的可靠性，普通都采用分級供電的方式。 即按照用戶地域或空間的分布，將用戶劃分成供電區(qū)和片，經過干線、支線向片、區(qū)供電。整個供電線路構成一個分級的網狀構造。.12.2 工業(yè)企業(yè)配電12.2.1 低壓配電線路的構造 低壓配電線路是由配電室(配電箱)、低壓線路、用電線路組成。 低壓配電線路的聯接方式主要是放射式和樹干式兩種。變電所配電室放射式配電線路變電所配電室樹干式配電線路.某校實驗樓樹形供電線路表示圖去教學樓去宿舍 食堂干線干線干線 2 #生活區(qū)配電柜 1 #教學區(qū)配電柜 3 #實驗區(qū)配電柜實驗樓總 配電箱X房間配電箱X房間配電箱分支線分支線分支線2層配電箱11層配電箱1層配電箱 1 #主

5、配電柜10kV去報告廳實驗樓配電變壓器配電柜.12.3 平安用電12.3.1 觸電事故1. 電氣事故的緣由1) 違章操作 (1) 違反“停電檢修平安任務制度，因誤合閘呵斥 維修人員觸電。 (2) 違反“帶電檢修平安操作規(guī)程，使操作人員觸 及電器的帶電部分。 (3) 帶電挪動電器設備。 (4) 用水沖洗或用濕布擦拭電氣設備。 (6) 對有高壓電容的線路檢修時未進展放電處置導 致觸電。(5) 違章救護他人觸電，呵斥救護者一同觸電。.2) 施工不規(guī)范(1) 誤將電源維護接地與零線相接，且插座火線、 零線位置接反使機殼帶電。 (2) 插頭接線不合理，呵斥電源線外露，導致觸電。 (3) 照明電路的中線接

6、觸不良或安裝保險，呵斥 中線斷開，導致家電損壞。(5) 隨意加大保險絲的規(guī)格，失去短路維護作用， 導致電器損壞。 (4) 照明線路敷射不合規(guī)范呵斥搭接物帶電。 (6) 施工中未對電氣設備進展接地維護處置。.3) 產質量量不合格(1) 電氣設備短少維護設備呵斥電器在正常情況下 損壞和觸電。(2) 帶電作業(yè)時，運用不合理的工具或絕緣設備造 成維修人員觸電。(3) 產品運用劣質資料，使絕緣等級、抗老化才干 很低，容易呵斥觸電。(4) 消費工藝粗制濫造。(5) 電熱器具運用塑料電源線。4) 偶爾條件 電力線忽然斷裂使行人觸電；狂風吹斷樹枝將電線砸斷；雨水進入家用電器使機殼漏電等偶爾事件均會呵斥觸電事故

7、。.12.3.2 電流對人體的作用 人體觸電時，電流對人領會呵斥兩種損傷：電擊和電傷。 電擊是指電流經過人體，影響呼吸系統(tǒng)、心臟和神經系統(tǒng)，呵斥人體內部組織的破壞乃至死亡。 電傷是指在電弧作用下或熔斷絲熔斷時，對人體外部的損傷，如燒傷、金屬濺傷等。 調查闡明，絕大部分的觸電事故都是由電擊呵斥的。電擊損傷的程度取決于經過人體電流的大小、繼續(xù)時間、電流的頻率以及電流經過人體的途徑等。.1. 人體電阻 人體電阻因人而異，通常為 104 105 ，當角質外層破壞時，那么降到8001000。 人體電阻由皮膚電阻和體內電阻兩部分組成。 皮膚電阻最大，當皮膚處于枯燥、干凈、無損傷時，40100k。當皮膚處于

8、潮濕形狀，約為1 k。 人體電阻還與接觸電壓大小有關，隨著電壓升高，人體電阻急劇下降。.2. 電流強度對人的損傷人體允許的平安工頻電流: 30mA工頻危險電流: 50mA普通情況下，人體覺得到觸電電流約為1mA工頻交流在10mA以下和直流電50mA以下為平安電流。國際電工委員會規(guī)定的平安電流擺脫電流為10mA。30mA的觸電電流具有一定的危險性，超越100mA就會使人休克或死亡. 電流頻率在40Hz 60Hz對人體的損傷最大。 實際證明，直流電對血液有分解作用，而高頻電流不僅沒有危害還可以用于醫(yī)療保健等。3. 電流頻率對人體的損傷4. 電流繼續(xù)時間與途徑對人體的損傷 電流經過人體的時間愈長，那

9、么損傷愈大。10mA電流時，5s內不會呵斥損傷20mA電流時，不得超越2s50mA電流時，要一觸即離。即使是平安電流，時間過長也會呵斥傷亡事故 電流的途徑經過心臟會導致神經失常、心跳停止、血液循環(huán)中斷，危險性最大。其中電流的流經從右手到左腳的途徑是最危險的。.5. 電壓對人體的損傷觸電電壓越高，經過人體的電流越大就越危險。 因此，把 36 V以下的電壓定為平安電壓。工廠進展設備檢修運用的手燈及機床照明都采用平安電壓。平安電壓 假設取人體電阻為 1200，那么平安電壓 U=IR=001 120012V。在較好的任務環(huán)境中，平安電壓可取24V和36V，比如我國建筑業(yè)規(guī)定的平安電壓有3個等級：12V

10、、24、36V。根據任務環(huán)境的不同確定詳細電壓值。應該留意，平安電壓是一個相對的概念，某一種任務環(huán)境中的平安電壓，在另一種任務環(huán)境中能夠不再是平安的！ 平安電壓與通常所說的“低壓不能混淆。電力系統(tǒng)中1KV以下的電壓稱為“低壓。因此低壓并不是平安電壓.小常識：1、觸電急救1盡快使觸電者脫離電源 2對觸電者進展及時的醫(yī)務治療立刻斷開就近電源；距電源開關太遠，可用枯燥的不導電物體如木棍、竹竿、繩索等撥開電線；穿絕緣的鞋或站在干木凳上把觸電者拉開；用枯燥的木柄斧或膠把鉗切斷電線.2、防止觸電的措施 為防止觸電事故的發(fā)生，確保用電平安，除了必需建立完善的平安管理制度，還需求在電氣設計和施工中采取有效的防

11、護措施，這些措施包括；一防止直接觸電措施1據任務環(huán)境的不同，采取超低壓供電。普通要求相間電壓小于或等于50V，如需求在的場所運用的手持式電開工具，采用50V以下的電源供電；在礦井或多粉塵場所運用的行燈，采用36V電源；對運用中有能夠偶爾接觸裸露帶電體的設備，采用24V電源；用于水下或金屬爐膛內的電開工具及照明設備，那么采用12V電源。2加強電氣隔離與絕緣的措施。.二維護接地與維護接零系統(tǒng) 采取適當的接地或接零維護措施，防止各種缺點情況下出現的人身傷亡或設備損壞事故的發(fā)生。三設置漏電維護安裝 選擇適當型號和參數的漏電維護器與低壓配電系統(tǒng)的接地或接零維護配合運用，將使得低壓配電系統(tǒng)更加平安可靠地運

12、轉。.12.3.3 觸電方式1. 接觸正常帶電體 (1) 電源中性點接地的單相觸電R0經過人體電流: 式中: UP: 電源相電壓 (220V) Ro: 接地電阻 4 Rb: 人體電阻 1000 這時人體處于相電壓下，危險較大。.(2) 電源中性點不接地系統(tǒng)的單相觸電R對地絕緣電阻Ib 人體接觸某一相時，經過人體的電流取決于人體電阻Rb與輸電線對地絕緣電阻R 的大小。 假設輸電線絕緣良好，絕緣電阻R 較大，對人體的危害性就減小。 但導線與地面間的絕緣能夠不良 R 較小，甚至有一相接地，這時人體中就有電流經過。.(3) 雙相觸電雙相觸電觸電后果更為嚴重經過人體的電流：2. 接觸正常不帶電的金屬體

13、當電氣設備內部絕緣損壞而與外殼接觸，將使其外殼帶電。當人觸及帶電設備的外殼時，相當于單相觸電。大多數觸電事故屬于這一種。 這時人體處于線電壓下，Ib.3. 跨步電壓觸電U電位分布接地點20m0.8m跨步電壓 在高壓輸電線斷線落地時，有強大的電流流入大地，在接地點周圍產生電壓降。如下圖。 當人體接近接地點時，兩腳之間接受跨步電壓而觸電?？绮诫妷旱拇笮∨c人和接地點間隔，兩腳之間的跨距，接地電流大小等要素有關。雙腳跨步 普通在20m之外，跨步電壓就降為零。假設誤入接地點附近，應雙腳并攏或單腳跳出危險區(qū)。.12.3.4 接地和接零為了人身平安和電力系統(tǒng)任務的需求，要求電氣設備采取接地措施。按接地目的的

14、不同，主要分為任務接地、維護接地和維護接零。1. 任務接地R0即將中性點接地。目的：(1) 降低觸電電壓(2) 迅速切斷缺點 在中性點接地的系統(tǒng)中，一相接地后的電流較大，維護安裝迅速動作，斷開缺點點。(3) 降低電氣設備對地的絕緣程度.2. 維護接地RCIbIe 當電氣設備內部絕緣損壞發(fā)生一相碰殼時：由于外殼帶電 , 當人觸及外殼，接地電流 Ie 將經過人體入地后，再經其它兩相對地絕緣電阻R 及分布電容C 回到電源。當R 值較低、C 較大時，Ib 將到達或超越危險值。對地絕緣電阻分布電容電氣設備外殼未裝維護接地時:.電氣設備外殼有維護接地時經過人體的電流： Rb與Ro并聯，且 Rb Ro 經過

15、人體的電流可減小到平安值以內。RCR0IbIeI0 利用接地安裝的分流作用來減少經過人體的電流。 維護接地：將電氣設備的金屬外殼(正常情況下是不帶電的)接地。 用于中性點不接地的低壓系統(tǒng) .電源中性點接地系統(tǒng)采用接地維護危險R地為4，電源相電壓220VI地=220/2R地=27.5A這一電流不一定能使熔斷器熔斷，使電氣設備外殼長期存在于對地電壓U= I地R地=110V. 維護接零用于 380V / 220V 三相四線制系統(tǒng) 將電氣設備的外殼可靠地接到零線上。 當電氣設備絕緣損壞呵斥一相碰殼，該相電源短路，其短路電流使維護設備動作，將缺點設備從電源切除，防止人身觸電。CABRoN(a) 把電源碰

16、殼，變成單相短路，使維護設備能迅速可靠地動作，切斷電源。.維護接地和維護接零同時運用時當A相絕緣損壞碰殼時，接地電流式中：R0：維護接地電阻4 R0：任務接地電阻4注：中性點接地系統(tǒng) (1) 不允許采用維護接地，只能采用維護接零； (2) 不準維護接地和維護接零同時運用。 此電流缺乏以使大容量的維護安裝動作，而使設備外殼長期帶電，其對地電壓為110V。CABR0N(b)R0Ie.小知識：反復接地 在中性點直接接地的低壓系統(tǒng)中，當采用維護接零時，為了確保接零維護系統(tǒng)的平安可靠，除在電源中性點進展任務接地外，還必需在零線的其它地點再進展必要的接地，稱為反復接地1發(fā)生零線斷線，可以減低斷線處后面的零線對地電壓。2發(fā)生碰殼或接地短路時，可以降低零線對地電壓3當三相負載不平衡而零線又斷裂時，有減少零線上電壓的作用。.我國低壓配電系統(tǒng)的接地型式 IEC規(guī)范中，根據系統(tǒng)接地型式，將低壓配電系統(tǒng)分為三