電氣安全電氣安全基礎(chǔ)

1、電氣安全電氣安全基礎(chǔ)課件第1頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五電氣安全電氣安全工作是一項(xiàng)綜合性的工作，有工程技術(shù)的一面，也有組織管理的一面。工程技術(shù)和組織管理相輔相成，有著十分密切的聯(lián)系。第2頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五電氣安全工作主要有兩方面的任務(wù)。一方面是研究各種電氣事故，研究電氣事故的機(jī)理、原因、構(gòu)成、特點(diǎn)、規(guī)律和防護(hù)措施；另一方面是研究用電氣的方法解決各種安全問題，即研究運(yùn)用電氣監(jiān)測(cè)、電氣檢查和電氣控制的方法來評(píng)價(jià)系統(tǒng)的安全性或獲得必要的安全條件。 第3頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五隨著科學(xué)技術(shù)和工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的

2、發(fā)展，將出現(xiàn)更先進(jìn)的電氣安全技術(shù)，也將對(duì)電氣安全工作提出更高的要求。以防止觸電為例，接地、絕緣、間距等都是傳統(tǒng)的安全措施，直至現(xiàn)在這些措施仍是有效的；而隨著自動(dòng)化元件和電子元件的廣泛應(yīng)用而出現(xiàn)的漏電保護(hù)裝置又為防止觸電事故及其他電氣事故提供了新的途徑。而近年來，電磁場(chǎng)安全問題、靜電安全問題等又伴隨著某些新技術(shù)的廣泛應(yīng)用而日益引起人們的重視。因此，電氣安全工作的領(lǐng)域是不斷擴(kuò)展的。 第4頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五電氣安全工作將向著更科學(xué)、更實(shí)用、更深入、更系統(tǒng)的方向發(fā)展。在工程技術(shù)方面的主要任務(wù)是進(jìn)一步完善傳統(tǒng)的安全技術(shù)方法，以求建立完整的電氣安全體系；并注重引進(jìn)先進(jìn)

3、的自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算技術(shù)，研究電氣檢測(cè)技術(shù)和監(jiān)測(cè)技術(shù)在安全領(lǐng)域的應(yīng)用。在管理科學(xué)方面，主要任務(wù)是逐步提高相關(guān)人員的電氣安全水平；逐步實(shí)現(xiàn)電氣安全標(biāo)準(zhǔn)化；并引進(jìn)系統(tǒng)工程的方法，提高電氣安全管理的科學(xué)性。 第5頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五課程的主要內(nèi)容以電氣為范圍，以安全為中心，研究各種電氣事故的構(gòu)成、規(guī)律和相關(guān)聯(lián)的安全理論、現(xiàn)代工程技術(shù)方法及管理方法。本書共九章，第一章介紹電氣安全專業(yè)基礎(chǔ)；第二、三、四章介紹通用防觸電技術(shù)；第五、六章介紹電氣線路和電氣設(shè)備的安全技術(shù)；第七章介紹電氣防火防爆工程；第八章介紹防雷安全和靜電安全；第九章介紹電氣安全管理。 第6頁(yè)，共46頁(yè)，2

4、022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五第7頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五第一章 電氣安全基礎(chǔ)理解工業(yè)企業(yè)供配電的基本知識(shí)掌握電氣事故概要掌握觸電事故的類型及分布規(guī)律掌握電流對(duì)人體的作用掌握用電負(fù)荷的計(jì)算第8頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五第一章 電氣安全基礎(chǔ)第一節(jié) 工業(yè)企業(yè)供配電基礎(chǔ)知識(shí) 電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用的全過程，實(shí)際上是在同一瞬間實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)全過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)是一個(gè)緊密相連的整體。 所以先簡(jiǎn)要介紹發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的基本知識(shí)，使大家了解供配電系統(tǒng)電源的情況，有利于更好的學(xué)習(xí)電氣安全的相關(guān)知識(shí)。 第9頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月2

5、0日，5點(diǎn)57分，星期五1 發(fā)電廠和電力系統(tǒng)發(fā)電廠 發(fā)電廠將自然界蘊(yùn)藏的各種能源轉(zhuǎn)換為電能。 按其所利用的能源不同，可分為水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠和太陽(yáng)能發(fā)電廠等，其能量轉(zhuǎn)換過程基本都是：各原能源機(jī)械能電能。 第10頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五第11頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五電力系統(tǒng) 由各種電壓的電力線路將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體，統(tǒng)稱電力系統(tǒng) 第12頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五 5 10 0 10 0 5第13頁(yè)，共46頁(yè)，2

6、022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五額定電壓和電壓等級(jí)額定電壓 保證設(shè)備正常運(yùn)行并能夠獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益的電壓。電壓等級(jí) 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓等級(jí)為：低壓配電電壓應(yīng)采用220/380V，高壓供電電壓為6KV、10KV、35KV、110KV等第14頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五額定電壓和電壓等級(jí)發(fā)電機(jī)的額定電壓： 3.15kv 6.3kv 10.5kv 18kv 20kv發(fā)電機(jī)的額定電壓比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高5，因?yàn)樵试S的電壓偏移是5。變壓器一次繞組的電壓：與發(fā)電機(jī)連接時(shí)為高5；與線路連接時(shí)與同級(jí)電網(wǎng)相同。變壓器二次繞組的額定電壓應(yīng)比同級(jí)電網(wǎng)高10，因?yàn)?/p>

7、要補(bǔ)償5的阻抗電壓降和高于電網(wǎng)額定電壓5；如線路較短可為5。第15頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五電壓選擇 用電單位的供電電壓應(yīng)從用電容量、用電設(shè)備特性、供電距離、供電線路的回路數(shù)、用電單位的遠(yuǎn)景規(guī)劃、當(dāng)前公共電網(wǎng)現(xiàn)狀以及經(jīng)濟(jì)合理等因素綜合考慮決定。 第16頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五我國(guó)民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：用電設(shè)備容量在250KW以上時(shí)應(yīng)以高壓10KV供電，用電設(shè)備容量在250KW以下時(shí)，一般應(yīng)以低壓方式供電，低壓配電電壓應(yīng)采用220/380V。當(dāng)線路電流不超過30A時(shí)，可用220V單相供電。 第17頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20

8、日，5點(diǎn)57分，星期五高低壓超高壓：330-1000kV高壓：10-330kV中壓：1-10kV低壓：1kV對(duì)地而言250以上為高壓第18頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五電壓越高，在同樣的輸送功率和輸送距離條件下，線路電流越小，線路采用的導(dǎo)線截面也越小，可減少投資，節(jié)約有色金屬，線路的電能損耗和電壓損耗也會(huì)減少，但開關(guān)設(shè)備的投資會(huì)加大，危險(xiǎn)性增加。電壓越低，在同樣的輸送功率和輸送距離條件下，線路電流越大，線路采用的導(dǎo)線截面也越大，增加投資，線路的電能損耗和電壓損耗也會(huì)增加，但開關(guān)設(shè)備的投資會(huì)減小，危險(xiǎn)性減小。第19頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五

9、電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓和頻率直接影響電氣設(shè)備的運(yùn)行，所以說，電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)基本參數(shù)。我國(guó)一般交流電力設(shè)備的額定頻率為50Hz，稱之為“工頻”，頻率的偏差一般不得超過0.5Hz，頻率的調(diào)整主要依靠發(fā)電廠。 第20頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五電壓質(zhì)量指標(biāo) 電壓偏移 是指設(shè)備的端電壓與其額定電壓有偏差。常用設(shè)備電壓偏移的范圍為：一般電動(dòng)機(jī)和一般工作場(chǎng)所照明為-5%+5%，視覺要求較高的屋內(nèi)場(chǎng)所為2.5%+5%。 第21頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五電壓便宜的影響電壓偏低會(huì)明顯縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命，影響白熾燈的發(fā)光效率，導(dǎo)致熒光燈不

10、易點(diǎn)燃。電壓偏高會(huì)不同程度縮短白熾燈、熒光燈和電機(jī)的壽命。常用的減少電壓偏移的方法有：正確選擇變壓器的變比，合理補(bǔ)償無功功率，盡量使三相荷載平衡。 第22頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五電壓偏移的影響白熾燈電壓降低10，使用壽命延長(zhǎng)23倍，發(fā)光效率降低30以上，電壓升高10時(shí)相反。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電壓偏低轉(zhuǎn)矩減小負(fù)荷電流增大溫度升高絕緣老化增快壽命縮短，此外還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率。第23頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五電壓波動(dòng) 電壓波動(dòng)是由于負(fù)荷急劇變動(dòng)引起的。 電壓波動(dòng)對(duì)照明的影響最為明顯，使照明燈發(fā)出明顯閃爍，對(duì)人眼造成刺激。電壓波動(dòng)也可影響電

11、機(jī)的正常起動(dòng)，使 電子計(jì)算機(jī)無法正常工作，A級(jí)計(jì)算機(jī)房允許的電壓波動(dòng)范圍為-5%+5%。 第24頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五常用的抑制電壓波動(dòng)的措施有：采用專線或?qū)Ｓ米儔浩鲗?duì)負(fù)荷變動(dòng)劇烈的大型電氣設(shè)備單獨(dú)供電；設(shè)法增大供電容量，減小系統(tǒng)阻抗；在系統(tǒng)電壓波動(dòng)嚴(yán)重時(shí)，減小或切除引起波動(dòng)的負(fù)荷。 第25頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五二、工業(yè)企業(yè)供配電1、常見的供電方式A 35KV進(jìn)線10KV配電0.4KV到用電設(shè)備 適用于大中型企業(yè)B 10KV進(jìn)線各車間0.4KV到用電設(shè)備 適用于中型企業(yè)C 10KV進(jìn)線0.4KV到各車間用電設(shè)備 適用于中小型企

12、業(yè)D 0.4KV進(jìn)線配電各車間到用電設(shè)備 適用于小型企業(yè)第26頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五2、供電負(fù)荷和供電要求供電負(fù)荷 根據(jù)電力負(fù)荷供電可靠性及中斷供電在政治上造成影響或在經(jīng)濟(jì)上造成損失的程度，分為一級(jí)負(fù)荷，二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷，并對(duì)各級(jí)負(fù)荷的供電電源提出要求，作為供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。 第27頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五一級(jí)負(fù)荷（1）中斷供電將造成人身傷亡者；（2）中斷供電將造成重大政治影響者（3）中斷供電將造成重大經(jīng)濟(jì)損失者；（4）中斷供電將造成公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)重混亂者。 某些特等建筑，為一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷 供電要求 一級(jí)負(fù)荷

13、應(yīng)由兩個(gè)電源供電，當(dāng)其中一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)不致同時(shí)受到破壞。特別重要負(fù)荷的供電除需滿足一級(jí)負(fù)荷供電要求外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 第28頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五二級(jí)負(fù)荷：（1）中斷供電將造成較大政治影響者；（2）中斷供電將造成較大經(jīng)濟(jì)損失者；（3）中斷供電將造成公共場(chǎng)所秩序混亂者。 二級(jí)負(fù)荷的供電電源應(yīng)保證當(dāng)電力變壓器發(fā)生故障或線路常見故障時(shí)不致中斷供電（或中斷后能迅速恢復(fù)）。一般宜采用二回路供電，供電變壓器宜選兩臺(tái)（兩臺(tái)變壓器不一定在同一變電所）。負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件的困難時(shí)，允許由一回6KV及以上的架空線供電。

14、 第29頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)的負(fù)荷 三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無特殊要求。民用建筑部分電力負(fù)荷級(jí)別表 第30頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五3、工業(yè)企業(yè)配電方式分為高壓配電和低壓配電方式配電的三種基本接線形式 放射式 樹干式 環(huán) 式第31頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五放射式 高壓：由一條母線分別給大型電動(dòng)機(jī)、電爐變 壓器、電力變壓器供電 優(yōu)點(diǎn)：線路故障互不影響、可靠性高、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制 缺點(diǎn)：高壓開關(guān)設(shè)備多，投資高第32頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五放射式 低壓：其應(yīng)

15、用范圍主要是用電設(shè)備容量大，或負(fù)荷性質(zhì)重要、潮濕及腐蝕性環(huán)境、有爆炸危險(xiǎn)性的廠房。 優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)其中的一路發(fā)生故障時(shí)，不影響其他干線的供電，供電可靠性高 缺點(diǎn)：耗用的電纜或?qū)Ь€較多 第33頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五樹干式 高壓：由一條高壓配電干線引出若干支線，向用電負(fù)荷供電。 優(yōu)點(diǎn)：線路簡(jiǎn)化，有色金屬消耗少，高壓開關(guān)數(shù)量少，投資低。 缺點(diǎn)：供電可靠性低，供電干線檢修時(shí)，接于干線的變電所都要停電。第34頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五樹干式低壓：在低壓母線所引出的干線上可以直接連接35個(gè)分配電箱或用電設(shè)備。這種供電方式的可靠性比放射式差，干線發(fā)生

16、故障時(shí)影響范圍大，但可以節(jié)省導(dǎo)線和控制設(shè)備，一般適用于用電設(shè)備分布較廣，容量較小的場(chǎng)所。 第35頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五環(huán) 式實(shí)質(zhì)上是兩端供電的樹干式供電，為避免環(huán)形線路發(fā)生故障時(shí)影響整個(gè)電網(wǎng)，大多數(shù)環(huán)形線路是開環(huán)運(yùn)行的。供電的可靠性較高，但其保護(hù)裝置及其整定比較復(fù)雜，若配合不當(dāng)，易發(fā)生誤動(dòng)作，發(fā)生供電事故。第36頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五混合式一般在實(shí)際應(yīng)用時(shí)往往采取幾種方式相結(jié)合的方法，增加應(yīng)用的靈活性。例如：圖（a）適用于用電負(fù)荷較小的高層建筑，干線采用電纜或?qū)Ь€穿管敷設(shè)，工程造價(jià)較低，供電可靠性較差。圖（b）適用于用電負(fù)荷較

17、大的建筑，配電干線可采用硬母線或預(yù)分支電纜方式配線。圖（c）采用公用備用電源干線作為重要部位的電力負(fù)荷的備用電源，比上述兩個(gè)方案提高了用電的可靠性。 第37頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五第38頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五三、用電負(fù)荷計(jì)算 供配電系統(tǒng)要能夠在正常條件下可靠地運(yùn)行，系統(tǒng)中的配電線路，控制和保護(hù)設(shè)備都必須合理選擇，選擇的條件一般依據(jù)工作電壓的要求和負(fù)荷電流的要求。用電負(fù)荷的計(jì)算主要是指滿足負(fù)荷電流要求的計(jì)算。 第39頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五1、計(jì)算負(fù)荷 通過負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供

18、電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值，稱為計(jì)算負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷也就是半小時(shí)最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是負(fù)荷計(jì)算的基本依據(jù)，計(jì)算負(fù)荷確定的是否合理，直接影響到電器設(shè)備和導(dǎo)線的選擇是否合理，如果計(jì)算負(fù)荷確定的過小，將增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，引起絕緣過早老化，甚至燒毀設(shè)備；如果計(jì)算負(fù)荷確定過大，又將使控制設(shè)備和導(dǎo)線選擇過大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。 第40頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五各計(jì)算負(fù)荷的表示方法和單位分別是：有功計(jì)算負(fù)荷：Pjs單位：KW無功計(jì)算負(fù)荷：Qjs單位：Kvar視在計(jì)算負(fù)荷：Sjs單位：KVA計(jì)算電流：Ijs單位：A第41頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)57分，星期五2.有功功率和無功功率有功功率 有功功率是指保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能)的電功。 交流電的瞬時(shí)功率不是一個(gè)恒定值