供電與安全用電課件

第8章供電與安全用電8.1電力系統(tǒng)概述8.2工業(yè)供電系統(tǒng)8.3安全用電技術(shù)8.4雷電及其防護(hù)第8章供電與安全用電本章要求：1.了解工業(yè)企業(yè)供配電的基本知識(shí);2.了解安全用電的基本常識(shí)。發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電壓一般為6~10kV。8.1電力系統(tǒng)概述8.1.1電力系統(tǒng)概述

電力是現(xiàn)代工業(yè)的主要?jiǎng)恿Γ诟餍懈鳂I(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用。電力系統(tǒng)是發(fā)電廠、輸電線、變電所及用電設(shè)備的總稱。1.發(fā)電發(fā)電是將水力、火力、風(fēng)力、核能和沼氣等非電能轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。我國(guó)以水利和火力發(fā)電為主，近幾年也在發(fā)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。3.配電

配電是由10kV級(jí)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(gè)用戶的用電設(shè)備。電力網(wǎng)的電壓等級(jí)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。安全電壓：36V以下的電壓稱為低壓。我國(guó)規(guī)定的安全電壓等級(jí)有：12V、24V、36V等。電力系統(tǒng)的示意圖~水力發(fā)電廠升壓變電所220kV地區(qū)樞紐所10kV至用戶配電所10kV10kV升壓變電所220kV220kV220kV輸電線路220kV35kV35kV負(fù)荷變電所35kV~火力發(fā)電廠10kV為保證供電的可靠性和安全連續(xù)性，電力系統(tǒng)將各地區(qū)、各種類型的發(fā)電機(jī)變壓器、輸電線、配電和用電設(shè)備等連成一個(gè)環(huán)形整體。直流輸電我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電力網(wǎng)額定電壓有35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。市區(qū)一般輸電電壓為10kV左右，通常需要設(shè)置降壓變電所，經(jīng)配電變壓器將電壓降為380/220V，再引出若干條供電線到各用電點(diǎn)的配電箱上，配電箱將電能分配給各用電設(shè)備。直流輸電結(jié)構(gòu)原理圖發(fā)電升壓直流輸電降壓配電整流逆變直流輸電能耗小，無(wú)線電干擾小，輸電線路造價(jià)較低，但逆變和整流部分較復(fù)雜。輸電線路一例輸電線路一例工廠變電所變電所廠用電輸電線電纜Y0YYYY10.5kV380/220VYYY輸電線變電所變電所380/220VY0Y220kV35kV10kVYY8.2工業(yè)供電概述8.2.1低壓配電線路的結(jié)構(gòu)從車間變電所或配電箱到用電設(shè)備線路屬于低壓配電線路。其聯(lián)接方式主要是放射式和樹干式兩種。低壓供電系統(tǒng)的兩種接線方式(1)放射式供電線路

特點(diǎn):

供電可靠性高，便于操作和維護(hù)。但配電導(dǎo)線用量大，投資高。適用場(chǎng)合：

負(fù)載點(diǎn)比較分散，而每個(gè)點(diǎn)的用電量又較大，變電所又居于各負(fù)載點(diǎn)的中央。變電所配電箱放射式配電線路實(shí)驗(yàn)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某校實(shí)驗(yàn)樓樹形供電線路示意圖去教學(xué)樓去宿舍食堂干線干線干線2#生活區(qū)配電柜1#教學(xué)區(qū)配電柜3#實(shí)驗(yàn)區(qū)配電柜2層配電箱11層配電箱1層配電箱1#主配電柜10kV去報(bào)告廳實(shí)驗(yàn)樓配電變壓器配電柜2)施工不規(guī)范(1)誤將電源保護(hù)接地與零線相接，且插座火線、零線位置接反使機(jī)殼帶電。(2)插頭接線不合理，造成電源線外露，導(dǎo)致觸電。(3)照明電路的中線接觸不良或安裝保險(xiǎn)，造成中線斷開，導(dǎo)致家電損壞。(5)隨意加大保險(xiǎn)絲的規(guī)格，失去短路保護(hù)作用，導(dǎo)致電器損壞。(4)照明線路敷射不合規(guī)范造成搭接物帶電。(6)施工中未對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)處理。3)產(chǎn)品質(zhì)量不合格(1)電氣設(shè)備缺少保護(hù)設(shè)施造成電器在正常情況下?lián)p壞和觸電。(2)帶電作業(yè)時(shí)，使用不合理的工具或絕緣設(shè)施造成維修人員觸電。(3)產(chǎn)品使用劣質(zhì)材料，使絕緣等級(jí)、抗老化能力很低，容易造成觸電。(4)生產(chǎn)工藝粗制濫造。(5)電熱器具使用塑料電源線。4)偶然條件電力線突然斷裂使行人觸電；狂風(fēng)吹斷樹枝將電線砸斷；雨水進(jìn)入家用電器使機(jī)殼漏電等偶然事件均會(huì)造成觸電事故。8.3.2電流對(duì)人體的作用人體觸電時(shí)，電流對(duì)人體會(huì)造成兩種傷害：電擊和電傷。

電擊是指電流通過(guò)人體，影響呼吸系統(tǒng)、心臟和神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體內(nèi)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(shí)，對(duì)人體外部的傷害，如燒傷、金屬濺傷等。電擊所引起的傷害程度與下列因素有關(guān)：(1)人體電阻的大小(2)電流通過(guò)時(shí)間長(zhǎng)短(3)電流的大小1.人體電阻人體電阻因人而異，通常為104~105

，當(dāng)角質(zhì)外層破壞時(shí)，則降到800~1000。2.電流強(qiáng)度對(duì)人的傷害人體允許的安全工頻電流:30mA工頻危險(xiǎn)電流:50mA電流頻率在40Hz~60Hz對(duì)人體的傷害最大。實(shí)踐證明，直流電對(duì)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(duì)人體的傷害4.電流持續(xù)時(shí)間與路徑對(duì)人體的傷害電流通過(guò)人體的時(shí)間愈長(zhǎng)，則傷害愈大。5.電壓對(duì)人體的傷害電流的路徑通過(guò)心臟會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)失常、心跳停止、血液循環(huán)中斷，危險(xiǎn)性最大。其中電流的流經(jīng)從右手到左腳的路徑是最危險(xiǎn)的。觸電電壓越高，通過(guò)人體的電流越大就越危險(xiǎn)。因此，把36V以下的電壓定為安全電壓。工廠進(jìn)行設(shè)備檢修使用的手燈及機(jī)床照明都采用安全電壓。(2)電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電R'對(duì)地絕緣電阻Ib人體接觸某一相時(shí)，通過(guò)人體的電流取決于人體電阻Rb與輸電線對(duì)地絕緣電阻R'的大小。若輸電線絕緣良好，絕緣電阻R'較大，對(duì)人體的危害性就減小。但導(dǎo)線與地面間的絕緣可能不良(R‘較小)，甚至有一相接地，這時(shí)人體中就有電流通過(guò)。(3)雙相觸電雙相觸電觸電后果更為嚴(yán)重通過(guò)人體的電流：2.接觸正常不帶電的金屬體當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞而與外殼接觸，將使其外殼帶電。當(dāng)人觸及帶電設(shè)備的外殼時(shí)，相當(dāng)于單相觸電。大多數(shù)觸電事故屬于這一種。這時(shí)人體處于線電壓下Ib8.3.4接地和接零為了人身安全和電力系統(tǒng)工作的需要，要求電氣設(shè)備采取接地措施。按接地目的的不同，主要分為工作接地、保護(hù)接地和保護(hù)接零。1.工作接地即將中性點(diǎn)接地。目的：(1)降低觸電電壓(2)迅速切斷故障在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中，一相接地后的電流較大，保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，斷開故障點(diǎn)。(3)降低電氣設(shè)備對(duì)地的絕緣水平R02.保護(hù)接地當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞發(fā)生一相碰殼時(shí)：由于外殼帶電,當(dāng)人觸及外殼,接地電流Ie

將經(jīng)過(guò)人體入地后,再經(jīng)其它兩相對(duì)地絕緣電阻R及分布電容C回到電源。當(dāng)R值較低、C較大時(shí)，Ib

將達(dá)到或超過(guò)危險(xiǎn)值。電氣設(shè)備外殼未裝保護(hù)接地時(shí)R'C'IbIe對(duì)地絕緣電阻分布電容(a)R0保護(hù)接零（用于380V/220V三相四線制系統(tǒng)）將電氣設(shè)備的外殼可靠地接到零線上。當(dāng)電氣設(shè)備絕緣損壞造成一相碰殼，該相電源短路，其短路電流使保護(hù)設(shè)備動(dòng)作，將故障設(shè)備從電源切除，防止人身觸電。把電源碰殼，變成單相短路，使保護(hù)設(shè)備能迅速可靠地動(dòng)作，切斷電源。保護(hù)接地和保護(hù)接零同時(shí)使用時(shí)當(dāng)A相絕緣損壞碰殼時(shí)，接地電流式中:R0:保護(hù)接地電阻4

R0:工作接地電阻4注:中性點(diǎn)接地系統(tǒng)

(1)不允許采用保護(hù)接地，只能采用保護(hù)接零；(2)不準(zhǔn)保護(hù)接地和保護(hù)接零同時(shí)使用。此電流不足以使大容量的保護(hù)裝置動(dòng)作，而使設(shè)備外殼長(zhǎng)期帶電,其對(duì)地電壓為110V。IeR0R0(b)一、防雷設(shè)備

⒈接閃器（避雷針、避雷線、避雷帶或網(wǎng)）

（1）避雷針避雷針的功能實(shí)質(zhì)是引雷作用。采用“滾球法”來(lái)確定保護(hù)范圍。

①

單支避雷針的保護(hù)范圍

單支避雷針的保護(hù)范圍按下列方法確定，當(dāng)避雷針高度h≤hr時(shí)距地面hr處作一平行于地面的平行線；b.以避雷針的針尖為圓心、hr為半徑，作弧線交平行線于A、B兩點(diǎn)；8.4雷電及其防護(hù)2．避雷器

（1）閥型避雷器

閥型避雷器由火花間隙