工業(yè)企業(yè)供電與安全用電 (2)

1、發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電壓一般為發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電壓一般為 6 10 KV。12.1 12.1 電電力系力系統(tǒng)統(tǒng) 電力是現(xiàn)代工業(yè)的主要?jiǎng)恿?，在各行各業(yè)中都得電力是現(xiàn)代工業(yè)的主要?jiǎng)恿?，在各行各業(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(chēng)。電所及用電設(shè)備的總稱(chēng)。 發(fā)電是將水力、火力、風(fēng)力、核能和沼氣等非電發(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，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。近幾年也在發(fā)展核能發(fā)電。 輸電就是將電能輸送到用電地區(qū)或直接輸送到大輸電就是將

2、電能輸送到用電地區(qū)或直接輸送到大型用電戶(hù)。輸電網(wǎng)是由型用電戶(hù)。輸電網(wǎng)是由35KV及以上的輸電線路與其及以上的輸電線路與其相連接的變電所組成，它是電力系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)。相連接的變電所組成，它是電力系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)。輸電是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)。輸電是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)。 輸電過(guò)程中輸電過(guò)程中, 一般將發(fā)電機(jī)組發(fā)出的一般將發(fā)電機(jī)組發(fā)出的 610KV 電壓電壓經(jīng)升壓變壓器變?yōu)榻?jīng)升壓變壓器變?yōu)?35500KV 高壓，通過(guò)輸電線可高壓，通過(guò)輸電線可遠(yuǎn)距離將電能傳送到各用戶(hù)，再利用降壓變壓器將遠(yuǎn)距離將電能傳送到各用戶(hù)，再利用降壓變壓器將35KV高壓變?yōu)楦邏鹤優(yōu)?610KV 高壓。高壓。 配電是由配

3、電是由 10KV 級(jí)以下的配電線路和配電級(jí)以下的配電線路和配電(降壓降壓)變壓器所組成。它的作用是將電能降為變壓器所組成。它的作用是將電能降為 380/220V 低壓再分配到各個(gè)用戶(hù)的用電設(shè)備。低壓再分配到各個(gè)用戶(hù)的用電設(shè)備。電力網(wǎng)的電壓等級(jí)電力網(wǎng)的電壓等級(jí)有有1, 3, 6, 10, 35, 110, 330, 550KV等。等。有有220，380V。我國(guó)規(guī)定的安全電壓等級(jí)有：我國(guó)規(guī)定的安全電壓等級(jí)有：12V、24V、36V等。等。水力水力發(fā)電廠發(fā)電廠升壓變電所升壓變電所220kV地區(qū)樞紐所地區(qū)樞紐所10kV至用戶(hù)至用戶(hù)配電所配電所10kV10kV升壓升壓變電所變電所220kV220kV22

4、0kV輸電線路輸電線路220kV35kV35kV負(fù)荷負(fù)荷變電所變電所35kV火力火力發(fā)電廠發(fā)電廠10kV 為保證供電為保證供電的可靠性和安的可靠性和安全連續(xù)性，電全連續(xù)性，電力系統(tǒng)將各地力系統(tǒng)將各地區(qū)、各種類(lèi)型區(qū)、各種類(lèi)型的發(fā)電機(jī)變壓的發(fā)電機(jī)變壓器、輸電線、器、輸電線、配電和用電設(shè)配電和用電設(shè)備等連成一個(gè)備等連成一個(gè)環(huán)形整體。環(huán)形整體。直流輸電直流輸電 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電力網(wǎng)額定電壓有我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電力網(wǎng)額定電壓有 35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。 市區(qū)一般輸電電壓為市區(qū)一般輸電電壓為 10 kV 左右，通常需要設(shè)左右，通常需要設(shè)置降壓變電所，置降壓變

5、電所， 經(jīng)配電變壓器將電壓降為經(jīng)配電變壓器將電壓降為 380/ 220 V，再引出若干條供電線到各用電點(diǎn)的配電箱上，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。配電箱將電能分配給各用電設(shè)備。直流輸電結(jié)構(gòu)原理圖直流輸電結(jié)構(gòu)原理圖升壓升壓直流輸電直流輸電降壓降壓整整流流逆逆變變 直流輸電能耗小，無(wú)線電干擾小，輸電線路造價(jià)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。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輸電線路一例輸電線路一例工廠變電所工廠變電所變電所變電所輸電線輸電線電電纜纜YY Y10.5 kVYY Y輸電線輸電線變電所變電

6、所變電所變電所Y0Y Y Y 低壓配電線路是由配電室低壓配電線路是由配電室(配電箱配電箱)、低壓線路、低壓線路、用電線路組成。用電線路組成。 通常一個(gè)低壓配電線路的容量在幾十千伏安到幾通常一個(gè)低壓配電線路的容量在幾十千伏安到幾百千伏安的范圍，負(fù)責(zé)幾十個(gè)用戶(hù)的供電。為了合百千伏安的范圍，負(fù)責(zé)幾十個(gè)用戶(hù)的供電。為了合理地分配電能，有效的管理線路，提高線路的可靠理地分配電能，有效的管理線路，提高線路的可靠性，一般都采用分級(jí)供電的方式。性，一般都采用分級(jí)供電的方式。 即按照用戶(hù)地域即按照用戶(hù)地域或空間的分布，將用戶(hù)劃分成供電區(qū)和片，通過(guò)干或空間的分布，將用戶(hù)劃分成供電區(qū)和片，通過(guò)干線、支線向片、區(qū)供電

7、。整個(gè)供電線路形成一個(gè)分線、支線向片、區(qū)供電。整個(gè)供電線路形成一個(gè)分級(jí)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。級(jí)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。12.2 12.2 工業(yè)企業(yè)配電工業(yè)企業(yè)配電 從車(chē)間變電所或配電箱到用電設(shè)備線路屬于低壓從車(chē)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(shù)干式兩種。配電線路。其聯(lián)接方式主要是放射式和樹(shù)干式兩種。低壓供電系統(tǒng)的兩種接線方式低壓供電系統(tǒng)的兩種接線方式(1)(1)放射式供電線路放射式供電線路 特點(diǎn)特點(diǎn): 供電可靠性高，便于供電可靠性高，便于操作和維護(hù)。但配電導(dǎo)線操作和維護(hù)。但配電導(dǎo)線用量大，投資高。用量大，投資高。適用場(chǎng)合：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，負(fù)

8、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。變電所又居于各負(fù)載點(diǎn)的中央。變電所變電所配電箱配電箱放射式配電線路放射式配電線路12.2 12.2 工業(yè)企業(yè)配電工業(yè)企業(yè)配電樹(shù)干式配電線路樹(shù)干式配電線路配電箱配電箱變電所變電所 負(fù)載比較均勻地分布負(fù)載比較均勻地分布在一條線上在一條線上, 如圖如圖(b)所示。所示。(2)(2)樹(shù)干式供電線路樹(shù)干式供電線路 特點(diǎn)特點(diǎn): 供電可靠性差。但配電導(dǎo)線用量小，投資供電可靠性差。但配電導(dǎo)線用量小，投資費(fèi)用低，接線靈活性大。費(fèi)用低，接線靈活性大。實(shí)驗(yàn)樓總實(shí)驗(yàn)樓總 配電箱配電箱X房間房間配電箱配電箱X房間房間配電箱配電箱分支線分支線分支線分支線分

9、支線分支線某校實(shí)驗(yàn)樓樹(shù)形供電線路示意圖去教學(xué)樓去教學(xué)樓去宿舍去宿舍 食堂食堂干線干線干線干線干線干線 2 #生活區(qū)生活區(qū)配電柜配電柜 1 #教學(xué)區(qū)教學(xué)區(qū)配電柜配電柜 3 #實(shí)驗(yàn)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)配電柜配電柜2層配電箱層配電箱11層配電箱層配電箱1層配電箱層配電箱 1 #主配主配電柜電柜10kV去報(bào)告廳去報(bào)告廳實(shí)驗(yàn)樓實(shí)驗(yàn)樓配電變壓器配電變壓器配電柜配電柜 (1) 違反違反“停電檢修安全工作制度停電檢修安全工作制度”，因誤合閘造成，因誤合閘造成 維修人員觸電。維修人員觸電。 (2) 違反違反“帶電檢修安全操作規(guī)程帶電檢修安全操作規(guī)程”，使操作人員觸，使操作人員觸 及電器的帶電部分。及電器的帶電部分。 (3)

10、 帶電移動(dòng)電器設(shè)備。帶電移動(dòng)電器設(shè)備。 (4) 用水沖洗或用濕布擦拭電氣設(shè)備。用水沖洗或用濕布擦拭電氣設(shè)備。 (6) 對(duì)有高壓電容的線路檢修時(shí)未進(jìn)行放電處理導(dǎo)對(duì)有高壓電容的線路檢修時(shí)未進(jìn)行放電處理導(dǎo) 致觸電。致觸電。(5) 違章救護(hù)他人觸電，造成救護(hù)者一起觸電。違章救護(hù)他人觸電，造成救護(hù)者一起觸電。(1) 電氣設(shè)備缺少保護(hù)設(shè)施造成電器在正常情況下電氣設(shè)備缺少保護(hù)設(shè)施造成電器在正常情況下 損壞和觸電。損壞和觸電。(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。成維修人員觸電。(3) 產(chǎn)品使用劣質(zhì)材料，使絕緣等級(jí)、抗老化能力產(chǎn)品使用劣質(zhì)材料

11、，使絕緣等級(jí)、抗老化能力 很低，容易造成觸電。很低，容易造成觸電。(4) 生產(chǎn)工藝粗制濫造。生產(chǎn)工藝粗制濫造。(5) 電熱器具使用塑料電源線。電熱器具使用塑料電源線。 電力線突然斷裂使行人觸電；狂風(fēng)吹斷樹(shù)枝將電力線突然斷裂使行人觸電；狂風(fēng)吹斷樹(shù)枝將電線砸斷；雨水進(jìn)入家用電器使機(jī)殼漏電等偶然電線砸斷；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。事件均會(huì)造成觸電事故。 人體觸電時(shí)，電流對(duì)人體會(huì)造成兩種傷害：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。電擊和電傷。 電擊是指電流通過(guò)人體，影響呼吸系統(tǒng)、心臟電擊是指電流通過(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

12、亡。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。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)：電擊所引起的傷害程度與下列因素有關(guān)：(1) 人體電阻的大小人體電阻的大小(2) 電流通過(guò)時(shí)間長(zhǎng)短電流通過(guò)時(shí)間長(zhǎng)短(3) 電流的大小電流的大小 人體電阻因人而異，通常為人體電阻因人而異，通常為 104 105 ，當(dāng)角，當(dāng)角質(zhì)外層破壞時(shí)，則降到質(zhì)外層破壞時(shí)，則降到8001000。人體允許的安全工頻電流人體允許的安全工頻電流: 30mA工頻危險(xiǎn)電流工頻危險(xiǎn)電流: 50

13、mA 電流頻率在電流頻率在40Hz 60Hz對(duì)人體的傷害最大。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(méi)有危害還可以用于醫(yī)療保健等。流不僅沒(méi)有危害還可以用于醫(yī)療保健等。 電流通過(guò)人體的時(shí)間愈長(zhǎng)，則傷害愈大。電流通過(guò)人體的時(shí)間愈長(zhǎng)，則傷害愈大。 電流的路徑通過(guò)心臟會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)失常、心跳停電流的路徑通過(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。經(jīng)從右手到左腳的路徑是最危險(xiǎn)的。 因此，把因此，把 36 V以下的電壓定為安全電壓。工廠以

14、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。電壓。 (1) 電源中性點(diǎn)接地的單相觸電電源中性點(diǎn)接地的單相觸電mA50mA219P0Pb RRUI 式中式中: UP: 電源相電壓電源相電壓 (220V) Ro: 接地電阻接地電阻 4 Rb: 人體電阻人體電阻 1000 這時(shí)人體處于相電壓下，危險(xiǎn)較大。這時(shí)人體處于相電壓下，危險(xiǎn)較大。R0R對(duì)地絕對(duì)地絕緣電阻緣電阻Ib 人體接觸某一相時(shí)，通過(guò)人體的電流取決于人人體接觸某一相時(shí)，通過(guò)人體的電流取決于人體電阻體電阻Rb與輸電線對(duì)地絕緣電阻與輸電線對(duì)地絕緣電阻R 的大小。的大小。 若

15、輸電線絕緣良好，絕緣電阻若輸電線絕緣良好，絕緣電阻R 較大，對(duì)人體較大，對(duì)人體的危害性就減小。的危害性就減小。 但導(dǎo)線與地面間的絕緣可能不良但導(dǎo)線與地面間的絕緣可能不良( R 較小較小)，甚，甚至有一相接地，這時(shí)人體中就有電流通過(guò)。至有一相接地，這時(shí)人體中就有電流通過(guò)。(3) (3) 雙相觸電雙相觸電雙相觸電A38. 01000380bb RUIlmA50mA380 當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞而與外殼接觸，將使其當(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。相觸電。大多數(shù)觸電事故屬

16、于這一種。 這時(shí)人體處于線電壓下這時(shí)人體處于線電壓下IbU電位分布電位分布接地點(diǎn)接地點(diǎn)20m0.8m跨步電壓跨步電壓 在高壓輸電線斷在高壓輸電線斷線落地時(shí)，有強(qiáng)大線落地時(shí)，有強(qiáng)大的電流流入大地，的電流流入大地，在接地點(diǎn)周?chē)a(chǎn)生在接地點(diǎn)周?chē)a(chǎn)生電壓降。如圖所示。電壓降。如圖所示。 當(dāng)人體接近接地點(diǎn)時(shí)，兩腳之間承受跨步電壓而當(dāng)人體接近接地點(diǎn)時(shí)，兩腳之間承受跨步電壓而觸電?？绮诫妷旱拇笮∨c人和接地點(diǎn)距離，兩腳之觸電?？绮诫妷旱拇笮∨c人和接地點(diǎn)距離，兩腳之間的跨距，接地電流大小等因素有關(guān)。間的跨距，接地電流大小等因素有關(guān)。雙腳跨步雙腳跨步 一般在一般在20m之外，跨步電壓就降為零。如果誤入之外，跨步電

17、壓就降為零。如果誤入接地點(diǎn)附近，應(yīng)雙腳并攏或單腳跳出危險(xiǎn)區(qū)。接地點(diǎn)附近，應(yīng)雙腳并攏或單腳跳出危險(xiǎn)區(qū)。 為了人身安全和電力系統(tǒng)工作的需要，要求電氣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。工作接地、保護(hù)接地和保護(hù)接零。即將中性點(diǎn)接地。即將中性點(diǎn)接地。目的：目的：(1) 降低觸電電壓降低觸電電壓(2) 迅速切斷故障迅速切斷故障 在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中，一相接地后的電流較大，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(kāi)故障點(diǎn)。保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，斷開(kāi)故障點(diǎn)。(3) 降低電氣設(shè)備對(duì)地的絕緣水平降低電氣設(shè)備對(duì)地的絕緣水平R0 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)：由于外殼帶電外殼帶電 , 當(dāng)人觸及外殼當(dāng)人觸及外殼,接地電流接地電流 Ie 將經(jīng)過(guò)人體入將經(jīng)過(guò)人體入地后地后, 再經(jīng)其它兩相對(duì)地絕緣電阻再經(jīng)其它兩相對(duì)地絕緣電阻R 及分布電容及分布電容C 回到電源。當(dāng)回到電源。當(dāng)R 值較低、值較低、C 較大時(shí)，較大時(shí)，Ib 將達(dá)將達(dá)到或超過(guò)危險(xiǎn)值。到或超過(guò)危險(xiǎn)值。RCIbIe對(duì)地絕緣電阻對(duì)地絕緣電阻分布電容分布電容RC對(duì)