電工學(xué)簡(jiǎn)明教程-07工業(yè)企業(yè)供電與安全用電

1、第 7 章 工業(yè)企業(yè)供電與安全用電第 7 章工業(yè)企業(yè)供電與安全用電7.1發(fā)電、輸電概述7.2工業(yè)企業(yè)配電7.3安全用電7.4節(jié)約用電本章主要概述發(fā)電、輸電、工業(yè)企業(yè)供配電、安全用電和節(jié)約用電等內(nèi)容，作為本課程的基本常識(shí)。第 7 章工業(yè)企業(yè)供電與安全用電7.1發(fā)電、輸電概述發(fā)電廠按能源種類可分為：水力、火力、風(fēng)力、核能、太陽(yáng)能、沼氣發(fā)電等。主要是火力發(fā)電和水力發(fā)電。發(fā)電廠中的發(fā)電機(jī)幾乎都是三相同步發(fā)電機(jī)。其組成定子：機(jī)座、鐵心和三相繞組轉(zhuǎn)子顯極隱極另見(jiàn)電子掛圖-圖 7.1.1另見(jiàn)電子掛圖-圖 7.1.2電能從發(fā)電廠傳輸?shù)接脩粢ㄟ^(guò)導(dǎo)線系統(tǒng)，這系統(tǒng)稱為電力網(wǎng)。發(fā)電廠變電所輸電線配電設(shè)備用電設(shè)備(電

2、燈電動(dòng)機(jī)等)稱這一整體為電力系統(tǒng)由各種不同的輸電線和變電所組成的電力系統(tǒng)部分稱為電力網(wǎng)。其作用是把發(fā)電廠的電能傳輸給用戶。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、750 kV。 市區(qū)一般輸電電壓為 10 kV 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。輸電線路一例變電所廠用電輸電線電纜工廠變電所Y20Y2Y2Y2Y210.5 kV380/220VY2Y2Y2輸電線變電所變電所380/220VY20Y2220 kV35 kV10 k

3、VY2Y2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。7.2工業(yè)企業(yè)配電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。其連接方式主要是放射式和樹(shù)干式兩種。低壓供電系統(tǒng)的有兩種接線方式。(1)放射式供電線路變電所配電箱(1)放射式供電線路配電箱變電所適用場(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。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。(2)樹(shù)干式供電線路適用場(chǎng)合：用電點(diǎn)比較集中，各用電點(diǎn)居于變電所同一側(cè)時(shí)。負(fù)載比較均勻地分布在一條線上。特點(diǎn)： 供電可靠性差。但

4、配電導(dǎo)線用量小，投資費(fèi)用低，接線靈活性大。7.3安全用電7.3.1電流對(duì)人體的危害 觸電事故是指人體由于不慎觸及帶電體，使人體受到傷害。按人體所受傷害方式的不同，觸電事故可分為電擊和電傷。 電擊主要是電流通過(guò)人體內(nèi)部，影響呼吸、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。電傷主要是指在電弧的作用下，或熔絲熔斷時(shí)，對(duì)人體的傷害，如燒傷、金屬濺傷等。7.3.1電流對(duì)人體的危害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；皮膚干燥時(shí)約 10 100 k。2電流通過(guò)時(shí)間長(zhǎng)短；3電流的大小；小于 50 mA 時(shí)安全； 4電流的頻率。為防止觸電事故而采用的由特定電源供電的電壓系列稱為安全電壓

5、。通用接觸電壓極限：人體允許長(zhǎng)期承受的電壓極限值。常規(guī)環(huán)境下：交流(15 100 Hz)電壓為 50 V直流電壓為 120 V。潮濕環(huán)境下：交流(15 100 Hz)電壓為 25 V直流電壓為 60 V。通常認(rèn)為 36 V 以下為安全電壓。選用安全電壓是防止觸電的安全措施。注意：安全電壓的供電電源除采用獨(dú)立電源外，其輸入與輸出電路必須實(shí)行電路上的隔離。工作在安全電壓下的電路必須與其他電氣系統(tǒng)和任何無(wú)關(guān)的可導(dǎo)電部分實(shí)行電氣上的隔離。7.3.2觸電方式1接觸正常帶電體(1)電源中性點(diǎn)接地的單相觸電人體處于相電壓之下，危險(xiǎn)性較大。如果人體與地面的絕緣較好，危險(xiǎn)性可大大減小。7.3.2觸電方式(1)電

6、源中性點(diǎn)接地的單相觸電(2)電源中性點(diǎn)不接地的單相觸電導(dǎo)線與地面之間的絕緣可能不良(對(duì)地絕緣電阻為 R)，甚至有一相接地的情況下，人體就有電流通過(guò)。在交流情況下，導(dǎo)線與地面間存在的電容也可構(gòu)成電流通路。 1接觸正常帶電體R 7.3.2觸電方式(1)電源中性點(diǎn)接地的單相觸電(2)電源中性點(diǎn)不接地的單相觸電(3)兩相觸電最危險(xiǎn)人體處于線電壓之下但不常見(jiàn)1接觸正常帶電體2接觸正常不帶電的金屬體IdR07.3.3接地和接零由于大多數(shù)電氣設(shè)備采用 380/220V 低壓系統(tǒng)供電，為防止觸電事故發(fā)生，需根據(jù)供電系統(tǒng)接地形式不同，分別采用接地或接零的保護(hù)措施。 在低壓配電系統(tǒng)中，電源(變壓器)中性點(diǎn)有接地和

7、不接地兩種。接地的目的出于電力系 統(tǒng) 運(yùn)行和安全需要。這種接地稱為工作接地。例如三相四線制電源中性點(diǎn)接地。 在低壓配電系統(tǒng)中，電源(變壓器)中性點(diǎn)不接地的情況下，采用保護(hù)接地；在中性點(diǎn)接地的情況下，采用保護(hù)接零。 R0保護(hù)接地(2)由于采用了保護(hù)接地，當(dāng)出現(xiàn)漏電或一相碰殼時(shí)，外殼對(duì)地電壓接近為零，故人體觸及外殼時(shí)比較安全。保護(hù)接地適用于電源中性點(diǎn)不接地的三相三線制供電系統(tǒng)中。將電氣設(shè)備的金屬外殼接地，一般要求 R0 小于 4 。7.3.3接地和接零1. 保護(hù)接地(1)當(dāng)出現(xiàn)漏電或一相碰殼時(shí)，外殼未接地，此時(shí)人體觸及外殼時(shí)相當(dāng)于單相觸電。7.3.3接地和接零2保護(hù)接零R0保護(hù)接零由于外殼與零線連接，當(dāng)出現(xiàn)漏電或一相碰殼時(shí)，就形成單相短路或接近短路，接于該相線上的短路保護(hù)裝置或過(guò)流保護(hù)裝置便會(huì)動(dòng)作，迅速切斷電源消除觸電危險(xiǎn)。 適用于電源中性點(diǎn)接地的三相四線制供電系統(tǒng)中。將電氣設(shè)備的金屬外殼接到零線(中性線)上。此時(shí)通過(guò)人體電流很小。工作零線與保護(hù)零線N(工作零線)L(相線)PE(保護(hù)零線)220V(U1)(V1)(W1)NNNLLLEEE為了確保