工業(yè)企業(yè)供電與安全用電

1、第12章工業(yè)企業(yè)供電及安全用電12.112.2電力系統(tǒng)工業(yè)企業(yè)配電12.3安全用電第12章工業(yè)企業(yè)供電及安全用電本章要求：1.了解工業(yè)企業(yè)供配電的基本知識;2.了解安全用電的基本常識。12.1電力系統(tǒng)電力是現(xiàn)代工業(yè)的主要動力，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、變電所及用電設(shè)備的總稱。電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電系統(tǒng)組成。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)換成電能的過程。我國以水利和火力發(fā)電為主，近幾年也在發(fā)展核能發(fā)電。發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電壓一般為6 10 KV。2. 輸電輸電就是將電能輸送到用電地區(qū)或直接輸送到大型用電戶。輸電網(wǎng)是由35KV及以上的輸電線

2、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)。輸電是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。輸電過程中, 一般將發(fā)電機(jī)組發(fā)出的610KV電壓經(jīng)升壓變壓器變?yōu)?5500KV 高壓，通過輸電線可遠(yuǎn)距離將電能傳送到各用戶，再利用降壓變壓器將35KV高壓變?yōu)?10KV 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(shè)備。電力網(wǎng)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。安全電壓：36V以下的電

3、壓稱為低壓。我國規(guī)定的安全電壓等級有：12V、24V、36V等。電力系統(tǒng)的示意圖升壓變電所35kV我國國家標(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。輸電線路一例直流輸電能耗小，無線電干擾小，輸電線路造價較低，但逆變和整流部分較復(fù)雜。發(fā)電配電直流輸電結(jié)構(gòu)原理圖輸電線路一例10.5 kV變電所220 kV變電所35 kV電纜10 kV工廠變電所12.2工業(yè)企業(yè)配電低壓配電線路是由配電

4、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，負(fù)責(zé)幾十個用戶的供電。為了合理地分配電能，有效的管理線路，提高線路的可靠性，一般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，通過干線、支線向片、區(qū)供電。整個供電線路形成一個分級的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。12.2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。放射式配電線路適用場合：負(fù)載點(diǎn)比較分散，而每個點(diǎn)的用電量又較大，變電所

5、又居于各負(fù)載點(diǎn)的中央。12.2工業(yè)企業(yè)配電(2)樹干式供電線路適用場合: 負(fù)載比較集中，各負(fù)載點(diǎn)位于變電所或配電箱的同一側(cè)時, 如圖(a)所示。負(fù)載比較均勻地分布在一條線上, 如圖(b)所示。樹干式配電線路特點(diǎn): 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。某校實(shí)驗(yàn)樓樹形供電線路示意圖12.3安全用電1. 電氣事故的原因1) 違章操作(1) 違反“停電檢修安全工作制度”，因誤合閘造成維修人員觸電。(2) 違反“帶電檢修安全操作規(guī)程”，使操作人員觸(3) 及電器的帶電部分。帶電移動電器設(shè)備。(4) 用水沖洗或用濕布擦拭電氣設(shè)備。(5) 違章救護(hù)他人觸電，造成救護(hù)者一起觸電。(6)

6、對有高壓電容的線路檢修時未進(jìn)行放電處理導(dǎo)致觸電。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，造成中線斷開，導(dǎo)致家電損壞。(4) 照明線路敷射不合規(guī)范造成搭接物帶電。(5) 隨意加大保險絲的規(guī)格，失去短路保護(hù)作用，導(dǎo)致電器損壞。(6) 施工中未對電氣設(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，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、抗老化能力很

7、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造成觸電事故。人體觸電時，電流對人體會造成兩種傷害：電擊和電傷。電擊是指電流通過人體，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，對人體外部的傷害，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) 電流通過時間長短(3) 電流的大小1. 人體電阻人體電阻因人而異，通常為104 105W，當(dāng)角質(zhì)外層破壞時，則降到8001000W。

8、2. 電流強(qiáng)度對人的傷害人體允許的安全工頻電流: 30mA工頻危險電流: 50mA3. 電流頻率對人體的傷害電流頻率在40Hz 60Hz對人體的傷害最大。實(shí)踐證明，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。4. 電流持續(xù)時間與路徑對人體的傷害電流通過人體的時間愈長，則傷害愈大。電流的路徑通過心臟會導(dǎo)致神經(jīng)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(jīng)從右手到左腳的路徑是最危險的。5. 電壓對人體的傷害觸電電壓越高，通過人體的電流越大就越危險。因此，把36 V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。1. 接觸正常帶電體(1)

9、 電源中性點(diǎn)接地的單相觸電這時人體處于相電壓下，危險較大。通過人體電流:UPIb=219mA>>50R0+RP式中:UP: 電源相電壓(220V)Ro: 接地電阻£4WRb: 人體電阻1000W(2) 電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電體電阻Rb與輸電線對地絕緣電阻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(3) 雙相觸電這時人體處于線電壓下通過人體的電流：Ul380Ib=0.38ARb1000=380mA>>50mA觸電后果更為嚴(yán)重雙相觸電2. 接觸正常不帶電的金屬體當(dāng)

10、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，相當(dāng)于單相觸電。大多數(shù)觸電事故屬于這一種。3. 跨步電壓觸電在高壓輸電線斷線落地時，有強(qiáng)大的電流流入大地，在接地點(diǎn)周圍產(chǎn)生當(dāng)人體接近接地點(diǎn)時，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，兩腳之間的跨距，接地電流大小等因素有關(guān)。一般在20m之外，跨步電壓就降為零。如果誤入接地點(diǎn)附近，應(yīng)雙腳并攏或單腳跳出危險區(qū)。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

11、流較大，保護(hù)裝置迅速動作，斷開故障點(diǎn)。(3) 降低電氣設(shè)備對地的絕緣水平2. 保護(hù)接地電氣設(shè)備外殼未裝保護(hù)接地時當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞發(fā)生一相碰殼時：由于外殼帶電, 當(dāng)人觸及外殼,接地電流Ie將經(jīng)過人體入地后, 再經(jīng)其它兩相對地絕緣電阻R¢及分布電容C ¢回到電源。當(dāng)R¢值較低、C¢較大時，Ib將達(dá)到或超過危險值。保護(hù)接地：將電氣設(shè)備的金屬外殼(正常情況下是不帶電的)接地。(用于中性點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng))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)備能迅速可靠地動作，切斷電源。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