工業(yè)企業(yè)供電與安全用電

1、第第 7 章章 工業(yè)企業(yè)供電與安全用電工業(yè)企業(yè)供電與安全用電7.1 發(fā)電、輸電概述發(fā)電、輸電概述7.2 工業(yè)企業(yè)配電工業(yè)企業(yè)配電7.3 安全用電安全用電7.4 節(jié)約用電節(jié)約用電退出退出7.1 發(fā)電、輸電概述發(fā)電、輸電概述 本章主要介紹工業(yè)企業(yè)供配電的基本知識(shí)和保護(hù)接地與本章主要介紹工業(yè)企業(yè)供配電的基本知識(shí)和保護(hù)接地與保護(hù)接零的意義。保護(hù)接零的意義。發(fā)電廠按能源種類可分為：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。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。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)。其組成發(fā)電廠中的發(fā)電機(jī)

2、幾乎都是三相同步發(fā)電機(jī)。其組成定子：機(jī)座、鐵心和三相繞組定子：機(jī)座、鐵心和三相繞組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子顯極顯極隱極隱極圖圖 7.1.1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)，這樣的系統(tǒng)電能從發(fā)電廠傳輸?shù)接脩粢ㄟ^(guò)導(dǎo)線系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)稱為電力網(wǎng)。稱為電力網(wǎng)。第第 7 章章 工業(yè)企業(yè)供電與安全用電工業(yè)企業(yè)供電與安全用電輸電線輸電線稱這一整體為電力系統(tǒng)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)部分稱為為電力網(wǎng)電力網(wǎng)。其作用是把發(fā)電廠的電能傳輸給用戶。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)額定電壓有我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

3、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)置降壓變左右，通常需要設(shè)置降壓變電所，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，再引出若干條供電線到各用電點(diǎn)的配電箱上，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配電箱將電能分配給各用電設(shè)備。電設(shè)備。輸電線路一例輸電線路一例變電所變電所輸電線輸電線電電纜纜工廠變電所工廠變電所YY Y10.5 kVYY Y輸電線輸電線變電所變電所變電所變電所Y0Y Y Y升壓升壓直流輸電直流輸電降

4、壓降壓整整流流逆逆變變7.2 工工業(yè)業(yè)企業(yè)配電企業(yè)配電 直流輸電能耗小，無(wú)線電干擾小，輸電線路造價(jià)較低，但直流輸電能耗小，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。逆變和整流部分較復(fù)雜。 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。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)接方式主要是其聯(lián)接方式主要是放射式放射式和和樹干式樹干式兩種。兩種。返回返回配電箱配電箱( (1) ) 放射式供電線路放射式供電線路低壓供電系統(tǒng)的兩種接線方式低壓供電系統(tǒng)的兩種接線方式變電所變電所 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 供電可靠性高，便于操作和維護(hù)。但配電導(dǎo)線供電可靠性高，便于操作和維護(hù)。但配電導(dǎo)

5、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。大，變電所又居于各負(fù)載點(diǎn)的中央。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 用電點(diǎn)比較集中，用電點(diǎn)比較集中，各用電點(diǎn)居于變電所同一側(cè)時(shí)。各用電點(diǎn)居于變電所同一側(cè)時(shí)。 負(fù)載比較均勻地分布負(fù)載比較均勻地分布在一條線上。在一條線上。( (2) ) 樹干式供電線路樹干式供電線路 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 供電可靠性差。但配電導(dǎo)線用量小，投資費(fèi)用低，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。接線靈活性大。返回返回 觸電事故觸電事故是

6、指人體由于不慎觸及帶電體，使人體受到傷害。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，觸電事故可分為按人體所受傷害方式的不同，觸電事故可分為電擊電擊和和電傷電傷。 電擊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。統(tǒng)，造成人體內(nèi)部組織的破壞，乃至死亡。 電傷電傷主要是指在電弧的作用下，或熔絲熔斷時(shí)，對(duì)人體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。的傷害，如燒傷、金屬濺傷等。7.3.1 電流對(duì)人體的危害電流對(duì)人體的危害電擊所引起的傷害程度與下列因素有關(guān)：

7、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 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防止觸電事故而采用的由特定電源供電的電壓系列稱為為安全電壓安全電壓。通用接觸電壓極限通用接觸電壓極限：人體允許長(zhǎng)期承受的電壓極限值。：人體允許長(zhǎng)期承受的電壓極限值。常規(guī)環(huán)境下：常規(guī)環(huán)境下：交流交流( (15 100 Hz) )電壓為電壓為 50 V直流電壓為直流電壓為 120 V。潮濕環(huán)境下：潮濕環(huán)境下：交流交流( (15 100 Hz) )電壓為電壓為 25 V直流電壓為直流電壓為 60 V。 我國(guó)規(guī)定工頻有

8、效值我國(guó)規(guī)定工頻有效值 42 V、30 V、24 V、12 V 和和 6 V 為為安全電壓的額定值。安全電壓的額定值。選用安全電壓是防止觸電的安全措施。選用安全電壓是防止觸電的安全措施。 注意注意：安全電壓的供電電源除采用獨(dú)立電源外，其輸入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它電氣系統(tǒng)和任何無(wú)關(guān)的可導(dǎo)電部分實(shí)行電氣上路必須與其它電氣系統(tǒng)和任何無(wú)關(guān)的可導(dǎo)電部分實(shí)行電氣上的隔離。的隔離。7.3.2 觸電方式觸電方式1. 接觸正常帶電體接觸正常帶電體( (1) ) 電源中性點(diǎn)接地的

9、單相觸電電源中性點(diǎn)接地的單相觸電 人體處于相電壓之下，人體處于相電壓之下，危險(xiǎn)性較大。如果人體與危險(xiǎn)性較大。如果人體與地面的絕緣較好，危險(xiǎn)性地面的絕緣較好，危險(xiǎn)性可大大減小?？纱蟠鬁p小。7.3.2 觸電方式觸電方式( (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( (2) ) 電源中性點(diǎn)不接地的單相觸電電源中性點(diǎn)不接地的單相觸電 導(dǎo)線與地面的間的絕導(dǎo)線與地面的間的絕緣可能不良緣可能不良( (對(duì)地絕緣電對(duì)地絕緣電阻為阻為R ) )，甚至有一相接，甚至有一相接地的情況下，人體就有電地的情況下，人體就有電流通過(guò)。在交流情況下，流通過(guò)。在交流情況下，導(dǎo)線與地面間存在的電容導(dǎo)線與地面間存

10、在的電容也可構(gòu)成電流通路。也可構(gòu)成電流通路。1. 接觸正常帶電體接觸正常帶電體R ( (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( (2) ) 電源中性點(diǎn)不接地的單相觸電電源中性點(diǎn)不接地的單相觸電IdR0( (3) ) 兩相觸電兩相觸電人體處于線電壓之下人體處于線電壓之下但不常見(jiàn)但不常見(jiàn)1. 接觸正常帶電體接觸正常帶電體7.3.3 接地和接零接地和接零 由于大多數(shù)電氣設(shè)備采用由于大多數(shù)電氣設(shè)備采用 380/ 220 V 低壓系統(tǒng)供電，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)接地型式不同，分為防止觸電事故發(fā)生，需根據(jù)供電系統(tǒng)接地型式不同，分別采用別采用接地接地或或接零接

11、零的保護(hù)措施。的保護(hù)措施。 在低壓配電系統(tǒng)中，電源在低壓配電系統(tǒng)中，電源( (變壓器變壓器) )中性點(diǎn)有接地和不中性點(diǎn)有接地和不接地兩種。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。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，電源在低壓配電系統(tǒng)中，電源( (變壓器變壓器) )中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地的情的情況下，采用況下，采用保護(hù)接地保護(hù)接地；在；在中性點(diǎn)接地中性點(diǎn)接地的情況下，采用的情況下，采用保護(hù)保護(hù)接零接零。R0保護(hù)接地保護(hù)接地 ( (2) ) 由于采用了保護(hù)接地，由

12、于采用了保護(hù)接地，當(dāng)出現(xiàn)漏電或一相碰殼時(shí)，外當(dāng)出現(xiàn)漏電或一相碰殼時(shí)，外殼對(duì)地電壓接近為零，故人體殼對(duì)地電壓接近為零，故人體觸及外殼時(shí)比較安全。觸及外殼時(shí)比較安全。 保護(hù)接地保護(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，一般要求統(tǒng)中。將電氣設(shè)備的金屬外殼接地，一般要求 R0 小于小于 4 。7.3.3 接地和接零接地和接零1. 保護(hù)接地保護(hù)接地 ( (1) ) 當(dāng)出現(xiàn)漏電或一相碰當(dāng)出現(xiàn)漏電或一相碰殼時(shí)，外殼未接地，此時(shí)人體殼時(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。觸及外殼時(shí)相當(dāng)于單相觸電。7.3.3 接地和接零接

13、地和接零R0保護(hù)接零保護(hù)接零 由于外殼與零線聯(lián)接，由于外殼與零線聯(lián)接，當(dāng)出現(xiàn)漏電或一相碰殼時(shí)，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，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，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)。迅速切斷電源消除觸電危險(xiǎn)。 適用于電源中性點(diǎn)接地適用于電源中性點(diǎn)接地的三相四線制供電系統(tǒng)中。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將電氣設(shè)備的金屬外殼接到零線( (中性線中性線) )上。上。此時(shí)通過(guò)人體電流很小。此時(shí)通過(guò)人體電流很小。工作零線與保護(hù)零線工作零線與保護(hù)零線N( (工作零線工作零線) )L( (相線相線) )PE( (保護(hù)零線保護(hù)零線) ) 220 V( (a) )( (b) )( (c) )NNNLLLEEE為了確保設(shè)備外殼對(duì)地電壓為零，專設(shè)為了確保設(shè)備外殼