第8章安全用電和電工測量

第8章工業(yè)企業(yè)供電與安全用電8.1發(fā)電、輸電和企業(yè)配電8.1.1發(fā)電、輸電概述電能是現(xiàn)代化的優(yōu)質(zhì)能源，電能可以從煤炭、石油、天然氣、水位能、風(fēng)力、原子能（這些統(tǒng)稱為一次能源）等轉(zhuǎn)換而來，因此，電能又稱為二次能源。發(fā)電廠就是一次能源轉(zhuǎn)換二次能源的工廠，其產(chǎn)品就是電能。根據(jù)一次能源的不同，發(fā)電廠分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、太陽能發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠等多種類型。目前我國主要由火力發(fā)電廠和水力發(fā)電廠提供。

由于火力發(fā)電廠多建在燃料產(chǎn)地，水利發(fā)電廠必須建在水資源豐富的地方，而大規(guī)模使用電能的負(fù)載又多在大城市或工業(yè)集中區(qū)，兩者距離通常又比較遠(yuǎn)。所以發(fā)電廠產(chǎn)生的電能要用高壓輸電線輸送到用電地區(qū)，然后再降壓分配給各用戶。電能從發(fā)電廠傳輸帶用戶要通過導(dǎo)線系統(tǒng)，這系統(tǒng)稱為電力網(wǎng)。送電距離愈遠(yuǎn)，要求輸電線的電壓愈高，我國國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定輸電線的額定電壓為35、110、220、330、500、750kV等。8.1.1發(fā)電、輸電概述8.1.2工業(yè)企業(yè)配電高壓配電線的額定電壓有3kV、6kV和10kV三種。低壓配電線的額定電壓是380/220V。用電設(shè)備的額定電壓多半時220V和380V，大功率電動機(jī)的電壓是3000V和6000V，機(jī)床局部照明的電壓是36V。從車間變電所或配電箱到用電設(shè)備的線路屬于低壓配電線路。低壓配電線路的聯(lián)接方式主要是放射式和樹干式兩種。8.2安全用電常識8.2.1觸電根據(jù)傷害性質(zhì)可分為電擊和電傷兩種。電擊是指電流通過人體，使內(nèi)部器官組織受到損傷。如果受害者不能迅速擺脫帶電體，則最后會造成死亡事故。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。觸電是指人體接觸帶電體時，電流流過人體造成的傷害。實驗表明25Hz～300Hz的交流電對人體傷害最嚴(yán)重。在工頻電流作用下，一般成年男子身上通過的電流超過1.1mA就可以有感覺，成年女子對0.7mA電流就有感覺。通過人體電流超過30mA，通電時間超過數(shù)秒到數(shù)分鐘，心臟跳動就會不規(guī)則，血壓升高并伴有強(qiáng)烈痙攣或昏迷，時間再長會引起心室顫動；電流若超過100mA，心臟將停止跳動導(dǎo)致死亡。我國的安全電壓采用36V和12V兩種。凡手提照明燈，危險環(huán)境的局部照明和攜帶式電動工具等，如無特殊安全結(jié)構(gòu)和安全措施，應(yīng)采取36V安全電壓。凡工作地點狹窄、行動困難，如金屬容器內(nèi)、隧道內(nèi)及礦井內(nèi)的手提照明燈等應(yīng)采用12V安全電壓。8.2.1觸電觸電事故可分為直接接觸觸電事故和間接接觸觸電事故兩類。直接觸電事故是指人體直接接觸到電氣設(shè)備正常帶電部分引起的觸電事故，直接觸電可分為單相觸電和兩相觸電。單相觸電兩相觸電8.2.2低壓配電系統(tǒng)的接地形式

低壓配電系統(tǒng)電源與負(fù)載側(cè)（電氣設(shè)備）接地情況可分為“TT”、“TN”和“IT”三種類型。三組文字符號中的第一字母表示電源側(cè)接地情況，T表示電源中性點接地，I表示不接地。第二個字母表示負(fù)載側(cè)接地情況，T表示負(fù)載（外殼）接地；N表示負(fù)載（外殼）接中線（零線）。TT方式

IT方式8.2.2低壓配電系統(tǒng)的接地形式TN-C方式

TN-S方式

8.2.3保護(hù)接地和保護(hù)接零保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備的金屬外殼（正常情況下是不帶電的）接地，宜用于中性點不接地的低壓系統(tǒng)中。保護(hù)接零就是將電氣設(shè)備的金屬外殼接到零線（或稱中性線）上，宜用于中性點接地的低壓系統(tǒng)中。8.3電工測量概述

8.3.1電工儀表的分類1.按照所采用的測量方法，電工儀表可分為直讀儀表和比較儀器。比較儀器是將被測量與標(biāo)準(zhǔn)度量器加以比較而確定被測量大小的儀器。直讀儀表直接顯示被測量的大小，它又分為模擬式和數(shù)字式兩類。模擬式儀表的使用十分廣泛，它對被測量進(jìn)行連續(xù)測量，用指針在刻度盤上的位置表示被測量的大??；數(shù)字式儀表則是以離散的數(shù)字來顯示被測量的。2.按照被測量的性質(zhì)不同，電工儀表可分為電壓表、電流表、功率表、歐姆表、電度表、相位表、頻率表等。3.按照工作原理的不同，電工儀表可分為磁電系、電磁系、電動系、感應(yīng)系、整流系、靜電系等。4.按照所測電量種類的不同，電工儀表可分為直流表、交流表和交直流兩用儀表。5.按照裝置方法的不同，電工儀表又可分為配電盤式儀表（又稱開關(guān)板式儀表或板式表）和攜帶儀表。6.按照儀表的準(zhǔn)確度等級，電工儀表又可分為0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0幾個等級。8.3.2儀表的準(zhǔn)確度人們在測量中對客觀認(rèn)識的局限性、測量儀器的誤差、手段不完善、測量條件發(fā)生變化及測量工作中的疏忽等原因，都會使測量結(jié)果與實際值存在差別，這個差別就是測量誤差。1.儀表的誤差（1）儀表誤差的分類①基本誤差②附加誤差（2）誤差的表示①絕對誤差②相對誤差③引用誤差2.測量誤差分類及產(chǎn)生的原因（1）系統(tǒng)誤差（2）偶然誤差（3）疏忽誤差8.3.2儀表的準(zhǔn)確度3.減小測量誤差的方法（1）對測量儀器、儀表進(jìn)行校正，在測量中引用修正值，采用特殊方法測量，這些手段均能減小系統(tǒng)誤差。（2）對同一被測量，重復(fù)多次測，取其平均值作為被測量的值，可減少偶然誤差。（3）以嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度進(jìn)行實驗，細(xì)心記錄實驗數(shù)據(jù)，并及時分析實驗結(jié)果的合理性，是可以摒棄疏忽誤差的。4.儀表的準(zhǔn)確度指示儀表在測量值不同時，其絕對誤差多少有些變化，為了使引用誤差能包括整個儀表的基本誤差，工程上規(guī)定以最大引用誤差來表示儀表的準(zhǔn)確度。儀表的最大絕對誤差Δm與儀表的量程Am比值的百分?jǐn)?shù)，叫做儀表的準(zhǔn)確度K。即8.4電工儀表的型式8.4.1磁電式儀表磁鐵由硬磁材料做成；而極掌與鐵心則用導(dǎo)磁很高的軟磁材料做成。鐵心放在極掌之間，并與極掌形成一個磁場均勻的環(huán)形氣隙?？蓜硬糠钟衫@在鋁框架上的可動線圈４、線圈兩端的兩個半軸8、與轉(zhuǎn)軸相連的指針７、平衡錘６以及游絲5所組成。整個可動部分支承在軸承上，線圈位于環(huán)形氣隙中。磁電式儀表的優(yōu)點是：準(zhǔn)確度高和靈敏度高；刻度準(zhǔn)確，功耗比較??；由于本身的強(qiáng)磁場作用，所以外接磁場對其影響較小。8.4.2電磁式儀表吸引型電磁式儀表是由固定線圈l和偏心裝在轉(zhuǎn)軸上的可動鐵片2構(gòu)成的一個電磁系統(tǒng)。轉(zhuǎn)軸上還裝有指針3、阻尼片4及游絲5。游絲的作用和在磁電式測量機(jī)構(gòu)中不同，它只產(chǎn)生反作用力矩，電磁式儀表優(yōu)點：具有結(jié)構(gòu)簡單、過載能力強(qiáng)、造價低廉以及可交直流兩用等，因此電磁式儀表在電力工程，尤其是固定安裝的測量中得到了廣泛的應(yīng)用。其缺點是：刻度不均勻；由于本身磁場較弱易受外磁場影響；準(zhǔn)確度不高等。8.4.3電動式儀表電動式儀表的測量機(jī)構(gòu)主要由建立磁場的固定線圈1和在此磁場中偏轉(zhuǎn)的可動線圈2組成，電動系儀表有兩個線圈，即固定線圈(簡稱定圈)和活動線圈(簡稱動圈)。電動式