電工與電子技術(shù)1工業(yè)企業(yè)供電與安全用電PPT演示文稿

1、第12章 工業(yè)企業(yè)供電及安全用電,12.1 電力系統(tǒng),12.2 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(shí);,2.了解安全用電的基本常識(shí)。,發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電壓一般為 6 10 KV。,12.1 電力系統(tǒng),12.1.1 電力系統(tǒng)概述,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、變電所及用電設(shè)備的總稱。,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(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。,電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電系統(tǒng)組成。,2. 輸電,輸電就是將電

2、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)?35500KV 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)?610KV 高壓。,3. 配電,配電是由 10KV 級(jí)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(gè)用戶的用電設(shè)備。,電力網(wǎng)的電壓等級(jí),高壓：1KV及以上的電壓稱為高壓。,有1, 3, 6, 10, 35, 110, 330

3、, 550KV等。,低壓：1KV及以下的電壓稱為低壓。,有220，380V。,安全電壓：36V以下的電壓稱為低壓。,我國(guó)規(guī)定的安全電壓等級(jí)有：12V、24V、36V等。,電力系統(tǒng)的示意圖,升壓變電所,220kV,地區(qū)樞紐所,10kV,至用戶,配電所,10kV,10kV,升壓 變電所,220kV,220kV,220kV,輸電線路,220kV,10kV,為保證供電的可靠性和安全連續(xù)性，電力系統(tǒng)將各地區(qū)、各種類型的發(fā)電機(jī)變壓器、輸電線、配電和用電設(shè)備等連成一個(gè)環(huán)形整體。,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 35 kV、 110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。,市區(qū)一般輸電

4、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/ 220 V，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。,直流輸電能耗小，無線電干擾小，輸電線路造價(jià) 較低，但逆變和整流部分較復(fù)雜。,輸電線路一例,12.2 工業(yè)企業(yè)配電,12.2.1 低壓配電線路的結(jié)構(gòu),低壓配電線路是由配電室(配電箱)、低壓線路、 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百千伏安的范圍，負(fù)責(zé)幾十個(gè)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(jí)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

5、干線、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)。,12.2 工業(yè)企業(yè)配電,12.2.1 低壓配電線路的結(jié)構(gòu),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。,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。,12.2 工業(yè)企業(yè)配電,適用場(chǎng)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(shí), 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。,(2)樹干式供電線路,特

6、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,去教學(xué)樓,去宿舍 食堂,2層配電箱,11層配電箱,1層配電箱,去報(bào)告廳,實(shí)驗(yàn)樓,配電變壓器,配電柜,12.3 安全用電,12.3.1 觸電事故,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 及電器的帶電部分。,(3) 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。,(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) 致觸電。,(5) 違章救護(hù)他人觸電，造成救護(hù)者一起觸電。,2)

7、 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(xiǎn)，造成 中線斷開，導(dǎo)致家電損壞。,(5) 隨意加大保險(xiǎn)絲的規(guī)格，失去短路保護(hù)作用， 導(dǎo)致電器損壞。,(4) 照明線路敷射不合規(guī)范造成搭接物帶電。,(6) 施工中未對(duì)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 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 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 很低，容易造成觸電。,

8、(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(huì)造成觸電事故。,12.3.2 電流對(duì)人體的作用,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(shí)，對(duì)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(shí)間長(zhǎng)短,(3) 電流的大小,1. 人體電阻,人體電阻因人而異，通常為 104 105 ，

9、當(dāng)角質(zhì)外層破壞時(shí)，則降到8001000。,2. 電流強(qiáng)度對(duì)人的傷害,人體允許的安全工頻電流: 30mA 工頻危險(xiǎn)電流: 50mA,電流頻率在40Hz 60Hz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，而高頻電流不僅沒有危害還可以用于醫(yī)療保健等。,3. 電流頻率對(duì)人體的傷害,4. 電流持續(xù)時(shí)間與路徑對(duì)人體的傷害,電流通過人體的時(shí)間愈長(zhǎng)，則傷害愈大。,5. 電壓對(duì)人體的傷害,電流的路徑通過心臟會(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。其中電流的流經(jīng)從右手到左腳的路徑是最危險(xiǎn)的。,觸電電壓越高，通過人體的電流越大就越危險(xiǎn)。,因此，把 36 V以下的電壓定為安全電壓。工廠進(jìn)行設(shè)

10、備檢修使用的手燈及機(jī)床照明都采用安全電壓。,12.3.3 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,通過人體電流:,式中: UP: 電源相電壓 (220V) Ro: 接地電阻 4 Rb: 人體電阻 1000,這時(shí)人體處于相電壓下，危險(xiǎn)較大。,(2) 電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電,R,對(duì)地絕 緣電阻,Ib,人體接觸某一相時(shí)，通過人體的電流取決于人體電阻Rb與輸電線對(duì)地絕緣電阻R 的大小。,但導(dǎo)線與地面間的絕緣可能不良( R較小)，甚至有一相接地，這時(shí)人體中就有電流通過。,(3) 雙相觸電,雙相觸電,觸電后果更為嚴(yán)重,通過人體的電流：,2. 接觸正常不帶電的金屬體,當(dāng)電氣

11、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)于單相觸電。大多數(shù)觸電事故屬于這一種。,這時(shí)人體處于線電壓下,Ib,12.3.4 接地和接零,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，主要分為工作接地、保護(hù)接地和保護(hù)接零。,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，一相接地后的電流較大，保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，斷開故障點(diǎn)。,(3) 降低電氣設(shè)備對(duì)地的絕緣水平,2. 保護(hù)接地,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 , 當(dāng)人觸及外殼,接地電流 Ie 將經(jīng)過人體入

12、地后, 再經(jīng)其它兩相對(duì)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(shí)，Ib 將達(dá)到或超過危險(xiǎn)值。,電氣設(shè)備外殼未裝保護(hù)接地時(shí),電氣設(shè)備外殼有保護(hù)接地時(shí),通過人體的電流：,Rb與Ro并聯(lián)，且 Rb Ro 通過人體的電流可減小到安全值以內(nèi)。,利用接地裝置的分流作用來減少通過人體的電流。,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) ,分布電容,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(dòng)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(dòng)作，切斷電源。,保護(hù)接地和保護(hù)接零同時(shí)使用時(shí),當(dāng)A相絕緣損壞碰殼時(shí)，接地電流,式中: R0: 保護(hù)接地電阻4 R0:工作接地電阻4,注: 中性點(diǎn)接地系統(tǒng)-工作接地 (1)