第12章 工業(yè)企業(yè)供電及安全用電.ppt

1、第13章 工業(yè)企業(yè)供電及安全用電,13.1 電力系統(tǒng),13.2 工業(yè)企業(yè)配電,13.3 安全用電,第13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。,1.了解安全用電的基本常識。,發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電壓一般為 6 10 KV。,13.1 電力系統(tǒng),13.1.1 電力系統(tǒng)概述,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。,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。,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

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,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)備等連成一個環(huán)形整體。,13.2 工業(yè)企業(yè)配電,13.2.1 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。,通常一個低

4、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)。,13.2 工業(yè)企業(yè)配電,13.2.1 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。,低壓配電線路的聯(lián)接方式主要是放射式和樹干式兩種。,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,去報告廳,實(shí)驗(yàn)樓,配電變壓器,配電柜,13.3 安全用電,13.3.

5、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) 帶電移動電器設(shè)備。,(4) 用水沖洗或用濕布擦拭電氣設(shè)備。,(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。,(5) 違章救護(hù)他人觸電，造成救護(hù)者一起觸電。,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。,(5) 隨意

6、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。,(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，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。,13.3.2 電流對人體的作用,人體觸電時，

7、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。,調(diào)查表明，絕大部分的觸電事故都是由電擊造成的。電擊傷害的程度取決于通過人體電流的大小、持續(xù)時間、電流的頻率以及電流通過人體的途徑等。,1. 人體電阻,人體電阻因人而異，通常為 104 105 ，當(dāng)角質(zhì)外層破壞時，則降到8001000。,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: 50mA,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

8、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. 電流頻率對人體的傷害,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。,5. 電壓對人體的傷害,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。,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。,13.3.3 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

9、 Rb: 人體電阻 1000,這時人體處于相電壓下，危險較大。,(2) 電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電,對地絕 緣電阻,人體接觸某一相時，通過人體的電流取決于人體電阻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?。踔劣幸幌嘟拥?，這時人體中就有電流通過。,(3) 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。,這時人體處于線電壓下，,Ib,3. 跨步電壓

10、觸電,電位分布,接地點(diǎn),跨步電壓,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)生電壓降。如圖所示。,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)。,雙腳跨步,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)。,13.3.4 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

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,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。,對地絕緣電阻,分布電容,電氣設(shè)備外殼未裝保護(hù)接地時:,電氣設(shè)備外殼有保護(hù)接地時,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) ,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，