电工学简明教程_07工业企业供电与安全用电

1、第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电第第 7 章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电第第 7 章工业企业供电与安全用电章工业企业供电与安全用电7.1发电、输电概述发电、输电概述7.2工业企业配电工业企业配电7.3安全用电安全用电7.4节约用电节约用电第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电本章主要本章主要概述发电、输电、工业企业供配电、安全用电和概述发电、输电、工业企业供配电、安全用电和节约用电等内容，作为本课程的基本常识节约用电等内容，作为本课程的基本常识。第第 7 章工业企业供电与安全用

2、电章工业企业供电与安全用电7.1发电、输电概述发电、输电概述发电厂按能源种类可分为：发电厂按能源种类可分为：水力、火力、风力、核能、太阳能、沼气发电等。水力、火力、风力、核能、太阳能、沼气发电等。主要是火力发电和水力发电。主要是火力发电和水力发电。发电厂中的发电机几乎都是三相同步发电机。其组成发电厂中的发电机几乎都是三相同步发电机。其组成定子：机座、铁心和三相绕组定子：机座、铁心和三相绕组转子转子显极显极隐极隐极另见电子挂图另见电子挂图-图图 7.1.1另见电子挂图另见电子挂图-图图 7.1.2电能从发电厂传输到用户要通过导线系统，这系统称为电电能从发电厂传输到用户要通过导线系统，这系统称为电

3、力网。力网。第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电发电厂发电厂变电所变电所输电线输电线配电设备配电设备用电设备用电设备( (电灯电动电灯电动机机等等) )称这一整体为电力系统称这一整体为电力系统由各种不同的输电线和变电所组成的电力系统部分称为由各种不同的输电线和变电所组成的电力系统部分称为电力网电力网。其作用是把发电厂的电能传输给用户。其作用是把发电厂的电能传输给用户。我国国家标准规定的电力网额定电压有我国国家标准规定的电力网额定电压有 35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV。 市区一般输电电压为市区一般输电电压为 10 kV 左右，

4、通常需要设置降压变左右，通常需要设置降压变电所，电所， 经配电变压器将电压降为经配电变压器将电压降为380/220V，再引出若干条供，再引出若干条供电线到各用电点的配电箱上，电线到各用电点的配电箱上， 配电箱将电能分配给各用电设配电箱将电能分配给各用电设备。备。第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电输电线路一例输电线路一例变电所变电所厂用电厂用电输电线输电线电缆电缆工厂变电所工厂变电所Y20Y2Y2Y2 Y210.5 kV380/220VY2Y2 Y2输电线输电线变电所变电所变电所变电所380/220VY20Y2220 kV35 kV10 kV Y2 Y2第第7章章 工业企业

5、供电与安全用电工业企业供电与安全用电直流输电结构原理图直流输电结构原理图发发电电升压升压直流输电直流输电降压降压配配电电整整流流逆逆变变直流输电能耗小，无线电干扰小，输电线路造价较低，直流输电能耗小，无线电干扰小，输电线路造价较低，但逆变和整流部分较复杂。但逆变和整流部分较复杂。第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电7.2工业企业配电工业企业配电从车间变电所或配电箱到用电设备线路属于低压配电线从车间变电所或配电箱到用电设备线路属于低压配电线路。其连接方式主要是路。其连接方式主要是放射式放射式和和树干式树干式两种。两种。低压供电系统的有两种接线方式。低压供电系统的有两种接线方式

6、。( (1) )放射式供电线路放射式供电线路变电所变电所配电箱配电箱第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电( (1) )放射式供电线路放射式供电线路配电箱配电箱变电所变电所适用场合：适用场合：负载点比较分散，而每个点的用电量又较大，负载点比较分散，而每个点的用电量又较大，变电所又居于各负载点的中央。变电所又居于各负载点的中央。特点：特点：供电可靠性高，便于操作和维护。但配电导线用供电可靠性高，便于操作和维护。但配电导线用量大，投资高。量大，投资高。第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电( (2) )树干式供电线路树干式供电线路适用场合：适用场合：用电点比较集

7、用电点比较集中，各用电点居于变电所同一中，各用电点居于变电所同一侧时。侧时。负载比较均匀地负载比较均匀地分布在一条线上。分布在一条线上。特点：特点： 供电可靠性差。但配电导线用量小，投资费用低，供电可靠性差。但配电导线用量小，投资费用低，接线灵活性大。接线灵活性大。第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电7.3安全用电安全用电7.3.1电流对人体的危害电流对人体的危害 触电事故触电事故是指人体由于不慎触及带电体，使人体受到伤害。是指人体由于不慎触及带电体，使人体受到伤害。按人体所受伤害方式的不同，触电事故可分为按人体所受伤害方式的不同，触电事故可分为电击电击和和电伤电伤。 电击

8、电击主要是电流通过人体内部，影响呼吸、心脏和神经系主要是电流通过人体内部，影响呼吸、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破坏，乃至死亡。统，造成人体内部组织的破坏，乃至死亡。电伤电伤主要是指在电弧的作用下，或熔丝熔断时，对人体的主要是指在电弧的作用下，或熔丝熔断时，对人体的伤害，如烧伤、金属溅伤等。伤害，如烧伤、金属溅伤等。7.3.1电流对人体的危害电流对人体的危害电击所引起的伤害程度与下列因素有关：电击所引起的伤害程度与下列因素有关：1人体电阻的大小；人体电阻的大小；皮肤干燥时约皮肤干燥时约 10 100 k 。2电流通过时间长短；电流通过时间长短；3电流的大小；电流的大小；小于小于 50 m

9、A 时安全；时安全； 4电流的电流的频率。频率。第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电为防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压系列称为防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压系列称为为安全电压安全电压。通用接触电压极限通用接触电压极限：人体允许长期承受的电压极限值。：人体允许长期承受的电压极限值。常规环境下：常规环境下：交流交流( (15 100 Hz) )电压为电压为 50 V直流电压为直流电压为 120 V。潮湿环境下：潮湿环境下：交流交流( (15 100 Hz) )电压为电压为 25 V直流电压为直流电压为 60 V。通常认为通常认为 36 V 以下为以下为安全电压

10、。安全电压。选用安全电压是防止触电的安全措施。选用安全电压是防止触电的安全措施。注意注意：安全电压的供电电源除采用独立电源外，其输入与：安全电压的供电电源除采用独立电源外，其输入与输出电路必须实行电路上的隔离。工作在安全电压下的电路必输出电路必须实行电路上的隔离。工作在安全电压下的电路必须与其他电气系统和任何无关的可导电部分实行电气上的隔离。须与其他电气系统和任何无关的可导电部分实行电气上的隔离。第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电7.3.2触电方式触电方式1接触正常带电体接触正常带电体( (1) )电源中性点接地的单相触电电源中性点接地的单相触电人体处于相电压人体处于相电

11、压之下，危险性较大。之下，危险性较大。如果人体与地面的绝如果人体与地面的绝缘较好，危险性可大缘较好，危险性可大大减小。大减小。第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电7.3.2触电方式触电方式( (1) )电源中性点接地的单相触电电源中性点接地的单相触电( (2) )电源中性点不接地的单相触电电源中性点不接地的单相触电导线与地面之间导线与地面之间的绝缘可能不良的绝缘可能不良( (对地对地绝缘电阻为绝缘电阻为 R ) )，甚甚至有一相接地的情况至有一相接地的情况下，人体就有电流通下，人体就有电流通过。在交流情况下，过。在交流情况下，导线与地面间存在的导线与地面间存在的电容也可构成

12、电流通电容也可构成电流通路。路。 1接触正常带电体接触正常带电体R 第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电7.3.2触电方式触电方式( (1) )电源中性点接地的单相触电电源中性点接地的单相触电( (2) )电源中性点不接地的单相触电电源中性点不接地的单相触电( (3) )两相触电两相触电最危险最危险人体处于线电压之下人体处于线电压之下但不常见但不常见1接触正常带电体接触正常带电体2接触正常不带电的金属体接触正常不带电的金属体IdR0第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电7.3.3接地和接零接地和接零由于大多数电气设备采用由于大多数电气设备采用 380/22

13、0V 低压系统供电，为低压系统供电，为防止触电事故发生，需根据供电系统接地形式不同，分别防止触电事故发生，需根据供电系统接地形式不同，分别采用采用接地接地或或接零接零的保护措施。的保护措施。 在低压配电系统中，在低压配电系统中，电源电源( (变压器变压器) )中性中性点有接地和不点有接地和不接地两种。接地的目的出于电力系接地两种。接地的目的出于电力系 统统 运行和安全需要。这运行和安全需要。这种接地称为工作接地。例如三相四线制电源中性点接地。种接地称为工作接地。例如三相四线制电源中性点接地。 在低压配电系统中，电源在低压配电系统中，电源( (变压器变压器) )中性点不接地中性点不接地的情的情况

14、下，采用况下，采用保护接地保护接地；在；在中性点接地中性点接地的情况下，采用的情况下，采用保护保护接零接零。 第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电R0保护接地保护接地( (2) )由于采用了保护接地，由于采用了保护接地，当出现漏电或一相碰壳时，外当出现漏电或一相碰壳时，外壳对地电压接近为零，故人体壳对地电压接近为零，故人体触及外壳时比较安全。触及外壳时比较安全。保护接地保护接地适用于电源中性点不接地的三相三线制供电系适用于电源中性点不接地的三相三线制供电系统中。将电气设备的金属外壳接地，一般要求统中。将电气设备的金属外壳接地，一般要求 R0 小于小于 4 。7.3.3接地和

15、接零接地和接零1. 保护接地保护接地( (1) )当出现漏电或一相碰当出现漏电或一相碰壳时，外壳未接地，此时人体壳时，外壳未接地，此时人体触及外壳时相当于单相触电。触及外壳时相当于单相触电。第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电7.3.3接地和接零接地和接零2保护接零保护接零R0保护接零保护接零由于外壳与零线连接，当由于外壳与零线连接，当出现漏电或一相碰壳时，就形出现漏电或一相碰壳时，就形成单相短路或接近短路，接于成单相短路或接近短路，接于该相线上的短路保护装置或过该相线上的短路保护装置或过流保护装置便会动作，迅速切流保护装置便会动作，迅速切断电源消除触电危险。断电源消除触电危险。 适用于电源中性点接地适用于电源中性点接地的三相四线制供电系统中。的三相四线制供电系统中。将电气设备的金属外壳接到零线将电气设备的金属外壳接到零线( (中性线中性线) )上。上。此时通过人体电流很小。此时通过人体电流很小。第第7章章 工业企业供电与安全用电工业企业供电与安全用电工作零线与保护零线工作零线与保护零线N( (工作零线工作零线) )L( (相线相线) )PE( (保护零线保护零线) )220V(U1)(V1)(W1)NNNLLLEEE为了确保设备外壳对地电压为零，专设为了确保设备