工业企业电力系统及安全用电

第13章工业企业供电及安全用电13.1电力系统13.2工业企业配电13.3安全用电第13章工业企业供电及安全用电本章要求：1.了解工业企业供配电的基本知识。1.了解安全用电的基本常识。发电机组发出的电压一般为6~10KV。13.1电力系统13.1.1电力系统概述

电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛的应用。电力系统是发电厂、输电线、变电所及用电设备的总称。1.发电发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。我国以水利和火力发电为主，近几年也在发展核能发电。电力系统由发电、输电和配电系统组成。2.输电

输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。输电网是由35KV及以上的输电线路与其相连接的变电所组成，它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用户的中间环节。输电过程中,一般将发电机组发出的6~10KV

电压经升压变压器变为35~500KV高压，通过输电线可远距离将电能传送到各用户，再利用降压变压器将35KV高压变为6~10KV高压。3.配电

配电是由10KV级以下的配电线路和配电(降压)变压器所组成。它的作用是将电能降为380/220V低压再分配到各个用户的用电设备。电力网的电压等级高压：1KV及以上的电压称为高压。有1,3,6,10,35,110,330,550KV等。低压：1KV及以下的电压称为低压。有220，380V。安全电压：36V以下的电压称为低压。我国规定的安全电压等级有：12V、24V、36V等。电力系统的示意图~水力发电厂升压变电所220kV地区枢纽所10kV至用户配电所10kV10kV升压变电所220kV220kV220kV输电线路220kV35kV35kV负荷变电所35kV~火力发电厂10kV为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。13.2工业企业配电13.2.1低压配电线路的结构低压配电线路是由配电室(配电箱)、低压线路、用电线路组成。通常一个低压配电线路的容量在几十千伏安到几百千伏安的范围，负责几十个用户的供电。为了合理地分配电能，有效的管理线路，提高线路的可靠性，一般都采用分级供电的方式。即按照用户地域或空间的分布，将用户划分成供电区和片，通过干线、支线向片、区供电。整个供电线路形成一个分级的网状结构。13.2工业企业配电13.2.1低压配电线路的结构低压配电线路是由配电室(配电箱)、低压线路、用电线路组成。低压配电线路的联接方式主要是放射式和树干式两种。变电所配电室放射式配电线路变电所配电室树干式配电线路某校实验楼树形供电线路示意图去教学楼去宿舍食堂干线干线干线2#生活区配电柜1#教学区配电柜3#实验区配电柜实验楼总配电箱……X房间配电箱X房间配电箱分支线分支线分支线2层配电箱11层配电箱1层配电箱1#主配电柜10kV去报告厅实验楼配电变压器配电柜13.3安全用电13.3.1触电事故1.电气事故的原因1)违章操作(1)违反“停电检修安全工作制度”，因误合闸造成维修人员触电。(2)违反“带电检修安全操作规程”，使操作人员触及电器的带电部分。(3)带电移动电器设备。(4)用水冲洗或用湿布擦拭电气设备。(6)对有高压电容的线路检修时未进行放电处理导致触电。(5)违章救护他人触电，造成救护者一起触电。2)施工工不规范(1)误误将电源保保护接地与与零线相接接，且插座座火线、零线位置接接反使机壳壳带电。(2)插插头接线不不合理，造造成电源线线外露，导导致触电。。(3)照照明电路的的中线接触触不良或安安装保险，，造成中线断开，，导致家电电损坏。(5)随随意加大保保险丝的规规格，失去去短路保护护作用，导致电器损损坏。(4)照照明线路敷敷射不合规规范造成搭搭接物带电电。(6)施施工中未对对电气设备备进行接地地保护处理理。3)产品品质量不合合格(1)电电气设备缺缺少保护设设施造成电电器在正常常情况下损坏和触电电。(2)带带电作业时时，使用不不合理的工工具或绝缘缘设施造成维修人员员触电。(3)产产品使用劣劣质材料，，使绝缘等等级、抗老老化能力很低，容易易造成触电电。(4)生生产工艺粗粗制滥造。。(5)电电热器具使使用塑料电电源线。4)偶然然条件电力线突然然断裂使行行人触电；；狂风吹断断树枝将电电线砸断；；雨水进入入家用电器器使机壳漏漏电等偶然然事件均会会造成触电电事故。13.3.2电流对人体体的作用人体触电时时，电流对对人体会造造成两种伤伤害：电击击和和电电伤伤。。电击击是指指电电流流通通过过人人体体，，影影响响呼呼吸吸系系统统、、心心脏脏和和神神经经系系统统，，造造成成人人体体内内部部组组织织的的破破坏坏乃乃至至死死亡亡。。电伤伤是指指在在电电弧弧作作用用下下或或熔熔断断丝丝熔熔断断时时，，对对人人体体外外部部的的伤伤害害，，如如烧烧伤伤、、金金属属溅溅伤伤等等。。调查查表表明明，，绝绝大大部部分分的的触触电电事事故故都都是是由由电电击击造造成成的的。。电电击击伤伤害害的的程程度度取取决决于于通通过过人人体体电电流流的的大大小小、、持持续续时时间间、、电电流流的的频频率率以以及及电电流流通通过过人人体体的的途途径径等等。。1.人人体体电电阻阻人体体电电阻阻因因人人而而异异，，通通常常为为104~105，当当角角质质外外层层破破坏坏时时，，则则降降到到800~1000。。2.电电流流强强度度对对人人的的伤伤害害人体体允允许许的的安全全工工频频电电流流:30mA工频危险险电流:50mA电流频率率在40Hz~60Hz对人体体的伤害害最大。实践证明明，直流流电对血血液有分分解作用用，而高高频电流流不仅没没有危害害还可以以用于医医疗保健健等。3.电电流频率率对人体体的伤害害4.电电流持续续时间与与路径对对人体的的伤害电流通过过人体的的时间愈愈长，则则伤害愈愈大。5.电电压对人人体的伤伤害电流的路路径通过过心脏会会导致神神经失常常、心跳跳停止、血液液循环中中断，危危险性最最大。其其中电流流的流经经从右手手到左脚脚的路径径是最危危险的。。触电电压压越高，，通过人人体的电电流越大大就越危危险。因此，把把36V以以下的电电压定为为安全电电压。工工厂进行行设备检检修使用用的手灯灯及机床床照明都都采用安安全电压压。13.3.3触电方式式1.接接触正常常带电体体(1)电电源源中性点点接地的的单相触触电R0通过人体体电流:式中:UP:电源源相电压压(220V)Ro:接地地电阻4Rb:人体体电阻1000这时人体体处于相相电压下下，危险险较大。。(2)电电源中中性点不不接地系系统的单单相触电电R'对地绝缘电阻Ib人体接触触某一相相时，通通过人体体的电流流取决于于人体电电阻Rb与输电线线对地绝绝缘电阻阻R'的大小。。若输电线线绝缘良良好，绝绝缘电阻阻R'较大，对对人体的的危害性性就减小小。但导线与与地面间间的绝缘缘可能不不良（R'较小），甚至有有一相接接地，这这时人体体中就有有电流通通过。(3)双双相触触电双相触电触电后果果更为严严重通过人体体的电流流：2.接接触正正常不带带电的金金属体当电气设设备内部部绝缘损损坏而与与外壳接接触，将将使其外外壳带电电。当人人触及带带电设备备的外壳壳时，相相当于单单相触电电。大多多数触电电事故属属于这一一种。这时人体体处于线线电压下下，Ib3.跨跨步电压压触电U电位分布布接地点20m0.8m跨步电压压在高压输输电线断断线落地地时，有有强大的的电流流流入大地地，在接接地点周周围产生生电压降降。如图图所示。。当人体接接近接地地点时，，两脚之之间承受受跨步电电压而触触电。跨跨步电压压的大小小与人和和接地点点距离，，两脚之之间的跨跨距，接接地电流流大小等等因素有有关。双脚跨步步一般在20m之之外，跨跨步电压压就降为为零。如如果误入入接地点点附近，，应双脚脚并拢或或单脚跳跳出危险险区。13.3.4接接地地和接零零为了人身身安全和和电力系系统工作作的需要要，要求求电气设设备采取取接地措措施。按按接地目目的的不不同，主主要分为为工作接接地、保保护接地地和保护护接零。。1.工工作接接地R0即将中性性点接地地。目的：(1)降降低触触电电压压(2)迅迅速切切断故障障在中性点点接地的的系统中中，一相相接地后后的电流流较大，，保护装装置迅速速动作，，断开故故障点。。(3)降降低电电气设备备对地的的绝缘水水平2.保保护接接地R'C'IbIe当电气设设备内部部绝缘损损坏发生生一相碰碰壳时：：由于外外壳带电电,当当人触触及外壳壳,接地地电流Ie将经过人人体入地地后,再再经其其它两相相对地绝绝缘电阻阻R及分布电电容C回到电源源。当R值较低、、C较大时，，Ib将达到或或超过危危险值。。对地绝缘缘电阻分布电容容电气设备备外壳未未装保护护接地时时:电气设备备外壳有有保护接接地时通过人体体的电流流：Rb与Ro并联，且且Rb»Ro通过过人人体体的的电电流流可可减减小小到到安安全全值值以以内内。。R'C'R0IbIeI0利用用接接地地装装置置的的分分流流作作用用来来减减少少通通过过人人体体的的电电流流。。保护护接接地地：：将电电气气设设备备的的金金属属外外壳壳(正正常常情情况况下下是是不带带电电的的)接接地地。。用用于于中中性性点点不不接接地地的的低低压压系系统统保护护接接零零（（用用于于380V/220V三三相相四四线线制制系系统统））将电电气气设设备备的的外外壳壳可可靠靠地地接接到到零零线线上上。。当电电气气设设备备绝绝缘缘损损坏坏造造成成一一相相碰碰壳壳，，该该相相电电源源短短路路，，其其短短路路电电流流使使保保护护设设备备