工业企业供电与安全用电

模块八工业企业供电与安全用电项目一工业企业输电和配电1.发电和输电发电厂按照所利用的能源种类可分为水力、火力、风力、核子能、太阳能及沼气等几种。现在世界各国建造得最多的，主要是水力发电厂和火力发电厂。近二十多年来，核电站也发展得很快。各种发电厂中的发电机几乎都是三相交流发电机。我国生产的交流发电机的电压等级有400/230V和3.15kv、6.3kv、10.5kv、13.8kv、15.75kv、18kv等多种。大中型发电厂大多建在水力资源丰富的地区或产煤地区附近，距离用电地区往往是几十公里，几百公里甚至一千公里以上，所以发电厂生产的电能要用高压输电线输送到用电地区，然后再降压分配给各用户。电能从发电厂传输到用户，要通过导线系统，这系统称为电力网，图8-1所示的是一例输电线路。

电力网的供电质量可以由以下指标来评判：

电压：电力网的供电电压要稳定。1983年8月颁布的我国《全国供用电规则》规定用户受电端的电压变动幅度不得超过：35kV及以上和对电压质量有特殊要求的用户为额定电压的±5％；10kV及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的±7％；低压照明用户为额定电压的+5%、–10%。波形：交流电的波形畸变也是电能质量不佳的表现。高次谐波电流会使电动机发热量增加，也会影响电子设备的正常工作。高次谐波的最大允许值由电力部门另行规定。频率：正常情况下，交流供电频率为50HZ。如果频率发生上下波动，则交流电动机的转速也会上下波动。《全国供用电规则》规定，供电局供电频率的允许偏差为：电网容量在300kV及以上者，为±0.2Hz；电网容量在300kV及以下者，为±0.5Hz。可靠性：供电可靠性也是供电质量的一个重要指标。对于不能停电的工厂、医院等重要用电场所应由两条线路供电。为了节约电能，必须做到送电距离越远，输电线的电压就要愈高。我国国家标准中规定输电线的额定电压为35、110、220、330和500kV等。2.配电系统配电系统是工业企业和城乡居民供电的重要组成部分。通常，工业企业配电系统主要由高压配电线路、变电所、低压配电线路等部分组成，如图8.2所示。高压配电线路的额定电压有3kv、6kv和10kv三种，而低压配电线路的额定电压是380/220V。这是因为工厂用电设备繁多，而且各设备所使用的额定电压相差甚大，如大功率电动机的额定电压可达3000~6000V，而机床局部照明设备的额定电压只有36V。中央变电所一般进线电压为35kv，它的任务是经过降压变压器，将35kv的电压降为（3~10）kv的电压，再分配给车间的高压用电设备和车间变电所。这属于高压配电线路。车间变电所一般进线电压为（3~10）kV，其任务是经过降压变压器，将（3~10）kV的电压降低为380V/220V的电压，以供低压用电设备之用。通常，由变电所输出的线路不会直接联接到用电设备，而是必须经过车间配电箱。车间配电箱是放在地面上的一个金属柜，其中装有闸刀开关和管状熔断器，起通断电源和短路保护作用。配出线路有4~8个不等。从车间变电所到车间配电箱的线路就属于低压配电线路。其联接方式主要是放射式和树干式，如图8-2所示。放射式配电线路的特点是由车间变电所的低压配电屏引出若干独立线路到各个用电设备。这种线路适用于设备位置稳定但分散、设备容量大、对供电可靠性要求高的用电设备。由于一条线路只负责一个配电箱，所以，当某条线路发生故障时只需切断该线路进行检修，而不会影响其他线路的正常运行，从而保证了供电的高可靠性。但是，由于独立的干线太多，导致用线量和配电箱增多，因而初期投资大。树干式配电线路的特点是由车间变电所的低压配电屏引出的线路同时向几个相邻的配电箱供电。这种线路适用于分布集中且位于变电所同一侧的用电设备，或适用于对供电要求不高的用电设备。这种线路可以节约用线量，但是一旦有故障发生，受影响的负载比较多。这两种联接方式可以在同一线路中根据实际情况混合使用。由车间配电箱到用电设备的联接方式可分为独立联接和链状联接，如图8-3所示。通常，如果用电设备容量大于4.5kw，则采用独立联接方式，将用电设备单个接到配电箱上；如果用电设备容量小且相邻，则采用链状联接方式，但同一链状联接的设备不超过3个。项目二安全用电1.电流对人体的危害当人体触及到带电体或与高压带电体之间的距离小于放电距离，以及带电操作不当时所引起的强烈电弧，都会使人体受到电的伤害，以上这些情况，称之为触电。电流对人体的伤害分为电击和电伤两类。（1）电击指当电流通过人体内部器官所产生的对人体的伤害。电击是非常危险的。当有一定强度的电流通过人体时，会使肌肉剧烈收缩，人体的细胞组织受到严重损害，甚至使心脏停止跳动或窒息而死。通常所说的触电事故基本上是指电击而言。电击的危险与通过人体电流有大小、时间长短、电流通过人体时，即能致命；30～50mA电流通过人体心脏只要很短的时间，就会使人窒息，心脏停止跳动。根据研究表明，25～300Hz的交流电比其它频率的电流更具危险性。触电时，通过人体的电流大小与接触电压和人体电阻的大小有关。当人体皮肤处于干燥、清洁和无损的情况下，人体电阻可达4～10kΩ，当处于潮湿、受到损伤或沾有金属或其它导电粉尘时，人体电阻只有1kΩ左右。人体电阻为一定数值时，触及电压愈高，通过人体的电流愈大，危险性就愈大。例如，在三相四线制的380／220V低压配电线路中，当人站在地上触及到一根火线，人体电阻为1000Ω时，通过人体电流即为在实际工作中，我们确定安全界限时，常不以电流，而以电压来区分。根据环境条件不同，50Hz交流电一般规定为36V以下为安全电压（如木板、瓷砖地板）。在泥土、钢筋混凝土建筑物中规定为24V为安全电压。在特别危险的场所（如铸工、化工的大部分车间）安全电压规定为12V。应当注意，这里所指的“安全电压”并不是所有情况下绝对安全，只不过在一般情况下触电死亡的可能性和危险性小些罢了。因此，即使当我们使用36V以下的电气设备时，在安装和操作使用上也必须符合规程要求，否则还是不安全的。（2）电伤电流的热效应、化学效应或机械效应对人体外部造成的局部伤害，包括电弧烧伤、烫伤、电烙印都称电伤。如强烈电弧引起人体的灼伤；强烈电弧的放射作用引起眼睛失明；触电者自高处跌下所导致的摔伤；人体接触电流时，皮肤表面引起的烙伤等都时电伤。2.触电方式按照人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径，触电方式大致有三种，即单相触电、两相触电和跨步触电。（1）单相触电指人体在地面或其它接地导体上，人某一部位触及一相带电体的触电事故。触电大部分都是单相触电事故。单相触电又分中性点接地系统单相触电（如图8-4（a）所示）和中性点不接地系统单相触电（如图8-4（b）所示）。一般地说，前者更具危险性。(2)两相触电如图8-5示，是指人体两处同时触及两带电体的触电事故，这种触电方式人体承受的电压更高，是最危险的触电。（3）跨盏步电员压触编电指人弓在接车地点订附近籍，由烈两脚衬之间避的跨岸步电洋压引闯起的示触电倦事故鞠。当支带有改电的买电线冬掉落骑在地出面上讲时，掀以电配线落披地的恶一点沉为中胸心，晌画许蓄多同咏心圆励，这摘些同音心圆先之间矛有不承同的摄电位悼差。火跨步斑电压匪系指桐人站毁在地表上具方有不浆同对栗地电场压的扫两点纺，在吹人的窑两脚持之间肿所承摸受的低电压降差，雀见图8-雅6所示虚。跨阵步电暂压与团跨步璃大小但有关矩，人填的跨莫步距吧离一瞎般按0.翻8m考虑千。触电毁事故壶究其反原因谜很多孕。如刑电气躬设备谜质量换不合降格、佳电气填线路欣或电体气设聚备安办装不贷符合合要求胳等会勺直接毛造成吉触电萝事故堪；电裂气设时备运鞋行管慌理不震当，植绝缘旧损坏滔漏电页也会瓦造成亏触电诞事故乓；非否电工捉作人道员处倾理电伪气事臂务，阶错误脊操作饰和违陪章操裙作等病容易渣造成括触电盆事故蛛；用好电现态场混趁乱，签线路况错膝接，睬特别兆是插椒座接喂线错悲误更非容易临造成偷触电欧事故估等等贷。对滨于这作些，较应建遇立严备格的暖安全臣用电复制度臣和有刻效的顽安全让保护戏措施扣加以枣防止起。如市安全遮操作据规程杨，安洞全运蛾行管角理和爽维护朗检修湖制度岸以及奸其它隙有关众规章展制度若，定索期进劣行电鲜气安关全检撇查并大进行锈经常省的群疼众性饱的安屿全教顽育。3.防止爹触电狼的保笋护措直施（1）工榆作接俩地电力祖系统忘由于肯运行乓和安肆全需牛要，米常常进将中更性点屋接地岸，如士图8.老4中的执图（a）所汤示。股这种吵接地戒方式数被称炸为工怨作接剪地。在中估性点尊接地催的系各统中钳，当储一相休接地铜而人跪体触命及另补外两鄙相中疗的一渗相时次，触荒电电教压就边不会班是线尽电压驱，而消是接惑近或军等于庭相电锤压，伸从而捎降低拥了触宪电电该压。在中台性点蹦接地童的系抢统中率，当向一相眉接地蝴时会应产生外较大穷的接柄地电医流（默接近斑于单辞相短喘路电枣流）水，短涉路保锻护装摔置迅剂速动冲作，饰切断亦此相舌发生饮故障牢的电辉路。（2）保位护接天地和辉保护目接零大部石分触愈电事悄故并滑不是纱由于交人体温直接丛接触稍到火听线而亮造成虽的，恳而是移由于容人体馋接触深到正耕常情宫况下孝不带防电的绍物体板而造件成的烟。例刃如，俯电机系的外气壳正伸常情稍况下释是不行带电慢的，圣但是烤，如出果绕丙组绝震缘损遍坏，踪蝶就会藏使得屈绕组溜与电启机外妖壳相而接触站，而速使电连机外连壳带王电。玻人体批触及王带电疼的电怒气设俘备外江壳，宏就相垒当于骄单相户触电院。为型了防萍止此青类触猎电事晌故，弓对电符气设桑备通氧常采票用保伯护接批地和及保护经接零赖的保垄护装辞置。①保蛋护接辨地保护板接地铁就是喂将电吸气设劈燕备的斜金属鼠外壳元接地砌，适蓬用于著中性榴点不坡接地缝的低哥压系咐统。筝如图8-骑7中的苹图（a）所辱示，茅当某药相绕燥组的肤绝缘绳损坏损而使课外壳尖带电患时，丢由于冤人体弱电阻智远大坛于保最护接译地装指置的盼电阻捡，所嗓以漏批电电纱流几集乎不确从人袋体通素过，替从而道防止隶了触薯电事宇故。②保熄护接巨零保护白接零祥就是看将电仁气设仆备的剧金属裙外壳捕接到枪零线竟（或罪称中炭性线罪）上茎，适期用于停中性馒点接兆地的福低压销系统翼。如任图8-悼7中的呼图（b）所柏示，敬当某掏相绕耻组的未绝缘仪损坏闸而使些外壳垒与绕卫组直扯接短属接时炮，就箩会形冷成单指相短兼路，可迅速酬使这蛛一相安的保熊险丝座熔断仍，从掀而外券壳不伯再带定电。希即使壳保险静丝因遗某种净情况意而未猫熔断辉，也巧由于猫人体壳电阻挺远大伍于线艰路电侦阻，奔使得葵通过禽人体色的电脂流极铜其微膊小，减防止纽奉了触借电事招故。（3）重快复接程地工作匠接地臂使得忽系统拒拥有状了一蛛根零气线，帽但是圾零线治可能腥由于致某种宅原因够在某尘处断露开而史一分荣为二狗，结殊果就章会使色得后命面这技部分误零线泪形同辉虚设种，与垦后面惊这部工分零黑线相躺联接冰的保侨护接歼零将鞠失去串作用堂，从贝而带酸来用冻电的合安全郑隐患莫。为奥了确顷保安择全，惜可以贴每隔哭一定淘距离叹就将农零线竭进行墨接地特，这充种多读处接雾地方川式被袄称为私重复侍接地波，如失图8-粮7中的砍图（b）所给示。（4）工千作零界线和冻保护瞒零线在实酬际生产活中础，三冈相负馅载往假往不岩对称遍，所旷以，漏三相帮四线课制系芳统中庸的零熔线上情总是衔有电姥流存盈在。诉为了努确保嫌用电汤安全姻，零段干线肃必须它联接响牢固闹，开军关和榴熔断栗器不荷能装邻在零餐干线第上；棚同时捏，由冻于零密线电摔流的奴客观贩存在飘，导沸致零引线对胀地电滤压不投为零身，而钥且距租离供慎电处巨越远太的点踩，其镰电压手值越恼高，纺但一值般都嗓在安拾全电斗压值扎以下强，无付危险墨性。续这种抖常常僵有电年流存库在的喝零线斧被称尽为工语作零更线。吓工作持零线冈在进纪建筑皂物入夹口处堂要接妖地。授为了陡确保吴电气子设备斜外壳情的对止地电僻压为夹零，内通常谁会在纸零干魄线入耕户处潮专门姐另外迈引出嚷一根尾保护松零线杯，保汇护零烘线上道要确怪保无隐电流腿，设立备外床壳必怕须接借在保劲护零些线上袋。这伙样，恒系统敏就变渔为三顺相五坝线制寺系统武。4.电气尘防火椒、防腐爆和饶防雷龄保护（1）电虽气防局火、煎防爆嫂保护在用哪电过驻程中刷引发较火灾飘或爆橡炸的拖主要龙原因怨有二蝴①电询气设轧备使而用不联当。标例如斑，设蜓备长暖时间赠过载旺运行赛，通框风环猫境不尝佳，目导体匆间联伟接不张良，相都会琴有可粪能造剂成设泡备温黄度过敌高，假引燃客周围彼的可前燃物轮质发耻生火期灾甚党至爆元炸。尚②电症气设获备自纽奉身发荒生故消障。湾例如虹，绝警缘损包坏造梁成短滔路而辅引发槽火灾亭；或搞者由遇于灭习弧装借置损深坏而机导致专在切袜断电括路时行产生减较大壳电弧刷，引软发火爱灾。电气菜防火山、防蛛爆的摸主要茶措施怀如下记：合挽理选棉用电衣气设分备并圆保持躺其正伯常运手行；政保持陈设备退间的桐必要版安全此距离案；保掀持良鉴好的援通风肯环境咳；装腊