第8章安全用电和电工测量

第8章工业企业供电与安全用电8.1发电、输电和企业配电8.1.1发电、输电概述电能是现代化的优质能源，电能可以从煤炭、石油、天然气、水位能、风力、原子能（这些统称为一次能源）等转换而来，因此，电能又称为二次能源。发电厂就是一次能源转换二次能源的工厂，其产品就是电能。根据一次能源的不同，发电厂分为火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、风力发电厂、太阳能发电厂、地热发电厂等多种类型。目前我国主要由火力发电厂和水力发电厂提供。

由于火力发电厂多建在燃料产地，水利发电厂必须建在水资源丰富的地方，而大规模使用电能的负载又多在大城市或工业集中区，两者距离通常又比较远。所以发电厂产生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。电能从发电厂传输带用户要通过导线系统，这系统称为电力网。送电距离愈远，要求输电线的电压愈高，我国国家标准中规定输电线的额定电压为35、110、220、330、500、750kV等。8.1.1发电、输电概述8.1.2工业企业配电高压配电线的额定电压有3kV、6kV和10kV三种。低压配电线的额定电压是380/220V。用电设备的额定电压多半时220V和380V，大功率电动机的电压是3000V和6000V，机床局部照明的电压是36V。从车间变电所或配电箱到用电设备的线路属于低压配电线路。低压配电线路的联接方式主要是放射式和树干式两种。8.2安全用电常识8.2.1触电根据伤害性质可分为电击和电伤两种。电击是指电流通过人体，使内部器官组织受到损伤。如果受害者不能迅速摆脱带电体，则最后会造成死亡事故。电伤是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤等。触电是指人体接触带电体时，电流流过人体造成的伤害。实验表明25Hz～300Hz的交流电对人体伤害最严重。在工频电流作用下，一般成年男子身上通过的电流超过1.1mA就可以有感觉，成年女子对0.7mA电流就有感觉。通过人体电流超过30mA，通电时间超过数秒到数分钟，心脏跳动就会不规则，血压升高并伴有强烈痉挛或昏迷，时间再长会引起心室颤动；电流若超过100mA，心脏将停止跳动导致死亡。我国的安全电压采用36V和12V两种。凡手提照明灯，危险环境的局部照明和携带式电动工具等，如无特殊安全结构和安全措施，应采取36V安全电压。凡工作地点狭窄、行动困难，如金属容器内、隧道内及矿井内的手提照明灯等应采用12V安全电压。8.2.1触电触电事故可分为直接接触触电事故和间接接触触电事故两类。直接触电事故是指人体直接接触到电气设备正常带电部分引起的触电事故，直接触电可分为单相触电和两相触电。单相触电两相触电8.2.2低压配电系统的接地形式

低压配电系统电源与负载侧（电气设备）接地情况可分为“TT”、“TN”和“IT”三种类型。三组文字符号中的第一字母表示电源侧接地情况，T表示电源中性点接地，I表示不接地。第二个字母表示负载侧接地情况，T表示负载（外壳）接地；N表示负载（外壳）接中线（零线）。TT方式

IT方式8.2.2低压配电系统的接地形式TN-C方式

TN-S方式

8.2.3保护接地和保护接零保护接地就是将电气设备的金属外壳（正常情况下是不带电的）接地，宜用于中性点不接地的低压系统中。保护接零就是将电气设备的金属外壳接到零线（或称中性线）上，宜用于中性点接地的低压系统中。8.3电工测量概述

8.3.1电工仪表的分类1.按照所采用的测量方法，电工仪表可分为直读仪表和比较仪器。比较仪器是将被测量与标准度量器加以比较而确定被测量大小的仪器。直读仪表直接显示被测量的大小，它又分为模拟式和数字式两类。模拟式仪表的使用十分广泛，它对被测量进行连续测量，用指针在刻度盘上的位置表示被测量的大小；数字式仪表则是以离散的数字来显示被测量的。2.按照被测量的性质不同，电工仪表可分为电压表、电流表、功率表、欧姆表、电度表、相位表、频率表等。3.按照工作原理的不同，电工仪表可分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、整流系、静电系等。4.按照所测电量种类的不同，电工仪表可分为直流表、交流表和交直流两用仪表。5.按照装置方法的不同，电工仪表又可分为配电盘式仪表（又称开关板式仪表或板式表）和携带仪表。6.按照仪表的准确度等级，电工仪表又可分为0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0几个等级。8.3.2仪表的准确度人们在测量中对客观认识的局限性、测量仪器的误差、手段不完善、测量条件发生变化及测量工作中的疏忽等原因，都会使测量结果与实际值存在差别，这个差别就是测量误差。1.仪表的误差（1）仪表误差的分类①基本误差②附加误差（2）误差的表示①绝对误差②相对误差③引用误差2.测量误差分类及产生的原因（1）系统误差（2）偶然误差（3）疏忽误差8.3.2仪表的准确度3.减小测量误差的方法（1）对测量仪器、仪表进行校正，在测量中引用修正值，采用特殊方法测量，这些手段均能减小系统误差。（2）对同一被测量，重复多次测，取其平均值作为被测量的值，可减少偶然误差。（3）以严肃认真的态度进行实验，细心记录实验数据，并及时分析实验结果的合理性，是可以摒弃疏忽误差的。4.仪表的准确度指示仪表在测量值不同时，其绝对误差多少有些变化，为了使引用误差能包括整个仪表的基本误差，工程上规定以最大引用误差来表示仪表的准确度。仪表的最大绝对误差Δm与仪表的量程Am比值的百分数，叫做仪表的准确度K。即8.4电工仪表的型式8.4.1磁电式仪表磁铁由硬磁材料做成；而极掌与铁心则用导磁很高的软磁材料做成。铁心放在极掌之间，并与极掌形成一个磁场均匀的环形气隙。可动部分由绕在铝框架上的可动线圈４、线圈两端的两个半轴8、与转轴相连的指针７、平衡锤６以及游丝5所组成。整个可动部分支承在轴承上，线圈位于环形气隙中。磁电式仪表的优点是：准确度高和灵敏度高；刻度准确，功耗比较小；由于本身的强磁场作用，所以外接磁场对其影响较小。8.4.2电磁式仪表吸引型电磁式仪表是由固定线圈l和偏心装在转轴上的可动铁片2构成的一个电磁系统。转轴上还装有指针3、阻尼片4及游丝5。游丝的作用和在磁电式测量机构中不同，它只产生反作用力矩，电磁式仪表优点：具有结构简单、过载能力强、造价低廉以及可交直流两用等，因此电磁式仪表在电力工程，尤其是固定安装的测量中得到了广泛的应用。其缺点是：刻度不均匀；由于本身磁场较弱易受外磁场影响；准确度不高等。8.4.3电动式仪表电动式仪表的测量机构主要由建立磁场的固定线圈1和在此磁场中偏转的可动线圈2组成，电动系仪表有两个线圈，即固定线圈(简称定圈)和活动线圈(简称动圈)。电动式