《电工电子技术》课件第6章

第6章安全用电与节约用电6.1安全用电6.2节约用电小结

6.1安全用电

6.1.1电流对人体的危害

1．电流大小及持续时间

有研究表明，对于50Hz的电流，当1mA左右的电流流过人体时，会产生麻木、刺痛等不适感；当10～30mA的电流流过人体时，会导致麻痹、剧痛、痉挛、血压升高、呼吸困难等症状出现，人体难以自主摆脱电源；当电流达50mA以上时，会引起心室颤动，神经系统受损，危及生命；当电流达到100mA以上时，则足以致人死亡。

电流通过人体的时间越长，对人体的危害越大，因此一旦发生触电事故，首先要迅速切断电源或采取其他措施，使触电者及时脱离通电回路，终止电流对人体的继续伤害，然后加以救治。

2．触电部位及电流频率

电流经过人的脑部和心脏时，对人体造成的伤害最大，而电流由手至脚流过时会触及人体丰富的神经组织，其伤害也非常严重。

人体对直流电的承受力比对工频交流电稍强。30～100Hz交流电对人的伤害最大，而20kHz以上的低压交流频率对人相对是安全的，因此高频电流可用于疾病的物理治疗。6.1.2常见的触电情况

当人体直接或间接触及电源线，导致电流经人体构成回路时，便会发生触电伤害事故。触电方式有多种：单相触电、两相触电及跨步电压触电等。其中，最常见的是单相触电。

图6-1(a)为电源中性点接地系统的单相触电，其危害程度取决于人体与地面的绝缘程度，绝缘不好则危险很大。大部分触电形式均为此类。图6-1(b)为电源中性点不接地系统的单相触电。由于输电线与大地间的绝缘电阻有时不高，而导线与大地间又有分布电容存在，因此这种触电方式可与人体构成回路，从而对人体造成伤害。图6-1常见的触电情况6.1.3常用的保护措施

1．采用安全电压

国际电工委员会(IEC)规定人体允许长期承受的电压极限是：常规环境下，交流(15～100Hz)电压50V，直流(非脉动)电压120V；潮湿环境下，交流电压25V，直流电压60V。我国规定的安全电压额定标准值有42V、36V、24V、12V、6V等，用户可根据使用环境、工作方式、行业规范等选用合适的安全电压，如机床采用36V局部照明，狭窄、潮湿的场所采用12V电气设备等。

2．正确选择、安装熔断器及开关

熔断器是最简便的短路保护装置，只要选择适当、安装正确，就能有效分断短路电流，保护设备及人身安全。熔断器选择熔丝的额定电流时，在无冲击电流的电路中，应稍大于或等于额定负载电流，在有冲击电流的电路中，则应按负载额定电流的1.5～2.5倍选取。

在单相负载回路安装单线开关及单侧熔断器时，应注意安装在火线端侧，使分断后的负载只接通零线，从而保障人身安全。图6-2所示的电路中，只有图(c)的接法是正确的。图6-2熔断器及开关的连接方式

3．保护接地和接零

多数触电事故是由于设备运行后机内导体绝缘损坏或接线端松脱等使相线与设备金属外壳碰接，导致外壳带电，人体触及漏电外壳而发生的单相触电。为防止这类事故，电气设备金属外壳通常采用接地或接零保护措施。

电气设备的金属外壳或构架与土壤之间作良好的电气连接称为接地。接地可分为工作接地和保护接地两种。6.1.4静电防护

处在电场中的导体会产生感应电荷成为带电体，一般物体的摩擦、破断、受热、受压等也会有静电产生。静电现象在许多领域得到了利用，如静电除尘、静电喷涂、静电复印等。但静电现象也有不利的一面，静电积累若形成对地或两物体间的高压，则会危及人身或设备安全，静电火花甚至会酿成火灾或爆炸。

静电防护方法有两种：一种是限制静电产生，如生产中限制粉、气、液体流速，慎用皮带传送等；另一种是防止静电积累，及时泄放、中和静电荷，如相关设备及管道采用导电材料并可靠接地、原材料中添加抗静电剂、环境中增加空气湿度、保证空气流通、使用静电中和器等。

6.2节约用电

1.生活用电节电技巧

日常生活中，家用电器的插头、插座要接触良好，否则会增加耗电量，而且还有可能损坏电器。

现在的家用电器大多有待机功能，我国城市家庭每天每户待机能耗相当于一盏15W白炽灯24小时的用电量，一天耗电约0.36kW·h，年耗电量约131.4kW·h。按100万户计，家用电器待机年耗电约1.3×109kW·h。因此，尽量不要使家电处于待机状态，不用时要彻底关闭电源，拔去电源插座。频繁地启动家电，使家电长时间在大电流状态下工作，必然造成其内部过热，不仅造成浪费，而且会缩短其使用寿命。

此外，对于不同的家用负载，还有很多节电技巧。

(1)照明。尽量使用节能灯。节能灯节电效果明显，一只11W节能灯的照明效果与60W的普通灯相当，使用同等时间可节电约78％。如果在节能灯上改用新型电子整流器，耗电更少。

(2)空调。空调制冷时，将室温调高1℃，可省电10％以上，节电效果非常明显，而这微小的变化并不影响人体的舒适感。当室外温度和空调设定温度相差不超过4℃时，耗电反而增加，因此要合理设定温度。开启空调时，确保门窗紧闭；定期清洗隔尘网，可节省30％的电力；不要频繁启动，否则压缩机易因超载而烧毁，且电耗大。

(3)冰箱。冰箱放置地要选择在室内温度最低、空气流通、不受阳光直射的地方；开门次数要少；及时化霜，冷凝器、冷冻室要保持清洁，以利散热；电冰箱背面离墙壁至少保持10cm以上距离，顶部则最少要保留30cm空间，左右两侧需留有10cm以上空间，以保持良好的通风散热，提高运转效率；在一般使用情况下，温度调节旋钮调整至适冷，切勿长时间置于强冷或急冷位置，增加耗电量；储存食物时冰箱内不宜过满，应适当留有空隙，以利于箱内冷气对流，保持箱内的温度均衡，减少耗电。

(4)电视。控制亮度，一般彩色电视机最亮与最暗时的功耗相差30~50W；控制音量，音量大，功耗高，每增加1W的音频功率，要增加3~4W的功耗；加防尘罩，防尘罩可防止电视机吸进灰尘，灰尘多了就可能漏电，增加电耗。

2.电动机负荷的节电方法

电动机启动电流约为工作电流的5~7倍，频繁地启动会造成很大的浪费，而且会缩短电动机的寿命。另外，还有很多其他技巧。

(1)新购电动机时，应首先考虑选用高效节能电动机，然后再按需考虑其他性能指标，以便节约电能。

(2)提高电动机本身的效率，如将电动机自冷风扇改为它冷风扇，在负荷很小、户外或冬天时，停用冷却风扇，这样有利于降低能耗。

(3)将定子绕组改接成星形-三角形混合串接绕组，按负载轻重转换为星形接法或三角形接法，这样有利于改善绕组产生的磁动热波形，降低绕组的工作电流，可达到高效节能的目的。

(4)采用其他连续调速的运行方式，如使用调压调整器、变极电动机、电磁耦合调速器、变频调整装置等。

(5)更换“大马拉小车”电动机。“大马拉小车”除了浪费电能外，还易造成设备损坏。另外，合理调整电动机容量使之与负载配套，可使电动机运行在高效率工作区，达到节能的目的。

(6)合理安装并联低压电容进行无功补偿，有效提高功率因数，减少无功损耗，以节约电能。

(7)从接头处通往电能表和电动机的导线截面应满足载流量，且导线应尽量缩短，以减小导线电阻，降低损耗。

以上措施可以分别采用，也可多项同时采用。总之，对电动机采取一些必要的技术节能措施，既对电网的安全稳定运行有利，也可使用户减少电费支出。小结

一、基本要求

1.理解电流对人体的危害。

2.了解常见的触电情况。

3.了解常见的电力安全保护措施。

4.了解节约用电的措施。

二、内容提要