电工学简明教程教案7.ppt

第 7 章 工业企业供电与安全用电,第 7 章 工业企业供电与安全用电,7.1 发电、输电概述,7.2 工业企业配电,7.3 安全用电,7.4 节约用电,本章主要概述发电、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。,第 7 章 工业企业供电与安全用电,7.1 发电、输电概述,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。,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,定子：机座、铁心和三相绕组,转子,显极,隐极,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。,发电厂,变电所,输电线,配电设备,用电设备 (电灯电动机等),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电力网。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 35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV。,市区一般输电电压为 10 kV 左右，通常需要设置降压变电所， 经配电变压器将电压降为 380/220 V，再引出若干条供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备。,输电线路一例,直流输电结构原理图,发电,升压,直流输电,降压,配 电,整 流,逆 变,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。,7.2 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路。其连接方式主要是放射式和树干式两种。,低压供电系统的有两种接线方式。,(1)放射式供电线路,变电所,配电箱,(1)放射式供电线路,适用场合：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。,特点：供电可靠性高，便于操作和维护。但配电导线用量大，投资高。,(2)树干式供电线路,适用场合：用电点比较集中，各用电点居于变电所同一侧时。,负载比较均匀地分布在一条线上。,特点： 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。,7.3 安全用电 7.3.1 电流对人体的危害,触电事故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，触电事故可分为电击和电伤。,电击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。,电伤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。,7.3.1 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：,1人体电阻的大小；皮肤干燥时约 10 100 k。,2电流通过时间长短；,3电流的大小；小于 50 mA 时安全；,4电流的频率。,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安全电压。,通用接触电压极限：人体允许长期承受的电压极限值。,常规环境下：,交流(15 100 Hz)电压为 50 V 直流电压为 120 V。,潮湿环境下：,交流(15 100 Hz)电压为 25 V 直流电压为 60 V。,通常认为 36 V 以下为安全电压。,选用安全电压是防止触电的安全措施。,注意：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。,7.3.2 触电方式,1接触正常带电体,(1)电源中性点接地的单相触电,人体处于相电压之下，危险性较大。如果人体与地面的绝缘较好，危险性可大大减小。,7.3.2 触电方式,(1)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,导线与地面之间的绝缘可能不良(对地绝缘电阻为 R)，甚至有一相接地的情况下，人体就有电流通过。在交流情况下，导线与地面间存在的电容也可构成电流通路。,1接触正常带电体,R,7.3.2 触电方式,(1)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,(3)两相触电,最危险,人体处于线电压之下,但不常见,1接触正常带电体,2接触正常不带电的金属体,7.3.3 接地和接零,由于大多数电气设备采用 380/220V 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，分别采用接地或接零的保护措施。,在低压配电系统中，电源(变压器)中性点有接地和不接地两种。接地的目的出于电力系 统 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。,在低压配电系统中，电源(变压器)中性点不接地的情况下，采用保护接地；在中性点接地的情况下，采用保护接零。,R0,保护接地,(2)由于采用了保护接地，当出现漏电或一相碰壳时，外壳对地电压接近为零，故人体触及外壳时比较安全。,保护接地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 R0 小于 4 。,7.3.3 接地和接零,1. 保护接地,(1)当出现漏电或一相碰壳时，外壳未接地，此时人体触及外壳时相当于单相触电。,7.3.3 接地和接零,2保护接零,R0,保护接零,由于外壳与零线连接，当出现漏电或一相碰壳时，就形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流保护装置便会动作，迅速切断电源消除触电危险。,适用于电源中性点接地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(中性线)上。,此时通过人体电流很小。,工作零线与保护零线,N(工作零线),L(相线),PE(保护零线),220V,(U1),(V1),(W1),N,N,N,L,L,L,E,E,E,为了确保设备外壳对地电压为零，