第十一章_工业企业供电与安全用电.ppt

第十一章 工业企业供电与安全用电,第一节 发电、输电和配电,第二节 安全用电,第三节 节约用电,本章要求：1.了解发电、输电和配电的基本知识；2.了解安全用电的基本常识；3.了解节约用电的意义。,第一节发电、输电和配电,一、电力系统概述,电力系统是发电厂、输电线、变电所及用电设备的总称。电力系统由发电、输电和配电三大环节组成。,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。,发电机组发出的电压一般为 6 10 KV。,利用燃煤(或石油、天然气)燃烧使汽轮机转动。,火 电 厂,生产过程：化学能热能机械能电能,利用水的流量和落差使水轮机转动。,生产过程：水能机械能电能,水 电 站,核 电 站,利用原子能在反应堆的核裂变使汽轮机转动,生产过程：原子能机械能电能,生产过程：风能机械能电能,风力发电站,风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，來促使发电机发电。依据目前的风车技术，大約是每秒三公尺的微风速度，便可以开始发电。,生产过程：潮汐能机械能电能,潮汐发电站,潮汐发电与水力发电的原理相似，它是利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的，也就是把海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为电能发电的过程。具体地说，潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝，将海湾或河口与海洋隔开构成水库，再在坝内或坝房安装水轮发电机组，然后利用潮汐涨落时海水位的升降，使海水通过轮机转动水轮发电机组发电。,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单位。,3配电,配电是由 10kV 及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低压再分配到各个用户。,电力网的电压等级又分为：,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 以下的电压称为安全电压。 我国规定的安全电压等级有：12V、24V、36V等。,变电所可分为：升压变电所、降压变电所、区域变电所、终端变电所等。,变电所,电力线路分有输电线路和配电线路。由于发电厂一般都远离用电中心，所以必须用高压输电；为了确保用户安全用电，还必须降压配置为用户所需的各种电压。,电力线路,低压配电线路是由配电室(配电箱)、低压线路、用电线路组成。 低压配电线路的连接方式主要有放射式和树干式二种。放射式配电方式适合负载点比较分散而各个负载点又具有相当大的集中负载的情况。树干式配电方式适合负载点位于变电所同一侧或负载比较均匀地分布在一条线上时。,二、工业企业配电,1. 低压配电线路的结构,放射式和树干式这二种配电线路现在都被广泛采用。放射式供电可靠，但投资较高。树干式供电灵活性较大，但可靠性相对较低。放射式与树干式相比较，前者导线细，但总线路长，而后者相反。,2低压配电线路的特点,某校实验楼树形供电线路示意图,去教学楼,去宿舍 食堂,2层配电箱,11层配电箱,1层配电箱,去报告厅,实验楼,配电变压器,配电柜,第二节安全用电,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) 施工不规范,(1) 误将电源保护接地与零线相接，且插座火线、 零线位置接反使机壳带电。,(2) 插头接线不合理，造成电源线外露，导致触电。,(3) 照明电路的中线接触不良或安装保险，造成 中线断开，导致家电损坏。,(5) 随意加大保险丝的规格，失去短路保护作用， 导致电器损坏。,(4) 照明线路敷射不合规范造成搭接物带电。,(6) 施工中未对电气设备进行接地保护处理。,3) 产品质量不合格,(1) 电气设备缺少保护设施造成电器在正常情况下 损坏和触电。,(2) 带电作业时，使用不合理的工具或绝缘设施造 成维修人员触电。,(3) 产品使用劣质材料，使绝缘等级、抗老化能力 很低，容易造成触电。,(4) 生产工艺粗制滥造。,(5) 电热器具使用塑料电源线。,4) 偶然条件,电力线突然断裂使行人触电；狂风吹断树枝将电线砸断；雨水进入家用电器使机壳漏电等偶然事件均会造成触电事故。,安全用电,一、触电的危害及因素,（1）电击：是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。 电击多发生在对地电压为220 V的低压线路或带电设备上，因为这些带电体是人们日常工作和生活中易接触到的。,（2）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。严重时也能危及人命。 电伤多发生在1000 V及1000 V以上的高压带电体上。,触电：当人体触及带电体承受过高的电压而导致死亡或局部受伤的现象。触电依伤害程度不同可分为电击和电伤两种。,2. 电流的大小 ：如果通过人体的电流在0.05 A 以上时，就有生命危险。对于工频交流电，按照人体对所通过大小不同的电流所呈现的反应，通常可将电流划分为三级。,1. 人体电阻的大小：当皮肤有完好的角质外层并且很干燥时，人体电阻大约为 ，当角质外层破坏时，则降到 8001000 。,电击所引起的伤害程度与下列各种因素有关：,(1) 电源中性点接地的单相触电 此时人处于相电压下，危险较大，通过人体的电流为,1. 接触正常带电体,二、触电方式,电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。另外电流从右手到左脚的路径是最危险的。,4. 电流持续时间与路径对人体的伤害,3. 电流的频率,直流和频率在40Hz 60Hz 的交流电流对人体的伤害最大。而20kHz以上的交流电对人体无害。,(2) 电源中性点不接地系统的单相触电,(3) 双相触电最为危险 此时人体处于线电压之下。通过人体的电流为,这种触电也有危险，通过人体的电流取决于人体电阻与输电线对地绝缘电阻的大小。,2. 接触正常不带电的金属体 例如电机外壳是不带电的，但电机内线圈绕组绝缘损坏而与外壳接触使其带电，当人触及带电的外壳时，相当于单相触电。为防止这种情况发生，对电气设备采用保护接地和保护接零的保护装置。,3. 跨步电压触电当高压电线直接接地，人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而发生触电。,跨步电压触电,输电线路火线断线落地时，落地点的电位即导线电位，电流将从落地点流入地中。离落地点越远，电位越低。根据实际测量，在离导线落地点20 m以外的地方，由于入地电流非常小，地面的电位近似等于零。如果有人走近导线落地点附近，由于人的两脚电位不同，则在两脚之间出现电位差，这个电位差叫作跨步电压。距离电流入地点越近，人体承受的跨步电压越大；距离电流入地点越远，人体承受的跨步电压越小; 在20 m以外，跨步电压很小，可以看作为零。,学生宿舍私用电器现象成为安全隐患,不要在输电线附近搭晒湿衣服！,不要随便扯拉电线！,不要用湿毛巾擦洗正在使用的电器！,安全隐患图例,触电能使人造成烧伤或死亡，但是事故的多数原因是人为造成的。用电中注意以下问题，可以预防触电事故。（1） 损坏的开关、插销等应赶快修理或更换，不能 将就使用。（2） 不懂电气技术和一知半解的人，对电气设备不 要乱拆、乱装，更不要乱接电线。（3） 灯头用的软线不要东拉西扯，灯头距地不要太 低，扯灯照明时，不要往铁丝上搭。（4） 电灯开关最好用拉线开关，尤其是土地潮湿的 房间里，不要用床头开关和灯头开关。,（5） 屋内电线太乱或发生问题时，不能私自摆弄，一 定要找电气承装部门或电工来改修。 （6） 拉铁丝搭东西时，注意不要接触到附近的电线。（7） 屋外电线和进户线要架设牢固，以免被风吹断， 发生危险。（8） 外线折断时，不要靠近或用手去拿，应找人看守， 赶快通知电工修理。（9） 不要用湿手、湿脚接触电气设备和开关插销，以 免触电。（10）大清扫时，不要用湿抹布擦电线、开关和插销， 也不要用水冲洗电线及各种用电器具、电灯和收 音机等。,A、鸟儿电阻小；B、鸟儿干燥不导电；C、鸟儿两只脚在同一根线上；D、鸟儿体积小。,问题：人体接触220V裸线触电，而小鸟儿两脚站在高压裸线上却无事，这是为什么？,分析：人和鸟都是导体，人站在地上和220V火线接触造成触电事故，高压电线上的电压是指两根高压线之间或高压线与地面之间的电压，鸟儿两只脚站在同一根高压线上且靠很近，电压很小，故不触电。,三、接地和接零 为了人身安全和电力系统工作的需要，要求电气设备采取接地措施。,1. 工作接地 在低压配电系统中，电源中性点有接地和不接地两种。接地的目的是出于电力系统运行和安全需要将中性点接地，这种接地称为工作接地。,2. 保护接地 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，可分两种情况来分析：,（a）电气设备外壳未装保护接地时,从图中可看到，当电动机某一相绕组的绝缘损坏使外壳带电而外壳未接地的情况下，人体触及外壳，相当于单相触电。这时接地电流（经过故障点流入地中的电流）的大小决定于人体电阻和绝缘电阻。,（b）电气设备外壳装保护接地时,从图中可以看出，如果此时电动机外壳带电，而人体触及外壳时，由于人体的电阻与接地电阻并联，通常人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流很小，不会有危险。这就是保护接地保证人身安全的作用。电气设备外壳有保护接地时,通过人体的电流：,Rb与Ro并联，且 Rb Ro 通过人体的电流可减小到安全值以内。,3保护接零,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 380V / 220V 三相四线制系统中。,电动机的保护接零,C,A,B,Ro,N,保护接地和保护接零同时使用时,当A相绝缘损坏碰壳时，接地电流,式中：R0：保护接地电阻4 R0：工作接地电阻4,注：中性点接地系统 (1) 不允许采用保护接地，只能采用保护接零； (2) 不准保护接地和保护接零同时使用。,此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设备外壳长期带电，其对地电压为110V。,工作零线在进建筑物入口处要接地，进户后再另设一保护零线。,触电急救措施,如果触电地点附近有电源，可立即断开开关、拔下插头或熔断器等。,如果事故现场离电源太远，可用有绝缘柄的电工钳或有干燥木柄的斧头切断电线。,对于低压触电事故：,当电线搭接在触电者身上或被压在身下时，可使用非导电体，如木棒、竹竿、塑料棍等，去拨开电源。,应立即电话通知有关部门停电。,带上绝缘手套，穿上绝缘靴，用相应电压等级的绝缘工具拉开高压开关。,抛掷裸金属导线使线路短路、接地，迫使保护装置动作，断开电源。,（1）救护人不可直接用手或其他导电及潮湿的物件作为救护工具，必须使用适当的绝缘工具。,（2）要防止触电者脱离电源后可能的摔伤。,对于高压触电事故：,注意,第三节节约用电,（1）发挥用电设备的效能