电工简明教程第三版7

1、 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社第第 7 章工业企业供电与安全用电章工业企业供电与安全用电7.1发电、输电和配电概述发电、输电和配电概述7.2安全用电安全用电7.3节约用电节约用电 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社本章主要本章主要概述发电、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本课程的基本常识。7.1发电、输电和配

2、电概述发电、输电和配电概述发电厂按能源种类可分为：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。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。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、铁心和三相绕组定子：机座、铁心和三相绕组转子转子显极显极隐极隐极另见电子另见电子挂图挂图- -图图 7.1.1另见电子另见电子挂图挂图- -图图 7.1.2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。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。第第 7 章工

3、业企业供电与安全用电章工业企业供电与安全用电 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社发电厂发电厂变电所变电所输电线输电线配电设备配电设备用电设备用电设备( (电灯电动机电灯电动机等等) )称这一整体为电力系统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电力网。其作用是把发电厂。其作用是把发电厂的电能传输给用户。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

4、 kV。 市区一般输电电压为市区一般输电电压为 10 kV 左右，通常需要设置降压变电所，左右，通常需要设置降压变电所， 经配电变压器将电压经配电变压器将电压降为降为 380/220 V，再引出若干条供电线到各用电点的配电箱上，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配电箱将电能分配给各用电设备。用电设备。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社输电线路一例输电线路一例变电所变电所厂用电厂用电输电线输电线电缆电缆工厂变电所工厂变电所Y0YYY Y10.5 kV380/220 VYY Y输电线输电线变电所变电所变电所变电所380

5、/220 VY0Y220 kV35 kV10 kV Y Y 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社 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。从三峡到华东地区和华南地区已建有杂。从三峡到华东地区和华南地区已建有 50 104 V的直流输电线路。的直流输电线路。 除交流输电外，还有直流输电除交流输电外，还有直流输电。其结构原理图如图所示。其结构原理图如图所示。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社工业企业配

6、电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放射式式和和树干式树干式两种。两种。低压供电系统的有两种接线方式。低压供电系统的有两种接线方式。(1) 放射式配电线路放射式配电线路变电所变电所配电箱配电箱 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社配电箱配电箱变电所变电所适用场合：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。央。特点：特点：供电可靠性高

7、，便于操作和维护。但配电导线用量大，投资高。供电可靠性高，便于操作和维护。但配电导线用量大，投资高。(1) 放射式配电线路放射式配电线路 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社(2) 树干式配电线路树干式配电线路适用场合：适用场合：用电点比较集中，各用电点居用电点比较集中，各用电点居于变电所同一侧时。于变电所同一侧时。负载比较均匀地分布在一条负载比较均匀地分布在一条线上。线上。特点：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。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。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高

8、等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社7.2安全用电安全用电 触电事故触电事故是指人体由于不慎触及带电体，使人体受到伤害。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，触电事故可分为按人体所受伤害方式的不同，触电事故可分为电击电击和和电伤电伤。 电击电击主要是电流通过人体内部，影响呼吸、心脏和神经系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。统，造成人体内部组织的破坏，乃至死亡。电伤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。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

9、。7.2.1电流对人体的危害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：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；人体电阻的大小；皮肤干燥时约皮肤干燥时约 10 100 k 。(2) 电流通过时间长短；电流通过时间长短；(3) 电流的大小；电流的大小；小于小于 50 mA 时安；时安；(4) 电流的电流的频率。频率。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社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。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。通用接触电压极限通用接触电压极限：人体允许长期承受

10、的电压极限值。：人体允许长期承受的电压极限值。常规环境下：常规环境下：交流交流( (15 100 Hz) )电压为电压为 50 V直流电压为直流电压为 120 V。潮湿环境下：潮湿环境下：交流交流( (15 100 Hz) )电压为电压为 25 V直流电压为直流电压为 60 V。通常认为通常认为 36 V 以下为以下为安全电压。安全电压。选用安全电压是防止触电的安全措施。选用安全电压是防止触电的安全措施。注意：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。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

11、电气系统和任何无关的可导电部分实行电气上的隔离。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。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社7.2.2触电方式触电方式(1) 接触正常带电体接触正常带电体电源中性点接地的单相触电电源中性点接地的单相触电人体处于相电压之下，危险人体处于相电压之下，危险性较大。如果人体与地面的绝缘性较大。如果人体与地面的绝缘较好，危险性可大大减小。较好，危险性可大大减小。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社电源中性点接地的单相触电电源中性点接地

12、的单相触电电源中性点不接地的单相触电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导线与地面之间的绝缘可能不良良( (对地绝缘电阻为对地绝缘电阻为 R ) )，甚至有一甚至有一相接地的情况下，人体就有电流通相接地的情况下，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。存在的电容也可构成电流通路。 R 7.2.2触电方式触电方式(1) 接触正常带电体接触正常带电体 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社两相触电两相触电最危险最危险人体处于线电压之下人体处于线电压之下但不常见但不常见(2)

13、接触正常不带电的金属体接触正常不带电的金属体IdR07.2.2触电方式触电方式电源中性点接地的单相触电电源中性点接地的单相触电电源中性点不接地的单相触电电源中性点不接地的单相触电(1) 接触正常带电体接触正常带电体 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社7.2.3 接地和接零接地和接零由于大多数电气设备采用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，分别采用系统接地形式不同，分别采用接地接地或或接零接零的保护措施。的保护措施。 在低压配电系统中，

14、电源在低压配电系统中，电源( (变压器变压器) )中性点有接地和不接地两种。接地的目的出于电力中性点有接地和不接地两种。接地的目的出于电力系系 统统 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。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，电源在低压配电系统中，电源( (变压器变压器) )中性点不接地的情况下，采用保护接地；在中性点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。接地的情况下，采用保护接零。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社R0保护接地保

15、护接地由于采用了保护接地，当出现漏电或一相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。触及外壳时比较安全。保护接地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，一般要求地，一般要求 R0 小于小于 4 。(1) 保护接地保护接地当出现漏电或一相碰壳时，外壳未接地，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。此时人体触及外壳时相当于单相触电。7.2.3接地和接零接地和接零 高高 等等 教

16、教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社(2) 保护接零保护接零R0保护接零保护接零由于外壳与零线连接，当出现漏电或一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。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适用于电源中性点接地的三相四线制供电系统中。电系统中。将电气设备的金属外壳接到零线将电气设备的金属外壳接到零线( (中性线中性线) )上。上。此时通过人体电流很小。此时通过人体电流很小。7.2.3接地和接零接地和接零 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社工作零线与保护零线工作零线与保护零线N( (工作零线工作零线) )L( (相线相线) )PE( (保护零线保护零线) )220V(U1)(V1)(W1)NNNLLLEEE为了确保设备外壳对地电压为零，专设为了确保