教学材料《电路模型》-第六章

6.1发电、输电概述6.1.1电能的产生电能广泛地应用于人们的生产、生活、科研、交通运输、国防等各个领域。发电机的作用是将其他形式的能转换为电能。通过燃料燃烧产生的高温、高压汽体推动汽轮机旋转，汽轮机再拖动发电机旋转发电，以这种形式产生的电称“火力发电”。电气设备的单机容量越大，其效率越高。汽轮发电机的单机容量可达120万kW，水轮发电机的单机容量可达70万kW。

6.1.2电力系统的组成配电是将电力分配到用户。常用配电电压有6~10kV高压和380/220V低压两种。下-页

返回6.1发电、输电概述电能的生产、传输与分配是通过电力系统来实现的。发电厂的发电机发出的电能，经过升压变压器后，再通过输电线路传输，送到降压变电所，经降压变压器降压后，再经配电线路送到用户端，用户再利用用户变压器降压至所需电压等级进行供电，从而完成了一个发电、输电、配电、用电的全过程。

1．发电厂发电厂是电能生产的主要场所，在电力系统中处于核心地位。根据转化电能的一次能源不同，发电厂可分为火力发电厂（一次能源为煤、油、天然气）、水力发电厂（一次能源为水势能）、核电厂（一次能源为核能）、地热发电厂（一次能源为地热）、风力发电厂（一次能源为风能）、太阳能发电厂（一次能源为太阳能）等。上-页

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返回6.1发电、输电概述2．电力网电力网是将发电厂生产的电能传输和分配到用户的输配电系统。一般由变电所和输电线路构成。其中变电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所，一般可分为升压变电所和降压变电所两大类。输电线路是电力系统中实施电能远距离传输的环节。目前，我国远距离交流输电的电压等级主要有110kV、220kV、500kV和750kV。输电线路有两种形式，一种是电力电缆，即将电缆线埋于地下或敷设在电缆隧道中。另一种是架空线路，通过杆塔作为支撑物，将导线悬架于杆塔上。上-页

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返回6.1发电、输电概述3．用户用户是指电力系统中的用电负荷。电能的生产和传输最终是为了供用户使用。

1)一级负荷这类负荷一旦中断供电，将造成人身事故，重大电气设备严重损坏，群众生活发生混乱，使生产、生活秩序较长时间才能恢复。2)二级负荷这类负荷一旦中断供电，将造成主要电气设备损坏，影响产量，造成较大经济损失和影响群众生活秩序等。3)三级负荷一级、二级负荷以外的其他负荷称为三级负荷。上-页

返回6.2工厂供电

工作电流小于30A的电力线路，一般采用单相供电。工作电流大于30A的电力线路，一般采用三相四线制供电。三相负载对称的动力线路采用三相三线制供电。工厂配电系统基本接线方式有3种：放射式、树干式和环式。

1．放射式配电放射式配电，即对每一独立或集中负载都用单独的配电线路供电，如图6-2所示。2．树干式配电树干式配电，即将每一独立或集中负载按其所在位置依次接到某一配电干线上，如图6-3所示。下-页

返回6.2工厂供电3．环式配电环式配电又叫双回路配电，是目前配电网络中使用的一种供电方式，通过主干线路末端之间的直接联络，实现环式配电，这种供电方式大大提高了供电可靠性，如图6-4所示。上-页

返回6.3安全用电6.3.1安全用电的意义随着电气设备和家用电器越来越广泛地被使用，它们在给人们的生产和生活带来极大方便和益处的同时，也给人类带来了极大的潜在危险，如果没有恰当的措施和正确的技术，在使用电能的过程中，因此，在使用电能的同时，必须注意安全用电，以保证人身、设备、电力系统三方面的安全，防止事故的发生。

6.3.2电气事故电气事故可分为两大类，即人身事故和设备事故（包含线路事故）。其中，人身事故主要指电对人体产生的直接或间接伤害。下-页

返回6.3安全用电1．触电原因常见的触电原因有3种：①违章操作；；②缺乏安全用电知识；③意外触电。

2．电流对人体的伤害1)分类直接伤害可分为电击和电伤。电击是指电流通过人体时所造成的内伤。间接伤害则是指电气设备发生故障后，人体意外触及带电部分所发生的触电。2)电流对人体的伤害的因素上-页

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返回6.3安全用电(1)电流的大小及持续时间。电流越大，持续时间越长，对人体伤害越大。①感知电流：指引起人的感觉的最小电流。②摆脱电流：指人体触电后能自主摆脱电源的最大电流。③致命电流：指在较短时间内危及生命的最小电流。

(2)电流的频率。直流电对人体伤害程度较轻。一般认为40~60Hz的交流电对人最危险。(3)电流通过人体的部位。电流通过人体的任何部位都可致人死亡，但以通过心脏、中枢神经（脑、脊髓）、呼吸系统最为危险。(4)人体状况。触电者的伤害程度还与其性别、年龄及健康状况等有关。上-页

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返回6.3安全用电3．常见的触电方式

1)直接触电(1)单相触电。当人体直接接触一根相线时，电流通过人体流人大地，这种触电方式称为单相触电，如图6-5所示。(2)两相触电。当人体接触两根相线，人体上作用的是电源的线电压，这种触电方式称为两相触电，如图6-6所示。两相触电是很危险的一种触电方式。

2)间接触电(1)跨步电压触电。当电线落地或大电流从接地装置流人大地时，会在地面上形成电场，这时人的两脚站在电场中，两脚之间存在的电位差就是跨步电压，如图6-7所示。上-页

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返回6.3安全用电(2)接触电压触电。当人站在发生接地短路故障设备旁边时，手接触设备外露可导电部分，手、脚之间所承受的电压称为接触电压。

4．安全用电的注意事项(1)任何电气设备在未确认无电以前，应一律认为有电。(2)安装用电器具时，应由电工进行安装，在使用中，如电气设备i出现故障时，要由电工进行修理。(3)不乱拉临时电线。若发现电线、插头，插座有损坏，必须及时更换。断裂并裸露的带电接头必须及时用绝缘物包好并置放到人身不易碰到的地方。上-页

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返回6.3安全用电(4)雷雨天尽量不要外出；尽量不要开电视或打手机；不要使用金属手柄的雨伞；遇雨时不要在大树下躲雨或站在高处，而应就地蹲在凹处，并且两脚尽量并拢。

6.3.3安全用电基本知识

1．照明用电选用安全电压悬挂式照明灯选用220V电压；近距离照明灯选用36V以下电压；在潮湿，有尘埃、腐蚀性气体的场合，应选用24V、12V甚至6V电压。2．火线进开关火线进开关后，当开关处于分断状态，用电器不带电，不但利于维修而且可减少触电机会上-页

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返回6.3安全用电3．采用保护接地和保护接零

1)保护接地在正常情况下电气设备的不带电金属外壳或构架与大地做良好连接。

2)保护接零在正常情况下电气设备不带电的金属外壳或构架与供电系统中的零线做良好连接。在同一供电线路中，不允许一部分电气设备采用保护接地，而另一部分电气设备采用保护接零的方法，如图6-10所示。

4．漏电保护器上-页

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返回6.3安全用电图6-11所示为电流动作型漏电保护开关，由测量元件、放大元件、执行元件和脱扣开关等组成。测量元件是一个高导磁电流互感器，相线和零线从中穿过。5．防雷、防静电装置及措施1)防雷措施用避雷针和避雷器防止设备和线路受到雷的直击危害。2)静电防护设法不产生静电，使静电的积累不超过安全限度。

6.3.4触电急救触电事故发生后，必须迅速采取救助措施。救助又可从自救、互救、医务抢救3个方面进行。上-页

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返回6.3安全用电1．触电解救

1)自救在触电后的最初几秒内，人的意识并未完全丧失，设法脱离电源，向安全地方转移。

2)互救迅速脱离电源，如拉闸、断电，将触电者拖离电源。切记，救援者绝不能用手去拉触电者。

3)医务抢救触电者脱离电源后，必须立即实施医务抢救。(1)人工呼吸法。这种方法适用于有心跳而没有呼吸的触电者。上-页

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返回6.3安全用电人工呼吸法的口诀是：病人仰卧平地上，鼻孔朝天颈后仰。首先清理口鼻腔，然后松扣解衣裳。捏鼻吹气要适量，排气应让口鼻畅。(2)胸外心脏挤压法胸外心脏挤压法适用有呼吸但无心跳的触电者，如图6-15所示。其口诀是：病人仰卧硬地上，松开领扣解衣裳。当胸放掌不鲁莽，中指应该对凹膛。掌根用力向下按，压下一寸(3.33cm)至寸半。压力轻重要适当，过份用力会压伤。2．电气火灾(1)电气火灾产生的原因：①电气设备过载；②短路电弧和火花；③接触不良；④烘烤；⑤摩擦。上-页

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返回6.3安全用电(2)扑救电气火灾的常识。当发生电火灾时，首先应切断电源，然后救火，并及时报警。扑灭电火灾时，应选择二氧化碳灭火器、1211灭火器、干粉灭火器或黄砂等。不要让二氧化碳喷