轨道交通电工电子技术课件：城市轨道交通供电系统及安全用电常识

城市轨道交通供电系统及安全用电常识

城市轨道交通系统的动力来源是电能。电能的产生、传输和分配是确保系统内每个机电设备正常运行的必要条件。了解电力系统的相关知识，掌握安全用电的常识，为相关专业课程学习和技能训练奠定扎实的基础。一知识目标二三能力目标素养目标1.了解电力系统的组成。2.了解电力负荷的等级。3.了解城市轨道交通供电系统的组成。4.了解触电的基本知识。5.认知触电对人体的危害。6.掌握防止触电的保护措施。1.能描述出电力系统的组成。2.能初步认知城市轨道交通供电系统的组成。3.能简单描述电动列车的受流路径。4.能具备一定的安全用电常识。1.培养安全重于泰山，安全用电的意识。2.通过城市轨道交通供电系统的学习，培养勤于思考，不断探索的学习精神。任务1.1了解电力系统

电能是一种十分重要的二次能源，它能方便、经济地从蕴藏于自然界中的一次能源（煤炭、石油、天然气、水力、核燃料、风能等）转换而来，并且可以转换为其它能量供人们使用。电能是怎么传输和分配的，是本任务的要学习的内容。1.1了解电力系统一、电力系统概述

1.电力系统

把由发电厂的发电机、变电站、输配电线路、用电的电气设备等组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。图为电力传输系统示意图。1.1了解电力系统1234发电厂：生产电能的工厂。有火力、水力、核、风力、太阳能、海洋能等发电厂。电力网：由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络称为电力网。电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电压在1kV以下。用电设备：消耗电能的装置。2.电力系统的组成1.1了解电力系统3.电力系统的电压等级电网电压是有等级的，由国家统一制定和颁布。我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3kV、6kV、10kV、20kV、35KV、66KV、110kV、220kV、330kV、500kV。随着标准化的要求越来越高，供电系统以10KNV、35kV为主。输配电系统以110kV以上为主。1.1了解电力系统1.电力负荷所谓电力负荷是指发电厂或电力系统中，在某一时刻所承担的各类用电设备消费电功率的总和，叫电力负荷。二、电力系统的负荷1.1了解电力系统二、电力系统的负荷2.电力负荷等级按照用户的重要程度可分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。一级负荷是指：①中断供电将造成人身伤亡的负荷。②中断供电将在政治上、经济上产生重大损失的负荷。③中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷视为特别重要负荷。二级负荷是指：①中断供电将在政治上、经济上产生较大损失的负荷。②中断供电将影响重要用电单位的正常工作的负荷。三级负荷是指：不属于一、二级的负荷都为三级负荷。想一想日常生活中的哪些负荷属于一级负荷？变电所主要的作用是什么?任务1.2了解城市轨道交通供电系统

我们知道地下车站往往灯火通明，给人明亮舒适之感，乘客乘车以及车站设施设备都需要用电，思考一下这些电能取自哪里呢？你还知道车站里哪些地方需要用电呢？电动列车是怎么受流的吗？通过本任务学习，具备基本的城市轨道交通供电系统的相关知识。1.2了解城市轨道交通供电系统一、城市轨道交通供电系统概述

城市轨道交通供电系统是为地铁运营提供所需电能的系统，它一方面为电客车提供牵引用电，另一方面还为车站、区间、车辆段、控制中心等建筑物的机电设备，包括照明、通风、空调、给排水系统、通信、信号、防灾报警、自动扶梯、屏蔽门系统等重要设备提供电能。在城市轨道交通的运营中，供电一旦中断，不仅会造成城市轨道交通运输系统的瘫痪，还会危及乘客生命与财产安全。1.2了解城市轨道交通供电系统二、城市轨道交通供电系统的组成城市轨道交通供电系统一般包含外部电源系统、牵引供电系统和动力照明供电系统。其供电系统示意图如图所示。1.2了解城市轨道交通供电系统二、城市轨道交通供电系统的组成1.外部电源供电系统的电源来源于国家电网，而国家电网的电能来源于各种发电厂。其中,发电厂生产电能,但一般与用户距离较远,必须将输电电压升高,以减少线路的电压损失和能量损耗,因此在发电厂的输出端连接升压变压器以提高输电电压。目前,我国最普遍的输电电压等级为110~220kV。1.2了解城市轨道交通供电系统二、城市轨道交通供电系统的组成2.牵引供电系统牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网（馈电线、接触网、走行轨及回流线等）两大部分组成。图为采用架空式接触网的牵引供电系统示意图。1.2了解城市轨道交通供电系统二、城市轨道交通供电系统的组成3.动力照明系统动力照明系统为车站空调、自动扶梯和通信、信号等设备供电，该系统主要由降压变电所和动力照明配电系统组成，如图所示。经降压变电所将交流中压（35kV或10kV）降压变成交流220/380V电压，为运营需要的各种机电设备提供电源。它包括降压变电所（站）、动力照明配电系统。想一想分析城市轨道交通系统属于几级用电负荷？电动列车获取电流的路径？任务1.3学会安全用电

日常生活中，人们接触或使用电气设备的机会越来越多。为了防止触电事故的发生，安全用电常识显得越来越重要，尤其对于从事电类工作的人员，更是必须掌握安全用电常识，避免触电事故的发生，确保人身和设备的安全。1.3学会安全用电一、触电及触电类型1.触电

人体本身就是一个导体，一般来说，人体电阻为1～2kΩ。当电压加在人体上时就会有电流流过。人体与带电体相接触而有电流流过人体，或者有较大的电弧烧伤人体，都称之为触电。1.3学会安全用电一、触电及触电类型

直接寻址2.触电类型单相触电两相触电跨步电压触电人体的一部分接触带电体的同时，另一部分又与大地或中性线（零线）接触，电流从带电体流经人体到大地（或中性线）形成回路，这种触电称为单相触电。是指在人体与大地绝缘的情况下，同时接触到两根不同的相线，或者人体同时触及到电气设备的两个不同相的带电部位时，电流由一根相线经过人体到另一根相线，形成闭合回路。在跨步电压作用下，电流从接触高电位的脚流进，从接触低电位的脚流出，这就是跨步电压触电。（a）中性点接地单相触电

（b）中性点不接地单相触电（c）两相触电示意图（d）跨步电压触电示意图1.3学会安全用电二、电流对人体伤害

直接寻址是指电流通过人体内部器官，破坏心脏、呼吸系统、神经系统等，导致人出现痉挛、呼吸窒息、心室纤维性颤动、心搏骤停甚至死亡的触电事故。电击多发生在人们日常生产生活中易接触到的220V低压线路或电气设备上。是指电流通过人体表面时，电流的热效应、化学效应、机械效应以及磁效应，对人体外部组织或器官造成伤害的触电事故，如电击伤、金属溅伤、电烙印等。电

击电

伤1.3学会安全用电三、电流对人体伤害的决定因素触电因素伤害程度说明电流大小流过人体的电流大小是决定人体受到伤害程度最主要的原因之一。当较小的电流流过人体时，人没有知觉；当电流稍大，人会感觉到有点“麻刺”；超过30mA的电流会对人体造成危险，超过50mA的电流甚至会导致人体死亡触电时间电流流过人体的持续时间越长，对人体伤害程度就越大。触电时间越长，电流通过心脏引起心室纤维颤动的可能性就越大，同时对人体器官及组织的破坏也越严重电流途径电流通过人体任何一个部位都可能会导致死亡，电流通过头部会使人昏迷，电流通过脊髓会使人瘫痪，电流通过中枢神经会引起神经系统严重失调而导致死亡。其中从左手到前胸是最危险的途径，因为心脏、呼吸系统、中枢神经都处于这条路径中，很容易引起心室颤动和中枢神经失调而导致死亡1.3学会安全用电三、电流对人体伤害的决定因素触电因素伤害程度说明电流频率一般来说交流电比直流电更危险，频率很低或者很高的电流触电危险性比较小些。对人体而言，最危险的电流频率范围是20～300Hz。超过100kHz的电流对人体不会造成大的伤害，故在医学范畴中可以利用高频电流做理疗电压大小触电电压越高，对人体的危害越大。根据欧姆定律可知，加在人体上的电压越高，会导致流过人体的电流越大，造成的危险就越大，并且高压触电往往会造成极大的弧光放电，强烈的弧光会导致人体灼伤或致残身体状况患有心脏病、呼吸系统、神经系统等疾病的人在触电时受到的伤害会比健康人严重；妇女、小孩比成年男性更严重。另外，人体电阻本身不是固定值，它会随着皮肤干燥程度等因素变化。一般来说，在工频电压下，人体电阻会随接触面积增大、电压增高而减小1.3学会安全用电四、防止触电的保护措施直接触电的预防措施措施说明绝缘措施良好的绝缘是预防触电事故的重要措施。根据绝缘材料的不同，可分为气体绝缘、液体绝缘和固体绝缘。高压线在空气中是裸线架设，绝缘材料为气体；油浸式变压器中注满了变压器油，绝缘材料为液体；日常生活中常用的电工工具手柄一般用橡胶或木头制成，绝缘材料为固体。屏护措施如常用电器的绝缘外壳、金属网罩、金属外壳，变压器的遮栏、栅栏等都属于屏护装置。间距措施在带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与其他设备之间采取保持一定安全间距的措施，称为间距措施。1.3学会安全用电四、防止触电的保护措施间接触电的预防措施措施说明加强绝缘措施对电气线路或设备采取双重绝缘、加强绝缘，以及对组合电气设备采用共同绝缘的预防触电措施称为加强绝缘措施。电气隔离措施采用隔离变压器或具有同等隔离作用的发电机，使电气线路和设备的带电部分处于悬浮状态的预防触电措施称为电气隔离措施。1.3学会安全用电四、防止触电的保护措施保护接地与保护接零的预防措施措施说明图示保护接地措施保护接地简称接地，是指在电源中性点不接地的供电系统中，将电气设备的金属外壳与埋入地下且接触大地良好的接地装置（接地体）进行可靠连接。保护接零措施保护接零是指在电源中性点接地的供电系统中，将电气设备的金属外壳与电源零线可靠连接。1.3学会安全用电五、触电急救

1.迅速脱离电源的方法对于低压触电事故，使触电者脱离电源的方法可总结为“拉、切、挑、拽、垫”。①“拉”：是指就近拉开电源开关。②“切”：是指用绝缘工具（如带绝缘的电工钳、木柄斧头等）切断电线来切断电源。③“挑”：如果导线搭落在触电者身上,可用干燥的木棍、竹竿等挑开导线。④“拽”：救护人员可戴上绝缘手套或在手上包缠干燥的衣物,站在干燥的木板上拖拽触电者的衣服,使之脱离电源,但不可触及触电者的皮肤。⑤“垫”：如果导线缠绕在触电者身上,救护者可用干燥的木板塞进触电者身下,使其与地绝缘，然后再采取其他办法切断电源,使触电者脱离带电体。1.3学会安全用电五、触电急救2.现场急救的方法当触电者脱离电源后，应根据