第12章 工业企业供电及安全用电,1,首页,第12章 工业企业供电及安全用电,12.1 电力系统 12.2 工业企业配电 12.3 安全用电 12.3.1 安全用电的意义 12.3.2 触电对人体的伤害 12.2.3 触电的方式 12.2.4 触电急救及预防 12.3.5 电气设备的接地措施 12.4 电器产品的防静电知识 12.5 防雷电破坏措施,2,发电机组发出的电压一般为 6 10 KV。,12.1 电力系统,12.1.1 电力系统概述,电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛的应用。电力系统是发电厂、输电线、变电所及用电设备的总称。,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。我国以水利和火力发电为主，近几年也在发展核能发电。,电力系统由发电、输电和配电系统组成。,3,2. 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户。输电网是由35KV及以上的输电线路与其相连接的变电所组成，它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用户的中间环节。,输电过程中, 一般将发电机组发出的 610KV 电压经升压变压器变为 35500KV 高压，通过输电线可远距离将电能传送到各用户，再利用降压变压器将35KV高压变为 610KV 高压。,4,3. 配电,配电是由 10KV 级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 380/220V 低压再分配到各个用户的用电设备。,电力网的电压等级,高压：1KV及以上的电压称为高压。,有1, 3, 6, 10, 35, 110, 220, 330, 500KV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。,我国规定安全电压等级：12V、24V、36V等。,5,电力系统的示意图,升压变电所,220kV,地区枢纽所,10kV,至用户,配电所,10kV,10kV,升压 变电所,220kV,220kV,220kV,输电线路,220kV,10kV,为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。,6,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。,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,7,输电线路一例,8,直流输电,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。,9,12.2 工业企业配电,12.2.1 低压配电线路的结构,低压配电线路是由配电室(配电箱)、低压线路、用电线路组成。,通常一个低压配电线路的容量在几十千伏安到几百千伏安的范围，负责几十个用户的供电。为了合理地分配电能，有效的管理线路，提高线路的可靠性，一般都采用分级供电的方式。,即按照用户地域或空间的分布，将用户划分成供电区和片，通过干线、支线向片、区供电。整个供电线路形成一个分级的网状结构。,10,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。其联接方式主要是放射式和树干式两种。,低压供电系统的两种接线方式,(1)放射式供电线路,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。,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。,11,适用场合: 负载比较集中，各负载点位于变电所或配电箱的同一侧时, 如图(a)所示。,负载比较均匀地分布 在一条线上, 如图(b)所示。,(2)树干式供电线路,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。,12,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,13,12.3 安全用电,12.3.1 安全用电的意义,由于带电的物体如果不用仪表去测量就不能从外表上观察出它是否带电的，因此如果使用不当，就可能发生触电事故，造成人身伤亡，设备损坏，甚至造成火灾、爆炸等严重后果。,发生触电事故的情况多种多样，已经有过严重的教训，造成不可挽回的损失。,因此为了保证使用者的人身安全及设备，保证电气设备的正常运行，必须树立安全用电的意识，掌握安全用电知识和技能，建立完善的安全保护措施。,14,(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。,1) 违章操作,15,2) 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。,16,3) 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。,17,12.3.2 触电对人体的伤害,1触电对人体伤害的种类,一旦发生触电事故，会有电流通过人体，可能使人体受到各种不同的伤害。根据伤害性质可分为电击和电伤两种。,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。,电伤是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部组织的伤害，如烧伤、金属溅伤等。,18,根据大量触电事故资料的分析和实验，表明影响人体受伤害程度的因素很多，主要有：人体电阻、电流在人体内流经的途径、电流通过时间、电流的频率、电流的大小、带电体接触的面积和压力：,(1)人体电阻的大小 人体的电阻愈大，通大的电流愈小，伤害程度也就愈轻。根据研究结果，当皮肤有完好的角质外层并且很干燥时，人体电阻大约为104105 。当角质外层破坏时，则降到8001000。,(2)电流在人体内流经的途径 例如，电流通过心脏会引起心室颤动，严重时可使心脏停止跳动导致死亡。一般电流从手到手经胸部通过或从手到脚经过神经组织最多处通过，都是危险的电流途径。,2影响人体受伤害程度的因素,19,(3)电流通过时间的长短 电流通过人体的时间愈长，伤害愈严重。,(4)电流的频率 频率为25Hz 300Hz的交流电对人体伤害最严重，频率增大反而更安全。实践证明，直流电对血液有分解作用，而高频电流不仅没有危害还可以用于医疗保健等。,(5)电流的大小 人体的安全工频电流: 30mA,工频危险电流: 50mA。,(6)电压的大小 一般地，接触36V以下的电压时，通过人体的电流不致超过50mA，故把36V的电压作为安全电压。根据环境不同，如在潮湿的场所，安全电压还要规定得低一些，通常是24V和12V。,20,12.2.3 触电的方式,触电有两种方式，一种是人体直接触及带电体，另一种是接触正常不带电的金属体。,1接触正常带电体 (1) 电源中性点接地的单相触电,通过人体电流:,式中: UP: 电源相电压 (220V) Ro: 接地电阻 4 Rb: 人体电阻 1000,这时人体处于相电压下，危险较大。,21,乍看起来，似乎电源中性点不接地时，不能构成电流通过人体的回路。其实不然，要考虑到导线与地面间的绝缘可能不良(对地绝缘电阻为R )，甚至有一相接地，在这种情况下人体中就有电流通过。在交流的情况下，导线与地面间存在的电容C 也可构成电流的通路(R 和C 统称绝缘阻抗Z ) 。,(2)电源中性点不接地的单相触电,22,(3) 双相触电,双相触电,触电后果更为严重,通过人体的电流：,这时人体处于线电压下,Ib,2. 接触正常不带电的金属体,当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其外壳带电。当人触及带电设备的外壳时，相当于单相触电。大多数触电事故属于这一种。为了防止这种触电事故，对电气设备常采用一些安全保护措施，如保护接地和保护接零(接中性线)等。,23,3. 跨步电压触电,电位分布,接地点,20m,0.8m,跨步电压,在高压输电线断线落地时，有强大的电流流入大地，在接地点周围产生电压降。如图所示。,当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触电。跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之间的跨距，接地电流大小等因素有关。,双脚跨步,一般在20m之外，跨步电压就降为零。如果误入接地点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。,24,12.2.4 触电急救及预防,1抢救 当发现有人触电时，必须采取急救措施进行抢救。抢救要求采用正确的方法，否则，不但被抢救的人不能脱险，还会造成更大的伤亡。正确的急救措施是：,(1)首要的是立即将受伤者脱离电源，立即关闭电源开关。 如果离电源开关较远时，380/220V低压线可用干木棒将电线挑离触电人，或用带木柄（干燥）斧头砍断电线，切忌直接用手去拉触电者，不能因救人心切而忘了自身安全。,(2)人工呼吸 脱离电源后迅速检查病人，呼吸停止者，立即进行口对口人工呼吸，继以气管插管，用呼吸机维持呼吸。心跳停止者，立即在心前区叩击数下，如无心跳，则进行胸外心脏按摩，有条件者可考虑开胸直接挤压心脏；病人复苏后尚须进行综合治疗。,25,(3)用呼吸中枢兴奋药，针刺人中和十宣穴。在心跳停止前禁用强心剂。 施救人都要细心，有耐心，注意不要使触电人受凉，当救治情况良好时，应用担架将触电人抬到床上，情况好转后千万不能让他站立行走，如若呈现死亡象征，出现僵硬、尸斑等则可停止救治。,2预防(不讲) 发生触电事故的原因是多方面的，但其中因疏忽大意或因对电器安全缺乏正确认识而引起的事故占据着相当大的百分比。为了有效地防止发生触电事故，保障人身及设备安全，必须严格用电制度，加强安全用电知识教育。针对触电事故发生的原因，制定预防措施可以从下述的这几个方面着手： （1）电器设备的安装、维修等应规定工作制度，并由合格的电气技术人员操作。 （2）新电机、电器设备运行前必须经过验收，检验合格后方可使用。 （3）电器设备应经常维护、定时检修，保持良好状态，不得带“病”工作。,26,（4）电器设备检修时，应有相应的操作规程。检修时应撤除电源，在电源处应挂出指示牌，任何无关人员不得乱动电器设备及断开或接通电源。 （5）应建立必要的安全操作制度。如使用 220 V手电钻应戴橡皮绝缘手套操作或者操作时地面上垫有橡皮绝缘垫。使用电容器时，电容器在断电后应放电，以免剩余电压使人触电。使用电热设备时应远离易燃物，用毕应立即切断电源。 （6）工作场所敷设导线的方法和结构应符合规定，不得随意乱拉电源线。 （7）电器设备导电部分不可裸露，设备外壳必须妥善接地或接零。 （8）不能在通电的电线上晒衣物，不能接触断落的电线。 （9）火警及台风袭击时切断电源，雷雨天不要在野外行走且不要站在高墙上、树木下、电杆旁或天线附近 （10）熔断器的熔体应与被保护的负载相适应，不可随意用铜丝代替。为了防止设备漏电伤人，可装置低压漏电保护装置。当发生人体触电或电气设备漏电时，它能自动将电源切断，起到保护人身安全和监护电气绝缘状况的作用。,27,12.3.5 电气设备的接地措施,为了人身安全和电力系统工作的需