第六章工業(yè)企業(yè)供電與用電安全技術(shù)第一節(jié)供電系統(tǒng)概述第二節(jié)企業(yè)節(jié)約電能概述第三節(jié)安全用電第一節(jié)供電系統(tǒng)概述發(fā)電廠按照所利用的能源種類分為水力、風(fēng)力、火力、核子能、太陽(yáng)能、沼氣等幾種。主要還是水力發(fā)電廠和火力發(fā)電廠。近年來賀電廠發(fā)展也很快。大中型發(fā)電廠大多建在產(chǎn)煤地區(qū)或水力資源豐富的地區(qū)，距離用電地區(qū)往往是幾百至上千公里，為了減少輸電線路上的損耗，電能從發(fā)電廠升到高壓，然后再降壓分配給各用電戶。目前我國(guó)的電壓等級(jí)有10、35、220、330、500kV等幾個(gè)等級(jí)，送電距離越遠(yuǎn)，輸電的電壓越高。電力系統(tǒng)示意圖電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)(1)電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)是同時(shí)進(jìn)行的。(2)系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路和用電設(shè)備等的投入和撤除都是在一瞬間完成的，所以，系統(tǒng)的暫態(tài)過程非常短暫。

一、供電系統(tǒng)的組成低壓母線MCM35~110kVQ1Q2Q3電網(wǎng)進(jìn)線高壓母線高壓干線低壓干線配電室低壓用電設(shè)備供電系統(tǒng)：包括一次電路（主回路）和二次電路（輔助性線路），主回路用來傳輸、分配和控制電能，包括有電力降壓變壓器，各種開關(guān)電器、母線和輸電線。二次回路用來測(cè)量和監(jiān)測(cè)用電情況，以保護(hù)和控制主回路的電器。圖中的Q為不同電壓等級(jí)的隔離開關(guān)，干線上還有各種負(fù)荷開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)等。中小型用電單位，進(jìn)線一般6～10kV，為了供電的可靠性，使用兩個(gè)不同的高一級(jí)的變電所供電（1）一級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡并在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失的用電負(fù)荷。（2）二級(jí)負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成主要設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品被廢，連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂，需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)從而在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失的負(fù)荷。（3）三級(jí)負(fù)荷。不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的一般負(fù)荷，即為三級(jí)負(fù)荷。在上述三類負(fù)荷中，一級(jí)負(fù)荷一般應(yīng)采用兩個(gè)獨(dú)立電源供電，其中，一個(gè)系統(tǒng)為備用電源。電負(fù)荷分為三級(jí)：

二、企業(yè)變配電所及一次系統(tǒng)變電所的任務(wù)室接受電能、變換電壓；配電所的任務(wù)是接受電能和分配電能，區(qū)別是有無變壓器。1kV以下是低壓，1kV以上是高壓。從電網(wǎng)進(jìn)線到低壓配電所的供電主結(jié)線路稱為一次系統(tǒng)。1.單回路供電方式只有一路電源進(jìn)線，一個(gè)降壓變壓器和一段低壓母線，適用于具有二、三類性質(zhì)的中小型供電系統(tǒng)2.雙回路供電方式具有兩路電源進(jìn)線，至少有兩臺(tái)變壓器，可進(jìn)行橋式接線，適用于大型企業(yè)供電系統(tǒng)三、低壓配電系統(tǒng)6～10kV380/220V380/220V6～10kV低壓放射式低壓樹干式1.放射式配電線路特點(diǎn)：發(fā)生故障時(shí)互不影響，供電可靠性高，但導(dǎo)線消耗量大，開關(guān)控制設(shè)備較多，投資高。適用于對(duì)供電可靠性要求高的場(chǎng)合特點(diǎn)：開關(guān)設(shè)備少，導(dǎo)線的消耗量也較少，系統(tǒng)的靈活性好，但干線上發(fā)生故障時(shí)，影響范圍大，供電可靠性較低，適用于供電容量小而負(fù)載分布較均勻的場(chǎng)合2.樹干式配電線路第二節(jié)企業(yè)節(jié)約電能概述節(jié)約電能的具體措施一、計(jì)劃用電根據(jù)保證重點(diǎn)、擇優(yōu)供應(yīng)、統(tǒng)籌兼顧的原則來編制電力分配方案二、發(fā)揮用電設(shè)備的效能電動(dòng)機(jī)、變壓器、電焊機(jī)在接近額定負(fù)載時(shí)一妞行效率最高，輕載時(shí)效率較低。為此應(yīng)正確選用它們的功率三、提高線路和用電設(shè)備的功率因數(shù)四、降低線路損失可用提高功率因數(shù)、合理選擇導(dǎo)線截面積，適當(dāng)縮短大電流負(fù)載的連線，保持連接點(diǎn)的緊接，安排三相負(fù)載接近對(duì)稱五、技術(shù)革新如電力變壓器，原采用熱軋硅鋼片鐵心，空載損耗6.5kW，改用冷扎硅鋼片鐵心后降低為2.5kW。大量應(yīng)用采用節(jié)能燈等六、加強(qiáng)用電管理，強(qiáng)化節(jié)約用電意識(shí)第三節(jié)安全用電一、電流對(duì)人體的傷害觸電：當(dāng)人體觸及帶電體承受過高的電壓而導(dǎo)致死亡或局部受傷的現(xiàn)象。觸電依傷害程度不同可分為電擊和電傷兩種電擊：指電流觸及人體而使內(nèi)部器官受到損害，它是最危險(xiǎn)的觸電事故。當(dāng)電流通過人體時(shí)，輕者使人體肌肉痙攣，產(chǎn)生麻電感覺，重者會(huì)造成呼吸困難，心臟麻痹，甚至導(dǎo)致死亡。電擊多發(fā)生在對(duì)地電壓為220V的低壓線路或帶電設(shè)備上，因?yàn)檫@些帶電體是人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪幸捉佑|到的。電傷傷：：由于于電電流流的的熱熱效效應(yīng)應(yīng)、、化化學(xué)學(xué)效效應(yīng)應(yīng)、、機(jī)機(jī)械械效效應(yīng)應(yīng)以以及及在在電電流流的的作作用用下下使使熔熔化化或或蒸蒸發(fā)發(fā)的的金金屬屬微微粒粒等等侵侵入入人人體體皮皮膚膚，，使使皮皮膚膚局局部部發(fā)發(fā)紅紅、、起起泡泡、、燒燒焦焦或或組組織織破破壞壞，，嚴(yán)嚴(yán)重重時(shí)時(shí)也也可可危危及及人人命命。。電電傷傷多多發(fā)發(fā)生生在在1000V及1000V以上上的的高高壓壓帶帶電電體體上上，我們們把把人人體體觸觸電電后后最最大大的的擺擺脫脫電電流流，，稱稱為為安全全電電流流。我我國(guó)國(guó)規(guī)規(guī)定定安安全全電電流流為為30mA··s，即觸觸電電時(shí)時(shí)間間在在1s內(nèi)，，通通過過人人體體的的最最大大允允許許電電流流為為30mA。人體體觸觸電電時(shí)時(shí)，，如如果果接接觸觸電電壓壓在在36V以下下，，通通過過人人體體的的電電流流就就不不致致超超過過30mA，，故安安全全電電壓壓通通常常規(guī)規(guī)定定為為36V，但在在潮潮濕濕地地面面和和能能導(dǎo)導(dǎo)電電的的廠廠房房，，安安全全電電壓壓則則規(guī)規(guī)定定為為24V或12V。二、、可可能能的的觸觸電電方方式式1.單單相相觸觸電電在人人體體與與大大地地之之間間互互不不絕絕緣緣情情況況下下，，人人體體的的某某一一部部位位觸觸及及到到三三相相電電源源線線中中的的任任意意一一根根導(dǎo)導(dǎo)線線，，電電流流從從帶帶電電導(dǎo)導(dǎo)線線經(jīng)經(jīng)過過人人體體流流入入大大地地而而造造成成的的觸觸電電傷傷害害。。單單相相觸觸電電又又可可分分為為中中性性線線接接地地和和中中性性線線不不接接地地兩兩種種情情況況。。(a)中性性點(diǎn)點(diǎn)接接地地系系統(tǒng)統(tǒng)的的單單相相觸觸電電；；(b)中性性點(diǎn)點(diǎn)不不接接地地系系統(tǒng)統(tǒng)的的單單相相觸觸電電2.兩兩相相觸觸電電兩相相觸觸電電，，也也叫叫相相間間觸觸電電，，這這是是指指在在人人體體與與大大地地絕絕緣緣的的情情況況下下，，同同時(shí)時(shí)接接觸觸到到兩兩根根不不同同的的相相線線，，或或者者人人體體同同時(shí)時(shí)觸觸及及到到電電氣氣設(shè)設(shè)備備的的兩兩個(gè)個(gè)不不同同相相的的帶帶電電部部位位時(shí)時(shí)，，電電流流由由一一根根相相線線經(jīng)經(jīng)過過人人體體到到另另一一根根相相線線，，形形成成閉閉合合回回路路，，如如圖圖所所示示。。兩兩相相觸觸電電比比單單相相觸觸電電更更危危險(xiǎn)險(xiǎn)，，因因?yàn)闉榇舜藭r(shí)時(shí)加加在在人人體體上上的的是是線線電電壓壓兩相相觸觸電電示示意意圖圖3.跨跨步步電電壓壓觸觸電電當(dāng)電電氣氣設(shè)設(shè)備備的的絕絕緣緣損損壞壞或或線線路路的的一一相相斷斷線線落落地地時(shí)時(shí)，，落落地地點(diǎn)點(diǎn)的的電電位位就就是是導(dǎo)導(dǎo)線線的的電電位位，，電電流流就就會(huì)會(huì)從從落落地地點(diǎn)點(diǎn)（（或或絕絕緣緣損損壞壞處處））流流入入地地中中。。離離落落地地點(diǎn)點(diǎn)越越遠(yuǎn)遠(yuǎn)，，電電位位越越低低。。根根據(jù)據(jù)實(shí)實(shí)際際測(cè)測(cè)量量，，在在離離導(dǎo)導(dǎo)線線落落地地點(diǎn)點(diǎn)20m以外的地方，，由于入地電電流非常小，，地面的電位位近似等于零零。如果有人人走近導(dǎo)線落落地點(diǎn)附近，，由于人的兩兩腳電位不同同，則在兩腳腳之間出現(xiàn)電電位差，這個(gè)個(gè)電位差叫作作跨步電壓。。離電流入入地點(diǎn)越近，，則跨步電壓壓越大；離電電流入地點(diǎn)越越遠(yuǎn)，則跨跨步電壓越小小;在20m以外，跨步電電壓很小，可可以看作為零零。跨步電電壓觸電情況況，如圖所所示。當(dāng)發(fā)發(fā)現(xiàn)跨步電壓壓威脅時(shí)應(yīng)趕趕快把雙腳并并在一起，或或趕快用一條條腿跳著離開開危險(xiǎn)區(qū)，否否則，因觸觸電時(shí)間長(zhǎng)，，也會(huì)導(dǎo)致觸觸電死亡。跨步電壓觸電電示意圖4.接觸電電壓觸電導(dǎo)線接地后，，不但會(huì)產(chǎn)生生跨步電壓觸觸電，還會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生另一種形形式的觸電，，即接觸電壓壓觸電，如圖圖所示。由于接地裝置置布置不合理理，接地設(shè)備備發(fā)生碰殼時(shí)時(shí)造成電位分分布不均勻而而形成一個(gè)電電位分布區(qū)域域。在此區(qū)域域內(nèi)，人體與與帶電設(shè)備外外殼相接觸時(shí)時(shí)，便會(huì)發(fā)生生接觸電壓觸觸電。接觸電電壓等于相電電壓減去人體體站立地面點(diǎn)點(diǎn)的電壓。人人體站立離接接地點(diǎn)越近，，則接觸電電壓越小,反反之就越越大。當(dāng)站立立點(diǎn)距離接地地點(diǎn)20m以外時(shí)，地地面電壓趨近近于零，接接觸電壓為最最大，約為電電氣設(shè)備的對(duì)對(duì)地電壓，即即220V。觸電事故雖然然總是突然發(fā)發(fā)生的，但觸觸電者一般不不會(huì)立即死亡亡，往往是““假死”，現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)該該當(dāng)機(jī)立斷，，迅速使觸觸電者脫離電電源，立即即運(yùn)用正確的的救護(hù)方法加加以搶救。接觸電壓觸電電示意圖三、接地和接接零電氣設(shè)備在使使用中，若若設(shè)備絕緣損損壞或擊穿而而造成外殼帶帶電，人體體觸及外殼時(shí)時(shí)有觸電的可可能。為此，，電氣設(shè)備必必須與大地進(jìn)進(jìn)行可靠的電電氣連接，即即接地保護(hù)護(hù)，使人體免免受觸電的危危害。接地可分為工工作接地、保保護(hù)接地和保保護(hù)接零。工作接地是指電氣設(shè)備備（如變壓器器中性點(diǎn)）為為保證其正常常工作而進(jìn)行行的接地；保保護(hù)接地是指指為保證人身身安全，防止止人體接觸設(shè)設(shè)備外露部分分而觸電的一一種接地形式式。在中性點(diǎn)點(diǎn)不接地系統(tǒng)統(tǒng)中，設(shè)備備外露部分（（金屬外殼或或金屬構(gòu)架）），必須與大大地進(jìn)行可靠靠電氣連接，，即保護(hù)接地地。接地裝置由接接地體和接地地線組成，埋埋入地下直接接與大地接觸觸的金屬導(dǎo)體體，稱為接地體，連接接地體體和電氣設(shè)備備接地螺栓的的金屬導(dǎo)體稱稱為接地線。接地體的對(duì)對(duì)地電阻和接接地線電阻的的總和，稱為為接地裝置的的接地電阻。保護(hù)接地的原原理在中性點(diǎn)不接接地系統(tǒng)中，，設(shè)備外殼不不接地且意外外帶電，外殼殼與大地間存存在電壓，人人體觸及外殼殼，人體將有有電容電流流流過，如圖圖（a）所示。如果將將外殼接地，，人體與接地地體相當(dāng)于電電阻并聯(lián)，流流過每一通路路的電流值將將與其電阻的的大小成反比比。人體電阻阻通常為600～1000Ω，接地電阻通常常小于4Ω，流過人體的電電流很小，這這樣就完全全能保證人體體的安全，如如圖（b）所示。保護(hù)接地適用用于中性點(diǎn)不不接地的低壓壓電網(wǎng)。在不不接地電網(wǎng)中中，由于單相相對(duì)地電流較較小，利用保保護(hù)接地可使使人體避免發(fā)發(fā)生觸電事故故。但在中性性點(diǎn)接地電網(wǎng)網(wǎng)中，由于單單相對(duì)地電流流較大，保保護(hù)接地就不不能完全避免免人體觸電的的危險(xiǎn)，而要要采用保護(hù)接接零保護(hù)接零的概概念及原理保護(hù)接零是指指在電源中性性點(diǎn)接地的系系統(tǒng)中，將設(shè)設(shè)備需要接地地的外露部分分與電源中性性線直接連接接，相當(dāng)于設(shè)設(shè)備外露部分分與大地進(jìn)行行了電氣連接接。當(dāng)設(shè)備備正常常工作作時(shí)，，外露露部分分不帶帶電，，人體體觸及及外殼殼相當(dāng)當(dāng)于觸觸及零零線，，無危危險(xiǎn)，，如圖圖所示示。采采用保保護(hù)接接零時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)注意意不宜宜將保保護(hù)接接地和和保護(hù)護(hù)接零零混用用，而而且中中性點(diǎn)點(diǎn)工作作接地地必須須可靠靠。在電源源中性性線做做了工工作接接地的的系統(tǒng)統(tǒng)中，，為確確保保保護(hù)接接零的的可靠靠，還還需相相隔一一定距距離將將中性性線或或接地地線重重新接接地，，稱稱為重重復(fù)接接地。。保護(hù)接接零原原理圖圖從圖（（a）可以看看出，，一旦旦中性性線斷斷線，，設(shè)備備外露露部分分帶電電，人人體觸觸及同同樣會(huì)會(huì)有觸觸電的的可能能。而而在重重復(fù)接接地的的系統(tǒng)統(tǒng)中，，如圖圖（b）所示，，即使使出現(xiàn)現(xiàn)中性性線斷斷線，，但外外露部部分因因重復(fù)復(fù)接地地而使使其對(duì)對(duì)地電電壓大大大下下降，，對(duì)人人體的的危害害也大大大下下降。。不過過應(yīng)盡盡量避避免中