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,下一页,返回,上一页,退出,章目录,24,/25,第12章 工业企业供电与平安用电,12.1,发电和输电概述,工业企业配电,平安用电,节约用电,(,略,),发电机组发出的电压一般为,6 10 kV,。,发电和输电概述,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、变电站、配电所直到各个用户等环节所组成的电能生产消费系统。,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，近年来也在开展风力发电、核能发电等。,电力系统由发电、输电和配电系统组成。,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。,输电网由,35 kV,及以上的输电线路和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,35 500kV,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,。,3.,配电,配电由,10kV,及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,1kV, 3kV, 6kV, 10kV, 35kV, 110kV, 330kV,，,550kV,等。,低压：,1kV,及以下的电压称为低压。,有,220V,，,380V,。,平安电压：36V以下的电压称为平安电压。,我国规定的平安电压等级有：12V、24V、36V等。,利用输电线路把一个个独立运行的分散在各地的,发电厂连接成一个整体电网，然后由电网向所覆盖的,地区范围内所有用户供电，就构成了具有现代意义的,电力系统。,我国目前已有华东、华北、华中、东北、西北、南方等地区性电网。,4.,电力系统与交流输电,跳转,送电距离愈远，要求输电线的电压愈高。我国国家标准中规定输电线的额定电压为,35 kV,、,110 kV,、,220 kV,、,330 kV,、,500 kV,、,750 kV,、,1000kV,。,交流输电线路一例,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，再引出假设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。,5.,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，但逆变和整流局部较复杂。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。,除交流输电外，还有直流输电。其结构原理图如下图。,工业企业配电,低压配电线路由配电室,(,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，有效地管理线路，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。,12.2,工业企业配电,从车间变电所或配电箱到用电设备的线路属于低,压配电线路。其连接方式主要是,放射式,和,树干式,两种。,1.,放射式配电线路,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。,12.2,工业企业配电,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, 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.,树干式配电线路,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。,某校实验楼树干式配供电线路示意图,12. 3 平安用电,在生产中，不仅要提高劳动生产率，减轻繁重的体力劳动，而且要尽一切可能保护劳动者的人身平安。,以下介绍平安用电的几个问题。,电流对人体的危害,人体触电时，电流对人体会造成两种伤害。,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丝熔断时，对人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤等。,电击所引起的伤害程度与以下因素有关。,1.,人体电阻的大小,人体电阻因人而异，通常为 104 105 ，当角质外,层破坏时，那么降到8001000。,3.,电流的大小,人体允许的平安工频电流: 30mA,工频危险电流: 50mA,2.,电流通过时间的长短,电流通过人体的时间愈长，那么伤害愈大。,触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。,因此，把 36 V的电压定为平安电压。工厂进行设备检修使用的手灯及机床照明都采用平安电压。,电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停止、,血液循环中断，危险性最大。其中电流的路经从左手,(,或右手,),到胸部的危险性最大。,直流电和频率在,50Hz,左右的交流电对人体的伤害最大,。,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。,4.,电流频率,触电方式,1.,接触正常带电体,(1),电源中性点接地系统的单相触电,通过人体电流,式中,:,U,P,电源相电压,(220V),R,0,接地电阻,4,R,b,人体电阻,1000,这时人体处于相电压下，危险较大。,(2),电源中性点不接地系统的单相触电,R,对地绝,缘电阻,I,b,人体接触某一相时，通过人体的电流取决于人体电阻Rb与输电线对地绝缘电阻R 的大小。,假设输电线绝缘良好，绝缘电阻R 较大, 对人体的危害性就小。,但导线与地面间的绝缘可能不良,(,R,较小,),甚至有一相接地，这时人体中就有电流通过。,(3),两相触电,两相触电,触电后果更为严重。,通过人体的电流,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。,这时人体处于线电压下。,I,b,3.,跨步电压触电,U,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, 如下图。,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。,12.3.3,接地和接零,为了人身平安和电力系统工作的需要，要求电气设备采取接地措施。按接地目的的不同，主要分为工作接地、保护接地和保护接零。,1.,工作接地,即将中性点接地。,目的：,(1),降低触电电压,(2),迅速切断故障设备,在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，保护装置迅速动作，断开故障点。,(3),降低电气设备对地的绝缘水平,2.,保护接地,当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时：由于外壳带电 , 当人触及外壳,接地电流 Ie 将经过人体入地后, 再经其它两相对地绝缘电阻R 及分布电容C 回到电源。当R 值较低、C 较大时，Ib 将到达或超过危险值。,电气设备金属外壳未装保护接地。,电气设备外壳有保护接地时，通过人体的电流,Rb与R0并联，且 Rb R0 。 所以通过人体的电流可减小到平安值以内。,利用接地装置的分流作用来减少通过人体的电流。,保护接地：,将电气设备的金属外壳,(,正常情况下是,不带电的,),接地。, 用于中性点不接地的低压系统 ,分布电容,R,0,I,b,I,e,I,0,3. 保护接零用于 380 / 220V 三相四线制系统,将电气设备的外壳可靠地接到零线上。,当电气设备绝缘损坏造成一相碰壳，该相电源短路，其短路电流使保护设备动作，将故障设备从电源切除，防止人身触电。,把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速可靠地动作，切断电源。,保护接地和保护接零同时使用时,当,A,相绝缘损坏碰壳时，接地电流,注,:,在中性点接地系统中,(1),不允许采用保护接地，只能采用保护接零；,(2),不准保护接地和保护接零同时使用。,此电流缺乏以使大容量的保护装置动作，而使设备外壳长期带电, 其对地电压为110V。,式中,:,R,0,保护接地电阻,4,；,R,0,工作接地电阻,4,。,4.,工作零线与保护零线,为了确保设备外壳对地电压为零,专设,保护零线,PE,。,
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