电工与电子技术第12章工业企业供电与安全用电

保护接地的原理
在中性点不接地系统中，设备外壳不接地且意外带电，外壳与大地间存在电压，人体触及外壳，人体将有电容电流流过， 如图 （a）所示。如果将外壳接地，人体与接地体相当于电阻并联，流过每一通路的电流值将与其电阻的大小成反比。人体电阻通常为600～1000 Ω，接地电阻通常小于4Ω，流过人体的电流很小， 这样就完全能保证人体的安全， 如图（b）所示。
特点：开供电可靠性较低，适用于供电容量小而负载分布较均匀的场合
2. 树干式配电线路
第二节 企业节约电能概述
节约电能的具体措施
一、计划用电根据保证重点、择优供应、统筹兼顾的原则来编制电力分配方案
二、发挥用电设备的效能电动机、变压器、电焊机在接近额定负载时一妞行效率最高，轻载时效率较低。为此应正确选用它们的功率
保护接地适用于中性点不接地的低压电网。在不接地电网中，由于单相对地电流较小，利用保护接地可使人体避免发生触电事故。但在中性点接地电网中，由于单相对地电流较大， 保护接地就不能完全避免人体触电的危险，而要采用保护接零
保护接零的概念及原理
保护接零是指在电源中性点接地的系统中，将设备需要接地的外露部分与电源中性线直接连接，相当于设备外露部分与大地进行了电气连接。
两相触电，也叫相间触电，这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， 如图 所示。 两相触电比单相触电更危险，因为此时加在人体上的是线电压
两相触电示意图
3. 跨步电压触电
当电气设备的绝缘损坏或线路的一相断线落地时，落地点的电位就是导线的电位，电流就会从落地点（或绝缘损坏处）流入地中。离落地点越远，电位越低。根据实际测量，在离导线落地点20 m以外的地方，由于入地电流非常小，地面的电位近似等于零。如果有人走近导线落地点附近，由于人的两脚电位不同，则在两脚之间出现电位差，这个电位差叫作跨步电压。 离电流入地点越近，则跨步电压越大；离电流入地点越远， 则跨步电压越小; 在20 m以外，跨步电压很小，可以看作为零。 跨步电压触电情况， 如图 所示。当发现跨步电压威胁时应赶快把双脚并在一起，或赶快用一条腿跳着离开危险区， 否则，因触电时间长，也会导致触电死亡。

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12.3.3 低压系统接地型式
根据现行国家标准《系统接地的型式及安全技术 要求》(GB14050-2008)定义，220/380V低压配电系 统接地型式分为三种：TN系统、TT系统、IT系统。 第一个字母表示电源端与地的关系
T：表示电源端中性点直接接地。 I：表示电源端中性点不接地，或通过阻抗接地。
零干线上不允许
装开关、熔断器。
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6、工作零线与保护线
TN-C-S系统
~220V
三线四线制 系统中,N线 有电流,对 地电压不为
L N
PE
N
N L
LN
L
0。为确保 设备外壳对 地电压为0, 专设PE线。
E
E
E
接零正确 接零不正确 忽视接零
工作零线进入建筑物入口处要接地，
⑷电流持续时间与通过人体的路径 电流通过人体的时间越长，伤害越大。
电流通过心脏，触电伤害最严重，危险性最大。
其中电流从左手到右脚的路径是最危险的。电流不 同路径的危险程度：手→胸→脚>手→手>脚→脚。
⑸电压对人体的伤害
触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。 我国规定的安全电压等级是42V、36V、24V、12V、 6V五个等级。
第12章 工业企业供电与安全用电
12.3 12.3.1 电流对人体的危害 12.3.2 触电方式 12.3.3 低压系统接地型式 12.3.4 接地和接零
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12.3.1 电流对人体的危害
触电：当人体触及带电体承受过高的电压而导致死 亡或局部受伤的现象。

第 12章
工业企业供电与安全用电
第 12 章 工业企业供电与安全用电
12.1 发电和输电概述 12.2 工业企业配电 12.3 安全用电 12.4 节约用电
第 12 章 工业企业供电与安全用电
本章主要概述发电、输电、工业企业供配电、安全用电和 节约用电等内容，作为本课程的基本常识。
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
现代火电厂一般都考虑了“三废”（废渣、废水、废气）的综 合利用；有的火电厂不仅发电，而且供热。兼供热能的火电厂，称 为热电厂。
火电厂与同容量的水电站相比，具有建设工期短、工程造价低、 投资回收快等特点，但是火电成本高，而且对环境要造成一定的污 染，因此火电建设要受到环境的一定制约。
火电建设的重点是煤炭基地的坑口电厂的建设。对于远离煤炭产 地的火电厂，宜采用高热值的动力煤。对位于酸雨控制区和二氧化硫 控制区特别是大城市附近的火电厂，应采用低硫煤，或对原煤先进行 脱硫处理。对严重污染环境的低效小型火电厂，应按照国家“节能减 排”的要求予以关停。
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。
电力系统由发电、输电和配电系统组成。
发电厂
输电线
变电所
配电设备
用电设备 (电灯电动机等)
发电厂
变 电 站 大型 工厂
输电线
小型电能用户
配电站
学校
住宅 乡村
变电站
商店
小型配电站
1. 发电
12.1 发电和输电概述
发电厂按能源种类可分为： 水力、火力、风力、核能、太阳能、沼气、生物能发电等。 主要是火力发电和水力发电。
长江三峡水电站
24MW发电机转子在吊装

一、填空题1．电源中性点不接地的供电系统可采用______保护。

[江苏大学研]【答案】接地2．人体的安全电压为______V。

[江苏大学研]【答案】363．将电力系统的中点和电气设备的外壳接地的方式称为______。

[江苏大学研]【答案】保护接零二、简答题为什么中性点不接地系统中，只允许采用保护接地，而不允许采用保护接零?[北京科技大学研]答：在中性点不接地的系统中，若将设备外壳接在零线上，则外壳和中性点等电位，如果发生单相漏电，将可能烧断熔丝，但中性点的电位不为零，使外壳对地仍有一定电压，对人体是不安全的，特别是当零线断线时，熔丝将不会烧断，更加危险。

一、练习与思考详解12.1.1 为什么远距离输电要采用高电压?解：由功率定义式：P ＝UI ，P 是发电机输出功率，或称传输功率。

P 一定的条件下，U 提高使I 变小。

导线电阻为R （传输线可看作纯电阻R ）。

由能量守恒定律：P 输出＝P 接收＋P 损耗＝P 接收＋I 2R 。

于是（1）I 越小，接收到的功率损失越小，在同样输电功率下，电压愈高则线路电流愈小，线路的阻抗压降或电压损失也愈小；（2）电流愈小，导线电阻消耗的有功功率愈小；线路电流小，导线截面积也减小，节约导线材料；（3）导线细则同样跨距内导线重量轻，节约输电线路投资。

12.1.2 什么是直流输电?解：直流输电是将三相交流电通过换流站整流变成直流电，然后通过直流线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式。

12.3.1 为什么中性点接地的系统中不采用保护接地？解：因为采用保护接地时，当电气设备的绝缘损坏时，接地电流，式中00I pe U R R ='+U p 为相电压；R 0、R'0分别为保护接地和工作接地的接地电阻。

如果系统电压为380，220V ，R 0＝R'0＝4Ω则接地电流，，为了保证保护装置能可靠的动作，接地电流不应小于继电保护装置22027.5A 44e I ==+动作电流的1.5倍。