电工学小论文二

电工学小论文二.txt永远像孩子一样好奇，像年轻人一样改变，像中年人一样耐心，像老

年人一样睿智。我的腰闪了，惹祸的不是青春，而是压力。。。。。。当女人不再痴缠，不再耍

赖，不再喜怒无常，也就不再爱了。本文由沉舟破浪贡献

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供电,配电与安全用电供电,

物理学院09级班

人类社会早已进入了电气化时代,没有电的生活是一个现代人所无法想象的.电给人带

来了巨大的方便,同时也带了很多困扰.本文将大概介绍供电,配电以及安全用电的基本知识,并将展望未来.

一,供电基本知识

发电厂多种多样,按能源分有风力,火力,水力,核能,太阳能等.然而各种发电厂使用的

发电机几乎都是三相同步发电机,它由定子和转子两个基本部分组成.定子,常称为电枢,由

基座,铁心和三相绕组等组成;转子是磁极,有显极和隐极两种.显极式转子具有突出的磁极,

励磁绕组绕在磁极上,如图1.1所示;隐极式转子呈圆柱形,励磁绕组分布在转子大半个表面

的槽中,如图1.2所示.目前采用半导体励磁系统将交流励磁机(也是一台三项发电机)的三

相电流经三相半导体整流器变换为直流流入励磁绕组以供励磁之用.

图1.1显极式同步发电机的示意图

图1.2隐极式同步发电机的示意图

显极式同步发电机结构简单,但机械强度低,宜用于低速(通常n=1000r/min以下).

水轮发电机和柴油发电机皆为显极式.隐极式同步发电机制造工艺较为复杂,但机械强度大,

宜用于高速(n=3000或1500r/min).汽轮发电机多为隐极式.

国产三相同步发电机的电压等级有400/230V和3.15, 6.3,10.5,13.8,15.75,18及

20kV等多种.选择合适的极面形状和励磁绕组的布置情况,可使空气隙中的磁感应强度按正

弦规律分布,于是,当转子由原动机带动,并以顺时针方向匀速转动时,每项绕组依次切割磁

通产生电动势,则在三相绕组上便可得到频率相同,幅值相等,相位差120°的三相对称正弦

电压.大中型发电厂多建在煤矿或水力资源丰富的地区,距离用电区往往几十千米,几百千米,甚至一千千米以上.因此,发电厂生产的电能要通过高压输电线输送到用电地区,再降压

分配给用户.电能从发电厂输送到用户通过的导线系统成为电力网.现常将同一地区的各发

电厂联合起来组成一强大的电力系统,这样可以提高各发电厂的设备利用率,合理调配各发

电厂的负载,以提高供电的可靠性和经济性.送电距离越远,要求输电线电压就越高.我国国

家标准中规定输电线的额定电压为35,110,220,330,500,750kV等.图1.3是输电线路的一例.除交流输电外,还有直流输电,其结果原理如图1.4所示.它能耗小,无线电干扰小,输电

线路造价较低,但逆变和整流部分较为复杂.从三峡到华东地区已建有50×104V的输电线路.

图1.3输电线路的一例

图1.4直流输电原理图

二,工业企业配电

输电线末端的变电所将电能分配给各工业企业和城市.工业企业设有中央变电所和车

间变电所.中央变电所接受送来的电能,然后分配给各车间,再由车间变电所或配电箱(配电屏)将电能分配给各用电设备.从车间变电所或配电箱(配电屏)到用电设备的线路属于低压

配电线路,其连接方式主要有放射式和树干式两种.放射式配电线路如图2.1所示.当负载

点比较分散而各个负载点又具有相当大的集中负载时,采用这种线路比较合适.在下列情况

下采用树干式配电线路:(1)负载集中,同时各个负载点位于变电所或配电箱的同一侧,其

间距较短,如图2.2(a)所示.(2)负载比较均匀地分布在一条直线上,如图2.2(b)所示.采

用放射式或图2.2(a)的树干式配电线路时,各组用电设备常通过总配电箱或分配电箱联接.

距离配电箱较远,但彼此距离很近的小型用电设备宜连成链状再接到配电箱上,这样可以省

导线.但是,同一链条上的用电设备一般不能超过三个.采用图2.2(b)的树干式配电线路时,干线一般采用母线槽.它直接从变电所经开关引到车间,不经配电箱.支线再从干线经出线盒引

到用电设备.放射式和树干式这两种配电线路现在都被采用.前者供电可靠,但敷设投资较高.后者可靠性较低,因为一旦干线受损或需要修理时,就会影响同一干线上的负载;但它灵

活性较大.另外,放射式与树干式比较,前者导线细,但总线路长,而后者则相反.

图2.1放射式配电线路

图2.2树干式配电线路

三,安全用电

3.1电流对人体的伤害

由于不慎触及带电体,产生触电事故,使人体受到不同程度的伤害.根据性质可分为电击

和电伤两种.电机是指电流通过人体,使内部器官组织受到损伤.电伤是指在电弧作用下或熔

断丝熔断时,对人体外部的伤害,如烧伤,金属溅伤等.其伤害程度与下列各种因素有关:

1.人体电阻的大小

人体电阻越大,通过的电流越小,伤害程度越低.当人体角质外层完好且很干燥时,人体

电阻约为104~105Ω.当角质外层受损时,则降到800-1000Ω.

2.电流通过时间的长短

通过时间越长,伤害越严重.

3.电流大小

当通过人体电流超过0.05A以上时,就会有生命危险.一般来说,接触36V以下电压时,通过人体电流不会超过0.05A,故把36V电压作为安全电压.潮湿的场所,安全电压还要规定

的低一些,通常是24V和12V.

4.电流频率

直流和频率为工频50Hz左右的交流电对人体伤害最大,而20kHz以上的交流对人体则

无危害,高频电流还可以治疗某种疾病.此外,电流对人体的伤害还与电流通过人体的路径

以及与带电体接触的面积和压力等有关.

3.2.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.此时人处于相电压之下,危险较大.如图3.1.(2)

中性点不接地的单相触电,如图3.2.由于导线与地面间绝缘可能不良,甚至有一相接地,当人体接触带电体时,就会有一定的电流通过人体.在交流的情况下,导线与地面间存在的电容

也可构成电流的通路.(3)两相触电最为危险,因为人体处于线电压之下,但这种情况不常见.

2.接触正常不带电的金属体

当电机等设备的绕组绝缘损坏而与外壳接触时,外壳就会由本来不带电转为带电.这时

若人体触及外壳,就会发相当于单相触电的触电事故.大多数触电事故都属于这一种.

图3.1中性点接地的单向触电

图3.2中性点不接地的单相触电

3.3接地和接零

为了人身安全和电力系统工作的需要,电气设备被要求采取接地措施.可分为工作接地,

保护接地和保护接零.

图3.3工作接地,保护接地和保护接零

1.工作接地

电力系统由于运行和安全的需要,常将中性点接地,这种接地方式称为工作接地,见图