电工学-第七章供电与安全用电
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第7章
四、触电防护
1. 安全电压 通用接触电压极限 常规环境：交流 50 V、直流 120 V。 潮湿环境：交流 25 V、直流 60 V。 国标规定的安全电压额定值为： 42 V、36 V、24 V、12 V、6 V。 工频有效值 要求：独立的电源供电。
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第7章 2. 工作接地
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第7章
水力发能用户
配电站
学校 住宅 乡村
变电站
商店
小型配电站
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第7章 电能的传输
升
降 10kV
压 110 kV、220 kV 压 6kV
电能
变
变
负荷
10kV 压 330 kV、500kV 压 380V
器
器 220V
输电距离、输电功率与输电电压的关系
(1) 降低接触电压
L1 L2 L3 N 人体承受 380 V
L1
×
L2 L3
N
人体承受 220 V
(a)
R0 工作接地
(b)
(2) 迅速切断故障源
当发生一相接地故障时，熔断器熔断，切断故障源。
(3) 降低电气设备对地的绝缘水平
如上 (a) 图，故障时另外两相对地电压升高到 380 V； 如上 (b) 图，故障时另外两相对地电压约为 220 V。
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第7章 电击的生理反应（电流路径：手→人身→手） 手麻木（电流较小） →肘下前臂轻度痉挛 → 肘上臂轻度痉挛 →手僵硬、疼痛（能自己挣脱电源） →手到肩部肌肉全部痉挛。 （不能自己挣脱电源，心室颤动，心脏停跳）
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第7章
7.2
一、触电事故
1. 直接接触触电
安全用电
Id
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第7章
二、配电方式（举例）
配电系统 指从总降压变电所至各车间变电所及高压用电
设备的输电系统。
总降压变电所 作用：将 35 ~ 110 kV电源电压降低至 6 ~10 kV 电压，分别送至各车间变电所及高压用电设备。
车间变电所 作用：将 6 ~ 10 kV电源电压降低至 380/220 V 电压，送至车间内各个低压用电设备。
漏电
Id2
Rd
Id1
保护接地
要求：Rd R0 ，使机壳对地故障电压为
Ud =
RdUP Rd＋R0
＜ 50 V（安全电压范围内）
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第7章
五、漏电开关
1. 功能 用于低压供电系统。 防止触电事故。 防止由漏电引起的火灾。 监测或切除一相接地事故。 兼有过载、过电压、欠电压及缺相保护。 漏电开关的参数： 漏电动作电流、漏电动作时间、 漏电开关的极数等等。
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第7章 各类发电厂都是利用三相同步发电机发电的。 每个发电厂都是多台机组并联运行。 目的：避免机组轻载运行、方便检修等。 一个大的区域内的所有发电厂并网运行。 目的：高质量、高可靠性、高效率地供电。 远距离输送电能采用高压输电。 目的：降低输电线路的损耗和电压降落。 电力网的额定电压 GB：3 kV、6 kV 、10 kV 、110 kV 、 220 kV 、330 kV 、500 kV、750kV
第7章
第7章 供、配电技术与安全用电
7.1 供电与配电概述 7.2 安全用电
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第7章
7.1 供电与配电概述
一、电力系统的组成
输送、变换
发电厂＋电力网＋用电设备和。分配电能
电力网 = 变电所＋各种不同电压等级的电力线路。
水力发电厂 火力发电厂
核电站
变电所 输电线 配电设备
用电设备 用电设备 用电设备 用电设备
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第7章 3. 保护接地和保护接零
(1) IT 系统 电源中性点对地绝缘电气设备保护接地系统。
漏电
Id2
Id1
Rd
保护接地
由于人体对地电阻 Rd ，使 Id1 Id2 。 实质是限制了故障设备的对地电压 Ud ，保护了人体!
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第7章 (2) 电TN源系中统性点工作接地电气设备工作保电护流接零系统。
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第7章 1. 放射式配电系统
6~10 kV
380/220 V
总降压 变电所
车间 变电所
单回路放射式高压配电系统
配电箱
380/220 V
配电箱
车间 变电所
放射式低压配电系统
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第7章 2. 树干式配电系统
6~10 kV 干线
总降压 变电所
支线 树干式高压配电系统
380/220 V
3. 跨步电压触电
当高压输电线断线落地时，有大电流流入大地，
在接地点周围产生电压降。
跨步电压
10 kV
电位分布
跨步电压
接地点
20 m
0.8 m
跨步电压触电
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第7章
三、触电急救与防护措施
1. 触电急救 迅速切断电源。 对触电者就地急救并报警。
2. 防护措施 加强用电管理和安全教育，制定安全操作规程， 对电气设备定期保养和维护。 对高压系统设置围栏，悬挂警示牌。 严禁带电操作。 系统采取必要的接地或接零保护，并安装 漏电保护电器。
分干线
车间 变电所
树干式低压 配电系统
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第7章
7.2
一、触电事故
安全用电
触电
电伤 对人体表皮的伤害称为电伤。 电击 对人体内部器官的伤害称为电击。
单相触电 电击 两相触电
跨步电压触电 上页 下页 返回
第7章
二、电流对人体的作用
电击对人体的伤害程度取决于 通过人体电流的大小，电流持续的时间， 电流通过的途径，电流的频率，人体阻抗。 通过心脏的电流达到 30 mA·s 即致人死地。 人体阻抗 为1～2 kΩ （容性）
输电电压 110 kV
220 kV 500 kV
输电距离 输电功率
50 ~150 km
5×104 kW
200 ~ 400 km (20 ~30)×104 kW
≥500 km
100×104 kW
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第7章
• 世界首条特高压直流输电云南－广东 ±800kV工程:输送容量（5000MW）,输电 线路长1418公里
× 三相
五线制
保护接零
Id
重
保护接零使设备复
外壳为零电位接
地
L1 L2 L3 N
PE
工作零线 保护零线
漏电 TN－S 系统
保护零线上
没有保工护作电原流理 一旦漏电，形成单 相短路，熔断器迅 速熔断，切断电源。
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第7章 (3) TT 系统
电源中性点工作接地电气设备保护接地系统。
工作
接地 R0
单相触电事故
Id
两相触电事故
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第7章
直接接触触电是指人体直接接触到电气设备 正常带电部分所引起的触电事故。
2. 间接接触触电 间接接触触电是
指人体接触到电 气设备正常情况 下不带电、仅在 事故（漏电）情 况下才带电的部 分所引起的触电 事故。
漏电
Id
间接接触触电
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第7章
第7章
四、触电防护
1. 安全电压 通用接触电压极限 常规环境：交流 50 V、直流 120 V。 潮湿环境：交流 25 V、直流 60 V。 国标规定的安全电压额定值为： 42 V、36 V、24 V、12 V、6 V。 工频有效值 要求：独立的电源供电。
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第7章 2. 工作接地
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第7章
水力发能用户
配电站
学校 住宅 乡村
变电站
商店
小型配电站
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第7章 电能的传输
升
降 10kV
压 110 kV、220 kV 压 6kV
电能
变
变
负荷
10kV 压 330 kV、500kV 压 380V
器
器 220V
输电距离、输电功率与输电电压的关系
(1) 降低接触电压
L1 L2 L3 N 人体承受 380 V
L1
×
L2 L3
N
人体承受 220 V
(a)
R0 工作接地
(b)
(2) 迅速切断故障源
当发生一相接地故障时，熔断器熔断，切断故障源。
(3) 降低电气设备对地的绝缘水平
如上 (a) 图，故障时另外两相对地电压升高到 380 V； 如上 (b) 图，故障时另外两相对地电压约为 220 V。
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第7章 电击的生理反应（电流路径：手→人身→手） 手麻木（电流较小） →肘下前臂轻度痉挛 → 肘上臂轻度痉挛 →手僵硬、疼痛（能自己挣脱电源） →手到肩部肌肉全部痉挛。 （不能自己挣脱电源，心室颤动，心脏停跳）
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第7章
7.2
一、触电事故
1. 直接接触触电
安全用电
Id
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第7章
二、配电方式（举例）
配电系统 指从总降压变电所至各车间变电所及高压用电
设备的输电系统。
总降压变电所 作用：将 35 ~ 110 kV电源电压降低至 6 ~10 kV 电压，分别送至各车间变电所及高压用电设备。
车间变电所 作用：将 6 ~ 10 kV电源电压降低至 380/220 V 电压，送至车间内各个低压用电设备。
漏电
Id2
Rd
Id1
保护接地
要求：Rd R0 ，使机壳对地故障电压为
Ud =
RdUP Rd＋R0
＜ 50 V（安全电压范围内）
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第7章
五、漏电开关
1. 功能 用于低压供电系统。 防止触电事故。 防止由漏电引起的火灾。 监测或切除一相接地事故。 兼有过载、过电压、欠电压及缺相保护。 漏电开关的参数： 漏电动作电流、漏电动作时间、 漏电开关的极数等等。
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第7章 各类发电厂都是利用三相同步发电机发电的。 每个发电厂都是多台机组并联运行。 目的：避免机组轻载运行、方便检修等。 一个大的区域内的所有发电厂并网运行。 目的：高质量、高可靠性、高效率地供电。 远距离输送电能采用高压输电。 目的：降低输电线路的损耗和电压降落。 电力网的额定电压 GB：3 kV、6 kV 、10 kV 、110 kV 、 220 kV 、330 kV 、500 kV、750kV
第7章
第7章 供、配电技术与安全用电
7.1 供电与配电概述 7.2 安全用电
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第7章
7.1 供电与配电概述
一、电力系统的组成
输送、变换
发电厂＋电力网＋用电设备和。分配电能
电力网 = 变电所＋各种不同电压等级的电力线路。
水力发电厂 火力发电厂
核电站
变电所 输电线 配电设备
用电设备 用电设备 用电设备 用电设备
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第7章 3. 保护接地和保护接零
(1) IT 系统 电源中性点对地绝缘电气设备保护接地系统。
漏电
Id2
Id1
Rd
保护接地
由于人体对地电阻 Rd ，使 Id1 Id2 。 实质是限制了故障设备的对地电压 Ud ，保护了人体!
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第7章 (2) 电TN源系中统性点工作接地电气设备工作保电护流接零系统。
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第7章 1. 放射式配电系统
6~10 kV
380/220 V
总降压 变电所
车间 变电所
单回路放射式高压配电系统
配电箱
380/220 V
配电箱
车间 变电所
放射式低压配电系统
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第7章 2. 树干式配电系统
6~10 kV 干线
总降压 变电所
支线 树干式高压配电系统
380/220 V
3. 跨步电压触电
当高压输电线断线落地时，有大电流流入大地，
在接地点周围产生电压降。
跨步电压
10 kV
电位分布
跨步电压
接地点
20 m
0.8 m
跨步电压触电
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第7章
三、触电急救与防护措施
1. 触电急救 迅速切断电源。 对触电者就地急救并报警。
2. 防护措施 加强用电管理和安全教育，制定安全操作规程， 对电气设备定期保养和维护。 对高压系统设置围栏，悬挂警示牌。 严禁带电操作。 系统采取必要的接地或接零保护，并安装 漏电保护电器。
分干线
车间 变电所
树干式低压 配电系统
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第7章
7.2
一、触电事故
安全用电
触电
电伤 对人体表皮的伤害称为电伤。 电击 对人体内部器官的伤害称为电击。
单相触电 电击 两相触电
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第7章
二、电流对人体的作用
电击对人体的伤害程度取决于 通过人体电流的大小，电流持续的时间， 电流通过的途径，电流的频率，人体阻抗。 通过心脏的电流达到 30 mA·s 即致人死地。 人体阻抗 为1～2 kΩ （容性）
输电电压 110 kV
220 kV 500 kV
输电距离 输电功率
50 ~150 km
5×104 kW
200 ~ 400 km (20 ~30)×104 kW
≥500 km
100×104 kW
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第7章
• 世界首条特高压直流输电云南－广东 ±800kV工程:输送容量（5000MW）,输电 线路长1418公里
× 三相
五线制
保护接零
Id
重
保护接零使设备复
外壳为零电位接
地
L1 L2 L3 N
PE
工作零线 保护零线
漏电 TN－S 系统
保护零线上
没有保工护作电原流理 一旦漏电，形成单 相短路，熔断器迅 速熔断，切断电源。
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第7章 (3) TT 系统
电源中性点工作接地电气设备保护接地系统。
工作
接地 R0
单相触电事故
Id
两相触电事故
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第7章
直接接触触电是指人体直接接触到电气设备 正常带电部分所引起的触电事故。
2. 间接接触触电 间接接触触电是
指人体接触到电 气设备正常情况 下不带电、仅在 事故（漏电）情 况下才带电的部 分所引起的触电 事故。
漏电
Id
间接接触触电
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第7章