8.1電力系統(tǒng)簡介8.1.1發(fā)電8.1.2輸電8.1.3配電8.1電力系統(tǒng)簡介8.1.1發(fā)電電能的生產(chǎn)主要來自各種類型的發(fā)電廠，發(fā)電方式主要有火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電等。（1）火力發(fā)電是指將煤、石油、天然氣等燃料燃燒后的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，并驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電的方式。我國的火力發(fā)電以燃煤為主，煤在鍋爐的爐膛內(nèi)充分燃燒，將鍋爐內(nèi)的水燒成高溫的蒸汽，推動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，使與它聯(lián)軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。（2）水力發(fā)電是指利用位于高處的河流或水庫中水的勢能使水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能的方式。水力發(fā)電成本低，能量轉(zhuǎn)換效率高，污染小。8.1電力系統(tǒng)簡介8.1.1發(fā)電（3）核能發(fā)電是指利用放射性物質(zhì)在核反應(yīng)堆內(nèi)裂變反應(yīng)產(chǎn)生的熱能發(fā)電的方式。核能發(fā)電在驅(qū)動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電這一點(diǎn)上與火力發(fā)電相同，不同的只是產(chǎn)生熱能的裝置為核反應(yīng)堆。（4）風(fēng)力發(fā)電是指利用風(fēng)力渦輪機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，然后驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電的方式。（5）太陽能發(fā)電是指通過太陽能電池直接利用太陽能進(jìn)行發(fā)電的方式。電廠發(fā)出的電一般為三相交流電，其電壓等級有0.4kV、3.15kV、6.3kV、10.5kV、18kV和20kV等多種。8.1電力系統(tǒng)簡介8.1.2輸電輸電是指從發(fā)電廠向消費(fèi)電能地區(qū)輸送大量電力的主干渠道，或不同電網(wǎng)之間互送電力的聯(lián)絡(luò)渠道。輸電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中最高電壓等級的電網(wǎng)，是電力系統(tǒng)中的主要網(wǎng)絡(luò)（簡稱主網(wǎng)），它起到電力系統(tǒng)骨架的作用，所以可稱為網(wǎng)架。輸電電壓視輸電容量和距離遠(yuǎn)近而定，輸電容量越大，距離越遠(yuǎn)，輸電電壓也就越高。我國現(xiàn)在的輸電電壓有10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV和750kV等幾個等級。目前采用的送電線路有兩種，一種是電力電纜，它是將特殊加工制造而成的電纜線，埋于地下或敷設(shè)在電纜隧道中；另一種是最常見的架空線路，它一般使用無絕緣的裸導(dǎo)線，通過立于地面的桿塔作為支持物，將導(dǎo)線用絕緣子懸架于桿塔上。由于電纜價格較貴，目前大部分配電線路、絕大部分高壓輸電線路、全部超高壓及特高壓輸電線路都采用架空線路。8.1電力系統(tǒng)簡介8.1.3配電配電是指在消費(fèi)電能地區(qū)內(nèi)將電能分配至用戶的分配手段。常用的配電電壓有6～10kV高壓和220/380V低壓兩種。對于有些容量較大的設(shè)備，直接由高壓配電供給；大量的低壓電器設(shè)備需要由配電變壓器進(jìn)行第二次降壓來供給。工廠供電是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配。工廠供電系統(tǒng)由高壓及低壓兩種配電線路、變電所（包括配電所）和用電設(shè)備組成。工業(yè)企業(yè)的高壓配電線路主要用于廠區(qū)內(nèi)輸送、分配電能。高壓配電線路應(yīng)盡可能采用架空線路。但在廠區(qū)內(nèi)，由于對建筑物距離的要求和管線交叉、腐蝕性氣體等因素的限制，不便于架設(shè)架空線路時，可以敷設(shè)地下電纜線路。工業(yè)企業(yè)的低壓配電線路主要用于向低壓用電設(shè)備輸送、分配電能。戶外低壓配電線路一般采用架空線路。8.1電力系統(tǒng)簡介8.1.3配電在工廠內(nèi)，照明線路與電力線路一般是分開的，可采用220V/380V三相四線制電路，盡量由一臺變壓器供電。一般大、中型工廠均設(shè)有總降壓變電所，先把10～35kV電壓降為6～10kV電壓，然后向車間變電所、高壓電動機(jī)或其他高壓用電設(shè)備供電，總降壓變電所通常設(shè)有一兩臺降壓變壓器。在一個生產(chǎn)車間內(nèi)，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、用電設(shè)備的布局和用電量的大小等情況，可設(shè)立一個或幾個車間變電所（包括配電所），也可以幾個相鄰且用電量不大的車間共用一個車間變電所。車間變電所一般設(shè)置一兩臺變壓器（最多不超過三臺），其單臺容量一般為1000kV·A或1000kV·A以下（最大不超過1800kV·A）。它們將6～10kV電壓降為220V/380V電壓，對低壓用電設(shè)備供電。8.1電力系統(tǒng)簡介8.1.3配電變電所中的主要電氣設(shè)備是降壓變壓器和受電、配電設(shè)備及裝置。對于10kV及10kV以下的系統(tǒng)，為了安裝和維護(hù)方便，總是將受電、配電設(shè)備及裝置做成成套的開關(guān)柜。一般大、中型工廠的供電系統(tǒng)如右圖所示。8.1電力系統(tǒng)簡介8.1.3配電小型工廠所需容量一般為1000kV·A或稍大些，因此，只需設(shè)一個降壓變電所即可，由電力網(wǎng)以6～10kV電壓供電，其供電系統(tǒng)如下圖所示。（a）裝有一臺變壓器

（b）裝有兩臺變壓器8.2安全用電常識8.2.1觸電8.2.2觸電方式8.2.3觸電預(yù)防措施8.2.4安全用電措施8.2安全用電常識8.2.1觸電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)象稱為觸電。按傷害程度不同，觸電可分為電擊和電傷。電擊是指因電流通過人體而使人體內(nèi)部器官受到損害的現(xiàn)象。電擊多發(fā)生在對地電壓為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钪凶钊菀捉佑|到的。電傷是指在電弧作用下或熔斷絲熔斷時，電流對人體外部造成的傷害，如燒傷、金屬濺傷等。電傷多發(fā)生在1000V或1000V以上的高壓帶電體上，其危險雖不像電擊那樣嚴(yán)重，但也不容忽視。調(diào)查表明，絕大部分觸電事故都是由電擊造成的。電擊的傷害程度取決于通過人體電流的大小、頻率、持續(xù)時間以及電流通過人體的途徑等。8.2安全用電常識8.2.1觸電（1）人體電阻人體電阻因人而異，通常為104～105

，當(dāng)角質(zhì)外層破壞時，則會降到800～1000。（2）電流強(qiáng)度人體允許的安全工頻電流為30mA，危險工頻電流為50mA。（3）電流頻率電流頻率在40Hz～60Hz時對人體的傷害最大。實(shí)踐證明，直流電對血液有分解作用，而高頻電流不僅沒有危害還可以用于醫(yī)療保健等。8.2安全用電常識8.2.1觸電（4）電流持續(xù)時間與路徑電流通過人體的時間愈長，傷害愈大。電流的路徑通過心臟會導(dǎo)致神經(jīng)失常、心跳停止、血液循環(huán)中斷，危險性最大。其中，電流從右手流到左腳的路徑是最危險的。人體觸電后的最大擺脫電流稱為安全電流。我國規(guī)定，安全電流為30mA·s，即觸電時間在1s內(nèi)，通過人體的最大允許電流為30mA。（5）電壓觸電電壓越高，通過人體的電流就越大，人就越危險。人體觸電時，如果接觸電壓在36V以下，通過人體的電流就不超過30mA，因此，我國把36V以下的電壓定為安全電壓。工廠進(jìn)行設(shè)備檢修使用的手燈及機(jī)床照明等都采用安全電壓。8.2安全用電常識8.2.2觸電方式在人體與大地之間互不絕緣情況下，人體的某一部位觸及三相電源線中的任意一根導(dǎo)線時，電流將從帶電導(dǎo)體經(jīng)過人體流入大地而造成觸電傷害，這種觸電方式稱為單相觸電。單相觸電可分為中性點(diǎn)接地和中性點(diǎn)不接地兩種情況。1單相觸電（1）電源中性點(diǎn)接地的單相觸電在中性點(diǎn)接地的電網(wǎng)中，發(fā)生單相觸電的情形如右圖所示。這時，人體處于相電壓下，危險較大，通過人體的電流Ib為：8.2安全用電常識8.2.2觸電方式在中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)中，發(fā)生單相觸電情形如右圖所示。人體接觸某一相時，通過人體的電流取決于人體電阻Rb與輸電線對地絕緣電阻R′的大小。若輸電線絕緣良好，絕緣電阻R′較大，則對人體的危害性較小。1單相觸電（2）電源中性點(diǎn)不接地的單相觸電但若導(dǎo)線與地面間的絕緣不良（R′較?。踔劣幸幌嘟拥貢r，人體中就會有電流通過。8.2安全用電常識8.2.2觸電方式2雙相觸電雙相觸電是指在人體與大地絕緣的情況下，同時接觸到兩根不同的相線，或者人體同時觸及電氣設(shè)備兩個不同相的帶電部位時，電流由一根相線經(jīng)過人體流到另一根相線，形成閉合回路，如右圖所示。此時人體處于線電壓下，通過人體的電流Ib為：所以，觸電后果更為嚴(yán)重。8.2安全用電常識8.2.2觸電方式3接觸正常不帶電的金屬體上述兩種情況都屬于接觸正常帶電體觸電的情形。實(shí)際中，還有一種觸電情形是接觸正常情況下不帶電的金屬體。例如，當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞而與外殼接觸時，將會使其外殼帶電，人觸及帶電設(shè)備的外殼時，其情形相當(dāng)于單相觸電。大多數(shù)觸電事故屬于這一種。4跨步電壓觸電在高壓輸電線斷線落地時，有強(qiáng)大的電流流入大地，在接地點(diǎn)周圍將形成電位分布。當(dāng)人在接地點(diǎn)周圍行走時，其兩腳之間的電位差稱為跨步電壓。在跨步電壓作用下，電流通過人體，將會造成跨步電壓觸電。當(dāng)跨步電壓較高時，人就會雙腳抽筋而倒地，這時有可能使電流通過人體的重要器官，造成嚴(yán)重的觸電事故。8.2安全用電常識8.2.3觸電預(yù)防措施1工作接地工作接地是指為保證電氣設(shè)備正常工作而進(jìn)行的接地，即將中性點(diǎn)接地。工作接地的目的：（1）降低觸電電壓。（2）迅速切斷故障。在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中，若一相接地后的電流較大，保護(hù)裝置將會迅速動作，斷開故障點(diǎn)。（3）降低電氣設(shè)備對地的絕緣水平。2保護(hù)接地保護(hù)接地是指為保證人身安全，防止人體接觸設(shè)備外露部分而觸電的一種接地形式。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，設(shè)備外露部分必須與大地進(jìn)行可靠電氣連接，即進(jìn)行保護(hù)接地。8.2安全用電常識8.2.3觸電預(yù)防措施3保護(hù)接零保護(hù)接零是指在電源中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，將設(shè)備需要接地的外露部分與電源中性線直接連接。這就相當(dāng)于設(shè)備外露部分與大地進(jìn)行了電氣連接。當(dāng)電氣設(shè)備絕緣損壞造成一相碰殼，使得該相電源短路時，其短路電流會使保護(hù)設(shè)備動作，將故障設(shè)備從電源切除，防止人身觸電。4重復(fù)接地在電源中性線做了工作接地的系統(tǒng)中，為確保保護(hù)接零的可靠，還需相隔一定距離將中性線或接地線重新接地，這稱為重復(fù)接地。在重復(fù)接地的系統(tǒng)中，即使出現(xiàn)中性線斷線，但因外露部分重復(fù)接地，其對地電壓大大下降，對人體的危害也大大下降。不過，應(yīng)盡量避免中性線或接地線出現(xiàn)斷線的現(xiàn)象。8.2安全用電常識8.2.3觸電預(yù)防措施5漏電保護(hù)漏電保護(hù)為近年來推廣采用的一種新的防止觸電的保護(hù)裝置。在電氣設(shè)備發(fā)生漏電或接地故障而人體尚末觸及時，漏電保護(hù)裝置已切斷電源；或者在人體已觸及帶電體時，漏電保護(hù)裝置能在非常短的時間內(nèi)切斷電源，減輕對人體的危害。8.2安全用電常識8.2.4安全用電措施1建立健全各種操作規(guī)程和安全管理制度（1）安全用電，節(jié)約用電，自覺遵守供電部門制定的有關(guān)安全用電規(guī)定，做到安全、經(jīng)濟(jì)、不出事故。（2）禁止私拉電網(wǎng)，禁用“一線一地”接照明燈。（3）屋內(nèi)配線，禁止使用裸導(dǎo)線或絕緣破損、老化的導(dǎo)線，對絕緣破損部分，要及時用絕緣膠皮纏好。發(fā)生電氣故障和漏電起火事故時，要立即拉斷電源開關(guān)。在未切斷電源以前，不要用水或酸、堿泡沫滅火器滅火。（4）電線斷線落地時，不要靠近，對于6～10kV的高壓線路，應(yīng)至少離開落地點(diǎn)10m遠(yuǎn)，更不能用手去撿電線，應(yīng)派人看守，并趕快找電工停電修理。8.2安全用電常識8.2.4安全用電措施1建立健全各種操作規(guī)程和安全管理制度（5）電氣設(shè)備的金屬外殼要接地；在未判明電氣設(shè)備是否有電之前，應(yīng)視為有電；移動和搶修電氣設(shè)備時，均應(yīng)停電進(jìn)行；燈頭、插座或其他家用電器破損后，應(yīng)及時找電工更換，不能“帶病”運(yùn)行。（6）用電要申請，安裝、修理要找電工。停電要有可靠聯(lián)系方法和警告標(biāo)志。2采用技術(shù)防護(hù)措施為了防止人身觸電事故，通常采用的技術(shù)防護(hù)措施有電氣設(shè)備的接地和接零、安裝低壓觸電保護(hù)器兩種方式。8.3觸電急救8.3.1脫離電源8.3.2急救處理8.3觸電急救8.3.1脫離電源當(dāng)發(fā)生觸電事故時，應(yīng)迅速將觸電者脫離電源。根據(jù)觸電現(xiàn)場的情況不同，脫離電源的方法有以下幾種。（1）切斷電源，如拉開刀閘或保險盒等。（2）站在干木板或木凳上拉住觸電者的干衣服，使其脫離電源。操作中切不可觸及觸電者的皮膚。（3）用干木棍挑開電線。（4）用刀、斧、鋤等將電線砍斷或撬斷。注意，使用的工具必須是帶絕緣柄的，不可接觸電線的裸露部分和觸電者。（5）用絕緣導(dǎo)線將觸電者接地。其方法是將絕緣導(dǎo)線一端良好接地，另一端接在觸電者所接觸的帶電體上，造成該相電源對地短路，使電路跳閘或熔斷保險絲。8.3觸電急救8.3.2急救處理在觸電者脫離電源后，應(yīng)立即就近移至干燥通風(fēng)的位置，分情況進(jìn)行現(xiàn)場救護(hù)，同時通知醫(yī)務(wù)人員。（1）若觸電者神智清醒，靜臥休息即可。（2）若觸電者神智斷續(xù)清醒，并一度出現(xiàn)昏迷時，需靜臥休息，并請醫(yī)生救治。（3）若觸電者已失去知覺，但呼吸、心跳尚存時，應(yīng)給其聞一些氨水，摩擦全身，使其發(fā)熱，同時請醫(yī)生。（4）若觸電者呼吸、心跳停止，出現(xiàn)假死現(xiàn)象時，應(yīng)針對不同情況進(jìn)行處理。若僅是呼吸停止，應(yīng)用口對口人工呼吸法進(jìn)行搶救；若僅是心跳停止，應(yīng)用胸外心臟擠壓法進(jìn)行搶救；若觸電者傷勢嚴(yán)重，呼吸和心跳都已停止，或瞳孔開始放大，應(yīng)同時采用口對口人工呼吸法和胸外心臟擠壓法進(jìn)行搶救。8.4節(jié)約用電8.4.1節(jié)約用電的意義8.4.2節(jié)約用電的主要途徑8.4節(jié)約用電8.4.1節(jié)約用電的意義目前，我國的電力生產(chǎn)得到了飛速發(fā)展，電力供求矛盾有所緩解。但隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，電力供求矛盾仍是一個比較突出的問題。所以仍需采取開發(fā)與節(jié)約并重的方針。我們知道：1度電

1kW·h。一臺10kW的電動機(jī)用了0.1h，一臺1kW的電爐用了1h，—只100W的電燈泡用了10h，所消耗的電能都是1度；火電廠發(fā)1度電大約需要0.6kg原煤（發(fā)電量按5000kW·h計(jì)算），要經(jīng)過煤炭粉碎、燃燒、鍋爐產(chǎn)生蒸汽、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動、發(fā)電機(jī)發(fā)電等一系列復(fù)雜的過程，才能發(fā)出這度電。如果把采掘煤炭等過程都考慮在內(nèi)，那么，發(fā)一度電就更不容易了。綜上所述，節(jié)電就是節(jié)能，節(jié)能被世人稱為第五種能源，可以視同發(fā)電，能使有限的能源發(fā)揮更大的效益，所以節(jié)約用電具有十分重要的意義。8.4節(jié)約用電8.4.2節(jié)約用電的主要途徑工廠不僅要建立一個功能完善的能源（包括電能）管理機(jī)構(gòu)，而且要建立一套科學(xué)的能源管理制度。1加強(qiáng)電能管理，建立管理機(jī)構(gòu)和制度必須把電能的供應(yīng)分配和使用納入一定的計(jì)劃。在可以直接利用一次能源的地方，應(yīng)盡量不用由一次能源轉(zhuǎn)換而來的電能，例如，煤炭等一次能源轉(zhuǎn)換為電能的效率只有30%左右，因此在能夠直接用煤的場所，就不應(yīng)該用電。要求機(jī)電設(shè)備配套合理，改變用大電動機(jī)拖動小功率設(shè)備（即“大馬拉小車”）的現(xiàn)象。盡量減少設(shè)備的電能消耗，使有限的電力發(fā)揮更大的效益。2實(shí)行計(jì)劃供電，合理使用電能8.4節(jié)約用電8.4.2節(jié)約用電的主要途徑合理地、有計(jì)劃地安排和組織各類用戶的用電時間，以降低負(fù)荷高峰，填補(bǔ)負(fù)荷低谷，充分發(fā)揮發(fā)變電設(shè)備的潛力，提高電力系統(tǒng)的供電能力。3實(shí)行負(fù)荷調(diào)整，降低負(fù)荷高峰，提高供電能力①合理選用電動機(jī)。正確選用電動機(jī)的容量，避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象。因?yàn)殡妱訖C(jī)在空載或輕載狀態(tài)下運(yùn)行時，功率因數(shù)和效率都很低，損耗大，消費(fèi)了電能。一般選擇電動機(jī)的額定功率比實(shí)際負(fù)載大10%～15%為宜。限制電動機(jī)的空載運(yùn)行。采用髙效節(jié)能型電動機(jī)。②合理選用變壓器。選用低損耗變壓器（節(jié)能型變壓器），合理選擇容量，在效率高的負(fù)載下運(yùn)行，其節(jié)電效益是很可觀的。4合理使用電氣設(shè)備8.4節(jié)約用電8.4.2節(jié)約用電的主要途徑提高功率因數(shù)的關(guān)鍵在于如何減少電源的無功功率。通常采用如下兩種辦法：一是提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)；二是采用人工補(bǔ)償法，如在用戶端并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙萜骰蛲窖a(bǔ)償器等。5提高用電功率因數(shù)改造現(xiàn)有耗能大的供用電設(shè)備，逐步更新、淘汰現(xiàn)有低效率的電氣設(shè)備。對耗能大的設(shè)備進(jìn)行改造或以高效率的設(shè)備替換低效率的設(shè)備，其節(jié)電效果也是十分顯著的。6革新挖潛，改造設(shè)備8.4節(jié)約用電8.4.2節(jié)約用電的主要途徑線路損耗是指電流流經(jīng)輸電線在輸電線上產(chǎn)生的損耗，簡稱線損。降低線損的措施很多，一般可以從以下兩個方面著手：①盡量減小輸電線的電阻，選用最佳粗細(xì)的導(dǎo)線，才能得到最大的經(jīng)濟(jì)效率。②減小線路電流，線路損耗與線路中通過的電流的平方成正比，所以減小線路電流對降低線損的效果很顯著。減小線路電流的方法主要有兩種：一種是減小線路輸送的無功功率（無功電流）；另一種是提高電網(wǎng)的運(yùn)行電壓，這種方法必須在設(shè)備條件許可的情況下才可以采用。7降低線路損耗8.4節(jié)約用電8.4.2節(jié)約用電的主要途徑①采用高效率的電光源，盡可能采用發(fā)光效率高的氣體放電光源，如熒光燈和新型節(jié)能燈，在生活設(shè)施中一般禁用100W以上的白熾燈照明。②選擇合理的照明方式，提髙照明效率。③充分利用天然光。④采用合理的照明控制線路，便于開關(guān)的室內(nèi)照明線路可隨用隨開，對道路等公用照明，可采用手動、光電控制或聲電控制等自控裝置調(diào)控開關(guān)時間。⑤科學(xué)地設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)。8節(jié)約照明用電8.4節(jié)約用電8.4.2節(jié)約用電的主要途徑對節(jié)電的新工藝，新設(shè)備和新材料應(yīng)及時應(yīng)用，大力推廣。例如，在目前國家重點(diǎn)實(shí)施的“綠色照明工程”中，電子節(jié)能燈是主要推廣項(xiàng)目，其工作頻率高達(dá)20～50kHz，高頻鎮(zhèn)流器的內(nèi)耗一般在1W左右，而電