学习情境十一工厂供电与安全用电

1 3 3 学习情境十一工厂供电与安全用电任务一工厂供电任务二安全用电 2 任务三触电急救与电气消防技能训练返回

任务一工厂供电 • 11. 1. 1电能的生产与传输 • 电能是由发电厂生产的。发电厂一般建在燃料、水力丰富的地方，而和电能用户的距离一般又很远。为了降低输电线路的电能损耗和提高传输效率，由发电厂发出的电能，要经过升压变压器升压后，再经输电线路传输，这就是所谓的高压输电。电能经高压输电线路送到距用户较近的降压变电所，经降压后分配给用户应用。这样，就完成一个发电、变电输电、配电和用电的全过程。我们把连接发电厂和用户之间的环节称为电力网。把发电厂、电力网和用户组成的统一整体称为电力系统，如图11一1所示，从发电厂到用户的送电过程如图11一2 ( a)、图11一2(b)。 • 1.发电厂 • 发电厂是生产电能的工厂，它把非电形式的能量转换成电能，它是电力系统的核心。根据所利用能源的不同，发电厂分为水力发电厂、火力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂等类型。下一页返回

任务一工厂供电 • 2.电力网 • 电力网是连接发电厂和电能用户的中间环节，由变电所和各种不同电压等级的电力线路组成。如图11 -3所示，它的任务是将发电厂生产的电能输送、变换和分配到电能用户。其中，电力线路是输送电能的通道，是电力系统中实施电能远距离传输的环节，是将发电厂、变电所和电力用户联系起来的纽带;变电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所，一般可分为升压变电所和降压变电所两大类。升压变电所是将低电压变换为高电压，一般建在发电厂;降压变电所是将高电压变换为一个合理、规范的低电压，一般建在靠近负荷中心的地点。上一页下一页返回

任务一工厂供电 • 3.电力用户 • 电力用户是指电力系统中的用电负荷，电能的生产和传输最终是为了供用户使用。不同的用户，对供电可靠性的要求不一样。根据用户对供电可靠性的要求及中断供电造成的危害或影响的程度，我们把用电负荷分为三级: • 1)一级负荷 • 一级负荷为中断供电将造成人身伤亡并造成重大损失的用电负荷。要求有两个独立电源供电，而且要求两电源中任一电源发生故障时，另一电源不致同时受到损坏。除采用两个独力电源外，还应增设应急电源。 • 2)二级负荷上一页下一页返回

任务一工厂供电 • 二级负荷为中断供电将造成主要设备损坏，大量产品被废，连续生产过程被打乱，需较长时间才能恢复从而造成较大损失的负荷。一般由两个回路供电，两个回路的电源线应尽量引自不同的变压器或两段母线。当发生电力线路常见故障或电力变压器故障时，应不致中断供电或中断后能迅速恢复;当负荷较小或地区供电条件困难时，可由单回路6 kV及以上电压的专用架空线供电。 • 3)三级负荷 • 不属于一级和二级负荷的一般负荷，即为三级负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回路线路供电。 • 4.电力系统的运行特点上一页下一页返回

任务一工厂供电 • 电力系统的运行具有如下特点: • (1)电能的生产、输送、分配和消费是同时进行的。 • (2)系统中发电机、变压器、电力线路和用电设备等的投入和撤除都是在一瞬间完成的，所以，系统的暂态过程非常短暂。 • 11. 1. 2工厂供配电 • 1.工厂供配电的意义和要求 • 工厂是电力用户，它接受从电力系统送来的电能。工厂供配电就是指工厂把接受的电能进行降压，然后再进行供应和分配。工厂供配电是企业内部的供配电系统。上一页下一页返回

任务一工厂供电 • 2.工厂供配电系统组成 • 工厂供配电系统由高压及低压两种配电线路、变电所(包括配电所)和用电设备组成。一般大、中型工厂均设有总降压变电所，把35一110 kV电压降为6一10 kV电压，向车间变电所或高压电动机和其他高压用电设备供电，总降压变电所通常设有一两台降压变压器 • 在一个生产车间内，根据生产规模、用电设备的布局和用电量的大小等情况，可设立一个或几个车间变电所(包括配电所)，也可以几个相邻且用电量不大的车间共用一个车间变电所。车间变电所一般设置一两台变压器(最多不超过三台)，其单台容量一般为1000 kVA或1000 kVA以下(最大不超过lsoo kvA，将6一10 kV电压I泽为220 V/380 V电压，对低压用电设备供电。一般大、中型工厂的供配电系统如图11一4所示上一页下一页返回

任务一工厂供电 • 小型工厂，所需容量一般为1000 kVA或稍多，因此，只需设一个降压变电所，由电力网以6一10 kV电压供电，其供配电系统如图11 -5所示。 • 3.电力供电的主要方式 • (1) m一C系统:为三相四线制供电方式，如图11一6所示。它是N线(中性线)和PE线(专用保护线)共用的供电系统。N线与PE线合二为一，称为PE N线(保护中性线)，设备的外壳接在PE N线上。PEN线兼有N线和PE线的功能，比较经济，可节省导线材料，但在安全要求较高以及要求抗电磁干扰的场所均不允许采用该系统。上一页下一页返回

任务一工厂供电 • (2) m一S系统:为三相五线制供电方式，如图11 -7所示，它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统，所有设备的外露可导电部分均与公共PE线相连，中性线也称工作零线。该系统多用于环境条件较差，对安全可靠性要求较高及用电设备对抗电磁干扰要求较严的场所。上一页返回

任务二安全用电 • 11. 2. 1触电的种类与危害 • 1.电流对人体的危害 • 1)电流大小对人体的影响 • 通过人体的电流越大，人体的生理反应就越明显，感应就越强烈，引起心室颤动所需的时间就越短，致命的危害就越大。人体对触电电流的反应如表m一1所示。按照通过人体电流的大小和人体所呈现的不同状态，工频交流电大致分为下列三种: • (1)感觉电流:指引起人的感觉的最小电流 • (2)摆脱电流:指人体触电后能自主摆脱电源的最大电流 • (3)致命电流:指在较短的时间内危及生命的最小电流。下一页返回

任务二安全用电 • 2)电流频率 • 一般认为40 ~60 Hz的交流电对人最危险。随着频率的增加，危险性将降低。当电源频率大于20000 Hz时，所产生的损害明显减小，但高压高频电流对人体仍然是十分危险的。 • 3)通电时间 • 通电时间越长，人体电阻因出汗等原因降低，导致通过人体的电流增加，触电的危险性亦随之增加。引起触电危险的工频电流和通过电流的时间关系可用下式表示上一页下一页返回

任务二安全用电 • 4)电流路径 • 电流通过头部可使人昏迷;通过脊髓可能导致瘫痪;通过心脏会造成心跳停止，血液循环中断;通过呼吸系统会造成窒息。因此，从左手到胸部是最危险的电流路径;从手到手、从手到脚一也是很危险的电流路径;从脚到脚是危险性较小的电流路径。 • 2.人体电阻及安全电压 • 1)人体电阻 • 人体电阻包括内部组织电阻(称体电阻)和皮肤电阻两部分。内部组织电阻是固定不变的，并与接触电压和外部条件无关，一般为500 Ω左右 • 2)电压的影响上一页下一页返回

任务二安全用电 • 从安全的角度看，确定对人体的安全条件通常不采用安全电流而采用安全电压，因为影响电流变化的因素很多，而电力系统的电压是较为恒定的。当人体接触电压后，随着电压的升高，人体电阻会有所降低。若接触了高电压，则因皮肤受损破裂而会使人体电阻下降，通过人体的电流一也就会随之增大。在高压情况下，即使不接触高电压，接近时一也会产生感应电流的影响，因而一也是很危险的。电压对人体的影响及允许接近的最小安全距离如表11一2所示。 • 3.触电的类型 • 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称为触电。触电依伤害程度不同可分为电击和电伤两种。在触电事故中，电击和电伤常会同时发生。上一页下一页返回

任务二安全用电 • 1)电击 • 电击是指电流触及人体而使内部器官受到损害，它是最危险的触电事故。当电流通过人体时，轻者使人体肌肉痉挛，产生麻电感觉，重者会造成呼吸困难，心脏停搏，甚至导致死亡。电击多发生在对地电压为220 V的低压线路或带电设备上，因为这些带电体是人们日常工作和生活中易接触到的。 • 2)电伤 • 电伤是由于电流的热效应、化学效应、机械效应以及在电流的作用下使熔化或蒸发的金属微粒等侵入人体皮肤，使皮肤局部发红、起泡、烧焦或组织破坏，严重时也可危及人命。电伤多发生在1000 V及1000 V以上的高压带电体上，它的危险虽不像电击那样严重，但也不容忽视. 上一页下一页返回

任务二安全用电 • 人体触电伤害程度主要取决于流过人体电流的大小和电击时间长短等 • 因素我们把人体触电后最大的摆脱电流，称为安全电流。我国规定安全电流为30 mA " s ,即触电时间在is内，通过人体的最大允许电流为30 mA。人体触电时，如果接触电压在36 V以下，通过人体的电流就不致超过30 mA，故安全电压通常规定为36 V，但在潮湿地面和能导电的厂房，安全电压则规定为24 V或12 V • 4.触电的常见形式 • 1)单相触电 • 在人体与大地之间互不绝缘情况下，人体的某一部位触及到三相电源线中的任意一根线，电流从带电导线经过人体流人大地而造成的触电伤害。单相触电又可分为中性线接地和中性线不接地两种情况。 • (1)中性点接地电网的单相触电。上一页下一页返回

任务二安全用电 • 在中性点接地的电网中，发生单相触电的情形如图11一8(a)所示。这时，人体所触及的电压是相电压，在低压动力和照明线路中为220 V电流经相线、人体、大地和中性点接地装置而形成通路，触电的后果往往很严重。 • (2)中性点不接地电网的单相触电。 • 在中性点不接地的电网中，发生单相触电的情形如图11一8(b)所示。当站立在地面的人手触及某相导线时，由于相线与大地间存在电容，所以，有对地的电容电流从另外两相流入大地，并全部经人体流入到人手触及的相线。一般说来，导线越长，对地的电容电流越大，其危险性越大。 • 2)两相触电上一页下一页返回

任务二安全用电 • 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11一9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。 • 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，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，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，这个电位差叫跨步电压。上一页下一页返回

任务二安全用电 • 离电流人地点越近，则跨步电压越大;离电流人地点越远，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11一10(a)和(b)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，一也会导致触电死亡 • 4)接触电压触电 • 导线接地后，不但会产生跨步电压触电，还会产生另一种形式的触电，即接触电压触电，如图11一11所示。上一页下一页返回

任务二安全用电 • 11. 2. 2安全用电的措施 • 常见的安全用电措施有保护接地、工作接地、重复接地及保护接零等，示意图如图11一12所示 • 根据安全规程规定，下列电气设备的金属外壳应该接地或接零。 • (1)电机、变压器、电器、照明器具、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳，如手电钻、电冰箱、电风扇、洗衣机等。 • (2)交流、直流电力电缆的接线盒，终端头的金属外壳，电线、电缆的金属外皮，控制电缆的金属外皮，穿线的钢管;电力设备的传动装置，互感器二次绕组的一个端子及。上一页下一页返回

任务二安全用电 • (3)配电屏与控制屏的框架，室内、外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架，安装在配电线路杆上的开关设备、电容器等电力设备的金属外壳。 • (4)在非沥青路面的居民区中，高压架空线路的金属杆塔、钢筋混凝土杆，中性点非直接接地的低压电网中的铁杆、钢筋混凝土杆，装有避雷线的电力线路杆塔。 • (5)避雷针、避雷器、避雷线和角形间隙等。 • 1.保护接地 • 1)保护接地的概念 • 按功能分，接地可分为工作接地和保护接地。 • 2)接地装置上一页下一页返回

任务二安全用电 • 接地装置由接地体和接地线组成，埋入地下直接与大地接触的金属导体，称为接地体，连接接地体和电气设备接地螺栓的金属导体称为接地线。接地体的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。接地体可分为人工接地体和自然接地体。 • (1)对接地装置的要求。 • 为了保证接地装置起到安全保护作用，一般接地装置应满足以下要求: • ①接地电阻应达到规定值。 • ②低压电气设备接地装置的接地电阻不宜超过4几。 • ③低压线路零线每一重复接地装置的接地电阻不应大于10 Ω • ④在接地电阻允许达到10 Ω的电力网中，每一重复接地装置的接地电阻不应超过30 Ω (2)接地体的敷设方式。上一页下一页返回

任务二安全用电 • 埋设人工接地体前，应尽量考虑利用自然接地体。与大地有可靠连接的自然接地体，如配线的钢管、自来水管和建筑物的金属构架等，在接地电阻符合要求时，一般不另敷设人工接地体，但发电厂、变电所除外 • (3)对接地线的要求。 • 接地线与接地体连接处一般应焊接。如采用搭接焊，其搭接长度必须为扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍。如焊接困难，可用螺栓连接，但应采取可靠的防锈措施 • 3)保护接地的原理上一页下一页返回

任务二安全用电 • 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11一13(a)所示，这样，人体就遭受触电危害如果将外壳接地，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。人体电阻比接地体电阻大得多，人体电阻通常为600一1000，接地电阻通常小于4 Ω，所以流过人体的电流很小，这样就完全能保证人体的安全，如图11一13 (b)所示。 • 2.保护接零 • 1)保护接零的概念 • 在中性点接地的三相四线制系统中，将电气设备的金属外壳、框架等与中性线可靠连接，称为保护接零。 • 2)保护接零的工作原理上一页下一页返回

任务二安全用电 • 当设备正常工作时，外露部分不带电，人体触及外壳相当于触及零线，无危险，如图11一14所示。采用保护接零时，应注意不宜将保护接地和保护接零混用，而且中性点工作接地必须可靠。 • 3.重复接地 • 1)重复接地的概念 • 三相四线制的零线(或中性点)一处或多处经接地装置与大地再次可靠连接，称为重复接地。 • 2)重复接地的原理 • 从图11一15(a)可以看出，一旦中性线断线，设备外露部分带电，人体触及同样会有触电的可能。上一页下一页返回

任务二安全用电 • 而在重复接地的系统中，如图11一15(b)所示，即使出现中性线断线，但外露部分因重复接地而使其对地电压大大下降，对人体的危害也大大下降。不过应尽量避免中性线或接地线出现断线的现象 • 11. 2. 3触电急救 • 1.脱离电源 • 人在触电后可能由于失去知觉或超过人的摆脱电流而不能自己脱离电源，此时抢救人员不要惊慌，要在保护自己不被触电的情况下使触电者脱离电源。 • (1)如果接触电器触电，应立即断开近处的电源，可就近拔掉插头，断开开关或打开保险盒。上一页下一页返回

任务二安全用电 • (2)如果碰到破损的电线而触电，附近又找不到开关，可用干燥的术棒、竹竿、手杖等绝缘工具把电线挑开，挑开的电线要放置好，不要使人再触到。 • (3)如时不能实行上述方法，触电者又趴在电器上，可隔着干燥的衣物将触电者拉开。 • (4)在脱离电源过程中，如触电者在高处，要防止脱离电源后跌伤而造成二次受伤 • (5)在使触电者脱离电源的过程中，抢救者要防止自身触电。 • 2.脱离电源后的判断 • 触电者脱离电源后，应迅速判断其症状，根据其受电流伤害的不同程度，采用不同的急救方法。上一页下一页返回

任务二安全用电 • (1)判断触电者有无知觉。 • (2)判断呼吸是否停止 • (3)判断脉搏是否搏动 • (4)判断瞳孔是否放大 • 3.触电的急救方法 • 1)口对口人工呼吸法 • 人的生命的维持主要靠心脏跳动而产生血循环，通过呼吸而形成氧气与废气的交换。如果触电人伤害较严重，失去知觉，停止呼吸，但心脏微有跳动，就应采用口对口的人工呼吸法。具体做法是: • (1)迅速解开触电人的衣服、裤带，松开上身的衣服、护胸罩和围巾等，使其胸部能自由扩张，不妨碍呼吸。 • (2)使触电人仰卧，不垫枕头，头先侧向一边清除其口腔内的血块、假牙及其他异物等。上一页下一页返回

任务二安全用电 • (3)救护人员位于触电人头部的左边或右边，用一只手捏紧其鼻孔，不使漏气，另一只手将其下巴拉向前下方，使其嘴巴张开，嘴上可盖上一层纱布，准备接受吹气。 (4)救护人员做深呼吸后，紧贴触电人的嘴巴，向他大口吹气。同时观察触电人胸部隆起的程度，一般应以胸部略有起伏为宜。 • (5)救护人员吹气至需换气时，应立即离开触电人的嘴巴，并放松触电人的鼻子，让其自由排气。这时应注意观察触电人胸部的复原情况，倾听口鼻处有无呼吸声，从而检查呼吸是否阻塞，如图11一16所示。 • 2)人工胸外挤压心脏法 • 若触电人伤害得相当严重，心脏和呼吸都已停止，人完全失去知觉，则需同时采用口对口人工呼吸和人工胸外挤压两种方法。如果现场仅有一个人抢救，可交替使用这两种方法，先胸外挤压心脏4一6次，然后口对口呼吸2一3次，再挤压心脏，反复循环进行操作。人工胸外挤压心脏的具体操作步骤如下: 上一页下一页返回

任务二安全用电 • (1)解开触电人的衣裤，清除口腔内异物，使其胸部能自由扩张。 • (2)使触电人仰卧，姿势与口对口吹气法相同，但背部着地处的地面必须牢固。 • (3)救护人员位于触电人一边，最好是跨跪在触电人的腰部，将一只手的掌根放在心窝稍高一点的地方(掌根放在胸骨的下三分之一部位)，中指指尖对准锁骨间凹陷处边缘，如图11一17 (a)所示，另一只手压在那只手上，呈两手交叠状(对儿童可用一只手)如图11一17(b)所示。 • (4}救护人员找到触电人的正确压点，自上而下，垂直均衡地用力挤压，如图11一17(0)所示，压出心脏里面的血液，注意用力适当。 • (5)挤压后，掌根迅速放松(但手掌不要离开胸部)，使触电人胸部自动复原，心脏扩张，血液又回到心脏如图11一17(d)所示上一页返回

任务三触电急救与电气消防技能训练 • 11. 3. 1触电急救训练 • 1.训练目的 • 了解触电急救的有关知识，学会触电急救方法。 • z.训练器材与工具 • (1)模拟的低压触电现场。 • (2)各种工具(含绝缘工具和非绝缘工具)。 • (3)体操垫1张。 • (4)心肺复苏急救模拟人。 • 3.训练内容 • 1)使触电者尽快脱离电源下一页返回

任务三触电急救与电气消防技能训练 • (1)在模拟的低压触电现场让一学生模拟被触电的各种情况，要求学生两人一组选择正确的绝缘工具，使用安全快捷的方法使触电者脱离电源。 • (2)将已脱离电源的触电者按急救要求放置在体操垫上，学习“看、听、试”的判断办法。 • 2)心肺复苏急救方法 • (1)要求学生在工位上练习胸外挤压急救手法和口对口人工呼吸法的动作和节奏。上一页下一页返回

任务三触电急救与电气消防技能训练 • (2)让学生用心肺复苏模拟人进行心肺复苏训练，根据打印输出的训练结果检查学生急救手法的力度和节奏是否符合要求(若采用的模拟人无打印输出，可由指导教师计时和观察学生的手法以判断其正确性)，直至学生掌握方法为止。 • 11. 3. 2电气火灾消防训练 • 1.训练目的 • 了解扑灭电气火灾的知识，掌握主要消防器材的使用。 • 2.训练器材与工具上一页下一页返回

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