26十二月2023電氣安全及供配電系統第一章電力系統基本知識

由發電、送電、變電、配電和用電組成的整體稱為電力系統。電力系統中的送電、變電、配電三個部分稱為電力網。

12/26/2023第一節電力系統、電力網構成

電力網按其在電力系統中的作用不同，分為輸電網和配電網。

輸電網是電力網中的主網架，它以高壓甚至超高壓將發電廠、變電所或變電所之間連接起來。

配電網是直接將電能送到用戶的網絡，分為高壓配電網即指110kV及以上電壓、中壓配電網指（35kV）10kV、6kV、3kV電壓及低壓配電網220V、380V。12/26/2023電力系統額定電壓中國國家標準《額定電壓》規定的電壓等級為：低壓0.38,(0.66);中壓（3，6），10，(20)；高壓35，66，(63)，110，220kV;超高壓330，500，750kV；特高壓1000kV及以上。根據相鄰級差不宜太小的原則，可以認為上述電壓等級中的35kV、63kV和110kV不宜在同一個地區性電網中并存；330kV和500kV、500kV和750kV不宜在同一輸電系統中并存。中國電力系統中除西北地區采用330/（220）/110/（35）/10kV和東北地區采用500/220/63/10kV，其他地區都采用500/220/110/(35)/10kV系列。其他國家的情況如下：美國、日本、加拿大、前蘇聯多采用500/220（275，230）/110kV系列，美國、加拿大、前蘇聯也有750（765）/330（345）/110（154）kV系列；西歐和北歐國家采用400（380）/220/110（138）系列。電力生產的特點（1）同時性；發電、供電、用電必須時刻保持平衡；（2）集中性；電力生產是高度集中的，統一調度；

（3）適用性；電能不受或少受時間、地點、空間、氣溫、場地的限制，適用性最廣泛。

（4）先行性。國民經濟發展電力必須先行1）工農業方面產生的提高，主要依靠勞動生產率的提高，并不斷提高機械化和電氣化的水平；2）出現許多新的、規模大的、耗電多的工業部門，如電氣冶煉、電化學等；3）農業、交通運輸業等，隨著新技術推廣，將廣泛應用電能，使電能需要量大大增加；4）人民生活水平、文化水平不斷提高，都會使居民用電量日益增加。

第二節電力負荷

電力負荷是指用電設備或用電單位所消耗的功率（kW）、容量（kVA）或電流（A）。一、電力網負荷組成(用電+線路損耗)1.用電負荷用電負荷是用戶在某一時刻對電力系統所需求的功率。

2.線路損失負荷電能從發電廠到用戶的輸送過程中會發生功率和能量的損失，與之對應的發電功率叫線路損失負荷，也稱為線損。

3.供電負荷用電負荷加上同一時刻的線路損失負荷，是發電廠對外供電時所承擔的全部負荷，稱為供電負荷。二、按發生時間不同負荷分類

（1）高峰負荷高峰負荷是指電網或用戶在單位時間內所發生的最大負荷值。高峰負荷分日、晚高峰負荷；分析時常選24小時中最高的一小時的平均負荷為高峰負荷。（2）低谷負荷低谷負荷是指電網中或某用戶在一天24h內，發生的用電量最少的電量。為了合理使用電能應盡量減少發生低谷負荷的時間，對于電力系統來說，峰、谷負荷差越小，用電則越趨近于合理。（3）平均負荷平均負荷是指電網中或某用戶在某一段確定的時間階段內平均小時用電量。12/26/2023由于受到突然中斷供電所引起的影響，用電負荷可分為以下幾類：

（1）一類負荷也稱一級負荷，指突然中斷供電將會造成人身傷亡或會引起對周圍環境嚴重污染，造成經濟上的巨大損失，以及突然中斷供電將會造成社會秩序嚴重混亂或產生政治上的嚴重影響的用電負荷。供電要求雙電源及備用

（2）二類負荷也稱二級負荷，是指突然中斷供電會造成較大的經濟損失、社會秩序混亂或政治上產生較大影響的用電負荷。供電要求雙回路12/26/2023（3）三類負荷也稱三級負荷，是指不屬于上述一類和二類負荷的其他負荷，對這類負荷，突然中斷供電所造成的損失不大或不會造成直接損失。供電無要求

對于一級負荷的用電設備，應按有兩個以上的獨立電源供電，并輔之以其他必要的非電力電源的保安措施。12/26/2023第三節供電質量供電質量指電能質量與供電可靠性。一、電能質量

電能質量主要包括電壓質量與頻率質量兩部分。

電壓質量又分為電壓允許偏差、電壓允許波動與閃變、公用電網諧波、三相電壓允許不平衡度。

頻率質量為頻率允許偏差等項。1.供電電壓允許偏差

在某一時段內，電壓幅值緩慢變化而偏離額定值的程度，以電壓實際值（U）和電壓額定值（UN）之差ΔU與電壓額定值UN之比的百分數ΔU%來表示，即當電壓降低時，白熾燈的發光效率和光通量都會急劇下降；U=0.9U時,光通量下降30%；當電動機輸出功率一定時，端電壓降低會使定子，轉子的電流都有顯著增大，溫度上升。當電壓上升時，白熾燈的壽命會大為縮短,U=1.1U時則壽命縮減一半；當電壓過高時，會使各關電氣設備絕緣老化過程加快，設備壽命縮短。.國家標準規定電壓偏差的允許值為：1）35kV及以上電源供電的，電壓允許偏差為額定電壓的±5％。

2）10kV及以下三相供電的電壓允許偏差為額定電壓的±7％。

3）220V單相供電電壓允許偏差為額定電壓的＋7％，－10％。

12/26/20232.電壓允許波動和閃變

（1）電壓允許波動在某一時段內，電壓急劇變化而偏離額定值的現象，稱為電壓波動。電壓變化的速率大于1％的，即為電壓急劇變化。電壓波動程度以電壓在急劇變化過程中，相繼出現的電壓最大值和最小值之差與額定電壓之比的百分數來表示，即：

電壓波動的原因：1）、電動機啟動；2）、電焊機工作；3）、大型電弧爐運行；4）、大型軋鋼機沖擊性工作；等負荷的急劇變動的沖擊負荷所引起。12/26/2023國家標準對電壓波動允許值規定為：

1）220kV及以上為1.6％；

2）35kV～110kV為2％；

3）10kV及以下為2.5％。（2）電壓閃變

周期性電壓急劇波動引起燈光閃爍，光通量急劇波動，而造成人眼視覺不舒適的現象，稱為閃變。3.公用電網諧波

電網諧波的產生，主要在于電力系統中存在各種非線性元件。產生諧波的元件很多，如熒光燈和高壓汞燈等氣體放電燈、異步電動機、電焊機、變壓器和感應電爐等，最為嚴重的是大型的晶閘管變流設備和大型電弧爐，他們產生的諧波電流最為突出，是造成電網諧波的主要因素。

影響：有諧波電壓加于電容時，電容對諧波的阻抗很小，容易發生過流而發熱紙張擊穿或燒掉。12/26/20234.供電頻率允許偏差供電頻率偏差是以實際頻率和額定頻率之差Δf與額定頻率fN之比的百分數Δf％表示，即

我國電力系統頻率額定值為50Hz。在并聯運行的同一電力系統中，不論裝機容量的大小，范圍的廣闊，任一瞬間的頻率在全系統都是一致的。

我國規定對頻率變化的允許偏差范圍，在300MW以上的系統中，不超過額定值的±0.2Hz。據系統容量可放寬到±0.5%；(小容量)

12/26/2023二、供電可靠性

供電可靠性是指供電企業某一統計期內對用戶停電的時間和次數，可以直接反映供電企業持續向用電單位的供電能力。供電可靠性一般利用年供電率進行考核。供電可靠率是指在一年內，對用戶有效供電時間總小時數和統計期間停電影響用戶小時數之差與統計期間用戶有效供電時間總小時數比值的百分數，記作RS。即：12/26/2023即：

由公式可以看出，要提高供電可靠率就要盡量縮短用戶平均停電時間。12/26/2023停電時間包括：事故停電、計劃檢修停電及臨時性停電時間。影響停電時間t及停電影響的戶數n的因素有：1）線路長短，所帶負荷戶數的多少，可使n增大或減少；2）供電部門幾時搶修和恢復供電運行工作水平，可直接影響t值；3）統一安排檢修和帶電作業，可以減少t和n值；4）供電設備故障率及檢修周期要求等。

國家規定供電可靠率不低于99.96％。12/26/2023第四節電力系統接地工作接地：配電變壓器或低壓發電機中性點通過接地裝置與大地相連；工作接地形式：有直接接地和非直接接地（含中性點不接地或經消弧線圈接地）兩類。工作接地的接地電阻≤4Ω。

一、系統接地的型式1、文字代號：例TN—C—S第一字母：表示電力系統對地關系：T——直接接地；I——所有帶電部分與地絕緣，或經一點阻抗接地。第二字母：表示裝置的外露可接近導體的對地關系：T——外露可接近導體對地直接作電氣連接，此接地點與電力系統的接地點無直接關連。N——外露可接近導體通過保護線與電力系統的接地點直接作電氣連接。若后面還有字母時：S——中性線和保護線是分開的；C——中性線和保護線是合一的12/26/20232、中性點接地方式（1）中性點直接接地：指電力系統中至少有一個中性點直接或經小阻抗與接地裝置相連接。1）、作用：使中性點經常保持零電位。2）、當系統發生一相接地故障時，能限制非故障相對地電壓升高，保護單相用電設備安全。但接地相電流較大，可使剩余電流保護或過電流保護動作，切斷電源，造成停電。發生人身對地電擊，危險性較大。3）、不適用于對連續供電要求較高及人身安全要求較高的場合。12/26/2023（2）中性點非接地方式：指電力系統中性點不接地或經消弧線圈、電壓互感器、高電阻與接地裝置相連接；1）可減少人身電擊時流經人體的電流，降低設備外殼對地電壓；中性點不接地系統發生單相接地故障時，接地相對地電壓最低為零。2）單相接地電流很小，接地時三相線電壓大小不變，一般允許2小時內繼續用電。3）非故障相對地電壓升高可達倍，用電設備絕緣應按線電壓考慮；12/26/20234）、若系統中如電纜等容性設備較多，電容電流較大，一相接地時接地點會有電弧出現，造成過電壓；當一相接地電流超過一定數時應把中性點經消弧線圈接地，以減少故障電流和加速滅弧。城市配網中的接地方式應用情況：220KV、110KV——直接接地方式；35KV——經消弧線圈接地；10KV——經消弧線圈或小電阻接地；（電纜線路為主的配電網）220V/380V——直接接地12/26/2023二低壓系統接地形式1、TN系統：TN——S、（分開）TN——C（合并）TN——C——S（先并后分）電力系統有一點直接接地，電氣裝置外露可接近導體通過PE線與該點連接。12/26/202312/26/2023TN-C-S系統：系統中有一部分線路的中性線N與保護線PE是合一的

12/26/202312/26/202312/26/2023第二章電氣安全技術12/26/2023第一節防止電擊事故措施

1)絕緣和屏護措施2)采用安全電壓防止電擊事故措施3)電氣設備安全接地12/26/2023我國安全電壓等級：42V、36V、24V、12V、6V；直流安全電壓上限72V

最小安全距離：電壓等級KV1以下1~1020~35110220500設備不停電的安全距離m(不帶遮攔)0.10.71.01.53.05.0工作人員工作時正常活動范圍與帶電設備的安全距離m0.350.61.53.05.02015年9月25日第二節電氣安全用具基本安全用具絕緣安全用具輔助安全用具安全用具攜帶型接地線一般防護用具臨時遮攔標示牌安全牌近電報警器12/26/2023標示牌禁止類“禁止合閘，有人工作！”“禁止合閘，線路有人工作！”允許類“在此工作”：掛在設備或遮攔入口處“從此上下”：掛在允許工作人員上下的鐵鉤或梯子上。警告類“止步，高壓危險”：掛在施工地點附近帶電設備的遮攔上，室外工作地點的圍欄上，禁止通行的過道上，高壓試驗地點以及室內構架和工作地點臨近帶電設備的橫梁上。“禁止攀登，高壓危險”：掛在與工作人員上下的鄰近有電設備的鐵鉤架上和運行中變壓器的梯子上。12/26/2023

安全

提示牌

近電報警器：適合在有電擊危險的環境里進行巡查、作業時使用。還具有非接觸性檢驗高、低壓線路是否斷電和斷線的功能。禁止類：禁止開動、禁止通行、禁止煙火警告類：當心電擊，注意頭上吊裝，注意下落物，注意安全指令類：必須戴安全帽，必須戴防護手套，必須戴防護目鏡12/26/2023懸掛部位和地點標示牌類型一經合閘即送電的開關操作把手禁止合閘，有人工作禁止類線路上一經合閘即送電的開關操作把手禁止合閘，線路有人工作禁止類臨時遮攔上止步，高壓危險警告類室內高壓設備上工作，工作地點周圍遮攔上、禁止通行過道上止步，高壓危險警告類室外地面高壓設備上工作，四周的圍欄上止步，高壓危險警告類工作地點在此工作允許類懸掛部位和地點標示牌類型室外架構上工作，在工作地點鄰近帶電部分的橫梁上止步，高壓危險警告類在工作人員上下鐵架和梯子上從此上下允許類在鄰近其他可能誤登的帶電架構上禁止攀登，高壓危險警告類12/26/2023第三章用電安全及觸電急救

電流對人體的傷害分為電擊和電傷。電擊是指電流通過人體內部，破壞人的心臟、肺部及神經系統、使人出現痙攣、呼吸窒息、心顫和心跳驟停等癥狀，嚴重時會造成死亡；電傷是指電流的熱效應、化學效應或機械效應對人體外部的傷害，如電弧烤傷、燙傷、和電烙印等。通常所說的觸電事故是指電擊而言。按照人體觸及帶電體的方式和電流通過人體的途徑不同，觸電大體上有以下幾種情況：1）在1000V以上的高壓電氣設備附近，當人體將要觸及帶電體時，高電壓就能將空氣擊穿成為導體而使電流通過人體，同時還發生高溫電弧，把人燒傷。2）單相觸電是指人體在地面或其他接地導體上，人體某一部位觸及單相帶電體的事故。3）兩相觸電是指人體兩處同時觸及兩相帶電體的觸電事故，其危險性較大。4）跨步電壓觸電是指當短路電流經設備接地體入地時，該接地體附近的大地表面具有電位。當人在接地體附近，由兩腳之間的跨步電壓引起的觸電事故。

12/26/2023觸電的幾種形式高壓電弧觸電U高壓觸電高壓跨步電壓觸電高壓線高壓跨步觸電1、應雙腳并攏或單腳跳離危險區；2、穿絕緣鞋。雷擊跨步電壓雷擊時避雷針接地極附近也存在著跨步電壓。通常，這些故障點20米范圍內都存在跨步電壓觸電的危險。不得隨意接近故障地點、導線斷落接地點或在雷雨天靠近避雷針接地級埋設地點。應用：防雷擊跨步電壓未被雷電直接擊中，由于離雷擊點很近而造成事故。這是因為強大的雷電電流向地里泄放時，由于地電阻的存在，使近雷擊點處的電壓值要比遠離雷擊點處的電壓值大得多。因此，人若兩腳分開站立，一腳離雷擊點近，另一腳離雷擊點遠，就產生一定的電位差，這就是常說的“跨步電壓”。一部分雷電電流由于“跨步電壓”而流過人體，同樣會造成傷害。地表面的導電性能越差，“跨步電壓”越大。單相觸電（2）兩相觸電人體同時觸及帶電設備或線路中的兩相導體而發生的觸電現象。人體站在干燥的木梯上檢修照明電路下列情況不造成觸電的是：？A、一手握緊火線，一手握零線B、一手握火線C、一手握火線，一手扶墻壁

分析：一手握火線另一手握零線，電流形成回路；一手握墻壁，電流通過人體進入墻壁也形成回路當然會觸電√高壓電弧觸電2001年5月24日9時50分，遼寧省某石化廠總變電所所長劉某，在高壓配電問看到2號進線主受柜里面有灰塵，于是就找來一把笤帚打掃，造成10KV高壓電觸電事故。經現場的檢修人員緊急搶救蘇醒后，送往市區醫院。經醫院觀察診斷，右手腕內側和手背、右肩胛外側（電流放電點）三度燒傷，燒傷面積為3％二、影響電流傷害程度的因素1、電流大小通過人體的電流越大，人體的生理反應越明顯、感覺越強烈，引起心室顫動或窒息的時間越短，致命的危險性越大，因而傷害也越嚴重。2、人體電阻皮膚如同人的絕緣外殼，在觸電時起著一定的保護作用。當人體觸電時，流過人體的電流與人體的電阻有關，人體電阻越小，通過人體的電流越大，也就越危險。3、通電時間長短電流對人體的傷害與電流作用于人體的時間長短有密切關系。通電時間越長，由于人體發熱出汗和電流對人體的電解作用，人體電阻逐漸降低，流過人體的電流也就越大，對人體組織的破壞越加厲害，后果也就越嚴重。4、電流頻率電流頻率不同，對人體傷害程度也不同，一般來說，常用的50~60Hz工頻交流電對人體的傷害最為嚴重，交流電的頻率偏離工頻越遠，對人體傷害的危險性就越降低，即50~60Hz電流最危險；小于或大于50~60Hz的電流，危險性降低，在直流和高頻情況下，人體可以耐受較大的電流值。5、電壓高低一般來說，當人體電阻一定時，人體接觸的電壓越高，通過人體的電流就越大。當人體接近高壓時，還有感應電流的影響，也是很危險的。6、電流途徑電流通過人體的途徑不同，對人體的傷害程度也不同。電流通過心臟會引起心室顫動，較大的電流還會使心臟停止跳動，這兩者都會使血液循環中斷而導致死亡；電流通過中樞神經系統會引起中樞神經強烈失調而導致死亡。最危險的途徑是從手到胸部（心臟）到腳；較危險的途徑是從手到手；危險性較小的途徑是從腳到腳。7、人體狀況人體本身的狀況對于觸電對人體的傷害程度有著密切關系。如：性別、年齡、健康狀況、心理、精神疲勞等。四、觸電事故現場急救（一）、迅速脫離電源1、迅速脫離低壓電源

1）切斷電源（附圖1）2）割斷電源線（附圖2）3）挑拉電源線（附圖3）4）拉開觸電者（附圖4）圖1切斷電源圖2割斷電源線

圖3挑拉電源線圖圖4拉開觸電者2、迅速脫離高壓電源1）如有人在高壓帶電設備上觸電，救護人員應帶絕緣手套、穿上絕緣靴拉開電源開關；用相應電壓等級的絕緣工具拉開高壓跌落開關，以切斷電源。與此同時，救護人員在搶救過程中，應注意自身與周圍帶電部分之間的安全距離。2)當有人在架空線路上觸電時，救護人應盡快用電話通知當地電業部門迅速停電，以備搶救；如觸電發生在高壓架空線桿塔上，又不能迅速聯系就近變電站（所）停電時，救護者可采取應急措施，即采用拋擲足夠截面、適當長度的裸金屬軟導線，使電源線路短路，造成保護裝置動作，從而使電源開關跳閘。3)如果觸電者觸及斷落在地上的帶電高壓導線，在尚未確認線路無電且救護人員未采取安全措施（如穿絕緣靴等）前，不能接近斷線點8~10m范圍內，以防跨步電壓傷人。（二）、簡單診斷1）觀察呼吸存在與否。2）檢查心跳存在與否。3）看一看瞳孔是否擴大。（三）、對癥就治措施項目神志情況心跳呼吸對癥救治措施解脫電源清醒存在存在使靜臥，保暖，嚴密觀察昏迷存在存在嚴密觀察，作好復蘇準備，立即護送醫院進行搶救并通知醫療部門昏迷停止存在體外心臟按壓來維持血液循環昏迷存在停止口對口人工呼吸來維持氣體交換昏迷停止停止同時進行心臟體外擠壓和口對口人工呼吸（三）、口對口（口對鼻）人工呼吸法人工呼吸的目的就是及時、有效地采取人工的方法來代替肺的呼吸活動，使氣體有節律的進入和排除肺臟，供給體內足夠氧氣，并充分排除二氧化碳，維持肺臟正常的通氣功能，促使呼吸中樞盡早恢復功能，使處于“假死”的傷員盡快脫離缺氧狀態，興奮肌體受抑制的功能，恢復人體自主呼吸。它是復蘇傷員的一種重要急救措施。心肺復蘇簡介心肺復蘇簡稱CPR(cardiopulmonaryresuscitation)，當呼吸終止及心跳停頓時，合并使用人工呼吸及心外按壓來進行急救的一種技術。心臟分為左右心房及左右心室，由右心房吸入上下腔靜脈自全身運回含二氧化碳之血液經右心室壓出由肺動脈送至肺泡經由透析作用換得含氧之血液再經由肺靜脈送入左心房再進入左心室壓出經大動脈輸送至全身以維持細胞器官組織之生機功能，其中以心臟與腦細胞對氧需要尤殷。（四）心肺復蘇操作步驟A：開放氣道

保證氣道的通暢,維持有效呼吸.B：口對口人工呼吸

在氣道的通暢的前提下,做口對口人工呼吸.C：人工循環進行胸外按壓,使心臟重新跳動..A

B

C的順序安排是符合呼吸、循環生理的，只有氣道通暢，吹進的氣體才能到達肺泡，連續吹氣４次，可使肺泡得到充分擴張和通氣，排除積存的二氧化碳，并使血氧合，接著心臟按壓，可使氧合血帶至全身。A、開放氣道

將病人平臥在平地或硬板上，當病人有外傷(如骨折等)時，要小心搬動，以免加重傷情。保持病人氣道通暢，可用仰頭——抬頦(或托頜或托頸)法，使病人的口腔、咽喉軸呈直線，防止舌根、會厭阻塞氣道口，方法是操作者一般站或跪在病人右側，左手置病人前額上用力后壓，右手指放在病人下頜骨下沿，將頦部向上向前抬起。放開氣道簡單診斷（看、聽、試）

B、口對口人工呼吸

在保持觸電者仰頭抬頦前提下，搶救者將患者鼻孔閉緊，用雙唇密封包住觸電者的嘴，做兩次全力吹氣，同時用眼睛余光觀察患者胸部，操作正確應能看到胸部有起伏并感到有氣流逸出。

首先深呼吸，然后吹氣2秒再間隔2~3秒依次循環，保證每次胸部抬起；700-1000毫升/次，在這個時間搶救者應自己深呼吸一次，以便繼續口對口呼吸，直至專業搶救人員的到來。

C、胸外心臟按壓1、患者頭、胸處于同水平，最好躺在堅硬平面上。2、按壓位置：胸骨中下三分之一交界處。

3、下壓3.5-4.5厘米，按壓時手指不得壓在胸壁上，以免引起肋骨骨上。抬時手不離胸，以免移位，垂直按壓，以免壓力分散。4、按壓與放松時間相等，用力均勻，每分鐘按壓100—120次，直至恢復心跳呼吸。（五）、心肺復蘇操作標準1）單人操作標準⑴先把觸電者放平，頭往后仰70~90度，形成氣道放開，正確人工吹氣2次⑵然后進行單人正確胸外按壓15次⑶再進行單人正確人工吹氣2次⑷連續進行正確胸外按壓15次，正確人工呼吸2次（既15：2）的四個循環2）雙人操作標準⑴先把觸電