电工基础教材PPT 第七章

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1. 电工技术基础第七章安全用电与低压配电
2. 本章要求1、了解电力系统组成； 2、掌握安全用电知识和触电急救技能； 3、理解电气防火、防爆和防雷知识； 4、理解漏电保护装置原理和接地（零）作用。
3. 7.1 电力系统概述7.1.1 电力系统组成电力系统由发电厂、变电站所、输电网、配电网和电力用户几个环节组成，是把其他能源转换成电能并输送和分配到用户的系统。
4. 在电力系统中，发电厂是电源部分，发电厂的作用是把其他能转换成电能，为电力系统提供电源。变电站所分升压变电站所和降压变电站所。升压变电站所把发电厂输出电能升压后再输出到电网中，如把发电机的送来的10kV电能升压到220kV后输送到电网中。降压变电站所把来自的电网较高电压等级的电能降低电压输送给配电网或最终用户，如降压变电站所把电压110kV降到10kV。
5. 输电网和配电网统称为电网，是电力系统的重要组成部分。输电网是电力系统中的主要网络，其作用输送经升压变电站所升压后电能被称为网架。实际应用中，输电网由多种电压等级的交流或直流输电网络组成，如500kV、220kV高压交流输电，800KV的超高压直流输电等。配电网的作用是把电能从降压变电站分配到直接用户，或把电力分配到配电变电站后再向用户供电。一般情况下配电网可按地区划分，一个配电网担任分配一个地区的电力及向该地区供电。电力系统各环节之间通过输电线路连接，使电力系统形成互联，而连接两个电力系统的输电线路称为联络线。电力系统还包括保证安全可靠运行的控制系统，如电力调度自动化、继电保护和监控系统等。
6. 7.1.2 发电方式目前主要的发电方式：火力发电、水力发电、风力发电、核能发电和太阳能发电。火力发电是利用煤炭、石油、天然气等石化燃料燃烧产生热能，热能转化为驱动发电机转动的机械能，然后通过电磁感应把机械能转换为电能。火力发电是现阶段技术最成熟的发电方式，布局时可以靠近负荷中心设置，可靠性和调节性较好，单机容量大，现在很多大型火力发电厂单机装机容量达到600MW（60万千瓦）或以上。但是火力发电也有明显的的缺点，它使用不可再生的石化燃料，生产过程中会产生废气、粉尘等污染等问题。
7. 水力发电也是一种常见的发电方式，水力发电利用水的位能转变成驱动水力发电机的机械能，然后通过电磁感应把机械能转换为电能。水力发电的优点是属于可再生的清洁发电方式，发电效率高，发电生产成本低。缺点是工程投资大、建设周期长，难以接近负荷中心需要建设长距离的输电线路，选址受自然条件的影响较大，可能对生态造成一定影响。我国的三峡水电站是当今世界最大的水力发电厂。
8. 风力发电是一种清洁的发电方式，风力发电机由风轮和发电机组成。风力发电方式的发电原理是在风作用下驱动风轮旋转，把风的动能转变为风轮的机械能，带动发电机发电。风力发电优点：由于风能是可再生的能源，因此风力发电方式环境效益好。风力发电的建设周期短、装机规模易于控制。风力发电的缺点是对选址有特殊要求，造价高，运行稳定性较差而且噪声大。近年来，我国的风力发电装机容量快速增长，风力发电装机容量居世界前列。
9. 核能发电是利用原子核的核裂变或核聚变反应所释放的的能量进行发电，目前主要利用核裂变反应技术进行发电。核电站一般分为两部分：利用原子核裂变生产蒸汽的核岛（包括反应堆装置和一回路系统）和利用蒸汽发电的常规岛（包括汽轮发电机系统），使用的燃料一般是放射性重金属铀、钚。核电方式的优点是核燃料体积小能量大，缺点是发电厂有可能产生放射性物质，如果发生严重事故时会对环境和人员造成极大破坏和伤害，如日本福岛核电站和乌克兰切尔诺贝利核事故等。
10. 太阳能发电方式也是一种清洁发电方式，主要有太阳能电池发电和太阳能热电站两种。太阳能电池发电（光伏发电）是常用的太阳能发电。而太阳能热电站利用汇聚的太阳光，把介质（水）加热至发电所需工况（蒸汽）后用来驱动发电机进行发电。目前太阳能发电技术日趋成熟，这种发电方式的所占发电量比重不断增加。
11. 7.2 触电与急救7.2.1 安全电压与安全电流一、安全电压安全电压是为了防止触电事故而采用的由特定电源的电压系列。安全电压一般是指人体较长时间接触而不致发生触电危险的电压。国家标准规定 42V、36V、24V、12V、6V 为安全电压，当电气设备采用了超过24V的安全电压时，必须采取防直接接触带电体的保护措施。实际工作中，应根据使用环境、人员和使用方式等因素来选用安全电压值。安全电压（交流有效值）（V）应用举例42（空载上限小于等于50V）有触电危险的场所使用的手持式电动工具等场合下使用36（空载上限小于等于43V）矿井、多导电粉尘等场所使用的行灯等场合下使用24（空载上限小于等于29V） 12（空载上限小于等于15V） 6（空载上限小于等于8V）某些人体可能偶然触及的带电体的设备选用。在大型锅炉内工作、金属容器内工作或者在发器内工作，为了确保人身安全一定要使用12V或6V低压行灯。当电气设备采用24V以上安全电压时，必须采取防止直接接触带电体的。其电路必须与大地绝缘。
12. 二、安全电流电流对人体是有害的，如果通过人体的交流电流大于 20mA或直流电流大于 50mA时，人就会感觉麻痛或剧痛，呼吸困难，自我不能摆脱电源，长时间会对身体造成很大损害甚至有生命危险。当100mA 以上的工频电流通过人体时，人在很短的时间里就会窒息，心脏停止跳动，失去知觉，甚至死亡。实验和经验证明，不大于10mA的工频交流电流或50mA的直流电流对人体是安全的。
13. 7.2.2 触电的种类和形式一、触电种类触电事故可分为电击和电伤两种。 1、电击电击是指人直接接触了带电体，电流通过人体，使肌肉发生麻木、抽动，如不能立刻脱离电源，将使人体神经中枢受到伤害，引起呼吸困难，心脏麻痹，以致死亡。绝大多数(80％以上)的触电死亡事故都是由于电击造成的，因此电击是一种最危险的触电伤害。电击往往在人体的外表没有显著的痕迹，而是会伤害人体内部器官组织。电击可分为直接接触电击和间接接触电击： (1)直接接触电击：人体触及设备和线路正常运行时的带电导体发生的电击(如误触接线端子发生的电击)。
14. (2)间接接触电击：人体触及的设备或线路正常状态下不带电、而故障时意外带电的导体发生的电击(例如接触漏电设备外壳发生的电击)。 2、电伤电伤是指由于电流的热效应等对人造成的伤害。电伤的主要种类有： (1)电烧伤，由于电流的热效应造成的伤害，分为电流灼伤和电弧烧伤； (2)皮肤金属化，由于在电弧高温的作用下，金属熔化、汽化，金属微粒渗入皮肤，使皮肤粗糙、张紧的伤害。皮肤金属化一般和电弧烧伤同时发生；
15. (3) 机械性损伤，在电流作用下，人体中枢神经反射和肌肉强烈收缩等作用导致的机体组织断裂、骨折等伤害； (4)电烙印，因人体与带电体接触的部位留下的永久性斑痕，使皮肤失去原有弹性、色泽，表皮坏死； (5)电光眼，是发生弧光放电时，由红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害。电光眼表现为角膜炎或结膜炎。
16. 二、触电形式人体的触电形式有三种：直接触电、跨步电压触电、接触电压触电。 1、直接触电直接触电一般有单相触电和两相触电两种形式。单相触电的原因是人体直接接触到电器设备或电力线路中一相带电导体，这时导体、人体和大地将形成回路，电流将通过人体流入大地。
17. 两相触电的原因是人体同时接触电气设备或线路中两相带电导体，知识相线一、人体、相线二形成回路，电流将从相线一通过人体，流入相线二。在同一供电电压情况下，发生两相触电的后果更严重，因为这时作用于人体的电压是线电压。
18. 2、跨步电压触电供电线路或者设备导线发生断落接地故障时，落地点处电位就是导线电位，电流从落地点流入大地。这种情形下在地面上形成分布电位，一般情况下20m以外处的电位才等于零。如果人站在在接地点周围8~10m内行走，其两脚之间就有电位差（跨步电压），可能发生触电事故。跨步电压的大小取决于人体离接地点的距离和人体两脚之间的距离。
19. 3、接触电压触电某些电气设备的金属外壳因绝缘老化、安装不良等原因，造成设备的金属外壳带电。如果人碰到带电外壳时就会发生触电，这种触电形式称为接触电压触电。
20. 7.2.3 预防触电基本措施为了预防触电事故，必须从触电的原因出发分析，从技术、管理等方面采取有效措施预防触电。一、技术措施方面应采取以下措施 1、电气装置安装（1）供电线路应采用绝缘性能良好导线，并定期进行检查。（2）导线、熔体等应满足线路载流量要求。导线截面不能小于额定载流量，熔体材质、容量应符合设计要求。（3）电气装置和设备的金属外壳应采取良好的保护接地等措施，接地电阻应符合要求。（4）电气装置、设备安装高度和安全距离应符合规程，现场条件不满足者，应采取相应措施如设置屏障等。（5）电气装置和设备应使用漏电保护器等安全装置。
21. 2、电气装置运行（1）操作人员应穿着绝缘鞋，并配备合格的安全用具。（2）配电室、设备开关柜地面应铺设绝缘地板。（3）使用合格的安全工器具、仪器仪表，并进行定期试验，发现不合格者须报废，不得使用。（4）定期测量电气装置的绝缘电阻，发现不合格者立即停止使用并检修。 3、电气装置维修在全部停电或部分停电的电气装置进行维修工作前，必须做好四项技术措施：停电，验电，装设接地线(合接地刀闸,防止突然来电伤害现场工作人员和将设备断开部分的残余电荷放尽所做的工作)和悬挂标示牌和装设遮栏，悬挂“禁止合闸，有人工作”、“止步，高压危险!”等一些标示牌。
22. 二、采取有效的管理措施（1）严格执行两票三制等电气安全规程、电气运行规程，安全技术措施必须落实。（2）加强全员的防触电事故教育，提高全员防触电意识。（3）健全安全用电制度，严禁无证人员从事电工作业。（4）针对发生触电事故高峰值带有季节性的特点做好防范工作。
23. 7.2.4 触电急救方法发现有人触电时，应在保证自身安全情况下，迅速切断电源，使触电者脱离电源，然后根据触电者的情况进行及时救治。一、迅速切断电源使触电者脱离电源的方法： 1、立即将电源空气开关、闸刀等断开或将插头拨掉，切断电源。必须注意的是，普通的电灯开关（如拉线开关）是单极开关，只能关断一根线，有可能由于因安装原因导致断开的不是相线，从而没有真正切断电源。 2、用绝缘工具，如带绝缘电工钳等切断电线来切断电源。 3、当找不到开关等断开电源点时，可用绝缘的物体（如干燥的木棍、塑料等）将电线从触电者处拨开，使触电者脱离电源。施救者必须注意，触电者是带电体，施救过程中切勿直接接触触电者，防止自身触电。
24. 二、现场紧急救护当触电者脱离电源后，应根据触电者的具体情况，迅速组织现场救护工作。人触电后可能出现出现神经麻痹、呼吸中断、心脏停跳等症状，外表上呈现昏迷或“死亡”状态。不应草率认为触电者已经死亡，应该看作假死并尽力持久进行急救。事实证明，如现场急救及时，方法得当，大部分触电者可以获救。触电急救应尽可能就地进行，只有条件不允许时，才可将触电者抬到其他地方进行急救。
25. 使触电者脱离电源后，首先观察触电者的情况，可分以下几种情况采取措施救治： 1、触电者神志清醒，但有些心慌、四肢发麻、全身无力、呕吐等，应使触电者安静休息，不要走动。施救者对其进行严密观察，必要时送医院诊治。 2、触电者已经失去知觉，但还有心跳、呼吸，应使触电者在空气流通的地方仰卧，解开妨碍呼吸的衣扣、腰带等。如果天气寒冷要注意保持体温，并迅速请医生到现场诊治。 3、如果触电者失去知觉，呼吸停止，但心脏还在跳动，应立即进行口对口人工呼吸。如果触电者呼吸和心脏跳动完全停止，应立即进行口对口人工呼吸和胸外心脏按压急救。同时应迅速请医生到现场进行急救。
26. 三、口对口人工呼吸法 1、将触电者者仰卧，解开衣领，松开上衣和裤带，清理其口腔，包括痰液、呕吐物及脱落的假牙等异物，使呼吸道畅通。2、施救者站在触电者右侧，将其颈部伸直，并使头部后仰。这样触电者的气管能充分伸直，有利于人工呼吸。 3、施救者一只手捏住触电者鼻孔防止漏气，另一只手轻压触电者者下颌打开口腔。
27. 4、施救者自己先深吸一口气，用自己的口唇把触电者的口唇包住向嘴里吹气，时间大约2秒。吹气要均匀，要长一点儿（像平时长出一口气一样），但不要用力过猛。吹气的同时用眼角观察触电者的胸部，如看到其胸部膨起，表明吹气力度合适，否则说明吹气力度不够。 5、吹气停止后，立即脱离触电者的口，同时松开其鼻孔，使其自行呼气，时间大约3秒。反复进行4、5两个步骤，每分钟大约吹气10 ～ 12 次。
28. 四、胸外心脏按压法 1、将触电者仰卧在地面或硬板上，解开衣领，头后仰使气道开放。施救者跪（或站）在其左侧，按压部位为胸骨中段1/3与下段1/3交界处，左手掌根部紧贴按压区，右手掌根重叠放在左手背上。 2、施救者双臂应伸直，垂直向下用力按压。按压要平稳，有规则，不能间断，不能冲击猛压。成人按压深度胸骨下陷3～4厘米，儿童3厘米，婴儿2厘米。成人按压次数每分钟80--100次；儿童每分钟100次；婴儿每分钟120次。 3、按压后，施救者掌根迅速放松，让触电者依靠胸廓弹性自然复位，使其心脏舒张从而让大静脉内血液流入心脏。注意施救者掌根放松时不必离开触电者。
29. 7.3 电气防火防爆和防雷7.3.1 电气火灾防范及扑救一、电气火灾原因及防范电气火灾是指电气设备或电力线路在带电运行状态下，由于出现非正常的运行工况原因，导致电能转化为热能并引燃可燃物而导致的火灾。 1、电气短路在设备或电力线路中，如果工作电流没有沿着设计的负载、路径，而是使应绝缘的电气部分发生导通，这种情况就是短路。当发生电气短路时，通过导线的电流急剧增大而导致过热，使导线、设备的绝缘材料受热燃烧或导致导线导体金属熔化，最终导致导线或设备附近的可燃物质燃烧，酿成火灾。短路是电气设备或线路最严重的一种故障状态，应设法预防短路的发生。
30. 实际应用中，常常采用以下措施预防发生电力短路：（1）电气设备的选用和安装与使用环境应符合规范,防止绝缘体在高温、潮湿、酸碱环境条件下受到破坏。（2）电气设备应设定合理寿命，防止超寿命使用而导致绝缘老化。（3）按规定对电气设备和线路进行巡查维护,及时发现设备隐患，杜绝带病运行。（4）安装合适的保护装置，如安装熔断器、断路器等，避免因过电压、过电流使绝缘击穿。（5）按规程使用电气设备,杜绝因误操作导致短路。
31. 2、电气过载如果电气设备或线路中通过的电流超过了承受能力，会导致设备或线路引起异常发热，这种情况被称为电气过载或过负荷。电气过载导致的异常发热最终可能导致火灾。为了防止电气过载，可以采取以下措施：（1）在进行设计和安装时，应根据用电设备的容量及运行方式，对设备和导线正确选型,使电气设备额定容量、导线载流量与实际负载容量相适应。（2）在用电场所严禁乱拉电线和超出导线载流量接入用电设备。
32. 3、连接不良电气设备中的连接点连接不良时，那么接触电阻会异常增大。在运行时很容易导致局部过热，引起火灾。为了防止连接不良，可采取以下措施：（1）安装时清洁连接点，保证良好接触。（2）为确保不同材质导体的连接点接触良好，应采用合适连接材料和工艺，防止产生不良物理化学反应。如螺栓或螺母应拧紧、铜铝连接应采用合适工艺和附件等。（3）设计时应尽量简化电路，减少电路中不必要的连接点。（4）对于施工电源等临时用电设施应采取防尘等措施，防止插座因粉尘等原因导致接触不良。（5）定期检验电气设备接地装置接地电阻，防止发生接地故障。
33. 4、雷电雷电与地面建筑物或构筑物接近到一定距离时,其高电位击穿空气放电,产生闪电现象。雷电放电时间虽短，但容易引起火灾。防止雷电引起火灾的措施是安装防雷设施。 5、静电水泥、化工、粮食加工等企业的某些场所或部位会产生静电电荷积聚，当静电电荷过多积聚时就可能形成很高电位。这种高电位在一定条件下可产生对金属物体等放电，放电时会产生火花导致周围可燃物燃烧，引起火灾。为了防止静电引起火灾，可采用以下措施：（1）保持工作场所通风，防止粉尘等积聚。（2）电气设备及导线等材料应采用具有防爆性能的产品。（3）在工艺方面，应采用合适工艺，尽量降低生产过程中产生静电。
34. 二、电气火灾扑救方法发生电气火灾时应立即报警，同时采取必要措施进行扑救。在进行扑救前，必须确保切断电源后再实施灭火，防止在灭火过程中发生触电造成伤亡事故。扑救电气火灾的方法如下： 1、切断电源如果电气火灾只是由于个别电气设备短路而引致的，可直接断开该设备电源开关，切断电源。如果是大范围或者是整个区域的电气火灾，那么必须切断该区域的总电源。如果离总电源开关太远，没法及时切断总电源，那么可以把远离燃烧点的导线切断。切断导线时应站在干燥的木凳上用带有绝缘手柄的钢丝钳等工具剪断导线。只有在切断电源后，才可以使用常规方法灭火。在断开电源开关时，必须防止因带负荷拉隔离开关造成弧光短路而使事故扩大，操作时必须注意安全距离，穿戴绝缘手套和绝缘靴等安全用具防止触电。
35. 2、使用安全合适的灭火器具运行中的电气设备发生火灾时，如果无法迅速切断电源进行灭火，那么只可以使用二氧化碳、四氯化碳、1211灭火机或干粉灭火器等器材扑灭火灾。使用时，灭火人员必须保持足够的安全距离，防止触电。特别注意的是，泡沫灭火器的灭火药液有导电性，容易导致灭火人员触电。 3、严禁直接用水对设备进行灭火运行中的电气设备发生火灾时严禁直接用水灭火。由于水进入设备后降低设备绝缘性能，会导致灭火人员触电，甚至引起设备爆炸。如果变压器、充油断路器等充油电气设备发生火灾时，只有在确保断电情况下才能使用水进行灭火。灭火时可把水喷成雾状，扩大水雾面积，使水吸热汽化，达到快速降低火焰温度的效果。
36. 7.3.2 电气防爆措施当工作场所存在可燃气体或粉尘等爆炸性物质、空气和引燃源三个条件时，而且爆炸性物质与空气混合浓度在爆炸极限范围内时,将会发生爆炸。为防止爆炸事故的发生,应设法避免上述三条件同时存在。一、选用防爆型电气设备和材料电气防爆措施的最基本出发点是把所有可能产生引燃源(危险温度和电火花、电弧)的电气设备安装在非爆炸、火灾危险区域。如果有些工业场所无法满足上述要求的话，需要选用具有特定防爆技术措施的电气装置来防止电气引燃源的形成。
37. 二、保持安全间距和通风爆炸性危险环境内的电气线路布置位置、敷设方式、导线材质、接线方式等均应与区域危险等级相适应。对于爆炸危险场所，应装设合适的通风装置并确保运行良好，降低产生爆炸性混合物浓度。三、选用保护装置爆炸危险场所的必须按规定接地或接零，还应选用可靠的过载、短路保护装置。四、按规程进行运维按规程对电气设备及线路的进行运行维护保养，保持电气设备和线路正常运行。在运行中，应确保设备电压、电流、温升等参数在允许值范围内，保证设备和线路的绝缘能力。通过巡查，确保设备、线路电气连接良好无故障。
38. 7.3.3 防雷装置雷电是一种自然灾害，雷电的电压很高，会造成电气设备、建筑物的损坏，引发停电、火灾，甚至造成人员伤亡。因此有必要对电气设备或建筑物安装防雷装置。避雷器是一种放电器，并联在被保护设备或建筑物。当雷电造成的过电压波沿线路入侵并超过避雷器的放电电压时，避雷器会被击穿放电，把入侵过电压波引入大地，从而保护设备免遭击穿破坏。避雷器一般应满足以下要求：当入侵波消失后，应能自行恢复绝缘，具有一定通流容量和平直的伏秒特性曲线。
39. 一、防雷保护装置组成防雷保护装置由接闪器、引下线和接地装置组成。它的作用使把雷电引入大地，保护设备或建筑物。防雷装置各部分的作用：接闪器：避雷针、避雷线、避雷带、避雷网等形式。避雷针主要应用于保护露天电气设备和建筑物，避雷线用于保护输电线路，避雷带和避雷网通常用于保护建筑物。引下线：作用是把接闪器和接地装置连接起来，一般采用导电性良好导体。接地装置：接地装置（接地体）作用是把雷电引入大地，要求与大地良好连接。
40. 二、避雷器种类及应用场合避雷器主要有四种类型，即保护间隙、阀型避雷器、氧化锌避雷器和管型避雷器。 1、保护间隙避雷器优点就是结构简单、造价低。缺点是伏秒特性曲线比较陡，灭弧能力较差，往往与自动重合闸装置配合使用。保护间隙避雷器主要用于10kV以下的配电线路中。
41. 2、阀型避雷器阀型避雷器是一种没有间隙的避雷器，由火花间隙和非线性电阻这两种基本元件组成，间隙与非线性电阻相串联。阀型避雷器主要分为普通阀型避雷器和磁吹阀型避雷器两大类。普通阀型避雷器有FS和FZ两种系列；磁吹阀型避雷器有FCD和FCZ两种系列。
42. 3、氧化锌避雷器也称金属氧化物避雷器，阀片以氧化锌为主要原料，辅以少量能产生非线性特性的金属氧化物，经混料、选粒、成型，在高温下烧结而成。这种避雷器结构简单，仅由相应数量的氧化锌阀片密封在瓷套内组成。
43. 4、管型避雷器管型避雷器采用了强制熄弧的装置，比保护间隙熄弧能力强。但它具有外间隙，易受环境影响，伏秒特性曲线较陡、放电分散性大，动作后也会产生截波，不利于变压器等有线圈设备的绝缘缺点。管型避雷器一般用于输电线路个别地段的保护，如大跨距和交叉档距处，或变电所的进线段保护。
44. 7.4 漏电保护器、保护接地和接零7.4.1 漏电保护器漏电保护器（漏电保护开关）是一种电气安全装置，当电路中发生漏电或触电且达到保护器所限定的动作电流值时，迅速在限定的时间内动作，自动断开电路，从而保障人员和设备安全。漏电保护开关还具有过载和短路保护功能，可进行线路或电动机的过载和短路保护。按工作原理，漏电保护开关可分为电压型和电流型两种。电压型漏电保护器接于变压器中性点和大地间，检测信号为漏电保护器的对地电压，当测量值大于设定值时，漏电保护器动作切断电源。这种漏电保护器的缺点是对整个配变低压网进行保护，不能分级保护，因此动作频繁且停电范围大，目前较少使用。
45. 电流型漏电保护器通过零序电流互感器测量被保护电路的不平衡电流（剩余电流），因此电流型漏电保护器也被为剩余电流动作保护器。一、电流型漏电保护开关原理
46. 电流型漏电保护开关的零序电流互感器由两个互相绝缘绕在同一铁心上的线圈组成。零序电流互感器的一次侧线圈与电力线路相连接，二次侧线圈与脱扣器连接。没有发生漏电故障时，流经零序电流互感器的相线和零线的电流平衡，不会出现剩余电流，二次线圈中电流为零，这时漏电保护开关处于闭合状态。当被保护的设备发生漏电故障，如人体接触线路漏电，在故障点产生漏电电流分流并经人体返回大地，这时零序电流互感器中流入、流出的电流不平衡，一次侧产生剩余电流，二次侧线圈也将产生电流，当该电流值达到漏电保护开关触发动作电流时，主开关脱扣，切断电路，设备断电。
47. 二、漏电保护开关组成电流型漏电保护器由检测元件、中间放大环节、操作执行机构三部分组成。检测元件为零序互感器组成，作用是检测漏电电流并发出信号。放大环节的作用是把微弱的漏电信号放大。执行机构的作用收到放大环节的信号后，主开关从闭合位置转换到断开位置，切断电源。漏电保护开关的试验电路由按钮开关和电阻组成，作用是试验漏电保护开关是否失效。按规定每月应进行一次试验。
48. 三、漏电保护开关的参数 1、额定漏电动作电流额定漏电动作电流是指在规定的条件下，漏电保护开关动作的电流值。如广泛应用的额定动作电流为30mA漏电保护开关。 2、额定漏电动作时间额定漏电动作时间是指从施加额定漏电动作电流到保护电路被切断为止所经历的时间。如30mA×0.1s的漏电保护开关。 3、额定漏电不动作电流额定漏电不动作电流是指在规定的条件下，漏电保护开关不动作的电流值，该电流值通常为漏电动作电流值的二分之一。 4、其他参数电源频率、额定电压、额定电流等。
49. 四、漏电保护开关的选用漏电保护开关的选用应根据供电方式、使用场所、被控制回路的泄漏电流和用电设备的接触电阻等因素来考虑。 1、根据设备供电方式选择漏电保护器，单相220V设备可选用二极二线式或单极二线式，三相三线制380V设备可选用三极式，三相四线制380V设备或单相与三相设备共用线路可选用三极四线、四极四线式。 2、根据漏电动作电流灵敏度选择漏电保护开关，漏电动作电流在30mA以下为高灵敏度，漏电动作电流在30～1000mA为中灵敏度，漏电动作电流在1000mA以上为低灵敏度。
50. 3、根据动作时间选择漏电保护开关，漏电动作时间小于0.ls为快速型，漏电动作时间在0.1～2s之间为延时型。 4、安装在潮湿场所的设备应选用额定漏电动作电流为15～30mA的快速动作型漏电保护开关。对于在金属物体上使用手电钻、操作其它手持式电动工具或使使用行灯，应选用额定漏电动作电流为10mA的快速成动作型漏电保护开关。
51. 7.4.2 保护接地和保护接零一、保护接地和保护接零的作用在配电系统中，为保护操作者人身安全，通常把电气设备不带电的金属外壳进行接地或接零，这种措施称为保护接地或保护接零。保护接地，将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与接地体以良好导电性导体进行连接，从而保护操作者安全。通常做法是把电气设备的金属外壳用足够粗的金属导线与大地可靠地连接起来。保护接地应用于中性点不接地的配电系统中。
52. 如果电气设备因绝缘损坏导致外壳带电时，因接地体与操作者并联，短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过。接地体电阻越小，流经操作者人体的电流也就越小。按照规程，人体电阻远大于接地体电阻（一般不允许大于1欧），因此流经人体的电流很小，几乎等于零，从而使操作者能避免触电的危险。
53. 保护接零，将电气设备外壳接到零线上，当设备某相绝缘损坏时，电流通过设备外壳形成该相对零线的单相短路回路(即碰壳短路)，短路电流立即将该相的熔体熔断或使其它保护元件动作而切断电源，从而消除触电危险。在电源的中性点接地的配电系统中，只能采用保护接零，如果采用保护接地则不能有效地防止人身触电事故。
54. 二、保护接地与保护接零区别 1、保护原理不同保护接地限制设备漏电后的对地电压不超过安全范围。在高压系统中，保护接地除限制对地电压外，在某些情况下，还有促使电网保护装置动作的作用。保护接零借助接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作来切断故障设备电源。 2、适用范围不同保护接地应用在不接地的高低压电网和采取了其他安全措施（如装设漏电保护器）的低压电网，而保护接零只适用于中性点直接接地的低压电网。
55. 3、线路结构不同如果采取保护接地方式，系统中可以不设工作零线，只设保护接地线。如果采取了保护接零方式，则必须设工作零线，利用工作零线作接零保护。在采用保护接零的系统中，还要在电源中性点进行工作接地和在零线的一定间隔距离及终端进行重复接地。必须注意的是，保护接零线不允许断开，不允许接开关、熔断器。 4、不能同时使用保护接地和保护接零
56. 7.4.3 漏电保护器与保护接地、接零关系漏电保护器与保护接地、接零的保护原理不同。保护接零(地)属于事前预防型措施，即保护接零(地)能将设备漏电现象消灭在萌芽状态，以免人体接触到漏电的设备外壳造成人体触电。漏电保护器只有人体触电后、并且触电电流达到一定数值时漏电保护器才可能发挥作用，但反应迅速。同时采用漏电保护器和保护接零(地)能大大提高安全系数，不得用漏电保护器代替保护接零(地)。按照规程，安装漏电保护器后，不能撤掉低压供电线路和电气设备的接零(地)保护措施。
57. 7.5 配电设计简介下表为低压配电设计的一般程序。步骤内容设计任务用电设备清单、平面图布局设计用电设备分布，绘制设备布局图负荷计算从终端设备开始计算，逐级计算，确定分层分区及总负荷（有功功率和无功功率计算）设计图系统图（供电电源—终端设备配电关系）低压接线图：分层或分区、终端配电柜（箱）接线图，动力设备配电箱接线图，照明接线图，应急电源系统图选型根据单台设备负荷、分区或分层负荷计算结果，进行导线、开关、保护装置、测量装置和无功补偿装置等选型
58. 首先明确设计任务，清楚被设计对象的平面图、用电设备清单、用电负荷种类和设备安装位置要求。对于一级、二级负荷应根据其特点确定供电方案。其次，根据电源接入点、配电设备和用电设备位置设计供电线路走向。对于负荷计算方面，应采用适当的负荷计算方法进行计算。计算时应从终端用电设备逐级进行向上计算，计算出分支分层负荷，汇总整个项目的总计算负荷，确定有功功率好而无功功率，同时需要计算无功补偿容量。在进行负荷计算时，可参考第四章中介绍的需要系数法进行计算。
59. 在进行设计图时，注意各种负荷的均衡分配，避免配电设备负载过重或过轻。如果负载为办公等单相负载，应考虑三相电源的平衡问题。对于导线、开关、保护装置、测量装置和无功补偿装置等选型方面，应主要根据负荷计算结果进行。例如与设备连接的导线或主干导线选型方面，应考虑导线的载流量来选择导线的类型、型号、截面、数量、敷设部位和方式等。
60. 本章小结一、三相异步电动机广泛应用于设备中，由定子（固定部分）和转子（转动部分）和其他部分组成。三相异步电动机工作原理是三相正弦交流电通入电动机定子的三相绕组,产生旋转磁场，旋转磁场切割转子绕组导体,转子产生感应电动势，转子在磁场中受力旋转。二、三相异步电动机定子绕组的旋转磁场转速n0由交流电频率f和电动机磁极对数p决定。转子转速n与旋转磁场转速n0存在转速差，用转差率s来表示转子转速n与磁场转速n0相差的程度。
61. 三、三相异步电动机常用的起动方式有直接起动、降压启动。直接起动是指三相异步电动机定子绕组直接施加额定电压的起动，优点是起动转矩大、起动时间短、起动设备简单、操作方便和投资费用低等；缺点是起动电流偏大，正常额定电流的5倍左右。降压起动时降低定子绕组上电压，减小起动电流，起动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。常用的降压起动方式有星三角（Y－△）起动、自耦变压器起动、软起动器起动和定子串电抗起动。降压起动的优点对电网冲击比较小，与变频起动相比结构简单投资少；缺点是起动转矩小，适合轻载起动或者空载起动的工作条件。对于7.5kW及以下容量的三相异步电动机通常采用直接起动方式，而大容量的电动机则采用降压起动方式。
62. 四、三相异步电动机调速方法有变极对数调速、变频调速、串级调速、绕线式电动机转子串电阻调速等。这些方法时通过改变频率f、极对数p或转差率s都能够实现电动机调速。五、三相异步电动机制动分为机械制动和电气制动两种方式。机械制动利用电磁铁操纵机械机构对电动机进行制动（如电磁抱闸制动、电磁离合器制动等）。电气制动是使电动机产生与目前旋转方向相反的制动转矩，主要有反接制动、能耗制动和回馈制动三种方式。
63. 六、电气控制原理图用来表示电气设备的动作逻辑关系，采用元件按功能布局绘制，表达元件导电部件及连接关系。电气控制原理图一般分主电路和控制电路两部分。主电路是电气设备工作电路，包括电源、负载、开关、保护元器件等，电路中通过负载工作电流，电流大。控制电路是控制主电路工作状态和显示主电路工作状态的电路，包括控制主电路等工作的控制电器和信号、照明灯元件，控制电路中流过的电流通常比较小。七、三相异步电动机节能主要通过变频器调速和使用高效电机两种方法实现。对于运行负载工况变化较大的设备，采用变频装置的节能效果效果明显。对于运行负载工况稳定的设备，使用高效率电动机效果更好。

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