第3章三相电路

1、第一篇第一篇电工电子技术电工电子技术电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术定子铁心)120sin()120sin(sinmCmBmAtEetEetEe尾端： X Y Z 三相交流电是由三相发电机产生的。发电机主要由定子和转子两大部分构成。定子绕组首端： A B C转子铁心转子绕组转子绕组通电后产生磁场。转轴NS 三相定子绕组与旋转磁场相切割，感应对称三相电动势。 原动机带动转子绕轴旋转，形成气隙旋转磁场。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 1. 对称三相交流电的特点u0Tt120UB120 120对称三相电压对称三相电压:三个电压同幅值三个电压同幅值

2、;同频率同频率;相位相位互差互差120 电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术2. 三相电源的星形（Y）连接方式uAuBuCuABuBCuCA电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术三相电源Y接时线、相电压之间的关系UB120120 120-UB30UC-30UA-30电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 三相负载也有Y形和形两种连接方式。1. 三相负载的Y形连接Z NZZiA线电流相电流uAuBuCiN电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 电源线电压为380V，对称三相负载Y接，Z=3+j4，求：各相负载中的电

3、流及中线电流。 V220732. 13803lpUU设V0220AUV120220BUV120220CU1 .53543jZA1 .53441 .5350220AAZUI根据对称关系：A1 .17344BIA9 .6644CI 对称三相电路的计算可归结为一相电路计算，其它两相根据对称关系可直接写出。0CBANIIII则有解得中线电流实用中，三相电动机、变压器等都是对称三相负载。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术2. 负载的形连接AIABCZZZBICIABIBCICAIAIBCIABICAI303030BICIBCIABICAI电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子

4、技术电工电子技术观察相量图可得：uABuBCuCA -IBCIAICA-IBIAB-IC303030303ABAII即：线、相电流的数量关系为：303BCBII303CACII相位上，线电流滞后相电流30。plII3(2)三相负载不对称时各相电流分别计算：CACACABCBCBCABABABZ Z ZUIUIUI；线、相电流之间不再有 倍的关系3BCCACABBCBCAABA IIIIIIIII；应根据分别计算。ZBCZABZCA电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术复习单相交流电路功率：1. 三相电路的功率 三相电路对称时，各种功率分别为：UISUIQUIP sin ,c

5、os，)VA(33)Var(sin3sin3)W(cos3cos3PPPPPPIUIUSIUIUQIUIUPllllll 三相电路不对称时，各种功率分别为：)VA( )()Var( )W( 2CL2321321QQPSQQQQPPPP其中容性Q为负值和连接方法和连接方法有无关系？有无关系？Y接时PP 3IIUUll，接时PP3 IIUUll，电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术例例： 对称三相 三线制的 线电 压V 3100lU，每相负 载阻抗为6010Z， 求负载 为星 形及 三角形两种情况下的电流和三相功率。解解： （1）负载星形连接时，相电压的有效值为：V 1003

6、lpUU设0100AU V。线电流等于相电流，为：A 60106010120100A 180106010120100A 601060100100CCBBAAZUIZUIZUI三相总功率为： W150060cos1031003cos3zllIUP电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术输 电 线 路电 能用 户电 力 网电 力 系 统发 电 机升 压 变 压 器降 压 变 压 器 电力系统中发电机、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，电力系统中电能的生产、 输送、 分配和消费是同时进行的。电

7、工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 利用燃煤(或石油、天然气)燃烧使汽轮机转动。 生产过程：电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 利用水的流量和落差使水轮机转动。 电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术变电所可分为：升压变电所、降压变电所、区域变电所、终端变电所等。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术电力线路分有输电线路和配电线路。

8、由于发电厂一般都远离用电中心，所以必须用高压输电；为了确保用户安全用电，还必须降压配置为用户所需的各种电压。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术(1)电流对人体的危害3.安全用电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。触电依伤害程度不同可分为电击和电伤两种。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，心脏麻痹，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。由于电流的热效应、化学效应、机

9、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，严重时更能危及人命。 电伤多发生在1000 V及1000 V以上的高压带电体上。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术(2)伤害程度与电流强度之间的关系 对于工频交流电，按照人体对所通过大小不同的电流所呈现的反应，通常可将电流划分为三级。感知电流感知电流引起感觉的最小电流引起感觉的最小电流1.1mA1.1mA0.7mA0.7mA摆脱电流摆脱电流人触电后能自主摆脱电源的最大电流人触电后能自主摆脱电源的最大电流 9mA9mA6mA6mA致命电流致命电流在较短时间内引起心室颤动

10、、危及生命在较短时间内引起心室颤动、危及生命的电流的电流 与通电时间有关与通电时间有关 电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 缺乏电气安全常识；违反操作规程；设备不合格；维修维护不及时；偶然因素等。 如果触电地点附近有电源，可立即断开开关、拔下插头或熔断器等。 如果事故现场离电源太远，可用有绝缘柄的电工钳或有干燥木柄的斧头切断电线。对于低压触电事故： 当电线搭接在触电者身上或被压在身下时，可使用非导电体，如木棒、竹竿、塑料棍等，去拨开电源。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术应立即电话通知有关部门停电。 带上绝缘手套，穿上绝缘靴，用相应电压等级的绝缘

11、工具拉开高压开关 抛掷裸金属导线使线路短路、接地，迫使保护装置动作，断开电源。 （1）救护人不可直接用手或其他导电及潮湿的物件作为救护工具，必须使用适当的绝缘工具。 （2）要防止触电者脱离电源后可能的摔伤。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术3. 人体触电的形式 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导线，电流从带电导线经过人体流入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。 左图为中性点接地系统的单相触电； 右图为中性点不接地系统的单相触电。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术火线零线

12、 电流通过人体的心脏，肺部、和中枢神经系统的危险性比较大，特别是电流通过心脏时危险最大。所以从手到脚的电流途径最为危险。 电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 在两相触电，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， 如图所示。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 两相触电比单相触电更危险，因为此时加在人体心脏上的电压是线电压！哈！啊！啊！电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 输电线路火线断线落地时

13、，落地点的电位即导线电位，电流将从落地点流入地中。离落地点越远，电位越低。根据实际测量，在离导线落地点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，这个电位差叫作。距离电流入地点越近，人体承受的跨步电压越大；距离电流入地点越远，人体承受的跨步电压越小; 在20 m以外，跨步电压很小，可以看作为零。U电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术不要在输电线附近搭晒湿衣服！不要随便扯拉电线！不要用湿毛巾擦洗正在使用的电器！电工电子技术电工

14、电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 触电能使人造成烧伤或死亡，但是事故的多数原因是人为造成的。用电中注意以下问题，可以预防触电事故。（1） 损坏的开关、插销等应赶快修理或更换，不能将就使用。（2） 不懂电气技术和一知半解的人，对电气设备不要乱拆、乱装，更不要乱接电线。（3） 灯头用的软线不要东拉西扯，灯头距地不要太低，扯灯照明时，不要往铁丝上搭。（4） 电灯开关最好用拉线开关，尤其是土地潮湿的房间里，不要用床头开关和灯头开关。（5） 屋内电线太乱或发生问题时，不能私自摆弄，一定要找电气承装部门或电工来改修。 （6） 拉铁丝搭东西

15、时，注意不要接触到附近的电线。（7） 屋外电线和进户线要架设牢固，以免被风吹断，发生危险。（8） 外线折断时，不要靠近或用手去拿，应找人看守，赶快通知电工修理。（9） 不要用湿手、湿脚接触电气设备和开关插销，以免触电。（10） 大清扫时，不要用湿抹布擦电线、开关和插销，也不要用水冲洗电线及各种用电器具、电灯和收音机等。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 电力系统和电气装置的中性点，电气设备的外露导电部分通过导体与大地相连称为。接地的目的：一是保证人身安全，使人可能接触到的设备外露导电部分的电位基本降低到接近地电位，当人触及这些部位时，即使这些部位带电，因其电位与地电位基

16、本接近，可以减少电击危险。二是保证电力系统正常、稳定运行。由接了地的变压器和发电机中性点引出的中性线称线。电器设备的某部分直接与线相连接叫作保护接零。保护接零也能起到与接地相似的安全保护作用。4. 保护接地和保护接零电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 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(a)所示。RrIdZIdRrIdZIdRbIr(a)(b) 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。人体电阻通常为600 1000 ，而接地电阻通常小于4，因此流

17、过人体的电流很小， 这样就完全能保证人体的安全， 如图(b)所示。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 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。 在电源中性线做了工作接地的系统中，为确保保护接零的可靠，还需相隔一定距离将中性线或接地线重新接地， 称为。IDABCO电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 在实际工作中，常有一些不规则的保护接地和接零，甚至是错误的保护接地和接零，起不到保护作用或作用不可靠，甚至导致相反作用使事故范围扩大。

18、常见的错误联接如下：1、将家用电器的金属外壳用导线和自来水管联接 此种保护措施是不可靠的，甚至是危险的。因为陆地低压电网采用的是系统中性点接地的供电方式，自来水管的接地电阻远达不到国家规定的要求，尤其采用屋顶水箱供水的自来水管，接地电阻更大。一旦用电器外壳带电，势必导致触电危险，也可能导致其它用电器带电。2、同一系统中存在两种不同的保护方式 在同一段母线供电的线路中，一部分设备采用保护接地，另一部分采用保护接零，在此种状况下，一旦当某一接地设备的金属外壳漏电而导致零线电位上升，将会使外壳和零线相接的所有处于接零状态下的设备外壳带电。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术在中

19、性点接地的三相四线制供电系统中应注意：220VFU火线L工作零线N保护零线E设备没有接零保护正确的接零保护错误的接零保护电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术 雷电是一种常见的大气放电现象。在夏天的午后或傍晚，地面的热空气携带大量的水汽不断地上升到高空，形成大范围的积雨云，积雨云的不同部位聚集着大量的正电荷或负电荷，形成雷雨云，而地面因受到近地面雷雨云的电荷感应，也会带上与云底相反符号的电荷。当云层里的电荷越积越多，达到一定强度时，就会把空气击穿，打开一条狭窄的通道强行放电。当云层放电时，由于云中的电流很强，通道上的空气瞬间被烧得灼热，温度高达6000-20000，所以发出耀眼的强光，这就是闪电，而闪道上的高温会使空气急剧膨胀，同时也会使水滴汽化膨胀，从而产生冲击波，这种强烈的冲击波活动形成了雷声。电工电子技术电工电子技术首首 页页电工电子技术电工电子技术一次雷击或者一次云闪所释放出的能量大约在300千瓦以上，如果把这些能量全部利用起来，可供一个普通家庭使用两个月以上。由于雷电释放的能量相当大，它所产生的强大 电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射等物理效应给人们