职高电工第4章三相正弦交流电路

1、知识目标知识目标 了解三相交流电的概念。了解三相交流电的概念。 了解实际生活中的三相四线供电了解实际生活中的三相四线供电制，理解相序的意义。制，理解相序的意义。 了解三相负载的联结。了解三相负载的联结。 熟悉安全用电常识。熟悉安全用电常识。技能目标技能目标 掌握三相负载的星形接线方法。掌握三相负载的星形接线方法。 初步掌握触电事故应急处理技术。初步掌握触电事故应急处理技术。4.1 4.1 三相正弦交流电源三相正弦交流电源4.2 4.2 三相负载的联结（选学）三相负载的联结（选学）4.3 4.3 安全用电安全用电4.4 4.4 技能实训技能实训4.1.1 三相交流电的产生三相交流电的产生4.1.

2、2 三相交流电的特点三相交流电的特点（1）电动势的最大值和周期相同。）电动势的最大值和周期相同。3个线圈固定在同一铁芯上，匀速转个线圈固定在同一铁芯上，匀速转动铁芯时，这动铁芯时，这3个相同的线圈同时在磁场中个相同的线圈同时在磁场中匀速转动，所输出的交流电的电压最大值匀速转动，所输出的交流电的电压最大值和周期都相同。和周期都相同。（2）电动势到达最大值（或零值）电动势到达最大值（或零值）的时间依次落后的时间依次落后1/3个周期。由于个周期。由于3个个线圈互成线圈互成120，所以电压到达最大，所以电压到达最大值（或零值）的时刻依次落后值（或零值）的时刻依次落后 。13T4.1.3 三相交流电源的

3、联结三相交流电源的联结三相交流电源的星形联结（又称三相交流电源的星形联结（又称Y型型联结）如图联结）如图4.3所示，它把发电机所示，它把发电机3个绕组个绕组的末端的末端U2、V2、W2连在一起，形成一个连在一起，形成一个公共点公共点N，此点称为零点（或称中性点），此点称为零点（或称中性点），零点引出的导线称零线（或中性线）。零点引出的导线称零线（或中性线）。将三相电源的首端将三相电源的首端U1、V1、W1分别分别向外引出连接线，通常称为相线，也称火向外引出连接线，通常称为相线，也称火线，分别用字母线，分别用字母L1、L2、L3表示。表示。 图图4.3三相交流电源的星形联结三相交流电源的星形联结

4、（1）相电压。）相电压。相电压是指相线与零线之间的电压，相电压是指相线与零线之间的电压，分别用分别用UU、UV、UW表示各相电压的有效表示各相电压的有效值，我国交流电网的相电压为值，我国交流电网的相电压为220V，规定，规定正方向为绕组始端指向末端，在空间各相正方向为绕组始端指向末端，在空间各相差差120电角度，电压的瞬时值表达式为电角度，电压的瞬时值表达式为（2）线电压。）线电压。线电压是指相线与相线之间的电压，线电压是指相线与相线之间的电压，分别用分别用UUV、UVW、UWU表示各相电压的有表示各相电压的有效值，我国交流电网的线电压为效值，我国交流电网的线电压为380V，线，线电压与相电压

5、的关系为电压与相电压的关系为 uUV = uU uV uVW = uV uW uWU = uW uU三相负载的联结主要有星形（三相负载的联结主要有星形（Y型）型）和三角形（和三角形（型）两种联结形式。型）两种联结形式。4.2.1 三相负载的星形联结三相负载的星形联结图图4.5 电灯与电动机的星形接法电灯与电动机的星形接法三相负载的星形联结的主要特点如下。三相负载的星形联结的主要特点如下。（1）不论电源和负载是否对称，线）不论电源和负载是否对称，线电流电流IL1(IL2、IL3)等于相电流等于相电流IZU(IZV、IZW)，即，即I线线 = I相相 （2）线电压和相电压有效值之间的）线电压和相电

6、压有效值之间的关系为关系为（3）根据基尔霍夫节点电流定律，）根据基尔霍夫节点电流定律，零线电流等于各线（相）电流的代数零线电流等于各线（相）电流的代数和，即和，即IN =IU + IV + IW 如果三相负载对称，则如果三相负载对称，则IN = IU + IV + IW = 0，中线无电流。中线无电流。4.2.2 三相负载的三角形联结三相负载的三角形联结三相负载的三角形联结电路主要特点三相负载的三角形联结电路主要特点如下。如下。（1）由于各项负载都是接在两条相）由于各项负载都是接在两条相线之间，因此电源的线电压就是负载线之间，因此电源的线电压就是负载两端的电压，即负载的相电压，则两端的电压，即

7、负载的相电压，则 U线线U相相 （2）当电源和负载都对称时，其线）当电源和负载都对称时，其线电流和相电流有效值之间的关系是电流和相电流有效值之间的关系是4.3.1 触电的种类和形式触电的种类和形式1触电的种类触电的种类触电的种类主要有电击和电伤两种。触电的种类主要有电击和电伤两种。（1）电击是指电流通过人体内部，）电击是指电流通过人体内部，使人体内部器官受伤，造成呼吸困难，使人体内部器官受伤，造成呼吸困难，肌肉痉挛、心室颤动等，严重将危及肌肉痉挛、心室颤动等，严重将危及生命安全。生命安全。 （2）电伤是指电流对人体外部的伤）电伤是指电流对人体外部的伤害，是电流的热效应给人体造成的局害，是电流的

8、热效应给人体造成的局部伤害，如电弧烧伤、电烙印等。部伤害，如电弧烧伤、电烙印等。2触电的形式触电的形式（1）单相触电是指人体在地面或其）单相触电是指人体在地面或其他接地导体上，人体的某一部位触及他接地导体上，人体的某一部位触及一根带电导体或接触到漏电的电气设一根带电导体或接触到漏电的电气设备金属外壳的触电事故，如图备金属外壳的触电事故，如图4.9所所示。示。 图图4.9 单相触电单相触电 （2）两相触电。）两相触电。 图图4.10 两相触电两相触电 （3）跨步电压触电。）跨步电压触电。如图如图4.11所示，当带电体接地有电流所示，当带电体接地有电流流入地下时，电流在接地点周围土壤中产流入地下时

9、，电流在接地点周围土壤中产生电压降，当人体走近带电体接地点附近，生电压降，当人体走近带电体接地点附近，两脚之间就有电位差电压，称为跨步电压两脚之间就有电位差电压，称为跨步电压 图图4.11 跨步电压触电跨步电压触电4.3.2 电气安全技术措施电气安全技术措施预防触电事故的主要技术措施有：采预防触电事故的主要技术措施有：采用安全电压、保证电气设备的绝缘性能、用安全电压、保证电气设备的绝缘性能、采取屏护、保证安全距离、合理选用电气采取屏护、保证安全距离、合理选用电气装置、装设漏电保护装置、保护接地或接装置、装设漏电保护装置、保护接地或接零等。零等。1采用安全电压采用安全电压2保证电气设备的绝缘性能

10、保证电气设备的绝缘性能3采取屏护采取屏护4保证安全距离保证安全距离5合理选用电气装置合理选用电气装置6装设漏电保护装置装设漏电保护装置7保护接地与接零保护接地与接零（1）保护接地。）保护接地。把电气设备的金属外壳与接地体连接把电气设备的金属外壳与接地体连接起来，使电气设备与大地紧密连通，这种起来，使电气设备与大地紧密连通，这种方法称为保护接地。方法称为保护接地。（2）保护接零。）保护接零。在交流电源零点已接地的三相四线制在交流电源零点已接地的三相四线制供电系统中，将电气设备的金属外壳与电供电系统中，将电气设备的金属外壳与电源零线可靠相连，这种方法称为保护接零。源零线可靠相连，这种方法称为保护接

11、零。4.3.3 触电急救常识触电急救常识1脱离电源脱离电源（1）拉闸。）拉闸。 （2）拨离。）拨离。 （3）拽衣。）拽衣。 2急救处理急救处理（1）触电不太严重，触电者神志清）触电不太严重，触电者神志清醒，但有些心慌，四肢发麻，全身无醒，但有些心慌，四肢发麻，全身无力，或触电者曾一度昏迷，但已清醒力，或触电者曾一度昏迷，但已清醒过来，应使触电者安静休息，不要走过来，应使触电者安静休息，不要走动，严密观察并请医生诊治。动，严密观察并请医生诊治。（2）触电较严重，触电者已失去知）触电较严重，触电者已失去知觉，但有心跳，有呼吸，应使触电者觉，但有心跳，有呼吸，应使触电者在空气流通的地方舒适、安静地平

12、躺，在空气流通的地方舒适、安静地平躺，解开衣扣和腰带以便呼吸；如天气寒解开衣扣和腰带以便呼吸；如天气寒冷应注意保温，并迅速请医生诊治或冷应注意保温，并迅速请医生诊治或送往医院。送往医院。（3）如果触电者心跳和呼吸都已停）如果触电者心跳和呼吸都已停止，人完全失去知觉，应进行人工呼止，人完全失去知觉，应进行人工呼吸和心脏挤压抢救。吸和心脏挤压抢救。3人工呼吸和心脏挤压人工呼吸和心脏挤压（1）人工呼吸法。）人工呼吸法。 （2）胸外心脏挤压法。）胸外心脏挤压法。 图图4.17 人工呼吸法人工呼吸法 图图4.18 胸外心脏挤压法胸外心脏挤压法任务一任务一 三相负载的联结与测三相负载的联结与测量（选做）量

13、（选做）1实训目的实训目的（1）学习三相负载的星形联结和三）学习三相负载的星形联结和三角形联结的接线方法。角形联结的接线方法。（2）验证两种联结的线电压与相电）验证两种联结的线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。压、线电流与相电流之间的关系。（3）探究三相四线供电系统中零线）探究三相四线供电系统中零线的作用。的作用。2器材准备器材准备三相调压器（三相调压器（380/450 V）、三相闸刀）、三相闸刀开关（开关（500 V/15 A）、单极开关（）、单极开关（250 V/5 A，2个）、灯座（个）、灯座（250 V/3 A，6个）、白个）、白炽灯（炽灯（24 V/25 W，6个）、交流电压表

14、个）、交流电压表（0300600 V）、交流电流表（）、交流电流表（0310 A，6个）、接线板、连接导线若干条。个）、接线板、连接导线若干条。3实训相关知识实训相关知识（1）星形联结。）星形联结。（2）三角形联结。）三角形联结。 4实训内容与步骤实训内容与步骤（1）三相负载的星形联结。）三相负载的星形联结。5问题讨论问题讨论（1）对称三相负载作星形联结时，）对称三相负载作星形联结时，按理论分析零线电流按理论分析零线电流IN应为零，实验应为零，实验结果结果IN是否为零？为什么？是否为零？为什么？（2）三相照明电路如何防止短路故）三相照明电路如何防止短路故障的出现？障的出现？（3）在本实验中，采取了什么措施）在本实验中，采取了什么措施来保证实验的安全性？来保证实验的安全性？任务二任务二 触电事故应急处理技触电事故应急处理技术训练术训练1实训目的实训目的（1）正确使用绝缘工具和安全快捷）正确使用绝缘工具和安全快捷的方法使触电者脱离电源。的方法使触电者脱离电源。（2）学会胸外心脏挤压急救手法和）学会胸外心脏挤压急救手法和口对口人工呼吸方法。口对口人工呼吸方法。2器材准备器材准备木棍、绝缘手套、绝缘垫、电线、心木棍、绝缘手套、绝缘垫、电线、心肺复苏急救模拟人。肺复苏急救模拟人。3实训相关知识实训相关知识（1）脱离电源。）脱离电源。