《电气安全技术》电气事故与电气安全策略-课件

电气安全技术1ppt课件序言一、课程性质与任务本科各个专业电气基本知识、技能应用课。为学生从事各行业工作,奠定一个电气信息安全概念、安全用电等基础,更能胜任相关工作。内容丰富,技术更新快,紧密联系实际,应用非常广泛。2ppt课件安全是一个间接的生产力,在国民经济及工业生产当中有很重要的地位,因此常见到“安全第一”的标语及口号。安全本身并不创造价值,往往要注入很大的资金,但是安全保证了人身安全,保证了机械设备、运输设备、电气系统等的正常运行,提高了生产率减少了运行中的损耗及事故后的费用,实际上等于生产价值的升值,间接地提高了生产力。因此,安全是国民经济及工业生产当中不容忽视的一项工作。3ppt课件电气安全技术是一种用途很广的、极为重要的实用技术,随着工业技术和家用电器的迅猛发展,电气系统已深入到国民和人民生活的每个角落,每个人都必须掌握一定的安全用电技术,一方面是保证个人的人身安全,另一方面是为了保证电气系统、电气设备、电气线路以及涉及到的环境、建筑物、各种设施的安全,这在国民经济和国家政治生活中部占有很重要的位置,这是我们每个人都不容忽视的。但是,由于用电安全技术普及不够,近些年来国内的几次重大火灾事故几乎都与电气有关。通过这些事实足以说明,很多人不具有安全用电的基本常识。4ppt课件二、电工电子技术的发展与应用现状容量大型化器件小型化功率电子技术微电子技术设计自动化EDA技术1785年，库仑确定电荷间的作用力；1826年，欧姆提出“欧姆定律”；1831年，法拉第发现电磁感应现象；1834年，雅可比造出第一台电动机；1864年，麦克斯韦提出电磁波理论；1895年，马可尼和波波夫实现第一次无线电通信；1904年，弗莱明发明第一只电子管（二极管）；1946年，诞生第一台电子计算机；1947年，贝尔实验室发明第一只晶体管；1958年，德克萨斯公司发明第一块集成电路。：发展快速发展原因电能易转换易传输易控制5ppt课件

计算机检测控制系统原理框图微机传感器伺服机构模拟信号处理功率放大模数转换数模转换数字接口数字接口

被测控对象干扰、噪声、漂移、非线性电工电子技术的典型应用模拟电子技术数字电子技术电机6ppt课件7ppt课件8ppt课件专家系统作物模型环境模型9ppt课件到目前为止,安全用电技术基本上还是沿用传统的安全措施,如接地、接零、绝缘、安全距离、安全电压、联锁、安全操作规程、电工安全用具、防雷接地、报警装置以及漏电保护等。这些措施经历了几代人的实践总结修改完善,确定是行之有效的,即使在今后很长的时期内仍然占有重要的位置。10ppt课件随着电子技术、自动检测技术、传感器技术、微机技术的发展,出现了功能齐全、性能良好、有智能功能的漏电保护器。使安全用电技术有了一个新的发展动向。近几年来,这方面的技术发展很快,已出现了由微机和各类传感元件组成的自动电子检测装置,能准确预报绝缘降低、漏电,接地电阻减少、过载、短路、断相触电及导致事故发生的地点、部位,以便提醒工作人员注意和处理。11ppt课件同时人们在实践中也逐步完善了安全管理系统的内容,出现了现在安全保证体系,这对保证电气系统的安全运行有着很大的推动作用,人们运用系统工程及反馈的理论、建立安全信息网络,做到超前预防及控制,使电气安全技术更完善、更可靠、更周密和更安全。电气安全工作中,一手要抓技术,使技术手段完备,一手要抓组织管理,使其周密完善,只有这样才能保证电气系统、设备和人身的安全。12ppt课件三、学习目的通过本课程的学习,掌握电路基本知识,掌握电气安全的理论知识,掌握安全用电技术,掌握电气安全的管理规定。使得学生具备正确、安全使用、控制各种电气设备等能力。13ppt课件四、课程教学内容与学时本课程中介绍通用电气安全技术与管理措施。主要内容包括电路基本知识、电气安全的基本策略、电气事故预防基本措施、触电事故与预防措施、静电事故与预防措施、雷电事故与防护措施、电气运行与维护要求等。案例1：某高校电机实验室，一学生带电连线被打倒案例2：某小区一居民家中，热水器漏电，高中生洗澡死亡案例3：长城上，五人在雷雨中集体奔跑，二人遭雷击死亡以上事故是否可以避免？学时：32，总计2学分考核方式：平时出勤成绩20%；5章，每章一次作业16%，总计100%14ppt课件五、教学要求课程特点：内容多且广、学时相对少1、注意掌握“三基”：基本原理、基本分析方法、基本应用2、注重综合分析与设计注重工程化素质培养3.提高学习效率、培养自学能力课堂、答疑、作业、自学、讨论15ppt课件六、教材与参考资料1、教材：夏洪永主编，电气安全技术，化学工业出版社2.参考书：《电气安全技术》，各个出版社此名称的教材均可16ppt课件

第一章电气事故与电气安全策略第一节电路基础第二节三相电路分析第三节电气安全技术措施17ppt课件

第一节电路基础一、电路的作用和组成返回下一页上一页下一节电源＋－US18ppt课件1.电路的概念电流通过的路径叫电路,是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。手电筒的电路模型R+RoE–S+U–I电池中间环节灯泡

一个完整的电路是由电源、负载、中间环节（包括开关和导线等）三部分按一定方式组成的。19ppt课件

(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理2.电路的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线放大器扬声器话筒t1：热端t2：冷端mVt1t2热电偶20ppt课件3.电路的组成部分电源:

提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节:传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线21ppt课件直流电源直流电源:

提供能源信号处理:放大、调谐、检波等负载信号源:

提供信息3.电路的组成部分放大器扬声器话筒激励:电源或信号源的电压或电流，推动电路工作;响应:由激励所产生的电压和电流;电路分析:在电路结构、电源和负载等参数已知的条件下，讨论激励和响应之间的关系。22ppt课件4.电路模型为了便于用数学方法分析电路,将实际电路模型化,用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件,从而构成与实际电路相对应的电路模型。实际电路实际器件（电阻器、电容器、电感线圈、晶体管、集成电路等）电路模型抽象近似理想电路元件（电阻元件、电容元件、电感元件、电源、理想运放等）器件建模:1.保留主要电磁特性2.一个器件可由多个元件模型表示电路的建模过程23ppt课件电池是电源元件,其参数为电动势E和内阻Ro；灯泡主要具有消耗电能的性质,是电阻元件,其参数为电阻R；筒体用来连接电池和灯泡,其电阻忽略不计,认为是无电阻的理想导体。

开关用来控制电路的通断。今后分析的都是指电路模型,简称电路。在电路图中,各种电路元件都用规定的图形符号表示。手电筒的电路模型R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关

手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。24ppt课件二、电路的主要物理量1.电流电流电荷在导体中的定向流动称为电流。其数值等于单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。在直流电路中,I:电流，安培；Q:电荷量，库伦；t:电荷通过的时间，秒电流的方向:规定正电荷移动的方向为正方向。参考方向:在分析与计算电路时，任意假设的方向。形成电流两个条件:1）有足够的能定向移动的自由电荷——内因；2）导体两端有一定的电位差——外因。I=Qt25ppt课件例:abRI若I=5A,则电流从a流向b；若I=–5A,则电流从b流向a。实际方向与参考方向一致,电流值为正值；实际方向与参考方向相反,电流值为负值。实际方向与参考方向的关系:电流的单位：kA、A.mA.μA注意:在参考方向选定后，电流值才有正负之分。26ppt课件大小和方向都不随时间变化的电流，称为直流电流；大小和方向都随时间变化的电流，称为交流电流。电流的方向是客观存在的，电流的大小是可以计算的。例:5秒内通过导体横截面的电量为0.05库仑，求电流的大小。解:I=Q/t=0.05/5=0.01A=10mA27ppt课件2.电压要使管路里的水流动，其两端必要有高度差，有水压水才能流动。同样，电路中要使导电通路有电的落差，才有电流。电场力做功产生这种落差。电压U:电场力移动单位正电荷所作的功。电压U实际方向:从高电位点指向低电位单位:kV、V、mV、μV28ppt课件实际方向与参考方向的关系:实际方向与参考方向一致，电压值为正值；实际方向与参考方向相反，电压值为负值电路中没有电压，是否产生电流？思考题29ppt课件当U与I参考方向一致,称为关联参考方向U=RI；abRU+–若U=5V,则电压的实际方向从a指向b；若U=–5V,则电压的实际方向从b指向a。当U与I参考方向不一致,称为非关联参考方向U=–RI；OOR+-UIABOOR+-UIAB30ppt课件3.功率下一页下一节上一节电功率是衡量电能转化为其他形式能量快慢的物理量。单位时间所转换的电能。用P表示。单位:瓦[特]（W）。电源产生的电功率:PE=EI电源输出的电功率:PS=USI负载消耗（取用）的电功率:PL=ULI4.电能时间t内所转换的电功率。W=Pt单位:焦[耳]（J）。工程上用千瓦时（kW·h），1kW·h=3.6×106J。EI+-++--USUL31ppt课件例：本教室中有220V/40W的日光灯45盏，若使用14小时共消耗多少电能？若电价为1元/每千瓦时，学校每天为本教室支付多少电费？解：45盏日光灯的总功率：P=45x40W=1800W使用14小时共消耗电能：W=Pt=1.8kWx14=25.2(kW.h)每天支付电费:25.2x1=25.2(元）32ppt课件5.电气设备的额定值额定值:电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备的三种运行状态欠载（轻载）:I<IN，P<PN(不经济)过载（超载）:I>IN，P>PN(设备易损坏)额定工作状态:I=IN，P=PN(经济合理安全可靠)①

额定值反映电气设备的使用安全性；②

额定值表示电气设备的使用能力。例：灯泡：UN=220V，PN=60W电阻：RN=100

，PN=1W

33ppt课件例：已知灯泡的额定电压为220伏，额定功率为100瓦，求其额定电流？解：对于纯电阻设备，有P=U*I则I=P/U=100/220=0.45455(A)34ppt课件1：在相同电压下，并接入同一电路中的两个灯泡：25W、100W，其发光亮度明显不同，为什么？2：同一个灯泡，接入不同电压电路中其发光亮度明显不同，为什么？思考题35ppt课件三、欧姆定律1.电阻电流在导体中流动时会受到阻碍，这称为电阻。电阻的物理量用字母R或r表示。电阻的单位是欧姆，简称欧，用Ω表示。还有千欧kΩ、兆欧MΩ等：1MΩ=1000kΩ=106Ω电阻的主要物理特征是变电能为热能，电阻在使用中要发出热量，因此，电阻是耗能元件。36ppt课件接触电阻:通常在分析电路时，都认为闭合的开关电阻为零，其实开关接触部分总会存在一定的电阻，称为接触电阻。这是因为两端接触部分总会有凸凹不平。此外，若接触部分被污染或由于浮石、过热产生氧化物，都会使接触电阻增大，在实际使用中须加注意。绝缘电阻:绝缘体并非绝对不导电，只是其电阻很大，通过的电流微乎其微。但当温度上升或工作电压增大时，绝缘电阻会减小，漏电流加大。为使电路能安全工作，要经常检测电气设备绝缘电阻，保证其不低于规定值。37ppt课件2.欧姆定律U、I参考方向相同时，U、I参考方向相反时,RU+–IRU+–I表达式中有两套正负号:①式前的正负号由U、I参考方向的关系确定；②

U、I

值本身的正负则说明实际方向与参考方向之间的关系。通常取U、I参考方向相同,即关联参考方向。U=R

I

U=–RI38ppt课件39ppt课件解:对图(a)有,U=RI例:应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)有,U=–RIRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A40ppt课件电路端电压与电流的关系称为伏安特性。遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻,它表示该段电路电压与电流的比值为常数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性3.线性电阻与非线性电阻的概念：

线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。41ppt课件非线性电阻非线性电阻的电流与电压间伏安特性不是直线,而是曲线。例如,二极管的伏安特性曲线等。42ppt课件超导现象金属的电阻随温度的降低而减小。1911年,荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现,当温度降到-269℃左右时,水银的电阻变为零,这种现象称为超导现象。超导现象在很低的温度下才会发生。如能用于实际,会给人类带来很大好处。43ppt课件对于纯电阻，其功率的表达式为:P=U*I∵U=I*R,I=U/R∴P=I2R=U2/R44ppt课件例：已知灯泡的额定电压为220伏，额定功率为100瓦，求其电阻值？分析其分别接于220伏、110伏电路时的功率？解：对于纯电阻设备，有P=U2/R，P=U*IR=U2/P=220*220/100=484(Ω)；接于220伏时，是在额定状态下工作，其功率为100瓦；接于110伏时，P=U2/R=110*110/484=25（W）因为其功率降低了，所以亮度明显变暗。45ppt课件4.电阻的串并联（1）电阻串联在电路中,把两个及以上的电阻依次连接起来,并且流过同一个电流,称为电阻串联。U=I*R1+I*R2+I*R3=I*(R1+R2+R3)=I*RR=R1+R2+R3,串联电阻分压IUR2R3R146ppt课件例：三个电阻串联，已知R1=100Ω，R2=200Ω,R3=300Ω，求总电阻？解:R=R1+R2+R3=100+200+300=600Ω由计算结果可知：电阻越串越大。47ppt课件（2）电阻并联在电路中,把两个及以上电阻并排连接在两个节点之间,形成多个支路,称为电阻并联。并联电阻分流。I=I1+I2+I3=U/R1+U/R2+U/R3=U(1/R1+1/R2+1/R3)=U/R1/R=1/R1+1/R2+1/R3I1UII2I3R1R2R348ppt课件当只有2个电阻并联时:1/R=1/R1+1/R2，49ppt课件例：二个电阻并联，已知R1=100Ω，R2=100Ω,求总电阻？若R1不变，R2改为2000Ω,重新计算总电阻？解：R=100*100/(100+100)=100/2=50(Ω)；若R2改为2000Ω,则R=100*2000/(100+2000)=95.238(Ω)由此看出：电阻越并越小，当并联的两个电阻阻值相差较大时，并联结果近似等于小电阻的阻值。50ppt课件1、在串联电路上，有一个电灯坏了，整个线路上其他的灯会怎样？2.在并联电路上，有一个电灯坏了，整个线路上其他的灯会怎样？思考题51ppt课件（3）电阻的混联电路中电阻元件既有并联又有串联的连接方式称为电阻的混联。例:电路如图所示，已知:R1=R2=2Ω,R3=4Ω,R4=2Ω,R5=4Ω,I2=0.5A,求电路的总等效电阻R及电路的端电压U。R3R4R1R2R5UI252ppt课件解:电路中，R1与R2串联后与R3并联，再与R4串联，最后与R5并联。R12=R1+R2=4Ω,R123=4Ω||4Ω=2Ω,R1234=2Ω+2Ω=4Ω,R=R12345=4Ω||4Ω=2Ω。U=I2*R=0.5*4=2V53ppt课件思考题：电饭锅等效电路如图。R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝。电饭锅有两种工作状态：一是水烧开前的加热状态，二是水烧开后的保温状态。分析开关S接通、断开时属于那种状态？要使保温状态下的功率为加热状态时的一半，两个电阻该怎样选取？R1R2S~220V54ppt课件四、电路的三种状态根据开关的连接，电路有三种状态:带负载工作；开路；短路。IR0R+

-EU+

-I55ppt课件开关闭合,接通电源与负载。负载端电压U=RI

（1）特征:1.电源有载工作①

电流的大小由负载决定。②在电源有内阻时,IU。或U=E–RoIUI=EI–RoI²P=PE–

P负载取用功率电源产生功率内阻消耗功率③电源输出的功率由负载决定。IR0R+

-EU+

-I56ppt课件特征:

开关断开或电路某处意外断开2.电源开路I=0电源端电压

(开路电压)负载功率U

=U0=EP

=01.开路处的电流等于零；I=02.开路处的电压U视电路情况而定。电路中某处断开时的特征:I+–U有源电路IRoR+

-EU0+

-57ppt课件电源外部端子某处被短接3.电源短路

特征:电源端电压负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）U

=0

PE=

P=I²R0P

=01.短路处的电压等于零；U=02.短路处的电流I视电路情况而定。电路中某处短路时的特征:I+–U有源电路IR0R+

-EU0+

-58ppt课件例题已知：有一额定值为5W500的线绕电阻，问其额定电流？在使用时电压不得超过多大？解在使用时电压不得超过

U＝RI＝500×0.1＝50V59ppt课件例题某直流电源的额定功率为200W，负载端额定电压50V，内阻0.5Ω，负载电阻可以调节，如图所示,试求:（1）额定状态下的电流及负载电阻；（2）空载状态下的电压；（3）短路状态下的电流。EIR0解（1）（2）（3）60ppt课件五、常用电工仪表

1.电流表电流表分为直流电流表和交流电流表两种。电流表在使用时注意选择正确的量程，应串联在被测量的实际电路中。电流表的电流从表的“+”极性端流入，“一”极性端流出。接线时，应在断电下进行。不允许将直流电流表使用在交流电路上。61ppt课件2.电压表电压表分为直流电压表和交流电压表两种。电压表在使用时注意选择正确的量程，应并联在被测量的线路两端，按电压表端纽上的“+”“一”极性标记进行接线。接线时，应在断电下进行。不允许将电压表串联在被测量的电路中使用。62ppt课件3.万用表万用表又称多用表，一般的万用表可以用来测量直流电流、交流电流、直流电压、交流电压、电阻、电容、晶体管参数和音频电平等量。有数字式和机械式(或称电子式)万用表两种之分。每次测量前注意校零。使用时，特别注意换档以及所测量的量程。63ppt课件4.电能表(俗称电度表)电能表主要测量一定时间所用的电能，常用的有有功电能表和无功电能表两种。有功电能表又可分为单相电能表和三相电能表。使用时，特别注意选用与所测电路额定电压、额定电流相对应的规格的电能表。同时注意按照电能表上铭牌进行正确接线。64ppt课件电工测量仪表上的几种符号符号意义~~3~

或~2kV

或¬

或

~~直流交流交直流三相交流仪表绝缘试验电压2000V仪表直立放置仪表水平放置仪表倾斜60°度放置60°65ppt课件第二节三相电路分析一、交流电路正弦量:随时间按正弦规律做周期变化的量。

Ru+_

_

_iu+_正半周负半周Ru+_66ppt课件设正弦交流电流:角频率：决定正弦量变化快慢

幅值：决定正弦量的大小

幅值、角频率、初相角成为正弦量的三要素。初相角：决定正弦量起始位置

Imi067ppt课件1.最大值最大值,也称幅值:如Im、Um、Em分别表示正弦电流、正弦电压、正弦电动势的最大值。幅值必须大写,下标加m。68ppt课件2.角频率周期T:变化一周所需的时间（s）角频率:（rad/s）频率f：（Hz）T*无线通信频率：

30kHz~30GMHz*电网频率：我国

50Hz

，美国

、日本

60Hz*高频炉频率：200~300kHZ*中频炉频率：500~8000HziO69ppt课件

给出了观察正弦波的起点或参考点。

:3.相位差相位:

初相位:表示正弦量在t=0时的相角。反映正弦量变化的进程。iO70ppt课件如：若电压超前电流

两同频率的正弦量之间的初相位之差。相位差:uiui

ωtO71ppt课件电流超前电压电压与电流同相

电流超前电压

电压与电流反相uiωtui

Ouiωtui90°OuiωtuiOωtuiuiO72ppt课件②不同频率的正弦量比较无意义。①两同频率的正弦量之间的相位差为常数,与计时的选择起点无关。注意:tO73ppt课件有效值:与交流热效应相等的直流定义为交流电的有效值。则有同理：有效值必须大写

4.幅值与有效值幅值:Im、Um、Em幅值必须大写,下标加m。74ppt课件注意:交流电压、电流表测量数据为有效值交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值75ppt课件设②大小关系:③相位关系:u、i

相位相同根据欧姆定律:①频率相同相位差：相量图5.单一参数的交流电路Ru+_相量式:（1）电阻元件的交流电路76ppt课件电压、电流、功率的波形77ppt课件瞬时功率在一个周期内的平均值大写平均功率(有功功率)P单位:瓦（W）PRu+_ppωtO注意:通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。78ppt课件（2）电感元件的交流电路1）电感元件:描述线圈通有电流时产生磁场、储存磁场能量的性质。L电感元件+-eL+-电压、电流、电动势的参考方向如图，则有:

u=-eLtiLdd-=电感元件两端的电压,与电流的变化率成正比。电流变化越快,u和eL也越大。在直流电路中,因di/dt=0,eL=0;u=0,电感元件相当于短路。单位:H、mH、μH79ppt课件电感元件储能根据基尔霍夫定律可得：将上式两边同乘上i，并积分，则得:即电感将电能转换为磁场能储存在线圈中,当电流增大时,磁场能增大,电感元件从电源取用电能；当电流减小时,磁场能减小,电感元件向电源放还能量。故电感元件为储能元件。磁场能80ppt课件基本关系式:①频率相同②U=IL

③电压超前电流90

相位差2）电感元件的交流电路设：+-eL+-LuωtuiiO81ppt课件功率关系平均功率

L是非耗能元件82ppt课件1）电容元件:描述电容两端加电源后，其两个极板上分别聚集起等量异号的电荷，在介质中建立起电场，并储存电场能量的性质。uiC+_电容元件当电压u变化时,在电路中产生电流:（3）电容元件的交流电路电容器极板上储存的电量q,与外加电压u成正比。即:q=Cu电容元件通过的电流与电压的变化率成正比。电压变化越快,i也越大。在直流电路中,i=0,电容元件相当于开路。83ppt课件电容元件储能将上式两边同乘上u，并积分，则得:即电容将电能转换为电场能储存在电容中,当电压增大时,电场能增大,电容元件从电源取用电能；当电压减小时,电场能减小,电容元件向电源放还能量。故电容元件为储能元件。电场能根据:84ppt课件电流与电压的变化率成正比。

基本关系式：①频率相同②I=UC

③电流超前电压90

相位差则：2）电容元件的交流电路uiC+_设：iuiu85ppt课件功率关系瞬时功率uiC+_

平均功率ＰC是非耗能元件86ppt课件

特征电阻元件电感元件电容元件参数定义电压电流关系能量元件总结87ppt课件在直流电路中（稳态）,电感元件可视为短路,电容元件（稳态）可视为开路。在交流电路中,电感元件和电容元件中的电流均不为零。电阻元件:消耗电能，转换为热能（电阻性）电感元件:产生磁场，存储磁场能（电感性）电容元件:产生电场，存储电场能（电容性）88ppt课件电阻、电感与电容元件串联的交流电路设串联电路电流89ppt课件平均功率（有功功率）于是有功功率为：功率因数

无功功率90ppt课件

视在功率:S=UIP=S*cosφ;Q=S*sinφ注意：若电网上有多个负载，其有功功率、无功功率可以直接相加，视在功率不可直接相加！有功功率、无功功率和视在功率的关系：91ppt课件例:已知某用电设备铭牌上的数据为额定电压220伏，额定功率40瓦，视在功率50伏安。计算设备的功率因数、额定电流及无功功率。解:据P=S*cosφ，cosφ=P/S=40/50=0.8；据S=UI,I=S/U=50/220=0.227(A)据,乏92ppt课件二、三相电路1.三相电压的产生工作原理:动磁生电++__eeU1U2•定子铁心（作为导磁路经）三相绕组尺寸、匝数相同空间排列互差120

:直流励磁的电磁铁定子转子发电机结构W2U1U2V2NSW1-+V1•••转子93ppt课件三相电动势瞬时表示式波形图ee1e2e3tO94ppt课件对称三相电动势的瞬时值之和为0最大值相等频率相同相位互差120°称为对称三相电动势三个正弦交流电动势满足以下特征(尾端)+e1e2e3U2U1V1V2W1W2(首端)++––

–电动势参考方向:绕组尾端→首端95ppt课件对称三相电动势的瞬时值之和为0最大值相等频率相同相位互差120°称为对称三相电动势三个正弦交流电动势满足以下特征(尾端)+e1e2e3U2U1V1V2W1W2(首端)++––

–电动势参考方向:绕组尾端→首端96ppt课件2.三相电源的星形联结(1)联接方式中性线(零线、地线)中性点端线(相线、火线)在低压系统,中性点通常接地,所以也称地线。相电压:端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压线电压:端线与端线间的电压、Up–+–++–、UlNL2L3L1e1+–e3+–e2+––+–+–+97ppt课件同理3.三相电源的三角形联结–++–+L2L1L3–98ppt课件4.负载星形联结的三相电路三相负载不对称三相负载:不满足Z1=Z2=Z3如由单相负载组成的三相负载对称三相负载:Z1=Z2=Z3如三相电动机

（1）三相负载分类单相负载：只需一相电源供电

照明负载、家用电器负载三相负载：需三相电源同时供电

三相电动机等三相负载的联接

三相负载也有Y和

两种接法。99ppt课件

（2）负载星形联结的三相电路线电流:流过端线的电流相电流:流过每相负载的电流结论:负载Y联结时，线电流等于相电流。Y:三相三线制Y0：三相四线制+Z2Z3Z1N'N++–––N电源中性点N´负载中性点中线电流:流过中性线的电流100ppt课件

负载Y联结三相电路的计算1)负载端的线电压＝电源线电压2)负载的相电压＝电源相电压3)线电流＝相电流Y

联结时：4)中线电流负载Y联结带中性线时,可将各相分别看作单相电路计算+Z2Z3Z1N'N++–––101ppt课件负载对称时,中性线无电流,

可省掉中性线。

对称负载Y联结三相电路的计算所以负载对称时,三相电流也对称。负载对称时,只需计算一相电流,其它两相电流可根据对称性直接写出。+Z2Z3Z1N'N++–––102ppt课件例1:N+++–––N

R1R2R3L1L3L2若R1=R2=R3=5

，求线电流及中性线电

一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压。负载为电灯组，流IN。103ppt课件中性线电流解：已知：(1)线电流

三相对称N+++–––N

R1R2R3L1L3L2104ppt课件例2:照明系统故障分析解:

(1)L1相短路1)中性线未断

NR1R3R2L1L2NL3此时A相短路电流很大,将A相熔断丝熔断,而B相和C相未受影响,其相电压仍为220V,正常工作。在上例中,试分析下列情况(1)L1相短路:中性线未断时,求各相负载电压；中性线断开时,求各相负载电压。(2)L1相断路:中性线未断时,求各相负载电压；中性线断开时,求各相负载电压。105ppt课件此情况下,L2相和L3相的电灯组由于承受电压上所加的电压都超过额定电压（220V),这是不允许的。2)L1相短路,中性线断开时,

此时负载中性点N´即为A,因此负载各相电压为

L1L2NL3N´i1i3i2+++–––106ppt课件(2)L1相断路2)中性线断开,设R2=10Ω,R3=20ΩL2.L3相灯仍承受220V电压,正常工作。1)中性线未断变为单相电路,如图(b)所示,由图可求得IL2L3U´1U´2+––+(b)

NR1R3R2L1L2NL3(a)107ppt课件（1）不对称负载Y联结又未接中性线时，负载相电压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越高。（2）中线的作用:保证星形联结三相不对称负载的相电压对称。（3）照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线（指干线）内不允许接熔断器或刀闸开关。结论108ppt课件三相负载连接原则

（1）电源提供的电压=负载的额定电压；

（2）单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。L1L2电源L3保险丝三相四线制380/220伏N

额定相电压为220伏的单相负载

额定线电压为380伏的三相负载109ppt课件负载的额定电压=电源的线电压应作

联结负载的额定电压=

电源线电压应作Y联结三相电动机绕组可以联结成星形,也可以联结成三角形,而照明负载一般都联结成星形（具有中性线）。110ppt课件某大楼为日光灯和白炽灯混合照明，需装40瓦日光灯210盏(cos1=0.5)，60瓦白炽灯90盏(cos2=1),它们的额定电压都是220V，由380V/220V的电网供电。试分配其负载并指出应如何接入电网。这种情况下,线路电流为多少？例6:解:

(1)该照明系统与电网连接图NL1L2L330盏+–70盏111ppt课件据S=UI,P=S×cosφ,S=P/cosφ,I=S/U=P/Ucosφ112ppt课件解:

(1)该照明系统与电网连接图V(2)计算线电流U1.设=2200°NL1L2L330盏+–70盏113ppt课件另解:

(2)114ppt课件例7:某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼所有电灯都突然暗下来，而第一层楼电灯亮度不变，试问这是什么原因？这楼的电灯是如何联接的？同时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，这又是什么原因？解:

(1)本系统供电线路图P

三层二层–+一层115ppt课件(2)当P处断开时,二、三层楼的灯串联接380V电压,所以亮度变暗,但一层楼的灯仍承受220V电压亮度不变。(3)因为三楼灯多于二楼灯即R3R2,所以三楼灯比二楼灯暗。（此时R3.R2相当于串联分压）解:(1)本系统供电线路图P

三层二层一层–+116ppt课件第三节电气安全技术措施一、电气事故与电气安全电能的开发和应用给人类的生产和生活带来了巨大的变革,大大促进了社会的进步和文明。然而,在用电的同时,如果对电能可能产生的危害认识不足,控制和管理不当,防护措施不利,在电能的传递和转换的过程中,将会发生异常情况,造成电气事故。1.电气事故由电流、电磁场、雷电等直接或间接造成设施、设备损坏、人或动物伤亡等后果的事件。117ppt课件2.电气事故危害大电气事故的发生伴随着危害和损失,严重的电气事故不仅带来重大的经济损失,甚至还可能造成人员的伤亡。发生事故时,电能直接作用于人体,会造成电击；电能转换为热能作用于人体,会造成烧伤或烫伤；电能脱离正常的通道,会形成漏电、接地或短路,构成火灾、爆炸的起因。 电气事故在工伤事故中占有不小的比例,据有关部门统计,我国触电死亡人数占全部事 故死亡人数的5%左右。118ppt课件 由于电既看不见、听不见,又嗅不着,其本身不具备为人们直观识别的特征。由电所引发的危险不易为人们所察觉、识别和理解。因此,电气事故往往来得猝不及防、潜移默化。也正因为此,给电气事故的防护以及人员的教育和培训带来难度。 这个特点主要表现在两个方面。首先,电气事故并不仅仅局限在用电领域的触电、设备和线路故障等,在一些非用电场所,因电能的释放也会造成灾害或伤害。例如,雷电、静电和电磁场危害等,都属于电气事故的范畴。另一方面,电能的使用极为广泛,不论是生产还是生活,不论是工业还是农业,不论是科研还是教育文化部门,不论是政府机关还是娱乐休闲场所,都广泛使用电。哪里使用电,哪里就有可能发生电气事故,哪里就必须考虑电气事故的防护问题。119ppt课件3.电气安全与电气安全技术电气安全主要包括人身安全与设备安全两个方面。人身安全指在从事工作和电气设备操作使用过程中人员的安全。设备安全是指电气设备及有关其它设备、建筑的安全。电气安全技术是以安全为目标,以电气为领域的应用科学,为了消除电气事故,保证用电安全所采取的技术措施、标准规范与管理制度的总称。120ppt课件电气事故是具有规律性的,且其规律是可以被人们认识和掌握的。在电气事故中,大量的事故都具有重复性和频发性。无法预料、不可抗拒的事故毕竟是极少数。人们在长期的生产和生活实践中,已经积累了同电气事故作斗争的丰富经验,各种技术措施、各种安全工作规程及有关电气安全规章制度,都是这些经验和成果的体现,只要依照客观规律办事,不断完善电气安全技术措施和管理措施,电气事故是可以避免的。121ppt课件4.电气安全技术任务及内容1）任务研究各种电气事故及其发生的机理、原因、规律、特点和防护措施；研究运用电气方法来解决生产用电的安全问题和评价其安全性。2）内容分析事故原因,研究并采取各种有效的安全技术措施,研究并推广先进的电气安全技术；制定并贯彻安全技术标准、规程,建立并执行各种安全管理制度；开展电气安全教育及相关安全技术培训。122ppt课件5.电气事故的类型根据能量转移论的观点，电气事故是由于电能非正常地作用于人体或系统所造成的。根据电能的不同作用形式，可将电气事故分为:（一）电气事故按发生灾害的形式，可以分为人身事故、设备事故、电气火灾和爆炸事故等。（二）发生事故时的电路状况，可以分为短路事故、断线事故、接地事故、漏电事故等。（三）按事故严重程度划分,可分为特大事故、重大事故和一般事故。（四）按事故的基本原因，电气事故可分为以下几类:触电事故、静电危害事故、雷电灾害事故、电磁场危害和电气系统故障危害事故等。123ppt课件二、电气安全技术的特点1、周密性任何一项电气安全技术的产生都有着严格的过程，不得有任何疏忽，任何一个细致的可能都考虑并做试验，以保证技术的可靠周密，否则将会带来不可估量的损失。2.完整性电气安全技术是一个非常完整的体系，不仅包括电气本身的各种安全技术，而且，还包括用电气技术去保证其他方面安全的各项技术。同时，这两方面都完整无缺、滴水不漏且面面俱到，从安全组织管理、技术手段到人员素质、产品质量以及设计安装等，形成了一个完整的安全体系。124ppt课件3、复杂性正因为上述两点导致了电气安全技术的复杂性。电气安全技术的对象，不仅是单一的用电场所，一些非用电场所也有电气安全问题。此外，利用电气及控制技术来解决安全问题以及有关安全技术的元件，不仅有电气技术，还有电子技术、微机技术、检测技术、传感技术、及机械技