基本知识电工培训实用手册.ppt
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1、电工初级实用培训手册主讲:李韬139748441932021/9/271目录电路的组成,单相交流电路。电路的组成,单相交流电路。1三相交流电路三相交流电路2安全用电和保护安全用电和保护3 3电工工具电工工具4线路连接操作线路连接操作3 5Back2021/9/27212.1 电路的组成及其基本分析方法 电路就是电流所经过的路径,电路为一闭合回路。电路由电源、中间环节和负载组成,如图12-1(a)所示。1电源 电源,即电能的源泉,是推动电路中电流流动的原动力。电源是指电路中供给电能的设备,如图12-1(a)中的电池,它的作用是将非电形式的能量转换为电能。如电池将化学能转换为电能,发电机将机械能转
2、换为电能等。12.1.1 电路及其组成电路及其组成2021/9/2732中间环节 中间环节主要包括连接导线和一些控制、保护电器等,它们将电源和负载连接成一个闭合回路,在电路中起传输、分配电能以及保护等作用。3负载 负载是指用电设备,即电路中消耗电能的设备,它的作用是将电能转换为其他形式的能量。如电灯将电能转换为光能,电炉将电能转换为热能,电动机将电能转换为机械能等。12.1 电路的组成及其基本分析方法2021/9/27412.1 电路的组成及其基本分析方法图12-1电路的组成及电路模型(a)电路的组成;(b)电路模型(电路图)Back2021/9/2751电流 电路中的带电粒子(电子和离子)受
3、到电源电场力的作用,形成有规则的定向运动,称为电流。电流的大小是用单位时间内通过导体某一横截面积的电荷量来度量的,称为电流强度,简称电流。电流的正方向规定为正电荷的移动方向。大小和方向均不随时间变化的电流称为直流电流,电流强度的符号用I表示,即I=Q/t。在国际单位制中,电流强度的单位为安培,简称安(A)。12.1 电路的组成及其基本分析方法12.1.3 电路的基本物理量电路的基本物理量2021/9/2762电位 电位表示电场中某一点所具有的电位能。一般指定电路中一点为参考点(在电力系统中指定大地为参考点),且规定该参考点的电位为零。电场力将单位正电荷从A点沿任意路径移到参考点所做的功称为A点
4、的电位或电势,用VA表示,单位为伏特,简称伏(V)。12.1 电路的组成及其基本分析方法2021/9/2773电压 电场力把单位正电荷从电场的A点移到B点所做的功,称为AB两点间的电压,用UAB表示,即UAB=WAB/Q。显然,电路中某两点间的电位差等于该两点间的电压,即VA-VB=UAB。当然,电压的单位也为伏特。12.1 电路的组成及其基本分析方法2021/9/2784电阻 导体阻碍电流通过的能力,称为电阻,用R表示,单位为欧姆,简称欧()。5电功率 单位时间内电流所做的功称为电功率,简称功率,用符号P表示,单位为瓦特,简称瓦(W)。根据电流、电压、功率的定义,P=W/t=UI12.1 电
5、路的组成及其基本分析方法2021/9/27912.2 单相交流电路 大小和方向均随时间作周期性变化且平均值为零的电动势、电压和电流统称为交流电。交流电的波形可以为正弦、三角形或矩形等。其中随时间作正弦规律变化的电动势、电压和电流,称为正弦交流电,正弦交流电流的波形如图12-9所示。正弦交流电的瞬时值可用正弦函数表示,如图12-9所示正弦交流电流可表示为:i=Imsin(t+)(12-6)角频率、幅值和初相位称为正弦电量的三要素。12.2.1 正弦交流电的三要素正弦交流电的三要素2021/9/27101频率、周期与角频率 正弦交流电作周期性变化一次所需的时间称为周期T,单位是秒(s)。每秒内变化
6、的次数称为频率f,其单位是赫兹(Hz)。正弦交流电每秒内变化的电角度称为角频率,其单位是弧度秒(rads)。显然,频率、周期与角频率的关系为 =2f=2/T12.2 单相交流电路2021/9/271112.2 单相交流电路图12-9 正弦交流电流的波形Back2021/9/2712第四章 三相交流电1.关于三相交流电大型发电,输配电系统,均采用三相制。大型交流电动机也是三相制。三相交流电有A、B、C三相,它们的相量关系如图3-1所示。图 3-1ABCN2021/9/2713第第4章章 三相交流电路三相交流电路4.1 三相电源三相电源4.2 三相交流电路的分析三相交流电路的分析4.3 三相电路的
7、功率三相电路的功率4.4 安全用电常识安全用电常识2021/9/2714三相交流电路三相交流电路 三相电压三相电压三相电压三相电压 三相交流电路在生产上应用最为广泛。发电和输配电一般三相交流电路在生产上应用最为广泛。发电和输配电一般都采用三相制。在用电方面,最主要的负载是三相电动机。都采用三相制。在用电方面,最主要的负载是三相电动机。三相电压是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位三相电压是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位互差互差120的的三相对称正弦电压三相对称正弦电压,若以,若以uA为参考正弦量,则为参考正弦量,则也可用相量表示也可用相量表示2021/9/2715NS AZB
8、XCYNS AZBXCYNS AZBXCY4.1.1 4.1.1 三相正弦交流电的产生三相正弦交流电的产生三相正弦交流电的产生三相正弦交流电的产生AXeeBYeeCZee(1)t=0时时,A相绕组的感相绕组的感应应电动势达到最大。电动势达到最大。(2)t=120时时,B相绕组的相绕组的感应感应电动势达到最大。电动势达到最大。(3)t=240时时,C相绕组的相绕组的感应感应电动势达到最大。电动势达到最大。4.1 三相电源三相电源三相交流发电三相交流发电机结构示意图机结构示意图各相各相绕组绕组中中感应感应电动势的参考方向电动势的参考方向2021/9/2716对称三相电动势对称三相电动势对称三相电动
9、势对称三相电动势eAAXeBBYeCCZ t0Em EmeAeBeC2 eA=Emsin teB=Emsin(t 120)eC=Emsin(t 240)对称三相电动势的幅值相等对称三相电动势的幅值相等,频率相同频率相同,彼此间的相位差也相等。彼此间的相位差也相等。相序相序A-B-C120EAECEB120120相量图相量图+2021/9/2717UmUmuAuBuC t02 以以uA为参考正弦量,则有为参考正弦量,则有 三相电压三相电压三相电压三相电压对称三相电压的波形图对称三相电压的波形图对称三相电压相量图对称三相电压相量图120UAUCUB120120 三相交流电压出现正三相交流电压出现正
10、幅幅 值(或相应零值)的值(或相应零值)的 顺顺序称为序称为 相序。在此相序为相序。在此相序为A B C。分析问题时一般都采分析问题时一般都采用这种相序。用这种相序。2021/9/2718ABCN对称负载对称负载不对称负载不对称负载 当单相负载当单相负载的额定电压等的额定电压等于电源的相电于电源的相电压时,应将负压时,应将负载接在相线与载接在相线与中性线之间。中性线之间。4.2 三相交流电路的分析三相交流电路的分析三相四线制电路三相四线制电路三相四线制电路三相四线制电路2021/9/2719 触电事故触电事故是指人体由于不慎触及带电体,使人体受到伤害。是指人体由于不慎触及带电体,使人体受到伤害
11、。按人体所受伤害方式的不同,触电事故可分为按人体所受伤害方式的不同,触电事故可分为电击电击和和电伤电伤。电击电击主要是电流通过人体内部,影响呼吸、心脏和神经系主要是电流通过人体内部,影响呼吸、心脏和神经系统,造成人体内部组织的破坏,乃至死亡。统,造成人体内部组织的破坏,乃至死亡。电伤电伤主要是指在电弧的作用下,或熔断丝熔断时,对人体主要是指在电弧的作用下,或熔断丝熔断时,对人体的伤害,如烧伤、金属溅伤等。的伤害,如烧伤、金属溅伤等。4.4 安全用电常识安全用电常识4.4.1 4.4.1 4.4.1 4.4.1 触电的危害触电的危害触电的危害触电的危害电击所引起的伤害程度与下列因素有关:电击所引
12、起的伤害程度与下列因素有关:1.人体电阻的大小;人体电阻的大小;2.电流通过时间长短;电流通过时间长短;3.电流的大小;电流的大小;2021/9/27204.4.2 4.4.2 4.4.2 4.4.2 触电方式触电方式触电方式触电方式(1)电源中性点接地的单相触电)电源中性点接地的单相触电 人体处于相电压之下,人体处于相电压之下,危险性较大。如果人体与危险性较大。如果人体与地面的绝缘较好,危险性地面的绝缘较好,危险性可大大减小。可大大减小。1.1.单相触电单相触电单相触电单相触电2021/9/27214.4.2 4.4.2 4.4.2 4.4.2 触电方式触电方式触电方式触电方式(1)电源中性
13、点接地的单相触电)电源中性点接地的单相触电(2)电源中性点不接地的单相触电)电源中性点不接地的单相触电 导线与地面的间的绝缘导线与地面的间的绝缘可能不良(对地绝缘电阻可能不良(对地绝缘电阻为为R),甚至有一相接地),甚至有一相接地的情况下,人体就有电流的情况下,人体就有电流通过。在交流情况下,导通过。在交流情况下,导线与地面间存在的电容也线与地面间存在的电容也可构成电流通路。可构成电流通路。1.1.单相触电单相触电单相触电单相触电R 2021/9/27224.4.2 4.4.2 4.4.2 4.4.2 触电方式触电方式触电方式触电方式IdR0 两相触电是指人体两处同时接触三相电源的两根相线,两
14、相触电是指人体两处同时接触三相电源的两根相线,人体上作用电源的线电压。人体上作用电源的线电压。最危险最危险最危险最危险人体处于线电压之下人体处于线电压之下但不常见但不常见1.1.两相触电两相触电两相触电两相触电2021/9/27234.4.3 4.4.3 4.4.3 4.4.3 触电的预防触电的预防触电的预防触电的预防为预防触电,应做好以下工作:为预防触电,应做好以下工作:(1)正确使用和安装电气设备;)正确使用和安装电气设备;(2)防止电气设备的绝缘损坏和受潮;)防止电气设备的绝缘损坏和受潮;(3)遵守操作规程,合理使用安全工具;)遵守操作规程,合理使用安全工具;(4)对人体经常触及的带电设
15、备,要采用安全电压;)对人体经常触及的带电设备,要采用安全电压;(5)采用合格的接地系统。)采用合格的接地系统。2021/9/2724安全电压安全电压 为防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压为防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压系列称为系列称为安全电压安全电压。通用接触电压极限通用接触电压极限:人体允许长期承受的电压极限值。:人体允许长期承受的电压极限值。常规环境下:常规环境下:交流交流(15100Hz)电压为电压为50V直流电压为直流电压为120V。潮湿环境下:潮湿环境下:交流交流(15 100Hz)电压为电压为25V直流电压为直流电压为60V。我国规定工频有效值我国规定工频有效值4
16、2V、30V、24V、12V和和6V为安全电压的额定值。为安全电压的额定值。选用安全电压是防止触电的安全措施。选用安全电压是防止触电的安全措施。注意注意:安全电压的供电电源除采用独立电源外,其:安全电压的供电电源除采用独立电源外,其输入与输出电路必须实行电路上的隔离。工作在安全电输入与输出电路必须实行电路上的隔离。工作在安全电压下的电路必须与其它电气系统和任何无关的可导电部压下的电路必须与其它电气系统和任何无关的可导电部分实行电气上的隔离。分实行电气上的隔离。2021/9/2725 由于大多数电气设备采用由于大多数电气设备采用380/220V低压系统供电低压系统供电,为防为防止触电事故发生,需
17、根据供电系止触电事故发生,需根据供电系 统接地型式不同,分别采统接地型式不同,分别采用用接地接地或或接零接零的保护措施。的保护措施。在低压配电系统中,电源(变压器)中性点有接地和在低压配电系统中,电源(变压器)中性点有接地和不接地两种。接地的目的出于电力系不接地两种。接地的目的出于电力系 统统 运行和安全需运行和安全需 要。要。这种接地称为工作接地。例如三相四线制电源中性点接地。这种接地称为工作接地。例如三相四线制电源中性点接地。在低压配电系统中,电源(变压器)在低压配电系统中,电源(变压器)中性点不接地中性点不接地的的情况下,采用情况下,采用保护接地保护接地;在;在中性点接地中性点接地的情况
18、下,采用的情况下,采用保保护接零护接零。4.4.4 4.4.4 4.4.4 4.4.4 电气设备的保护接地和保护接零电气设备的保护接地和保护接零电气设备的保护接地和保护接零电气设备的保护接地和保护接零2021/9/2726R0保护接地保护接地 (2)由于采用了保护接地,由于采用了保护接地,当出现漏电或一相碰壳时,外当出现漏电或一相碰壳时,外壳对地电压接近为零,故人体壳对地电压接近为零,故人体触及外壳时比较安全。触及外壳时比较安全。保护接地保护接地适用于电源中性点不接地的三相三线制供电适用于电源中性点不接地的三相三线制供电系统中。将电气设备的金属外壳接地,一般要求系统中。将电气设备的金属外壳接地
19、,一般要求R0小于小于4。1.1.保护接地保护接地保护接地保护接地 (1)当出现漏电或一相碰壳当出现漏电或一相碰壳时,外壳未接地,此时人体触及时,外壳未接地,此时人体触及外壳时相当于单相触电。外壳时相当于单相触电。4.4.4 4.4.4 4.4.4 4.4.4 电气设备的保护接地和保护接零电气设备的保护接地和保护接零电气设备的保护接地和保护接零电气设备的保护接地和保护接零2021/9/27272.2.保护接零保护接零保护接零保护接零R0保护接零保护接零 由于外由于外 壳壳 与零线联接,与零线联接,当出现当出现 漏漏 电或一相碰壳时,电或一相碰壳时,就形成单相短路或接近短路,就形成单相短路或接近
20、短路,接于该相线上的短路保护装接于该相线上的短路保护装置或过流保护装置便会动作,置或过流保护装置便会动作,迅速切断电源消除触电危险。迅速切断电源消除触电危险。适用于电源中性点接地适用于电源中性点接地的三相四线制供电系统中。的三相四线制供电系统中。将电气设备的金属外壳接到零线(中性线)上。将电气设备的金属外壳接到零线(中性线)上。此时通过人体电流很小。此时通过人体电流很小。4.4.4 4.4.4 4.4.4 4.4.4 电气设备的保护接地和保护接零电气设备的保护接地和保护接零电气设备的保护接地和保护接零电气设备的保护接地和保护接零2021/9/2728工作零线与保护零线工作零线与保护零线工作零线
21、与保护零线工作零线与保护零线N(工作零线)(工作零线)L(相线)(相线)PE(保护零线)(保护零线)220V(a)(b)(c)NNNLLLEEE为了确保设备外壳对地电压为零,专设为了确保设备外壳对地电压为零,专设保护零线保护零线PE。接零正确接零正确接零不正确接零不正确忽视接零忽视接零2021/9/2729 静电是相对静止的电荷,它通常是由物体之间的相互摩擦静电是相对静止的电荷,它通常是由物体之间的相互摩擦或感应而产生的。静电广泛应用于喷绘、除尘、复印等。或感应而产生的。静电广泛应用于喷绘、除尘、复印等。在一定条件下,静电也为生产和生活带来诸多不便,例如在一定条件下,静电也为生产和生活带来诸多
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