电工电子技术--正弦交流电路-课件

1ppt课件理解正弦量的理解正弦量的3 3要素、相位差、有效值等概念与物理意义，并会求解要素、相位差、有效值等概念与物理意义，并会求解计算。了解参考正弦量的意义及应用，了解正弦量的相量表示方法。计算。了解参考正弦量的意义及应用，了解正弦量的相量表示方法。理解电阻、电感和电容的相量形式的伏安关系及其意义，了解感抗理解电阻、电感和电容的相量形式的伏安关系及其意义，了解感抗频率特性与容抗频率特性的意义。频率特性与容抗频率特性的意义。理解理解KCLKCL、KVLKVL的相量形式及其应用，了解串、并联谐振。的相量形式及其应用，了解串、并联谐振。理解和会计算正弦稳态电路的平均功率，了解提高功率因数的意义，理解和会计算正弦稳态电路的平均功率，了解提高功率因数的意义，掌握提高功率因数的方法。掌握提高功率因数的方法。掌握三相电路中电源及负载的连接方法，掌握相电压与线电压、相掌握三相电路中电源及负载的连接方法，掌握相电压与线电压、相电流与线电流在对称三相电路中的相互关系，掌握对称三相电路电电流与线电流在对称三相电路中的相互关系，掌握对称三相电路电压、电流和功率计算。压、电流和功率计算。理解安全用电的基本概念，掌握安全用电的基本知识和安全用电的理解安全用电的基本概念，掌握安全用电的基本知识和安全用电的基本措施，掌握触电现场的一些必要的抢救技能。基本措施，掌握触电现场的一些必要的抢救技能。本章学习要求本章学习要求 第第2章章 正弦交流电路正弦交流电路2ppt课件2.1 正弦交流电的基本知识正弦交流电的基本知识 2.2 单一参数正弦交流电路单一参数正弦交流电路 2.3 简单正弦交流电路的分析简单正弦交流电路的分析 2.4 三相正弦交流电路三相正弦交流电路 2.5 安全用电技术安全用电技术 2.6 实验实验1 RLC电路的阻抗特性和谐振电路电路的阻抗特性和谐振电路 2.7 实训实训 简单照明电路的装接简单照明电路的装接 2.8 实验实验2 功率因数的提高功率因数的提高 2.9 实验实验3 三相电路中负载的连接三相电路中负载的连接2.10 实验实验4 三相功率的测量三相功率的测量 本章大纲本章大纲3ppt课件2.1 正弦交流电的基本知识正弦交流电的基本知识 在电路中，电压、电流的大小和方向都不随时间变化的电流在电路中，电压、电流的大小和方向都不随时间变化的电流称为直流电，电压、电流的大小和方向随时间变化的电流称称为直流电，电压、电流的大小和方向随时间变化的电流称为交流电。中图（为交流电。中图（a）所示为稳恒直流电流，图（）所示为稳恒直流电流，图（b）所示为）所示为波动直流电流，图（波动直流电流，图（c）所示为正弦交流电流，图（）所示为正弦交流电流，图（d）所示）所示为非正弦交流电流。为非正弦交流电流。图2-1电流的变化曲线4ppt课件2.1.1正弦交流电的特征参数1幅值正弦交流电在变化过程中任一瞬间所对应的数值称为瞬时值，用小写字母e、u、i表示。瞬时值中最大的数值称为正弦交流电的幅值或最大值，用大写字母加下标“m”（maximum）表示，如Em、Um、Im。2周期和频率正弦量完整变化一周所需的时间，称为周期，用T表示，单位是秒（s）。每秒内变化的周数称为频率，用f表示，单位是赫兹，简称赫（Hz），常用的单位还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。很多国家包括我国，都采用50Hz作为电力系统的供电频率。有些国家如美国、日本等采用60Hz。这种供电频率称为工业频率，简称工频。5ppt课件3初相位在在t t=0=0时的相位称为初相位，简称初相，它决定了正弦量的时的相位称为初相位，简称初相，它决定了正弦量的初始值。一般初相位用初始值。一般初相位用180180180180，或者，或者来表来表示，如果不在这个范围内，则应通过恰当地转化变成这个范示，如果不在这个范围内，则应通过恰当地转化变成这个范围内。围内。当正弦波形的起始点在时间原点当正弦波形的起始点在时间原点0 0的左侧时，初相位为的左侧时，初相位为“+”；当正弦波形的起始点在时间原点；当正弦波形的起始点在时间原点0 0的右侧时，初相位为的右侧时，初相位为“”；当正弦波形的起始点与时间原点；当正弦波形的起始点与时间原点0 0重合时，初相位为重合时，初相位为零。零。4相位差2个同频率的交流电的相位角之差称为它们的相位差。事实个同频率的交流电的相位角之差称为它们的相位差。事实上，上，2 2个交流电的相位差等于它们的初相差。个交流电的相位差等于它们的初相差。6ppt课件5有效值在交流电路中，一般所讲的电压或电流的大小都是指有在交流电路中，一般所讲的电压或电流的大小都是指有效值。常用的交流电流表和交流电压表的读数，也是被效值。常用的交流电流表和交流电压表的读数，也是被测电量的有效值，例如最常见的供电电压测电量的有效值，例如最常见的供电电压220V220V就是有效就是有效值。值。7ppt课件正弦量的相量表示法的基础是复数。下面对复数及其运算进行简要的回顾。1复数的定义由实数a1和虚数ja2代数和构成的数称为复数，如果用A表示，即 A=a1+ja2其中，为虚部单位，a1为复数A的实部，a2为复数A的虚部；a1，a2R。2复数平面以实数数轴和虚数数轴为坐标轴而构成的平面称为复数平面，简称复平面，如图2-4所示。其中“+1”表示实数数轴，“+j”表示虚数数轴。2.1.2复数8ppt课件一个复数可用下面5种形式来表示。代数形式：A=a1+ja2。用复平面上的点表示，如图中的坐标点A所示。用复平面上的向量表示，如图中的向量所示，其中角是向量A的辐角，a是向量A的模。三角函数形式：复数A的模等于a，角是复数A的辐角。3复数的表示形式9ppt课件下面以电压相量为例来说明。如图所示，在复平面上有向量OA，设定它的模等于正弦交流电压e1的幅值Em，它OA的辐角等于e1的初相位。4旋转矢量表示法10ppt课件2.1.3 正弦量的相量表示正弦量的相量表示 只要作用在线性电路的各个电源都是同频率的正弦量，则电只要作用在线性电路的各个电源都是同频率的正弦量，则电路中的电流和电压也一定是同频率的正弦量，这意味着在待路中的电流和电压也一定是同频率的正弦量，这意味着在待求的正弦电流和正弦电压的三要素中，频率为已知量，不必求的正弦电流和正弦电压的三要素中，频率为已知量，不必再考虑，只需要求出振幅和初相位再考虑，只需要求出振幅和初相位2个要素，待求的正弦量个要素，待求的正弦量便可以完全确定。根据正弦电路的这一特点，可以用一个复便可以完全确定。根据正弦电路的这一特点，可以用一个复数来反映正弦量的振幅和初相位，把这个复数称作此正弦量数来反映正弦量的振幅和初相位，把这个复数称作此正弦量的相量。的相量。11ppt课件2.2 单一参数正弦交流电路单一参数正弦交流电路 交流电路与直流电路的不同之处在于，分析各种交流电路不交流电路与直流电路的不同之处在于，分析各种交流电路不但要确定电路中电压与电流之间的大小关系，而且要确定它但要确定电路中电压与电流之间的大小关系，而且要确定它们之间的相位关系，同时还要讨论电路中的功率问题。为分们之间的相位关系，同时还要讨论电路中的功率问题。为分析复杂的交流电路，首先应掌握单一参数（电阻、电感、电析复杂的交流电路，首先应掌握单一参数（电阻、电感、电容）元件电路中电压与电流之间的关系，因为其他电路均可容）元件电路中电压与电流之间的关系，因为其他电路均可看成是单一参数元件电路的组合。由于交流电路中的电压和看成是单一参数元件电路的组合。由于交流电路中的电压和电流都是交变的，因而有电流都是交变的，因而有2个作用方向。为分析电路方便，个作用方向。为分析电路方便，常把其中的一个方向规定为正方向，且在同一电路中的电压常把其中的一个方向规定为正方向，且在同一电路中的电压和电流以及电动势的正方向完全一致。和电流以及电动势的正方向完全一致。12ppt课件由白炽灯、电烙铁和电阻器等组成的交流电路都可近似看成是纯电阻电路。在这些电路中，当外加电压一定时，影响电流大小的主要因素是电阻R的值，如图所示。2.2.1纯电阻电路13ppt课件由电阻很小的电感线圈组成的交流电路，可近似地看成是纯电感电路。图2-13（a）所示为由一个线圈构成的纯电感电路。2.2.2电感与纯电感电路纯电感电路及电压和电流的波形图和相量图14ppt课件电容是一种能够储存电场能量的元件。一个电容器，当忽略它的电阻和电感时，可以认为它是一个理想的电容元件2.2.3电容与纯电容电路纯电容电路及电压和电流的波形图和相量图15ppt课件2.2.4 基尔霍夫定律的相量表示基尔霍夫定律的相量表示 同分析直流电路一样，分析交流电路的基本依据依然是基尔同分析直流电路一样，分析交流电路的基本依据依然是基尔霍夫电流定律（霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（）和基尔霍夫电压定律（KVL）。如）。如前所述，正弦交流电路中只有瞬时值和相量形式满足前所述，正弦交流电路中只有瞬时值和相量形式满足KCL和和KVL，即，即对于任一节点，对于任一节点，对于任一回路。对于任一回路。16ppt课件2.3 简单正弦交流电路的分析简单正弦交流电路的分析 前面讨论了前面讨论了3种参数各自在交流电路中的特性。而在实际电种参数各自在交流电路中的特性。而在实际电路中，往往同时包含有路中，往往同时包含有2种、甚至种、甚至3种元件组成的电路，因此，种元件组成的电路，因此，有必要在相量形式的电路元件约束基础上来讨论元件组合的有必要在相量形式的电路元件约束基础上来讨论元件组合的综合特性及作用。综合特性及作用。2.3.1 RLC串联电路串联电路 17ppt课件2.3.2 RLC并联电路并联电路 18ppt课件2.3.3 正弦交流电路中的功率和功率因数正弦交流电路中的功率和功率因数 在交流电路中，相位差起着很重要的作用。由于二端网络的在交流电路中，相位差起着很重要的作用。由于二端网络的电流与电压之间有相位差，使交流电路的功率出现能量交换，电流与电压之间有相位差，使交流电路的功率出现能量交换，因此，对一般交流电路功率的分析要比对直流电路功率的分因此，对一般交流电路功率的分析要比对直流电路功率的分析复杂得多，需要引入新的概念，如有功功率（平均功率）、析复杂得多，需要引入新的概念，如有功功率（平均功率）、无功功率、视在功率和功率因数等。无功功率、视在功率和功率因数等。图2-26正弦交流电路19ppt课件1无源二端网络的瞬时功率和有功功率无源二端网络的瞬时功率和有功功率在正弦交流电路中，由于有电感或电容的存在，一般情况是电压和电流两正弦量的频率相同，但两者有一定的相位差。设通过二端网络的电流及二端网络电压的表示式为瞬时功率瞬时功率有功功率有功功率20ppt课件2无源二端网络的无功功率无源二端网络的无功功率电路中的电感元件和电容元件有能量储放，与电源之间要交换能量，所以电路中也存在无功功率。设通过二端网络的电流及二端网络电压的表示式为Q反映了电路中储能元件与电源进行能量交换规模的大小。当时，即感性电路时，Q0；当，即容性电路时，Q0。所以无功功率的正负与电路的性质有关。因为电感元件的电压超前于电流90，电容元件的电压滞后于电流90。无功功率无功功率21ppt课件3无源二端网络的视在功率无源二端网络的视在功率二端网络两端电压有效值和电流有效值的乘积称为视在功率，用S表示，即视在功率具有重要的实用意义，电源（如发电机和变压器等）在铭牌上都标出它的输出电压和输出电流的额定值UN和IN。这就是说，电源的视在功率是给定的，至于输出的有功功率，不取决于电源本身，而是取决于和电源相连的二端网络，因此视在功率可作为描写电源特征的物理量之一。电源的视在功率，也称为电源的额定容量（简称容量），用户须根据用电设备的视在功率来选用与它配套的电源。22ppt课件4功率因数功率因数功率因数是正弦交流电路中一个很重要的物理量，它反映了二端网络的性质，也涉及到电源的“利用率”。如果功率因数pf=1，表示二端网络和电源之间不存在能量互换，这时有功功率等于视在功率，电源最大限度地输出有功功率，电源得到充分利用。如果功率因数pf1，电路和电源之间出现能量互换，这时有功功率小于视在功率，电源的利用率降低。23ppt课件2.3.4 正弦交流电路中的谐振正弦交流电路中的谐振 在凡含有电感和电容的电路中，因感抗和容抗都是频率的函在凡含有电感和电容的电路中，因感抗和容抗都是频率的函数，所以当改变电感元件、电容元件的参数或电源的频率时，数，所以当改变电感元件、电容元件的参数或电源的频率时，感抗和容抗就会发生变化，引起电压与电流之间的相位差的感抗和容抗就会发生变化，引起电压与电流之间的相位差的变化。当电路的电压、电流同相位，即电路呈电阻性时，称变化。当电路的电压、电流同相位，即电路呈电阻性时，称电路的这种状态为谐振。谐振在电子技术中也有着广泛的应电路的这种状态为谐振。谐振在电子技术中也有着广泛的应用。用。24ppt课件1串联谐振谐振频率完全是由电路本身的参数决定的，是电路本身的固有性质。每一个RLC串联电路都对应一个谐振频率。当电源的频率一定时，改变电路的参数L或C，可以使电路发生谐振；当电路参数一定时，改变电源频率，也可使电路发生谐振。图2-30RLC串联电路及电压与电流相量图25ppt课件如图2-33所示，有一个电容器C与一个线圈L并联的电路，R表示线圈的电阻，L表示线圈的电感。该电路谐振时，其电流、电压同相位，即阻抗角为零。可以通过阻抗推出其谐振条件。2并联谐振图2-33LC并联电路图2-34并联谐振的频率特性及相量图26ppt课件2.4.1 三相电源三相正弦交流电路2.4在现代电力系统中，大多数采用三相制供电。和单相交流电比较，在相同容量下，三相发电机的尺寸比单相发电机要小；三相发电机的结构简单，并且价廉耐用、维护方便、运转平稳；在输送同样大的功率时，三相输电线会比单相输电线造价低。还有许多需要大功率直流电源的用户，通常利用三相整流来获得波形平滑的直流电压。因此，大量的实际问题归结于三相交流电路的分析与计算。本章主要介绍三相电路的特点，着重讨论三相负载的连接使用问题。三相正弦交流电路，简称三相制。三相电源由有效值相等、频率相同而相位互差120的3个正弦电压源按一定方式连接起来供电的体系。27ppt课件三相电源是由三相交流发电机产生的。如图为三相交流发电机的示意图，它主要由定子和转子组成。定子铁芯中嵌放了AX、BY、CZ三个相同的对称线圈。这里所说的“相同”和“对称”是指三个线圈在尺寸、匝数和绕法上完全相同，空间上彼此相隔120的电角度。三相绕组始端分别用A、B、C表示，末端用X、Y、Z表示，三相交流发电机的示意图及电动势的正方向称为A相、B相、C相，颜色一般用黄色、绿色、红色表示。1三相电源的产生28ppt课件转子是电磁铁，其磁极表面的磁场按正弦规律分布。当转子在原动机的带动下以角速度作逆时针匀速转动时，则定子的每相绕组依次切割磁力线，其中产生频率相同、幅值（或有效值）相等的正弦电动势。电动势的参考方向选定为从绕组的末端指向始端。29ppt课件当N极的轴线正转到A处时，A相的电动势达到正的幅值；经过120后，N极轴线转到B处，B相的电动势达到正的幅值；同理，再由此经过120后，C相的电动势达到正的幅值，其波形如图3-2（a）所示。所以，比在相位上超前120，比在相位上超前120，比在相位上又超前120。如果以A相为参考，则可得出30ppt课件 将将三三相相电电源源的的尾尾端端X、Y、Z连连在在一一起起，首首端端A、B、C引引出出作作输输出出线线，这这种种连连接接称称为为三三相相电电源源的的星星形形连连接接，也也称称Y形形连连接接，常常用用“Y”标标记记，如如图图3-3（a）所示。）所示。2三相绕组的连接三相交流发电机所发出的三相电必须采取适当的连接方法才能发挥三相交流电的功效，于三相交流发电机所发出的三相电必须采取适当的连接方法才能发挥三相交流电的功效，于是三相发电机的绕组有星形连接和三角形连接是三相发电机的绕组有星形连接和三角形连接2种连接方法。目前大型发电机通常采用星形种连接方法。目前大型发电机通常采用星形连接连接（1）星形连接星形连接31ppt课件 从首端从首端A、B、C引出的输电线叫做端线或相线，俗称引出的输电线叫做端线或相线，俗称火线。有时为了简便，常常只画出火线。有时为了简便，常常只画出4根输电线表示相序，根输电线表示相序，如图如图3-3（b）所示。）所示。32ppt课件三相四线制可输送三相四线制可输送2种电压，一种是相线与中线之间的电压，种电压，一种是相线与中线之间的电压，称为相电压，称为相电压，另一种是相线与相线之间的电压，称为线电压另一种是相线与相线之间的电压，称为线电压规定线电压的方向是由规定线电压的方向是由A线指向线指向B线，线，B线指向线指向C线，线，C线指线指向向A线。线。用相量形式表示为 33ppt课件 将将对对称称三三相相电电源源中中的的3个个绕绕组组按按相相序序依依次次连连接接，由由3个个连连接接点点引引出出3条条端端线线，这这样样的的连连接接方方式式称称为为三三角角形形连连接接，常常用用“”标记。三角形连接是三相三线制供电。标记。三角形连接是三相三线制供电。（2）三角形连接34ppt课件三相电源作三角形连接时，线电压等于相电压，即 或 35ppt课件 三相负载的星形联接是指把三相负载的一端连接在一起，它常与三相负载的星形联接是指把三相负载的一端连接在一起，它常与三相电源的中线联接；把三相负载的另一端分别与三相电源的三根相三相电源的中线联接；把三相负载的另一端分别与三相电源的三根相线联接。线联接。2.4.2三相负载 接在三相电源上的负载统称为三相负载。通常把各相负载相同的接在三相电源上的负载统称为三相负载。通常把各相负载相同的三相负载叫做对称三相负载，如三相电动机和大功率三相电炉等。如三相负载叫做对称三相负载，如三相电动机和大功率三相电炉等。如果各相负载不同，就叫不对称三相负载，如照明电路中的负载。果各相负载不同，就叫不对称三相负载，如照明电路中的负载。1三相负载的星形连接三相负载的星形连接36ppt课件 在三相四线制电路中，每相负载两端的电压叫做在三相四线制电路中，每相负载两端的电压叫做负载负载的相电压的相电压，用，用 表示，其正方向规定为由相线指向负表示，其正方向规定为由相线指向负载的中性点，即相线指向中线。载的中性点，即相线指向中线。若忽略输电线电阻上的电压降，由图可以看出，负载若忽略输电线电阻上的电压降，由图可以看出，负载的相电压等于电源的相电压，则电源的线电压等于负的相电压等于电源的相电压，则电源的线电压等于负载相电压的载相电压的 倍，即倍，即负载的相电压负载的相电压37ppt课件 在三相电路中，流过每相负载的电流叫在三相电路中，流过每相负载的电流叫相电流相电流，正方向与相，正方向与相电压方向相同；流过每根相线的电流叫电压方向相同；流过每根相线的电流叫线电流线电流，正方向规定由，正方向规定由电源流向负载，工程上通称的三相电流，若无特别说明，都是电源流向负载，工程上通称的三相电流，若无特别说明，都是指线电流的有效值；流过中线的电流称为指线电流的有效值；流过中线的电流称为中线电流中线电流，正方向规，正方向规定为由负载中点流向电源中点，如下图所示。定为由负载中点流向电源中点，如下图所示。相电流、线电流、中线电流相电流、线电流、中线电流38ppt课件 三相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的联接方三相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的联接方式，称为三相负载的三角形联接，如下图所示。式，称为三相负载的三角形联接，如下图所示。三相负载作三角形联接时，不论负载是否对称，三相负载作三角形联接时，不论负载是否对称，各各相负载所承受的相电压就是对称的电源线电压相负载所承受的相电压就是对称的电源线电压，即，即 2三相负载的三角形联接39ppt课件3三相电路的功率在三相交流电路中，三相负载消耗的总功率为各相负载消耗功率之和，即在对称三相电路中，各相电压、相电流的有效值相等，功率因数也相等 在实际工作中，测量线电流比测量相电流要方便些（指形连接的负载），因此，三相功率的计算式通常用线电流和线电压来表示。40ppt课件当三相负载作星形联接时有当三相负载作星形联接时有故故当三相负载作三角形联接时有当三相负载作三角形联接时有所以所以因此三相负载不论作星形还是三角形联接，总有功功率公式可以统一写成因此三相负载不论作星形还是三角形联接，总有功功率公式可以统一写成41ppt课件同理可得三相对称负载的同理可得三相对称负载的无功功率和视在功率无功功率和视在功率的计算公式为的计算公式为三相对称电路中三相对称电路中有功功率有功功率P、无功功率、无功功率Q和视在功率和视在功率S三者之间的关系三者之间的关系为为如下图所示。如下图所示。三相对称电路有功功三相对称电路有功功率、无功率、无功功率和视在功率的关功率和视在功率的关系系42ppt课件电能作为当今社会最重要的能源之一，它以各种各样的形式造福于人类，不仅从根本上改变了当今人类的物质生活，更为人类的未来文明铺就了坚实的道路。在电力与人类生活越来越密不可分的今天，清晰地了解电，掌握安全用电的相关知识是非常有必要的。2.5 安全用电技术2.5.1 电力系统简介电由发电厂发出，通过输电和配电将其送给用户使用。输电和配电设施都包括变电站、线路等设备。所有输电设备连接起来组成输电网，也称为输电系统。从输电网到用户之间的配电设备组成的网络称为配电网，也称配电系统。输电系统和配电系统再加上发电厂和用电设备统称为电力系统。输电网和配电网统称为电网，是电力系统的重要组成部分。43ppt课件1 1 发电发电 电能的生产主要来自各种类型的发电厂，发电能的生产主要来自各种类型的发电厂，发电方式多种多样电方式多种多样 常见的触电情况主要：常见的触电情况主要：1、火力发电、火力发电 2、水力发电、水力发电 3、核能发电、核能发电 4、太阳能发电、太阳能发电 5、风力发电、风力发电 44ppt课件输电输电是指从发电厂向消费电能地区输送大量电输电是指从发电厂向消费电能地区输送大量电力的主干渠道，或者不同电网之间互送电力的力的主干渠道，或者不同电网之间互送电力的联络渠道。联络渠道。我国目前常用的高压输电电压等级有我国目前常用的高压输电电压等级有110kV、220kV、330kV以及以及500kV等几种。等几种。目前采用的送电线路有两种：一种是电力电缆，另一种是最常见的架空线路 245ppt课件3 配电配电是在消费电能地区内将电力分配至用户的手段，直接配电是在消费电能地区内将电力分配至用户的手段，直接为用户服务。配电可以是将电力分配到城市、郊区、乡镇为用户服务。配电可以是将电力分配到城市、郊区、乡镇和农村，也可以是分配和供给农业、工业、商业、居民住和农村，也可以是分配和供给农业、工业、商业、居民住宅以及特殊需要的用电。宅以及特殊需要的用电。常用的配电电压有常用的配电电压有6l0kV高压与高压与220/380V低压低压2种种 46ppt课件l所所谓谓安安全全用用电电，是是指指电电气气工工作作人人员员及及其其他他人人员员在在既既定定的的环环境境条条件件下下，采采取取必必要要的的措措施施和和手手段段，在在保保证证人人身身及及设设备备安安全全的的前前提下，正确使用电力。提下，正确使用电力。1 安全用电注意事项l家中配备一些必要的电工器具家中配备一些必要的电工器具 l不可用铜丝或铁丝代替保险丝不可用铜丝或铁丝代替保险丝l检查和修理电器时，必须先断开电源检查和修理电器时，必须先断开电源l当配电设备不能满足电器容量要求时，应予以更换、改造当配电设备不能满足电器容量要求时，应予以更换、改造。l发现电源线破损或金属外露时，应立即更换或用带黏性的绝缘黑胶布发现电源线破损或金属外露时，应立即更换或用带黏性的绝缘黑胶布或塑料带加以包扎。或塑料带加以包扎。l当电器或电线发生火灾时，应先断开电源再灭火当电器或电线发生火灾时，应先断开电源再灭火 2.5.2 安全用电47ppt课件触电当人体触及带电体时，电流通过人体，这就叫触电。电流通当人体触及带电体时，电流通过人体，这就叫触电。电流通过人体时，会对人的身体和内部组织造成不同程度的损伤，过人体时，会对人的身体和内部组织造成不同程度的损伤，这种损伤分电伤和电击两种。这种损伤分电伤和电击两种。电伤是指电流对人体外部造成的局部损伤。电伤从外观电伤是指电流对人体外部造成的局部损伤。电伤从外观看一般有电弧烧伤、电的烙印和熔化的金属渗入皮肤（称皮看一般有电弧烧伤、电的烙印和熔化的金属渗入皮肤（称皮肤金属化）等伤害。肤金属化）等伤害。电击是指电流通过人体时，使人的内部组织受到较为严电击是指电流通过人体时，使人的内部组织受到较为严重的损伤。电击会使人觉得全身发热、发麻，肌肉发生不由重的损伤。电击会使人觉得全身发热、发麻，肌肉发生不由自主的抽搐，逐渐失去知觉。自主的抽搐，逐渐失去知觉。248ppt课件 触电对人体的伤害程度，主要决定于通过人体的电流触电对人体的伤害程度，主要决定于通过人体的电流大小、频率、时间及触电者自身的身体状况等。大小、频率、时间及触电者自身的身体状况等。在工频电流下，在工频电流下，u能引起人体感觉的最小电流称为感知电流：一般成年男能引起人体感觉的最小电流称为感知电流：一般成年男性为性为1.1mA，成年女性为，成年女性为0.7mA。u人触电后能自主摆脱的最大电流称为摆脱电流。一般成人触电后能自主摆脱的最大电流称为摆脱电流。一般成年男性为年男性为10mA，成年女性为，成年女性为6mA。u在短时间内危及生命的最小电流称为致命电流，为在短时间内危及生命的最小电流称为致命电流，为3050mA。u我国规定安全电流为我国规定安全电流为30mA，并且通电时间不超过，并且通电时间不超过1s。49ppt课件人体站在地面而触及一根火线，电流通过人体、大地和电源中线人体站在地面而触及一根火线，电流通过人体、大地和电源中线或对地电容形成回路，称为单相触电，也非常危险，如图（或对地电容形成回路，称为单相触电，也非常危险，如图（a a）所）所示。示。人体同时触及两根火线，承受线电压的作用，电流由一根火线经人体同时触及两根火线，承受线电压的作用，电流由一根火线经人体到另一根火线的触电称为两相触电，是最危险的一种，如图人体到另一根火线的触电称为两相触电，是最危险的一种，如图（b b）所示。）所示。某些电气设备火线接触外壳短路接地或带电导线直接触地时，人某些电气设备火线接触外壳短路接地或带电导线直接触地时，人体虽没有接触带电设备外壳或带电导线，但跨步行走在电位分布体虽没有接触带电设备外壳或带电导线，但跨步行走在电位分布曲线的范围内而造成的触电，称为跨步触电或跨步电压触电，如曲线的范围内而造成的触电，称为跨步触电或跨步电压触电，如图（图（c c）所示。）所示。（a）单相触电）单相触电（b）两相触电）两相触电（c）跨步电压触电）跨步电压触电 触电方式350ppt课件使用安全电压使用安全电压绝缘保护绝缘保护漏电保护器漏电保护器接零或接地接零或接地4防范措施51ppt课件电气上所谓的电气上所谓的“地地”指电位等于零的地方。用接地线把电气指电位等于零的地方。用接地线把电气设备的某些部分与接地体进行可靠而又符合技术要求的电气设备的某些部分与接地体进行可靠而又符合技术要求的电气连接，称为接地，如电动机、变压器和开关设备的金属外壳连接，称为接地，如电动机、变压器和开关设备的金属外壳接地。接地。在电力系统中应用较多的有在电力系统中应用较多的有:工作接地工作接地保护接地保护接地保护接零保护接零重复接地重复接地接零和接地接零和接地2.5.352ppt课件 电力系统由于运行和安全的需要，将中性点接地的方式称为工作电力系统由于运行和安全的需要，将中性点接地的方式称为工作接地，如图所示。当一相出现接地故障时，由于接近单相短路，接地接地，如图所示。当一相出现接地故障时，由于接近单相短路，接地电流较大，保护装置动作迅速，这时会立即切断故障设备。由于火线电流较大，保护装置动作迅速，这时会立即切断故障设备。由于火线对地为相电压，因而降低了电气设备对地的绝缘水平。工作接地时，对地为相电压，因而降低了电气设备对地的绝缘水平。工作接地时，触电电压接近相电压（触电电压接近相电压（220V），有人身危险。），有人身危险。工作接地工作接地工作接地工作接地253ppt课件 把电气设备的金属外壳用导线单独与电源中线相连的方式把电气设备的金属外壳用导线单独与电源中线相连的方式称为保护接零。保护接零适用于电压低于称为保护接零。保护接零适用于电压低于lkVlkV且电源中点接地的且电源中点接地的三相四线制供电线路。保护接零后，一旦电气设备的某相绝缘三相四线制供电线路。保护接零后，一旦电气设备的某相绝缘损坏且碰壳时，就会造成该相短路，这时就会立即把熔丝熔断损坏且碰壳时，就会造成该相短路，这时就会立即把熔丝熔断或使其他保护装置动作，因而自动切断电源，避免触电事故的或使其他保护装置动作，因而自动切断电源，避免触电事故的发生。发生。家用电器等单相负载的外壳，用接零导线接到电源线三家用电器等单相负载的外壳，用接零导线接到电源线三脚插头中央的长而粗的插脚上，使用时通过插座与中线单独脚插头中央的长而粗的插脚上，使用时通过插座与中线单独相连，如图所示。相连，如图所示。保护接零保护接零354ppt课件保护接零示意图保护接零示意图 55ppt课件 绝不允许把用电器的外壳直接与用电器的零线相绝不允许把用电器的外壳直接与用电器的零线相连，这样不仅不能起到保护作用，还可能引起触电事连，这样不仅不能起到保护作用，还可能引起触电事故，如图所示的是几种错误的接零方法。故，如图所示的是几种错误的接零方法。单相用电器错误的保护接零的方式单相用电器错误的保护接零的方式 56ppt课件 在图（在图（a a）和图（）和图（b b）中，一旦中线因故断开，用电）中，一旦中线因故断开，用电器外壳将带电，这是非常极为危险的。图（器外壳将带电，这是非常极为危险的。图（c c）中，一旦）中，一旦插座或接线板上的火线与零线接反，当用电器正常工作插座或接线板上的火线与零线接反，当用电器正常工作时，外壳也带电，就有触电危险，也是绝不允许的。单时，外壳也带电，就有触电危险，也是绝不允许的。单相用电器正确的保护接零方式，如下图所示。相用电器正确的保护接零方式，如下图所示。单相用电器正确的保护接零方式单相用电器正确的保护接零方式 57ppt课件 采用保护接零电网中，中性线必须按规定重复接地，采用保护接零电网中，中性线必须按规定重复接地，如下图所示，以免在中性线断线情况下，电工设备接零如下图所示，以免在中性线断线情况下，电工设备接零外壳可能发生的带电危险外壳可能发生的带电危险 重复接地重复接地重复接地重复接地458ppt课件 如果无重复接地，当零线发生意外断线时，断线如果无重复接地，当零线发生意外断线时，断线后面任一设备均会因绝缘损坏而使外壳带电，这一电后面任一设备均会因绝缘损坏而使外壳带电，这一电压通过中性线引到所有接零设备的外壳，操作人员接压通过中性线引到所有接零设备的外壳，操作人员接触任一设备的外壳，都会存在危险。触任一设备的外壳，都会存在危险。重复接地一般布置在容量较大的用电设备、线路重复接地一般布置在容量较大的用电设备、线路的分支、曲线终点等处。的分支、曲线终点等处。59ppt课件 把电气设备的金属外壳用电阻很小的导线和埋在地中把电气设备的金属外壳用电阻很小的导线和埋在地中的接地装置可靠联接的方式称为保护接地，用于中性点不接的接地装置可靠联接的方式称为保护接地，用于中性点不接地的低压系统中，图（地的低压系统中，图（a）所示为电动机的保护接地。）所示为电动机的保护接地。电气设备采用保护接地后，即使带电导体因绝缘损坏且电气设备采用保护接地后，即使带电导体因绝缘损坏且碰壳，人体触及带电的外壳时，由于人体相当于与接地电阻碰壳，人体触及带电的外壳时，由于人体相当于与接地电阻并联，而人体电阻远大于接地电阻，因此通过人体的电流就并联，而人体电阻远大于接地电阻，因此通过人体的电流就微乎其微，保证了人身的安全，如图（微乎其微，保证了人身的安全，如图（b）所示。保护接地）所示。保护接地通常适用于电压低于通常适用于电压低于1kV的三相三线制供电线路或电压高于的三相三线制供电线路或电压高于1kV的电力网中。的电力网中。保护接地保护接地560ppt课件 在上图所示的中性点不接地的系统中，当一相接地时，在上图所示的中性点不接地的系统中，当一相接地时，会使另外两相的对地电压升高到线电压。人体若触到另外两会使另外两相的对地电压升高到线电压。人体若触到另外两相时，触电电压接近线电压（相时，触电电压接近线电压（380V380V），人身危险更大。），人身危险更大。保护接地保护接地61ppt课件保护接地示意图保护接地示意图 62ppt课件在同一供电线路上，不允许一部分电气设备保护接在同一供电线路上，不允许一部分电气设备保护接地，另一部分电气设备保护接零，如图所示。因为地，另一部分电气设备保护接零，如图所示。因为当接地电气设备绝缘损坏使外壳带电时，若熔丝未当接地电气设备绝缘损坏使外壳带电时，若熔丝未能熔断，此时就有电流由接地电极经大地回到电源，能熔断，此时就有电流由接地电极经大地回到电源，形成闭合电路。由于电流在大地中是流散的，只有形成闭合电路。由于电流在大地中是流散的，只有在接地电极附近才有电阻值和较大的电压降，这样在接地电极附近才有电阻值和较大的电压降，这样使所有接中线的电气设备外壳与大地的零电位之间使所有接中线的电气设备外壳与大地的零电位之间都存在一个较大的对地电压，站在地面上的人体若都存在一个较大的对地电压，站在地面上的人体若触及这些设备，就可能引起触电。如果有人同时触触及这些设备，就可能引起触电。如果有人同时触到接地设备外壳和接零设备外壳，人体将承受电源到接地设备外壳和接零设备外壳，人体将承受电源的相电压，这是非常危险的的相电压，这是非常危险的。63ppt课件同一供电线路上不允许部分电气设备保护接同一供电线路上不允许部分电气设备保护接地另一部分设备保护接零地另一部分设备保护接零 64ppt课件1.1.静电防护静电防护:首先应设法不产生静电首先应设法不产生静电;其次是产生了静电，应设法使静电的积累不超其次是产生了静电，应设法使静电的积累不超过安全限度，其方法有泄漏法和中和法等过安全限度，其方法有泄漏法和中和法等2.2.电气防火、防爆电气防火、防爆:首先切断电源。注意拉闸时最好用绝缘工具；首先切断电源。注意拉闸时最好用绝缘工具；来不及切断电源时或在不准断电的场合，可采用不导电的灭火剂带电来不及切断电源时或在不准断电的场合，可采用不导电的灭火剂带电灭火。若用普通水枪灭火，最好穿上绝缘套靴。灭火。若用普通水枪灭火，最好穿上绝缘套靴。3.3.防雷保护：防雷保护：如有强雷鸣闪电时最好不要外出，如果外出，最好乘坐具有完整金如有强雷鸣闪电时最好不要外出，如果外出，最好乘坐具有完整金属车厢的车辆；不要骑自行车和摩托车；属车厢的车辆；不要骑自行车和摩托车；如在野外，应该以装有避雷针的、钢架的或钢筋混凝土的建筑物作如在野外，应该以装有避雷针的、钢架的或钢筋混凝土的建筑物作为避雷场所。为避雷场所。没有掩蔽所时，不能停留在山顶等制高点场所，不要靠近空旷地带没有掩蔽所时，不能停留在山顶等制高点场所，不要靠近空旷地带或山顶上的孤树，不要呆在开阔的水域和小船上等等。或山顶上的孤树，不要呆在开阔的水域和小船上等等。不要使用设有外接天线的收音机和电视机，不要接打电话和手机。不要使用设有外接天线的收音机和电视机，不要接打电话和手机。静电防护和电气防火、防爆、防雷及急救常识静电防护和电气防火、防爆、防雷及急救常识2.5.465ppt课件 当发生触电时，应迅速将触电者撤离电源，除及时拨打急当发生触电时，应迅速将触电者撤离电源，除及时拨打急救电话外，还应进行必要的现场诊断和抢救，现场诊断的方法救电话外，还应进行必要的现场诊断和抢救，现场诊断的方法如图所示如图所示“看看”，即看一看触电者的胸部腹部有无起伏动作；，即看一看触电者的胸部腹部有无起伏动作；“听听”，即听一听触电者心脏跳动情况及呼吸声响；，即听一听触电者心脏跳动情况及呼吸声响；“摸摸”，即摸一摸触电者颈动脉有无搏动，即摸一摸触电者颈动脉有无搏动。触电现场的诊断方法触电现场的诊断方法 4急救常识急救常识66ppt课件 当触电者呼吸停止，但心脏还跳动时，应采用口对口当触电者呼吸停止，但心脏还跳动时，应采用口对口人工呼吸抢救法，如图所示。人工呼吸抢救法，如图所示。口对口人工呼吸抢救法口对口人工呼吸抢救法 67ppt课件 当触电者虽有呼吸但心脏停止，应采用人工胸外当触电者虽有呼吸但心脏停止，应采用人工胸外挤压抢救法，如图所示。挤压抢救法，如图所示。人工胸外积压抢救法人工胸外积压抢救法 68ppt课件 当触电者伤势严重，呼吸和心跳都停止，或瞳孔开始当触电者伤势严重，呼吸和心跳都停止，或瞳孔开始放大，应同时采用放大，应同时采用“口对口人工呼吸口对口人工呼吸”和和“人工胸外挤压人工胸外挤压”抢救法，如图所示。抢救法，如图所示。呼吸和心跳都停止的抢救方法呼吸和心跳都停止的抢救方法 69ppt课件 发现有人触电时首先要及时让触电者脱离电源，再进行发现有人触电时首先要及时让触电者脱离电源，再进行正确的现场诊断和抢救。若触电者呼吸停止，心脏不跳动，正确的现场诊断和抢救。若触电者呼吸停止，心脏不跳动，而没有其他致命的外伤，只能认为是假死，必须立即进行抢而没有其他致命的外伤，只能认为是假死，必须立即进行抢救，不许间断抢救。救，不许间断抢救。在触电现场进行抢救时，还需注意：在触电现场进行抢救时，还需注意：70ppt课件将触电人员身上妨害呼吸的衣服全部解开，越快越好；将触电人员身上妨害呼吸的衣服全部解开，越快越好；迅速将口中的假牙或食物取出，如图（迅速将口中的假牙或食物取出，如图（a a）所示；）所示；如果触电者牙紧闭，须使其口张开，把下颚抬起，将两手四如果触电者牙紧闭，须使其口张开，把下颚抬起，将两手四指托在下颚背后外，用力慢慢往前移动，使下牙移到上牙前，指托在下颚背后外，用力慢慢往前移动，使下牙移到上牙前，如图（如图（b b）所示；）所示；（a）清除口腔杂物）清除口腔杂物（b）舌根抬气通道）舌根抬气通道 71ppt课件4.4.在现场抢救中，不能打强心针，也不能泼冷水在现场抢救中，不能打强心针，也不能泼冷水 触电现场的注意事项触电现场的注意事项 72ppt课件2.6 三相电路负载的连接三相电路负载的连接（1）巩固理解RLC串联电路的阻抗特性以及电路发生谐振的条件和特点。（2）掌握电路品质因数Q的物理意义，学习品质因数的测定方法。（3）学习用实验方法测试RLC串联电路的频率特性。1实验目的（1）测量RLC串联电路的阻抗特性。按图2-17接好线路，接通信号发生器电源。调节信号源，使输出电压的有效值为2V，频率为1kHZ的正弦信号，用交流毫伏表测电压大小。保持交流信号源的幅值不变，改变其频率（120kHz），分别测量RLC上的电压、电流数值，并根据所测结果计算在不同频率下的电阻、感抗、容抗的数值，记录于表2-1中。73ppt课件（2）测量RLC串联电路的谐振特性 连续改变信号发生器输出电压的频率，当I最大时，信号源输出电压的频率即为谐振频率f0。确定谐振频率f0后，使频率相对f0分别增大和减小，取不同的频率点，用毫伏表分别测得对应的UR、UL、UC，并计算Q值，填入表2-2中。为使电流频率特性曲线中间突出部分的测绘更准确，可在f0附近多取几个点。用示波器观察在不同频率下输入电压与电流的相位关系。（电阻上的电压波形即为电流波形）。（3）改变电阻值，重复实验步骤（1）和（2），观察品质因数的变化。数据填入表2-3。74ppt课件1实训目的2.7 实训实训 简单照明电路的装接简单照明电路的装接 熟悉常用照明灯具，掌握其接线方法。熟悉常用照明灯具，掌握其接线方法。了解单项电度表的用途，掌握单项电度表的接线方法。了解单项电度表的用途，掌握单项电度表的接线方法。掌握开关、插座的安装方法。掌握开关、插座的安装方法。75ppt课件2原理说明单相交流电度表简称单相电度表，主要用于记录电流通过用户电路时做了多少电功，即用电设备消耗了多少电能，根据表中所记录的数据，用户合理地支付电费。单相电度表是利用电磁感应原理制成的，只能用于交流电路。单相电度表的外形如图2-35所示。图2-35单相电度表的外形76ppt课件3主要器件设备常用灯具、灯座、插座、开关各1套万用表、单相电度表各1只熔断器2只木制工作台1块电工工具 1套导线1卷77ppt课件4实训内容单相电度表有专门的接线盒。接线盒内设有单相电度表有专门的接线盒。接线盒内设有4个端子，从左个端子，从左至右按至右按1、2、3、4编号，配线时只需按编号，配线时只需按l、3端接电源，端接电源，2、4端接负载即可（少数也有端接负载即可（少数也有l、2端接电源，端接电源，3、4端接负载的，端接负载的，接线时要参看电度表的接线图）。在接负载前，必须在单相接线时要参看电度表的接线图）。在接负载前，必须在单相电度表电度表2、4端的相线和零线上安装熔断器。端的相线和零线上安装熔断器。图2-38挂线盒和灯座的安装78ppt课件1实验目的2.8 2.8 实验实验2 2 功率因数的提高功率因数的提高（1）进）进步理解交流电路中电压、电流的相量关系。步理解交流电路中电压、电流的相量关系。（2）学习感性负载电路提高功率因数的方法。）学习感性负载电路提高功率因数的方法。（3）进）进步熟悉日光灯的工作原理。步熟悉日光灯的工作原理。（4）学习交流电压表、电流表、功率表的使用。）学习交流电压表、电流表、功率表的使用。79ppt课件2原理说明日光灯的工作原理前面已经叙述。日光灯工作时，灯管可以认为是一电阻负载，镇流器可以认为是一个电感量较大的感性负载，两者串联构成一个R、L串联电路。日光灯工作时的整个电路可用图2-73等效串联电路来表示。因电路中所消耗的功率：，故测出P、U、I后，即可求出电路的功率因数cos值。图2-72 日光灯电路 图2-73 日光灯等效串联电路80ppt课件3主要器件设备（1）日光灯电路板1套（2）交流电压表1台（3）交流电流表1台（4）电流插口3只（5）单相功率表1台（6）电容若干81ppt课件4实验内容（1）按图2-74接好线路，合上电源开关S1，断开S2，接通电源，观察日光灯的启动过程。图2-74日光灯并联电容电路（2）测量日光灯电路的端电压U、灯管两端电压UR、镇流器两端电压URL、电路电流I即日光灯电流IRL和电路总功率P、日光灯功率PR和镇流器功率PRL，并计算功率因数cos，将数据填入表2-4。图2-74 日光灯并联电容电路82ppt课件（3）合上开关S2，将日光灯电路两端并联电容C。逐渐加大电容量，每改变一次电容量，都要测量端电压U、电路电流I、日光灯电流IRL电容器电流IC和电路总功率P。将测量数据填入表2-5。电电 容容测测 量量 数数 据据计计 算算 F FU U/V/VL/RL/RI/I/A AL L/RL/RLI IRLRL/A/AI IC C/A/AP P/W/WCOSCOS 1 12 23 34 45 56 683ppt课件2.9 三相电路负载的连接三相电路负载的连接 掌握三相负载的正确连接方法。进一步了解三相电路中相电压与线电压、相电流与线电流的关系。了解三相四线制电路中中线的作用。1实验目的负载的星形连接（a）将灯泡负载作对称星形连接，按图3-13接好线路，检查无误后合上电源开关。（b）测量图3-13所示电路中有中线和无中线时的各电量，将测量得到的数据填入表3-2中。（c）将灯泡负载作不对称星形连接，按图3-14连接线路，检查无误后合上电源开关。测量不对称负载有中线和无中线时的各电量，将测量得到的数据填入表3-2中。84ppt课件图3-13三相对称负载星形连接图3-14三相不对称负载星形连接85ppt课件负载三角形连接（a）按图3-15连接线路，应注意电源电压仍然为380V，因此需每相两灯泡串联。（b）测量对称负载时的各电量，将测量得到的数据填入表3-3中。（c）将c、z之间的灯泡去掉，如图3-16所示，测量不对称负载时的各电量，将测量得到的数据填入表3-3中。图3-15对称负载三角形连接图3-16不对称负载三角形连接86ppt课件2.10 三相功率的测量三相功率的测量1实验目的 学习应用三表法和两表法测量三相电路的有功功率。进一步熟悉功率表的使用方法。对称负载作星形连接，电源线电压为380V，用三表法测量带中线时三相对称负载总功率，如图3-17（a）所示，将数据填入表3-4中。对称负载星形连接，去掉中线，用两表法测量总功率，如图3-18所示，将数据填入表3-4中。负载作三角形连接，电源电压为380V，分别用三表法和两表法测负载对称与不对称时的总功率，如图3-17（b）和图3-18所示，将数据填入表3-4中。2实验内容87ppt课件 图3-17 用三表法测量三相功率图3-18 用两表法测量三相功率88ppt课件