電路基本知識.doc

一、電路基本知識1、支路：每一個元件就是一條支路串聯(lián)的元件我們視它為一條支路流入等于流出的電流的支路。2、節(jié)點：支路與支路的連接點兩條以上的支路的連接點廣義節(jié)點（任意閉合面）3、網(wǎng)孔：其內(nèi)部不包含任何支路的回路網(wǎng)孔一定是回路但不回路不一定是網(wǎng)孔。4基爾霍夫電流定律（KCL）：對于任意一個集中參數(shù)電路中的任意一個結(jié)點或閉合面，在任何時刻通過該結(jié)點或閉合面的所有支路電流代數(shù)和等于零。 I3 直流的情況下則有：I入=I出 I4 如圖一：I2+I4=I1+I3+I5 I2 I1 I5 圖一 I3 I3 I4 I2 I4 I2 I5 I1 I5 I1 如圖二：I4+ I2=I1 +I5 5、基爾霍夫電壓定律：對于任意一個集中參數(shù)電路中的任意一個回路，在任何時刻，沿該回路的所有支路電壓代數(shù)和等于零。（在一瞬間沿電路中的任一回路繞行一周，在該回路上電動勢之和恒等于各電阻上的電壓降之和。即：E=U電壓降）對于電壓或電流的參考方向與回路繞行方向相同時取正號，反之取負號。 U1+U2=U3+U4并未構(gòu)成回路的有： Uab=U1-U2 U1= Uab+U2 由此可見：電路中ab兩點的電壓Uab等于以a為原點，b為終點，沿任意路徑繞行方向上各段電壓的代數(shù)和。其中ab可以是某一元件或之路上的兩端，也可以是電路中的任意兩點。6、凡是隨時間按正弦規(guī)律變化的電壓、電流或電動勢都叫正弦交流電。7、只要方向不隨時間變化的電壓、電流、電動勢都成為直流電。 i i i I I I t t t 直流電 交流電 脈沖電 7、正弦交流電包含三個要素：頻率、幅值、和初相位。周期T：變化一周所需的時間 相互間的關(guān)系：頻率f：每秒變化的次數(shù) f= 角頻率：每秒變化的弧度 8、節(jié)點電位法：在電路中任選一個節(jié)點，設其電位為零，此點稱為參考點。其他各節(jié)點對參考點的電壓，便是該結(jié)點的電位。 9、支路電流法：先將各節(jié)點用字母標上，判定各支路元件的電流方向（若無電流可假設在總電流兩端加上電壓）按電流方向，自左往右將各元件節(jié)點，分支逐一畫出來，加工整理即可。10、電路簡化原則及方法：無電流的支路除去電勢相等的各點合并理想導線可任意長短理想電流表電阻為零，理想電壓表電阻無窮大電壓穩(wěn)定時電容器可以認為短路。11、歐姆定律：并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個支路的電阻當電路中任何一個電阻的阻值增大時，電路的總電阻增大，反之則小。12、支路法加歐姆定律計算舉例：如圖所示電路中R1=2R2電路兩端電壓恒定，當K斷開時，電流表讀數(shù)為0.5A，電壓表的示數(shù)為4V；則當K閉合時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為多少？ 如圖分析：當開斷開時，電壓表電阻視為無窮大，屬兩個電阻串聯(lián)電路。電流表讀數(shù)即為總電流I總=0.5AR2=8 R1=2 R2=28=16當K閉合時屬兩個電阻并聯(lián)，電路簡化為：則R1R2故電流表讀數(shù)為0； U=I總（）=0.5A（）=12V，故電壓表讀數(shù)為12V。二、礦井供電系統(tǒng)及井下供電安全知識1、礦井供電系統(tǒng)是指由礦井地面變電所、井下中央變電所、采區(qū)變電所、工作面配電點按一定方式相互連接起來的一個整體。2、礦井供電的基本要求：安全性可靠性技術(shù)合理性經(jīng)濟性。3、煤礦電壓等級：交流電：36V、127V、380V、660V、1140V、3300V、6000V、10000V、35000。直流電：250V、550V。4、為保證煤礦井下供電安全，煤礦安全規(guī)程對井下各級電壓等級進行如下規(guī)定：高壓不超過10000V低壓不超過1140V信號照明手持電器不超過127V控制線路電壓不超過36V。5、煤礦井下供電系統(tǒng)的三大保護：漏電保護、過流保護、保護接地。是保證井下供電安全的可靠措施。（1）電氣保護的類型：漏電保護：包括非選擇性漏電和選擇性漏電、漏電閉鎖。電流保護：包括短路保護、過流（過負荷）保護。保護接地：包括系統(tǒng)保護接地、局部接地、輔助接地。風電與瓦斯電閉鎖。單相斷線保護。電壓保護：包括欠壓保護、過電壓保護。綜合保護，有電動機綜合保護和煤電鉆（照明）綜合保護等。（2）、漏電保護：當電氣設備或?qū)Ь€的絕緣損壞或人體觸及一相帶電體時，電源和大地形成回路，有電流流過的現(xiàn)象稱為漏電。井下常見的漏電有集中性漏電或分散性漏電兩種。漏電的危害：人接觸到漏電的設備或電纜時會造成觸電傷亡事故；漏電回路中碰地碰殼的地方可能產(chǎn)生電火花，引起瓦斯煤塵爆炸；漏電回路上各點存在電位差，若電雷管引線兩端接觸不同電位兩點，可能使電雷管爆炸。電氣設備漏電時不及時切斷電源會擴大為短路故障，燒毀設備，引起火災。（3）、過流保護：是指流過電氣設備和電纜的電流超過了它的額定值。過流保護包括短路保護、過負荷保護和斷相保護。（4）、短路是指電流不經(jīng)負載，而是兩根或三根導線直接短接形成回路。井下中性點不接地的供電系統(tǒng)中分為三相短路和兩相短路。短路故障產(chǎn)生的原因：帶電檢修電氣設備；帶電搬遷電氣設備；誤接線、誤操作；受機械性破壞；線路與電氣設備絕緣被破壞；有雞爪子、羊尾巴、明接頭等嚴重隱患。（5）保護接地：6、電氣設備防爆知識（1）、隔爆電氣設備的類型（d）：隔爆電氣設備具有隔爆外殼的防爆電氣設備，該外殼能承受其內(nèi)部爆炸性氣體混合物引爆產(chǎn)生的爆炸壓力，又能防止爆炸產(chǎn)物穿出隔爆間隙點燃外殼周圍的爆炸性混合物。（2）、增安型電氣設備（c）：在正常運行條件下不會產(chǎn)生電弧、火花或者可能點燃爆炸性混合物的高溫設備結(jié)構(gòu)上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和認可的過載條件出現(xiàn)這些現(xiàn)象的電氣設備。（3）、本質(zhì)安全型電氣設備（i）：全部電路均為本質(zhì)安全電路的電氣設備。所謂本質(zhì)安全電路，是指在規(guī)定的試驗條件下，正常工作或規(guī)定的狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應均不能點燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路。7、防爆標志：隔爆型電氣設備的防爆標志為“Exdi”、本質(zhì)安全型標志為：“ExibI”。8、電氣設備失爆的事故的原因及預防：（1）隔爆電氣常見的失爆現(xiàn)象有隔爆外殼嚴重變形或出現(xiàn)裂縫，焊縫開焊，連接螺栓不齊全，絲扣損壞或擰入深度少于規(guī)定值，隔爆殼內(nèi)外有銹皮脫落，至使機械強度達不到耐爆性的要求。隔爆結(jié)合面嚴重銹蝕、機械劃傷、凹坑間隙過大，連接螺栓沒擰緊等，使接合面達不隔爆的要求。電纜進出線口沒有使用合格的密封圈和堵板，或者安裝不合格。在設備外殼內(nèi)隨意增加電氣元部件，使某些電氣設備的爬電距離和電氣間隙小于規(guī)定值，或絕緣損壞，銷弧裝置失效造成相間經(jīng)外殼弧光接地短路，使外殼被短路電弧燒穿面失爆。外殼內(nèi)兩個隔爆空腔由于接線柱、接線套管燒毀而連通，內(nèi)部爆炸時壓力形成疊加，導致外殼失爆。開關(guān)的聯(lián)鎖裝置不全、變形、損壞起不到聯(lián)鎖作業(yè)。隔爆的觀察窗松動、破裂或機械強度不符合規(guī)定。9、電氣設備失爆的的預防措施：搬運隔爆電氣要輕裝輕放保持良好的使用環(huán)境加強備用設備的管理必須嚴格檢查檢修設備使用要合理，保護要齊全備用品配件要齊全合格配備和使用專用工具，嚴格按規(guī)定操作。10、電纜的類型：鎧裝電纜、橡套電纜（普通型、阻燃型、屏蔽型）、塑料電纜。11、電纜的選擇與供電的可靠性、經(jīng)濟合理性、安全性為依據(jù)。（1）、電纜鋪設地點的水平差要與規(guī)定的電纜允許敷設水平差相適應。（2）、電纜應帶有供電保護接地用的足夠截面的導體。（3）、嚴禁采用鋁包電纜（4）、必須選用取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標志的阻燃電纜。（5）、電纜主線芯的截面應滿足供電負荷的要求。12、“三?！惫╇姟叭龑！惫╇姷淖饔茫和ㄟ^對掘進工作面局部通風機實行“三專”供電，保證供電的連續(xù)性、可靠性，可以不間斷地向掘進工作面通風。、風電閉鎖風電閉鎖是用控制局部通風機的電磁啟動器閉鎖掘進工作面電氣設備的供電，實現(xiàn)先通風后送電，風機停轉(zhuǎn)時，掘進工作面電源也同時被切斷。、瓦斯電閉鎖瓦斯電閉鎖由瓦斯探頭、監(jiān)控系統(tǒng)、斷電儀和高壓開關(guān)構(gòu)成。當瓦斯?jié)舛冗_到1%時，瓦斯監(jiān)控器發(fā)出報警；當瓦斯?jié)舛冗_到1.5%時，立即切斷掘進工作面的電源并閉鎖，以免因電火花、機械火花引起瓦斯爆炸。煤礦安全規(guī)程第138條規(guī)定：采掘工作面及其他作業(yè)地點風流中瓦斯?jié)舛冗_到1.0時，必須停止用電鉆打眼；爆破地點附近20m以內(nèi)風流中瓦斯?jié)舛冗_到1.0時，嚴禁爆破。采掘工作面及其他作業(yè)地點風流中、電動機或其開關(guān)安設地點附近20m以內(nèi)風流中的瓦斯?jié)舛冗_到1.5時，必須停止工作，切斷電源，撤出人員，進行處理。采掘工作面及其他巷道內(nèi)，體積大于0.5m的空間內(nèi)積聚的瓦斯?jié)舛冗_到2.0%時，附近20m內(nèi)必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進行處理。13、三無”、“四有”、“兩齊”、“三全”、“三堅持”的含義是什么?煤礦井下常見的各種電氣事故，主要有短路、漏電、過負荷、斷相、失爆和人身觸電等。煤礦井下供電如果能做到“三無”、“四有”、“兩齊”、“三全”、“三堅持”這幾項要求，上述各種電氣事故便可防止或不致擴大。 三無：即無“雞爪子”，無“羊尾巴”，無明接頭。這“三無”對防止短路、漏電和人身觸電事故是十分有效的措施。 四有：即有過電流和漏電保護裝置，有螺釘和彈簧墊圈，有密封圈和擋板，有接地裝置。這“四有”對防止短路、過負荷、漏電故障范圍的擴大，防止人身觸電、防止失爆是十分有效的。 兩齊：即電纜懸掛整齊，設備硐室清潔整齊。這“兩齊”是防止各種電纜引起的電氣事故、防止硐室內(nèi)電氣設備發(fā)生故障的有效措施。 三全：即防護裝置全，絕緣用具全，圖紙資料全。這“三全”是防止發(fā)生人身觸電等意外事故，加強電氣設備管理和電氣技術(shù)管理，正確指揮生產(chǎn)，防止各種電氣事故的重要措施。有了這“三全”，萬一發(fā)生電氣事故，也能正確、迅速地判斷和進行處理。 三堅持：即堅持使用檢漏繼電器，堅持使用煤電鉆、照明和信號綜合保護，堅持使用瓦斯電和風電閉鎖。只要做到“三堅持”