3、第三章三相交流電路和安全用電(環(huán))

1、第三章三相交流電路和安全用電1第三章第三章 三相交流電路和安全用電三相交流電路和安全用電 3-1 三相交流電源三相交流電源 3-2 三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)3-3 三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)3-4 三相負(fù)載的功率三相負(fù)載的功率3-6 安全用電安全用電23-1 三相交流電源三相交流電源一、三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生一、三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生二、三相電動(dòng)勢(shì)的表示二、三相電動(dòng)勢(shì)的表示三、三相交流電源的聯(lián)結(jié)三、三相交流電源的聯(lián)結(jié)3概述概述 目前世界上電力系統(tǒng)的供電方式，絕大多數(shù)采目前世界上電力系統(tǒng)的供電方式，絕大多數(shù)采用的是三相供電制。用的是三相供電制。 所謂三相制，是由所謂三相制，是由三個(gè)

2、幅值相等、頻率相同、相三個(gè)幅值相等、頻率相同、相位互差位互差120120o o的單相交流電源作為電源的供電體系，的單相交流電源作為電源的供電體系，簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱三相電源。稱三相電源。由三相電源構(gòu)成的電路，由三相電源構(gòu)成的電路，稱為三相交流稱為三相交流電路。電路。滿足以上關(guān)系的三相電源為對(duì)稱電源。滿足以上關(guān)系的三相電源為對(duì)稱電源。4一、三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生一、三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生U1U2V2W1V1W2SN定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子中放三個(gè)線圈（繞組）定子中放三個(gè)線圈（繞組）：U1 U2V1 V2W1 W2始端始端末端末端三線圈空間位置三線圈空間位置各差各差120o 轉(zhuǎn)子裝有磁極并以轉(zhuǎn)子裝有磁極并以 的速度

3、旋轉(zhuǎn)。三個(gè)的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。右手定則右手定則:當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),其產(chǎn)其產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁感線垂直穿過(guò)掌心生的感應(yīng)電流的磁感線垂直穿過(guò)掌心,大拇指指向?qū)Т竽粗钢赶驅(qū)w的運(yùn)動(dòng)方向體的運(yùn)動(dòng)方向,四指指向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向四指指向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向.5二、三相電動(dòng)勢(shì)的表示式二、三相電動(dòng)勢(shì)的表示式三相電動(dòng)勢(shì)的特征：三相電動(dòng)勢(shì)的特征：大小相等，頻率相同，相位互差大小相等，頻率相同，相位互差120。240sin120sinsin321tEetEetEemmm)120sin(tEm1. 三角函數(shù)式三角函數(shù)式 相序

4、：相序：三相交流電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)最大值的先后順序稱為三三相交流電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)最大值的先后順序稱為三相電源的相序。相電源的相序。上述三相電源的相序是：上述三相電源的相序是：123 61E2E3E2. 相量表示式及相互關(guān)系相量表示式及相互關(guān)系0321EEEEm 2e1e3e120120120Ot1201200321EEEEEE7三相四線三相四線制供電制供電火線（相線、端線）火線（相線、端線）:L1L2L3中線（零線、地線）：中線（零線、地線）：N三、三相交流電源的星形聯(lián)結(jié)三、三相交流電源的星形聯(lián)結(jié) 1. 聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式L1L3L2Ce（中線）中線）（火線）火線）（火線）火線）（火線）火線）3U2UU1U2

5、V2W1V1W2N1U332211EUEUEU8 2. 三相電源三相電源星形接法的兩組電壓星形接法的兩組電壓332211EUEUEU相電壓相電壓：火線對(duì)零線間的電壓?；鹁€對(duì)零線間的電壓。 有效值：有效值：UP120 120 120 1U2U3UL1L3L2Ce3U2UU1U2V2W1V1W2N1U1201200321PPPUUUUUUUP=E9L1L3L2Ce3U2UU1U2V2W1V1W2N1U133132232112UUUUUUUUU注意規(guī)定的注意規(guī)定的正方向正方向線電壓線電壓：火線間的電壓火線間的電壓有效值：有效值：LU31U12U23U321UUU相電壓相電壓：1030312112UU

6、UU30 330 33133123223UUUUUUUU 同同理：理：2U1U3U12U23U31U30 30 30 11線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式：線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式： 3PLUU2U1U3U12U23U31U30 30 30 30 3PLUU -為相電壓為相電壓 -為線電壓為線電壓LU PU當(dāng)相電壓對(duì)稱時(shí)，當(dāng)相電壓對(duì)稱時(shí)，線電壓也是對(duì)稱的。線電壓也是對(duì)稱的。12線電壓與相電壓的關(guān)系線電壓與相電壓的關(guān)系2U1U3U12U23U31U30 30 30 從相位上看：從相位上看：角超前于30112UU角超前于30223UU角超前于30331UU線電壓是相電壓的線電壓是相電壓的 倍，

7、線電壓超前所對(duì)倍，線電壓超前所對(duì)應(yīng)的相電壓應(yīng)的相電壓3030o o 。313在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級(jí)為在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級(jí)為V380 V220LPUU、14第三章第三章 三相交流電路和安全用電三相交流電路和安全用電 3-1 三相交流電源三相交流電源 3-2 三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)3-3 三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)3-4 三相負(fù)載的功率三相負(fù)載的功率3-6 安全用電安全用電15三相電源的負(fù)載包括三相電源的負(fù)載包括單相負(fù)載（如家用電器、實(shí)驗(yàn)儀器、電燈等）單相負(fù)載（如家用電器、實(shí)驗(yàn)儀器、電燈等）。16三相負(fù)載（如三相交流電動(dòng)機(jī)、

8、三相變壓器等）三相負(fù)載（如三相交流電動(dòng)機(jī)、三相變壓器等）。 * * 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生活用電多為三相四線制電工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生活用電多為三相四線制電 源提供。負(fù)載接入電源的原則，應(yīng)視其額定電源提供。負(fù)載接入電源的原則，應(yīng)視其額定電壓而定。壓而定。17如：額定電壓如：額定電壓220V220V的單相燈負(fù)載，應(yīng)接在相線與中的單相燈負(fù)載，應(yīng)接在相線與中性線之間；額定電壓性線之間；額定電壓380V380V的三相電動(dòng)機(jī)負(fù)載，應(yīng)接的三相電動(dòng)機(jī)負(fù)載，應(yīng)接在三根相線上。在三根相線上。 通常三相負(fù)載的連接方式有兩種：星形聯(lián)結(jié)通常三相負(fù)載的連接方式有兩種：星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)。和三角形聯(lián)結(jié)。L1L2電源電源L3N220V2

9、20V三三相相負(fù)負(fù)載載18星形聯(lián)結(jié)星形聯(lián)結(jié)L1L3L2 NZZZ3-2 三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)三角形聯(lián)結(jié)三角形聯(lián)結(jié)L1L3L2ZZZ三相負(fù)載的兩種接法三相負(fù)載的兩種接法:191I3I2INILI2LI1LI33UL1Z1Z3Z21UL32UNL2一、星形接法一、星形接法相電流相電流:流經(jīng)負(fù)載的電流流經(jīng)負(fù)載的電流 有效值：有效值：IP321 III、LLLIII321 、線電流：流經(jīng)相線上的電流線電流：流經(jīng)相線上的電流有效值：有效值：LI201I3I2ILI1NILI2LI33UL1Z1Z3Z21UL32UNL21I中線沒(méi)電阻11ZU2I22ZU3I33ZU321LLLIIILPI

10、I相電流相電流=線電流線電流* LPII NI中線電流中線電流211I3I2INILI2LI1LI33UL1Z1Z3Z21UL32UNL2解題思路：解題思路： 一般線電壓一般線電壓 為已知，然后根據(jù)電壓和負(fù)載求為已知，然后根據(jù)電壓和負(fù)載求電流。電流。LUZUIIUUUUPPLPLPL3二、負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法二、負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法221I2I3I0321IIIIN（中線電流為中線電流為0）3U1U2U2. 負(fù)載對(duì)稱，只要求電流、電壓大小時(shí)，僅算一相負(fù)載對(duì)稱，只要求電流、電壓大小時(shí)，僅算一相 有效值即可。有效值即可。1. 負(fù)載對(duì)稱時(shí)，只需計(jì)算一相。負(fù)載對(duì)稱時(shí)，只需計(jì)算一相。ZZ

11、ZZ321 如：如：LIZUI111則：則：240120133122IIIIIILL據(jù)此可直接得出另兩相電流：據(jù)此可直接得出另兩相電流：230321IIIIN)(321ZZZZ負(fù)載對(duì)稱時(shí)負(fù)載對(duì)稱時(shí)問(wèn)題及討論問(wèn)題及討論中線是否可中線是否可以取消？以取消？答：三相完全對(duì)稱時(shí)，中線可以取消。稱為答：三相完全對(duì)稱時(shí)，中線可以取消。稱為 三相三線制。三相三線制。3UL1ZZZ1UL32UNL2N24討論討論照明電路能否采用三相三線制照明電路能否采用三相三線制供電方式？供電方式？L1L3L2.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓N不加中線不加中線會(huì)不會(huì)出會(huì)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題現(xiàn)問(wèn)題?25 設(shè)線電壓為設(shè)線電壓為38

12、0V。L1相斷開(kāi)后，相斷開(kāi)后，L2、L3 兩相兩相串連，電壓串連，電壓U23 （380V）加在加在L2、L3負(fù)載上。如果負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對(duì)稱，則每相負(fù)兩相負(fù)載對(duì)稱，則每相負(fù)載上的電壓為載上的電壓為190V。問(wèn)題問(wèn)題1：若一樓全部斷開(kāi)，二、三樓仍然接通若一樓全部斷開(kāi)，二、三樓仍然接通, 情況如何情況如何?L1L3L2.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓分析：分析：結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。26 問(wèn)題問(wèn)題2：若一樓斷開(kāi)，二、三樓接通。但兩層樓若一樓斷開(kāi)，二、三樓接通。但兩層樓 燈的數(shù)量不等（設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的燈的數(shù)量不等（設(shè)二樓燈的數(shù)

13、量為三層的 1/4 ）結(jié)果如何？）結(jié)果如何？（ R2=4R3）結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過(guò)額定電壓，結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過(guò)額定電壓， 燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。L1L3L2R2R3V 76380513RUV 304380542RU分析分析27照明電路的一般畫法照明電路的一般畫法中線上不能加中線上不能加刀閘和保險(xiǎn)刀閘和保險(xiǎn)L1L2L3N. . . . . . .一一層層二二層層三三層層28關(guān)于中線的結(jié)論關(guān)于中線的結(jié)論負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí)，負(fù)載上可能得到大負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí)，負(fù)載上可能得到大小不等的電壓，有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓，有的小不等的電壓，有的超過(guò)用

14、電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá)不到額定電壓，都不能正常工作。比如，達(dá)不到額定電壓，都不能正常工作。比如，照明電路照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，所以絕對(duì)不能采用三中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，所以絕對(duì)不能采用三相三線制供電，而且必須保證中線可靠。相三線制供電，而且必須保證中線可靠。中線的作用在于，使中線的作用在于，使星形連接星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到的不對(duì)稱負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保中線在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上相等的相電壓。為了確保中線在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。293. 三相三線制供電時(shí)各相電流的計(jì)算三相三線制供電時(shí)各相電流的計(jì)算計(jì)算時(shí)與對(duì)稱負(fù)載

15、三相四線制的運(yùn)算一樣。負(fù)載的計(jì)算時(shí)與對(duì)稱負(fù)載三相四線制的運(yùn)算一樣。負(fù)載的中性點(diǎn)中性點(diǎn)N電位也等于零。此時(shí)，負(fù)載的相電壓仍然電位也等于零。此時(shí)，負(fù)載的相電壓仍然等于電源相電壓等于電源相電壓LPUU313UL1ZZZ1UL32UNL2N30三個(gè)相等的阻抗三個(gè)相等的阻抗 Z=(4+=(4+j3)3)。星形聯(lián)結(jié)。星形聯(lián)結(jié), ,接在接在UL380380V的對(duì)稱三相電源上。設(shè)傳輸線的電壓降可的對(duì)稱三相電源上。設(shè)傳輸線的電壓降可以不計(jì)以不計(jì). .電源中性點(diǎn)和負(fù)載中性點(diǎn)通過(guò)阻抗電源中性點(diǎn)和負(fù)載中性點(diǎn)通過(guò)阻抗ZN連接起連接起來(lái)來(lái). .試問(wèn)試問(wèn)1)1)負(fù)載電流與負(fù)載電流與ZN有無(wú)關(guān)系有無(wú)關(guān)系? ?2)2)如如ZN

16、=(1+j0.5)=(1+j0.5), ,求負(fù)載的電流求負(fù)載的電流? ?3)3)如如ZN=0,=0,求負(fù)載的電流求負(fù)載的電流? ?例例31L1、L2兩相電流由對(duì)稱關(guān)系直接寫出：兩相電流由對(duì)稱關(guān)系直接寫出：lpUU31因?yàn)橐驗(yàn)? 解解Z8j6=10 36.9有一星形連接的負(fù)載。每相負(fù)載為有一星形連接的負(fù)載。每相負(fù)載為R8 ，XL6 相串聯(lián)，接于相串聯(lián)，接于UL380V的對(duì)稱三相電源上。設(shè)的對(duì)稱三相電源上。設(shè)求：各相電流。求：各相電流。601212UU例例VUU3022030603380303121AZUI9 . 6229 .36103022011AIAI1 .113229 .126223232第

17、三章第三章 三相交流電路和安全用電三相交流電路和安全用電 3-1 三相交流電源三相交流電源 3-2 三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)3-3 三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)3-4 三相負(fù)載的功率三相負(fù)載的功率3-6 安全用電安全用電33LPUU 負(fù)載相電壓負(fù)載相電壓= =線電壓線電壓31I12I23I3UL11UL32UNL2Z31Z23Z12LI1LI2LI3相電流：相電流：I12，I23，I31線電流：線電流：I1L，I2L，I3L31U12U23U特點(diǎn)：特點(diǎn)：3-3 三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)34各電流的計(jì)算各電流的計(jì)算313131232323121212ZUI

18、ZUIZUI相電流相電流233131223231121IIIIIIIIILLL線電流線電流31I12I23I3UL11UL32UNL2Z31Z23Z12LI1LI2LI331U12U23U35（2）負(fù)載對(duì)稱時(shí)負(fù)載對(duì)稱時(shí)（Z12=Z23=Z31=Z ），），各相電流有各相電流有 效值相等，相位互差效值相等，相位互差120 。有效值為：有效值為：ZUIIIILP312312（1）負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線電流。負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線電流。31I12I23I3UL11UL32UNL2Z31Z23Z1231U12U23ULI1LI2LI33631121IIIL31U12

19、U23U2I3I12I31I23I同理：同理：012LUU設(shè)：負(fù)載為阻性的，阻抗角為設(shè)：負(fù)載為阻性的，阻抗角為 0 。負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三角形接法負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三角形接法 線、相電流的相位關(guān)系線、相電流的相位關(guān)系31ILI1L1L3L231I12ILI1303121IIL303303313232IIIILL37負(fù)載對(duì)稱時(shí)三角形接法的特點(diǎn)負(fù)載對(duì)稱時(shí)三角形接法的特點(diǎn) LPUU 注意電路注意電路中規(guī)定的中規(guī)定的正方向正方向PLII3 31I12I23I3UL11UL32UNL2ZZZ31U12U23ULI1LI2LI3 303PLII線電流滯后所對(duì)應(yīng)的相電流線電流滯后所對(duì)應(yīng)的相電流3030o38三相負(fù)載中各

20、電壓和電流和關(guān)系三相負(fù)載中各電壓和電流和關(guān)系負(fù)載的負(fù)載的聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)電壓電壓電流電流對(duì)稱負(fù)載對(duì)稱負(fù)載對(duì)稱負(fù)載對(duì)稱負(fù)載星星形形有有中線中線（YN）無(wú)無(wú)中線中線三角形三角形PLUU3PLUU3PLII3PLUU PLII PLII 線電流滯后所對(duì)應(yīng)的相電流線電流滯后所對(duì)應(yīng)的相電流3030o線電壓超前所對(duì)應(yīng)的相電壓線電壓超前所對(duì)應(yīng)的相電壓3030o39（107頁(yè)）頁(yè)）三角形聯(lián)結(jié)的對(duì)稱阻抗三角形聯(lián)結(jié)的對(duì)稱阻抗, ,每相為每相為 Z=(30+=(30+j40)40)。 1)1)接在接在UL380380V的對(duì)稱三相電源上。計(jì)算相電的對(duì)稱三相電源上。計(jì)算相電 流和線電流流和線電流? ? 2) 2)接在接在UL2

21、20V的對(duì)稱三相電源上。計(jì)算相電的對(duì)稱三相電源上。計(jì)算相電流和線電流流和線電流?例例40第三章第三章 三相交流電路和安全用電三相交流電路和安全用電 3-1 三相交流電源三相交流電源 3-2 三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)3-3 三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)3-4 三相負(fù)載的功率三相負(fù)載的功率3-6 安全用電安全用電41負(fù)載對(duì)稱時(shí)：負(fù)載對(duì)稱時(shí)：cos3PPIUP 3-4 三相負(fù)載的功率三相負(fù)載的功率321PPPP三相總有功功率：三相總有功功率： 3PLPLIIUU星形接法時(shí)：星形接法時(shí)： 3 PLPLIIUU三角形接法時(shí)：三角形接法時(shí)：cos3LLIUP 注意：注意： 角仍然是

22、相角仍然是相電壓與相電流間的電壓與相電流間的相位差角！相位差角！42PPLLPPLLPPLLIUIUSIUIUQIUIUP33sin3sin3cos3cos3有功功率：有功功率：無(wú)功功率：無(wú)功功率：視在功率：視在功率：在三相負(fù)載對(duì)稱的條件下，三相電路的功率：在三相負(fù)載對(duì)稱的條件下，三相電路的功率：43三相交流電路的小結(jié)三相交流電路的小結(jié) (1)-三相電源三相電源三相三線制三相三線制三相四線制三相四線制三相電源一三相電源一般都是對(duì)稱般都是對(duì)稱的，而且多的，而且多用三相四線用三相四線制接法。制接法。3UL11UL32UNL23UL11UL32UNL244三相交流電路的小結(jié)三相交流電路的小結(jié) (2)

23、-三相負(fù)載三相負(fù)載星形負(fù)載星形負(fù)載三角形負(fù)載三角形負(fù)載L1L3L2NZZZL1L3L2ZZZ45三相交流電路的小結(jié)三相交流電路的小結(jié)(3)-三相電路計(jì)算三相電路計(jì)算各相電壓、電流單獨(dú)計(jì)算。各相電壓、電流單獨(dú)計(jì)算。負(fù)載不對(duì)稱時(shí)：負(fù)載不對(duì)稱時(shí)：負(fù)載對(duì)稱時(shí)：負(fù)載對(duì)稱時(shí)：電壓對(duì)稱、電流對(duì)稱，只需計(jì)算一相。電壓對(duì)稱、電流對(duì)稱，只需計(jì)算一相。 求電表讀數(shù)時(shí)，可只算有效值，不算相位。求電表讀數(shù)時(shí)，可只算有效值，不算相位。三相電路的計(jì)算要特別注意相位問(wèn)題。三相電路的計(jì)算要特別注意相位問(wèn)題。 負(fù)載負(fù)載Y Y形接法形接法303PLPLUUII電源對(duì)稱時(shí)：電源對(duì)稱時(shí)：負(fù)載負(fù)載 形接法形接法LPPLUUII303對(duì)稱

24、負(fù)載下：對(duì)稱負(fù)載下：46三相交流電路的小結(jié)三相交流電路的小結(jié)(4)-三相功率計(jì)算三相功率計(jì)算負(fù)載對(duì)稱時(shí)：負(fù)載對(duì)稱時(shí)：和接法和接法無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)PPLLPPLLPPLLIUIUSIUIUQIUIUP33sin3sin3cos3cos3有功功率：有功功率：無(wú)功功率：無(wú)功功率：視在功率：視在功率：47例：例：三相電阻爐每相電阻：三相電阻爐每相電阻：R8.68 ，（1）R作作 連接，接在連接，接在380V的對(duì)稱電源上，求的對(duì)稱電源上，求P ；（2）R作作Y連接，仍接在連接，仍接在380V對(duì)稱電源上，求：對(duì)稱電源上，求：PYLULU解解 (1)ARURULP8 .4368. 8380PILIAIP8 .753

25、 cos1（2）PkWIULL9 .4918 .753803cos3PUVUL22033803PIARUP3 .2568. 8220LIAIP3 .25YPkWIULL6 .1613 .253803cos3可見(jiàn)：可見(jiàn)：U不變、不變、R不變、不變、連接方法：連接方法：Y功率：功率：P PY3P線線 電電 流：流：3LLYLIII48練習(xí)練習(xí)（1 1）設(shè)電源電壓不變，）設(shè)電源電壓不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)當(dāng)開(kāi)關(guān)S S斷開(kāi)時(shí)，三只電斷開(kāi)時(shí)，三只電流表的讀數(shù)各是多少？流表的讀數(shù)各是多少？如圖所示電路，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)如圖所示電路，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S S時(shí)，三只時(shí)，三只電流表的讀數(shù)都是電流表的讀數(shù)都是3.8A3.8A。（1071

26、07頁(yè)）頁(yè)）（2 2）如負(fù)載）如負(fù)載 求線電壓和上述兩種情況求線電壓和上述兩種情況下負(fù)載吸收的有功功率？下負(fù)載吸收的有功功率？30100Z49 三相負(fù)載為三角形聯(lián)結(jié)，三相負(fù)載為三角形聯(lián)結(jié)，已知已知UL220V，IL17.3A，三相負(fù)載消耗功三相負(fù)載消耗功率率P4.5kW。（107107頁(yè)）頁(yè)）練習(xí)練習(xí)1 1）設(shè)阻抗）設(shè)阻抗Z是由電阻是由電阻R和感抗和感抗XL組成，求組成，求R和和XL2 2）電源線）電源線L3斷線，求電斷線，求電流流I1和和I2。50第三章第三章 三相交流電路和安全用電三相交流電路和安全用電 3-1 三相交流電源三相交流電源 3-2 三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)3-3

27、三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)3-4 三相負(fù)載的功率三相負(fù)載的功率3-6 安全用電安全用電513-6 安全用電安全用電一、一、安全用電概述安全用電概述二、觸電事故的種類二、觸電事故的種類三、電流對(duì)人體的作用和傷害程度三、電流對(duì)人體的作用和傷害程度四、保護(hù)接地和保護(hù)接零四、保護(hù)接地和保護(hù)接零七、防火與防爆七、防火與防爆五、靜電防護(hù)五、靜電防護(hù)六、觸電急救六、觸電急救52電在造福于人類的同時(shí)，也會(huì)給人類帶來(lái)電在造福于人類的同時(shí)，也會(huì)給人類帶來(lái)災(zāi)難災(zāi)難。統(tǒng)計(jì)資料表明：在工傷事故中，電氣事故占有不少的統(tǒng)計(jì)資料表明：在工傷事故中，電氣事故占有不少的比例。例如：觸電死亡人數(shù)占全部事故死亡人數(shù)的比

28、例。例如：觸電死亡人數(shù)占全部事故死亡人數(shù)的5%左右。左右。一、安全用電概述一、安全用電概述53二、觸電事故的種類二、觸電事故的種類1.電擊電擊直接接觸電擊直接接觸電擊間接接觸電擊間接接觸電擊單相觸電、單相觸電、兩相觸電兩相觸電跨步電壓觸電跨步電壓觸電：觸及：觸及正常狀態(tài)下帶電正常狀態(tài)下帶電的帶電體。的帶電體。：觸及：觸及正常狀態(tài)下不帶電、而在故障正常狀態(tài)下不帶電、而在故障下意外帶電下意外帶電的帶電體。的帶電體。人體電阻：干燥環(huán)境下：約人體電阻：干燥環(huán)境下：約1000 潮濕環(huán)境下：約潮濕環(huán)境下：約500 54相電壓相電壓線電壓線電壓兩相觸電兩相觸電：人與地面隔離，兩手各觸一線。（可以：人與地面隔

29、離，兩手各觸一線。（可以是直接或間接；可以是兩相，也可以是單相）是直接或間接；可以是兩相，也可以是單相）單相觸電單相觸電：人站在地面上，與一線接觸。（可以：人站在地面上，與一線接觸。（可以是直接或間接）是直接或間接）55UEba20 mUN跨步電壓觸電：跨步電壓觸電：當(dāng)帶電體接地有電流流入地下時(shí)，電當(dāng)帶電體接地有電流流入地下時(shí)，電流在接地點(diǎn)周圍土壤中產(chǎn)生電壓降。人在接地點(diǎn)周圍，流在接地點(diǎn)周圍土壤中產(chǎn)生電壓降。人在接地點(diǎn)周圍，兩腳之間出現(xiàn)的電壓叫跨步電壓。由此引起的觸電事兩腳之間出現(xiàn)的電壓叫跨步電壓。由此引起的觸電事故叫跨步電壓觸電。高壓故障接地處，或有大電流流故叫跨步電壓觸電。高壓故障接地處，

30、或有大電流流地的接地裝置附近都可能出現(xiàn)較高的跨步電壓。地的接地裝置附近都可能出現(xiàn)較高的跨步電壓。56UEba20 mUN跨步電壓觸電的預(yù)防：跨步電壓觸電的預(yù)防：當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)接地故障或?qū)М?dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)接地故障或?qū)Ь€斷線落地時(shí)，要遠(yuǎn)離斷線落地區(qū)；一旦不小心已步線斷線落地時(shí)，要遠(yuǎn)離斷線落地區(qū)；一旦不小心已步入斷線落地區(qū)且感覺(jué)到有跨步電壓時(shí)，應(yīng)趕快把雙腳入斷線落地區(qū)且感覺(jué)到有跨步電壓時(shí)，應(yīng)趕快把雙腳并在一起或用一條腿跳著離開(kāi)斷線落地區(qū)；當(dāng)必須進(jìn)并在一起或用一條腿跳著離開(kāi)斷線落地區(qū)；當(dāng)必須進(jìn)入斷線落地區(qū)救人或排除故障時(shí)，應(yīng)穿絕緣靴。入斷線落地區(qū)救人或排除故障時(shí)，應(yīng)穿絕緣靴。57電弧燒傷、電流灼傷、皮膚

31、金屬化、電弧燒傷、電流灼傷、皮膚金屬化、電氣機(jī)械性傷害等。電氣機(jī)械性傷害等。2.電傷電傷58人本身就是一種電氣設(shè)備，這是因?yàn)椋喝吮旧砭褪且环N電氣設(shè)備，這是因?yàn)椋喝说恼麄€(gè)神經(jīng)系統(tǒng)是以電信號(hào)和電化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的。人的整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)是以電信號(hào)和電化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的。上述電信號(hào)和電化學(xué)反應(yīng)所涉及的能量是非常小的。上述電信號(hào)和電化學(xué)反應(yīng)所涉及的能量是非常小的。人只要求正常功能所必要的電能，由于這個(gè)能量非常人只要求正常功能所必要的電能，由于這個(gè)能量非常小，因此，系統(tǒng)功能很容易被破壞。小，因此，系統(tǒng)功能很容易被破壞。 三、電流對(duì)人體的作用和傷害程度三、電流對(duì)人體的作用和傷害程度59電流通過(guò)人體后，能使肌肉收縮產(chǎn)

32、生運(yùn)動(dòng)，造成電流通過(guò)人體后，能使肌肉收縮產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，造成機(jī)械性損傷機(jī)械性損傷；電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)可引起一；電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)可引起一系列急驟的病理變化，使肌體遭受嚴(yán)重的損害系列急驟的病理變化，使肌體遭受嚴(yán)重的損害, ,特別特別是電流流經(jīng)心臟是電流流經(jīng)心臟, ,對(duì)心臟損害極為嚴(yán)重。極小的電流對(duì)心臟損害極為嚴(yán)重。極小的電流可引起心室纖維性顫動(dòng)，導(dǎo)致死亡。可引起心室纖維性顫動(dòng)，導(dǎo)致死亡。1.電流對(duì)人體的影響：電流對(duì)人體的影響：60電擊致命原因 電休克（昏迷）電休克（昏迷） 由于中樞神經(jīng)反射造成體內(nèi)功由于中樞神經(jīng)反射造成體內(nèi)功能障礙，昏迷時(shí)間長(zhǎng)后的死亡。能障礙，昏迷時(shí)間長(zhǎng)后的死亡。 心室

33、顫動(dòng)心室顫動(dòng) 數(shù)秒數(shù)分鐘（數(shù)秒數(shù)分鐘（68 min）死亡死亡 窒息窒息 窒息窒息缺氧或中樞神經(jīng)反射缺氧或中樞神經(jīng)反射室顫室顫. 特點(diǎn)特點(diǎn):致致命時(shí)間較長(zhǎng)。命時(shí)間較長(zhǎng)。1020 min。61 2.2.通過(guò)人體的電流越大，對(duì)人體的影響也越大，通過(guò)人體的電流越大，對(duì)人體的影響也越大，接觸的電壓越高，對(duì)人體的損傷也就越大。接觸的電壓越高，對(duì)人體的損傷也就越大。一般將一般將36V36V以下的電壓作為安全電壓以下的電壓作為安全電壓。但在特別潮濕的環(huán)境。但在特別潮濕的環(huán)境中即便接觸中即便接觸36V36V的電源也有生命危險(xiǎn)，所以在這種場(chǎng)的電源也有生命危險(xiǎn)，所以在這種場(chǎng)所，要用所，要用24V24V或或12V12

34、V安全電壓安全電壓（特低電壓特低電壓） 。 3.3.交流電對(duì)人體的損害作用比直流電大交流電對(duì)人體的損害作用比直流電大，人體對(duì)，人體對(duì)工頻交流電要比直流電敏感得多，接觸直流電時(shí)，其工頻交流電要比直流電敏感得多，接觸直流電時(shí)，其強(qiáng)度達(dá)強(qiáng)度達(dá)250mA有時(shí)也不引起特殊的損傷，而接觸有時(shí)也不引起特殊的損傷，而接觸50Hz交流電時(shí)只要有交流電時(shí)只要有50 mA的電流通過(guò)人體，如持續(xù)數(shù)十的電流通過(guò)人體，如持續(xù)數(shù)十秒，便可引起心臟心室纖維性顫動(dòng)，導(dǎo)致死亡。秒，便可引起心臟心室纖維性顫動(dòng)，導(dǎo)致死亡。62 4.4.不同頻率的交流電對(duì)人體影響也不同。不同頻率的交流電對(duì)人體影響也不同。交流電交流電中中28-300H

35、z28-300Hz的電流對(duì)人體損害最大，極易引起心室纖的電流對(duì)人體損害最大，極易引起心室纖維性顫動(dòng)，維性顫動(dòng)，20kHz20kHz以上的交流電對(duì)人體影響較小，故以上的交流電對(duì)人體影響較小，故可用來(lái)作為理療之用。我們平時(shí)采用的工頻交流電源可用來(lái)作為理療之用。我們平時(shí)采用的工頻交流電源為為50Hz50Hz，從設(shè)計(jì)電氣設(shè)備角度考慮是比較合理的，然從設(shè)計(jì)電氣設(shè)備角度考慮是比較合理的，然而而50Hz50Hz的電流對(duì)人體損害是較嚴(yán)重的。的電流對(duì)人體損害是較嚴(yán)重的。 5.5.電流持續(xù)時(shí)間與損傷程度有密切關(guān)系。電流持續(xù)時(shí)間與損傷程度有密切關(guān)系。通電通電時(shí)間短，對(duì)肌體的影響??；通電時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)肌體損時(shí)間短，對(duì)肌體

36、的影響小；通電時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)肌體損傷就大，危險(xiǎn)性也增大，特別是電流持續(xù)流過(guò)人體傷就大，危險(xiǎn)性也增大，特別是電流持續(xù)流過(guò)人體的時(shí)間超過(guò)人的心臟博動(dòng)周期時(shí)對(duì)心臟的威脅很大，的時(shí)間超過(guò)人的心臟博動(dòng)周期時(shí)對(duì)心臟的威脅很大，極易產(chǎn)生心室纖維性顫動(dòng)。極易產(chǎn)生心室纖維性顫動(dòng)。63 6.6.通過(guò)人體的電流途徑不同時(shí)，對(duì)人體的傷通過(guò)人體的電流途徑不同時(shí)，對(duì)人體的傷害情況也不同。害情況也不同。通過(guò)心臟、肺和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的電通過(guò)心臟、肺和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的電流越大，其后果也就越嚴(yán)重。由于身體的不同部位流越大，其后果也就越嚴(yán)重。由于身體的不同部位觸及帶電觸及帶電 體時(shí)通過(guò)人體的電流途徑不相同，因此體時(shí)通過(guò)人體的電流途徑不相同

37、，因此流經(jīng)身體各部位的電流也不同，對(duì)人體的損害程序流經(jīng)身體各部位的電流也不同，對(duì)人體的損害程序也就不一樣。所以通過(guò)人體的總電流，大小雖然相也就不一樣。所以通過(guò)人體的總電流，大小雖然相等，但電流途徑不同，其后果也不相同。等，但電流途徑不同，其后果也不相同。7.7. 電流對(duì)心臟影響最大。電流對(duì)心臟影響最大。從手到手，從手到腳都是危險(xiǎn)的電流途徑從手到手，從手到腳都是危險(xiǎn)的電流途徑。6410 20 30 40 50 60 70 80 90交流電流交流電流(mA)安全區(qū)安全區(qū)不安全區(qū)不安全區(qū)危險(xiǎn)區(qū)危險(xiǎn)區(qū)關(guān)系曲線關(guān)系曲線電流對(duì)人體的反應(yīng)傷害程度的關(guān)系圖電流對(duì)人體的反應(yīng)傷害程度的關(guān)系圖人體能自動(dòng)人體能自動(dòng)擺

38、脫電源擺脫電源人體不能擺脫人體不能擺脫電源呼吸困難電源呼吸困難呼吸心臟麻呼吸心臟麻痹，心房停痹，心房停止跳動(dòng)止跳動(dòng)65對(duì)于工頻交流電，實(shí)驗(yàn)資料表明，人體對(duì)觸電電流對(duì)于工頻交流電，實(shí)驗(yàn)資料表明，人體對(duì)觸電電流的反應(yīng)可劃分為的反應(yīng)可劃分為三級(jí)三級(jí)：(1)(1)感知電流感知電流：引起人感覺(jué)的最小電流，約為：引起人感覺(jué)的最小電流，約為1mA1mA左右。左右。(2)(2)擺脫電流擺脫電流：觸電后人體能主動(dòng)擺脫的電流，約：觸電后人體能主動(dòng)擺脫的電流，約10mA10mA左右。有疼痛感，但尚可忍受和自主擺脫；左右。有疼痛感，但尚可忍受和自主擺脫；(3)(3)室顫電流室顫電流：能造成人死亡的心室顫動(dòng)、引起窒息的

39、：能造成人死亡的心室顫動(dòng)、引起窒息的電流，一般認(rèn)為是電流，一般認(rèn)為是50mA50mA以上。以上。 達(dá)到達(dá)到50mA50mA，持續(xù)數(shù)秒，持續(xù)數(shù)秒，就會(huì)引起昏迷和心室顫動(dòng)，有生命危險(xiǎn)。就會(huì)引起昏迷和心室顫動(dòng)，有生命危險(xiǎn)。66 8.8.人體的對(duì)觸電的耐受程度與人體狀況有關(guān)。人體的對(duì)觸電的耐受程度與人體狀況有關(guān)。一般男性對(duì)電流的耐受程能力比女性高一般男性對(duì)電流的耐受程能力比女性高30%30%左右，左右，如：如：成年男性一般感知電流為成年男性一般感知電流為. ，女性則為，女性則為. ；兒童的耐受能力最低，傷害最重。情緒及精兒童的耐受能力最低，傷害最重。情緒及精神狀態(tài)好、健康情況好時(shí)耐受能力高，有疾病、身

40、神狀態(tài)好、健康情況好時(shí)耐受能力高，有疾病、身體疲勞、情緒差時(shí)耐受能力低。體疲勞、情緒差時(shí)耐受能力低。67基本防護(hù)原則基本防護(hù)原則應(yīng)使危險(xiǎn)的帶電體不會(huì)被有意或無(wú)應(yīng)使危險(xiǎn)的帶電體不會(huì)被有意或無(wú)意地觸及。意地觸及。直接接觸電擊防護(hù)直接接觸電擊防護(hù)基本防護(hù)措施基本防護(hù)措施絕緣、屏護(hù)和間距絕緣、屏護(hù)和間距68保護(hù)接地（基本技術(shù)措施）保護(hù)接地（基本技術(shù)措施）保護(hù)接零（基本技術(shù)措施）保護(hù)接零（基本技術(shù)措施）加強(qiáng)絕緣加強(qiáng)絕緣電氣隔離電氣隔離不導(dǎo)電環(huán)境不導(dǎo)電環(huán)境等電位聯(lián)結(jié)等電位聯(lián)結(jié)特低電壓特低電壓漏電保護(hù)器漏電保護(hù)器 間接接觸電擊防護(hù)間接接觸電擊防護(hù)防止間接接觸電擊的技術(shù)措施：防止間接接觸電擊的技術(shù)措施：69四

41、、保護(hù)接地和保護(hù)接零四、保護(hù)接地和保護(hù)接零 為防止電器設(shè)備的金屬外殼因內(nèi)部絕緣損壞為防止電器設(shè)備的金屬外殼因內(nèi)部絕緣損壞而意外帶電和避免因此造成觸電事故，可采取保而意外帶電和避免因此造成觸電事故，可采取保護(hù)性的護(hù)性的接地接地和和接零接零措施。措施。701. 保護(hù)接地保護(hù)接地2. 該該保護(hù)接地系統(tǒng)保護(hù)接地系統(tǒng)叫做叫做I（電源不接地）電源不接地）T（負(fù)載外露負(fù)載外露3. 可導(dǎo)電部分直接接地）可導(dǎo)電部分直接接地）系統(tǒng)系統(tǒng)。 Re為接地電阻（為接地電阻（4）；）；r1=r2=r3=r為供電線路與大地間的為供電線路與大地間的絕緣電阻（一般數(shù)百千歐）絕緣電阻（一般數(shù)百千歐）71（1）電動(dòng)機(jī)未裝有保護(hù)接地時(shí)

42、）電動(dòng)機(jī)未裝有保護(hù)接地時(shí),若電氣設(shè)備絕緣損壞若電氣設(shè)備絕緣損壞使機(jī)殼和使機(jī)殼和L1相連，機(jī)殼帶電對(duì)電壓亦為相連，機(jī)殼帶電對(duì)電壓亦為UP，即即 此時(shí)人若接觸機(jī)殼，人體電阻此時(shí)人若接觸機(jī)殼，人體電阻Rh 和和L1相供電線對(duì)地絕緣電阻相供電線對(duì)地絕緣電阻r1是并聯(lián)關(guān)系，如下圖所示是并聯(lián)關(guān)系，如下圖所示星星形聯(lián)結(jié)不對(duì)稱負(fù)載電路形聯(lián)結(jié)不對(duì)稱負(fù)載電路PNUU172（2）機(jī)殼有接地保護(hù)后，在絕緣損壞時(shí)，接地電路機(jī)殼有接地保護(hù)后，在絕緣損壞時(shí)，接地電路Re 和和r1 是是并聯(lián)關(guān)系，并聯(lián)關(guān)系，1相的等效負(fù)載電阻為相的等效負(fù)載電阻為 4/1eeRRr32rr、使使L1線和漏電機(jī)殼的電位線和漏電機(jī)殼的電位V1與作為

43、負(fù)載中性點(diǎn)與作為負(fù)載中性點(diǎn)N的大地電位的大地電位VN非常接非常接近，即近，即U1N數(shù)值很小，消除了人接觸機(jī)殼時(shí)觸電的危險(xiǎn)。數(shù)值很小，消除了人接觸機(jī)殼時(shí)觸電的危險(xiǎn)。73hPhPhNNhhRrURrrrURrURI3)/(32111）時(shí)的三相電壓源短路（除源時(shí)的未接hPRU危險(xiǎn)性減小，但不絕對(duì)安全危險(xiǎn)性減小，但不絕對(duì)安全74用于電源中性點(diǎn)用于電源中性點(diǎn)N有工作接地的有工作接地的三相四線制三相四線制供電線路中供電線路中2. 保護(hù)接零保護(hù)接零 這種這種保護(hù)接零保護(hù)接零系統(tǒng)，叫做系統(tǒng)，叫做T（電源中性點(diǎn)接地）電源中性點(diǎn)接地）N（用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分與電源中性線可靠連接）用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分與電源中性

44、線可靠連接）系統(tǒng)系統(tǒng)。75.插座插座.燈具燈具火線火線(L1)工作零線工作零線(N)保護(hù)零線保護(hù)零線(PE)工作零線工作零線N三相四線制供電線路工作時(shí)，中性線供給單相負(fù)載電三相四線制供電線路工作時(shí)，中性線供給單相負(fù)載電流，中性線干線不接開(kāi)關(guān)和熔斷器，但對(duì)單相負(fù)載用戶供流，中性線干線不接開(kāi)關(guān)和熔斷器，但對(duì)單相負(fù)載用戶供電的中性線也接有開(kāi)關(guān)和熔斷器，這種中性線稱為電的中性線也接有開(kāi)關(guān)和熔斷器，這種中性線稱為N線（工線（工作零線）作零線）。保護(hù)零線保護(hù)零線PE有的系統(tǒng)還從電源中性點(diǎn)引出有的系統(tǒng)還從電源中性點(diǎn)引出PE線（保護(hù)零線），線（保護(hù)零線），N線和線和PE線是分開(kāi)的。這就是線是分開(kāi)的。這就是三相五線制供電線路三相五線制供電線路。76 對(duì)于民用設(shè)施和辦公場(chǎng)所的照明支線，通常采用雙極開(kāi)對(duì)于民用設(shè)施和辦公場(chǎng)所的照明支線，通常采用雙極開(kāi)關(guān)，在火線和地線上都裝有熔斷器，以增加過(guò)電流時(shí)的熔斷關(guān)，在火線和地線上都裝有熔斷器，以增加過(guò)電流時(shí)的熔斷機(jī)會(huì)，在這種情況下必須配置保護(hù)零線。機(jī)會(huì)，在這種情況下必須配置保護(hù)零線。金屬燈具，洗衣機(jī)和電冰箱等電路的金屬外殼，以及單金屬燈具，洗衣機(jī)和電冰箱等電路的金屬外殼，以及單相三眼插座中的相三眼插座中的PE端子都要接在保護(hù)零線上。端子都要接在保護(hù)零線上。.插座插座.