《電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）》 課件 第三章 正弦交流電路

第三章正弦交流電路139§3-5純電容電路§3-4純電感電路§3-2正弦交流電的表示方法§3-1正弦交流電的基本概念§3-3純電阻電路§3-8三相交流電的基本概念§3-9安全用電常識(shí)§3-6串聯(lián)電路§3-7并聯(lián)電路§3-1正弦交流電的基本概念142一、交流電的產(chǎn)生及概念交流電可以由交流發(fā)電機(jī)提供。143交流發(fā)電機(jī)如圖所示為交流發(fā)電機(jī)的工作示意圖，當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于導(dǎo)線切割磁感線，線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)線圈平面垂直于磁感線時(shí)，各邊都不切割磁感線，沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，此平面稱為中性面。正弦交流電的產(chǎn)生過(guò)程如圖所示。144交流發(fā)電機(jī)的工作示意圖交流發(fā)電機(jī)原理圖145正弦交流電的產(chǎn)生過(guò)程線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)ab、cd邊的速度方向與磁感線平行，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也沒(méi)有感應(yīng)電流。當(dāng)線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°，即線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab、cd邊的線速度方向都與磁感線垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈中的感應(yīng)電流也最大。轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)，線圈又處于中性面位置，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)270°時(shí)，ab、cd邊的瞬時(shí)速度方向與90°時(shí)相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向也相反。轉(zhuǎn)過(guò)360°時(shí)線圈又處于起始位置，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由此可見，交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電的方向和大小是不斷改變的。146如圖a所示為計(jì)算機(jī)中的開關(guān)電源提供的方向不變的直流電，如圖b所示為墻上的插座提供的方向隨時(shí)間變化而變化，且是按正弦規(guī)律變化的交流電。147直流電和交流電波形a）直流電b）正弦交流電二、交流電的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)中線圈一邊的長(zhǎng)度為l，線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為ωt，這時(shí)，其單側(cè)線圈切割磁感線的線速度v與磁感線的夾角也為ωt，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1=Blvsinωt。所以整個(gè)線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=2Blvsinωt148其中，2Blv為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，設(shè)為Em，則e=Emsinωt上式為正弦交流電電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式，也稱為解析式。正弦交流電壓、電流表達(dá)式與此相似。電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u=Umsinωt，電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i=Imsinωt。149三、表征交流電的物理量由于正弦交流電的大小和方向隨時(shí)間的變化而變化，而且是周期性變化的，因此表征交流電的物理量就比直流電復(fù)雜，包括周期、頻率和角頻率，最大值、有效值和平均值，以及相位、初相位。1.周期、頻率和角頻率（1）周期如圖所示，交流電每重復(fù)變化一次所需的時(shí)間，稱為交流電的周期，用符號(hào)T表示，單位是秒（s）。150151正弦交流電的周期交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子做圓周運(yùn)動(dòng)，因此，交流電的周期相當(dāng)于游樂(lè)場(chǎng)里的摩天輪，坐在游樂(lè)場(chǎng)摩天輪上轉(zhuǎn)一圈，即是完成一個(gè)周期。152游樂(lè)場(chǎng)摩天輪（2）頻率交流電在1s內(nèi)重復(fù)變化的次數(shù)，稱為交流電的頻率，用符號(hào)f表示，單位是赫茲（Hz）。頻率與周期的關(guān)系如下（3）角頻率正弦交流電1s內(nèi)變化的電角度，用符號(hào)ω表示，單位是弧度/秒（rad/s）1532.最大值、有效值和平均值（1）最大值最大值是指正弦交流電在一個(gè)周期所能達(dá)到的最大瞬時(shí)值，又稱峰值或幅值。最大值用大寫字母加下標(biāo)m表示，如Em、Um、Im。154正弦交流電的最大值（2）有效值交流電的大小是隨時(shí)間變化的，在研究交流電功率時(shí)，采用最大值較為不便，通常是用有效值來(lái)表示。使交流電和直流電加在同樣阻值的電阻上，若在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，就把這一直流電的數(shù)值叫作該交流電的有效值。155交流電的有效值3.相位與相位差（1）相位在e=Emsin（ωt+φ0）中，（ωt+φ0）表示在任意時(shí)刻線圈平面與中性面所成的角度，這個(gè)角度稱為相位角，也稱為相位或相角，它反映了交流電變化的進(jìn)程。其中，φ0為正弦量t=0時(shí)的相位，稱為初相位，也稱為初相角或初相。156（2）相位差兩個(gè)同頻率交流電的相位之差稱為相位差，用符號(hào)Δφ表示，即Δφ=（ωt+φ1）-（ωt+φ2）=φ1-φ2兩個(gè)同頻率交流電的相位差就等于它們的初相之差。正弦交流電的最大值反映了正弦量的變化范圍，角頻率反映了正弦量的變化快慢，初相位反映了正弦量的初始狀態(tài)。最大值、角頻率和初相位稱為正弦交流電的三要素。157§3-2正弦交流電的表示方法158一、解析式法解析式法是用正弦函數(shù)來(lái)表示交流電的方法，它是正弦交流電的基本表示方法，其一般表示形式如下。e=Emsin（ωt+φ0）u=Umsin（ωt+φ0）i=Imsin（ωt+φ0）159二、波形圖法波形圖法是用正弦函數(shù)圖像來(lái)表示正弦交流電的方法。160正弦交流電波形圖表示法三、相量圖表示法正弦交流電也可以用相量圖來(lái)表示，相量圖表示法就是用一個(gè)在直角坐標(biāo)中繞原點(diǎn)不斷旋轉(zhuǎn)的相量來(lái)表示正弦交流電的方法。161旋轉(zhuǎn)矢量與波形圖的關(guān)系有效值相量圖§3-3純電阻電路162在下圖所示的電路中，串入相同的電阻，分別用6V交流、直流電源點(diǎn)亮6V燈泡。開關(guān)SA閉合后，可以看到，兩個(gè)燈泡的亮度相同，這表明電阻對(duì)直流電流和對(duì)交流電流的阻礙作用相同。163實(shí)驗(yàn)電路a）純電阻直流實(shí)驗(yàn)電路b）純電阻交流實(shí)驗(yàn)電路交流電路如果只有電阻，這種電路稱為純電阻電路，如電熱爐、電吹風(fēng)等都可以近似地看作是純電阻電路。164純電阻電路a）電路圖b）相量圖c）波形圖d）功率曲線圖一、電流與電壓的關(guān)系設(shè)加在電阻兩端的電壓為u=Umsinωt實(shí)驗(yàn)證明，在任一瞬間通過(guò)電阻的電流i仍可用歐姆定律計(jì)算，即可見在純電阻電路中，電流i與電壓u是同頻率、同相位的正弦量，相量圖如上圖b所示。165由上式可知，通過(guò)電阻的最大電流為把上式兩邊同除以

，則得這說(shuō)明，在純電阻電路中，電流與電壓的瞬時(shí)值、最大值、有效值都符合歐姆定律。166二、功率瞬時(shí)功率曲線如上圖d所示，p在任一瞬間的數(shù)值都大于零或等于零，這說(shuō)明電阻總是消耗功率，因此電阻是耗能元件。由于瞬時(shí)功率時(shí)刻變動(dòng)，不便于計(jì)算，通常用電阻在交流電一個(gè)周期內(nèi)消耗的功率的平均值來(lái)表示功率的大小，稱為平均功率，又稱有功功率，用P表示，單位是W。電壓、電流用有效值表示時(shí)，平均功率P的計(jì)算與直流電路相同，即167§3-4純電感電路168如圖所示，直流電路的燈泡比交流電路中的燈泡亮，這表明電感線圈對(duì)直流電和對(duì)交流電的阻礙作用不同。對(duì)于直流電，起阻礙作用的只是線圈的電阻；對(duì)于交流電，除了線圈的電阻外，電感也起阻礙作用。169實(shí)驗(yàn)電路a）電感直流實(shí)驗(yàn)電路b）電感交流實(shí)驗(yàn)電路電感對(duì)交流電的這種阻礙作用的大小用感抗來(lái)衡量。感抗的大小與哪些因素有關(guān)呢？繼續(xù)做以下實(shí)驗(yàn)。（1）把鐵芯從線圈中取出（線圈的自感系數(shù)減?。?，燈泡就變亮；重新把鐵芯插入線圈，燈泡就變暗?？梢娋€圈的自感系數(shù)L越大，感抗就越大。（2）保持電源電壓大小不變，改變頻率，發(fā)現(xiàn)頻率越高，燈光越暗，可見交流電的頻率越高，線圈的感抗越大。感抗的計(jì)算式為：XL=2πfL=ωL上式中的XL、f、L的單位應(yīng)分別用歐姆（Ω）、赫茲（Hz）、亨（H）。170一、電壓與電流的關(guān)系1.電壓與電流的數(shù)量關(guān)系由電阻很小的電感線圈組成的交流電路，可以近似地看作純電感電路。當(dāng)電感對(duì)交流電的阻礙作用用感抗表示、交流電壓和電流用有效值表示時(shí)，電感兩端電壓與電感電流的大小關(guān)系具有歐姆定律的形式，即1712.電壓與電流的相位關(guān)系如圖a所示為純電感交流電路的電路圖，其相量圖如圖b所示，其波形圖如圖c所示，在i由零增加的瞬間，電壓uL的值最大，隨著電流的增加，電壓逐漸減小，當(dāng)i達(dá)到最大值時(shí)，電壓為零，依次類推，電壓超前電流90°，其功率曲線圖如圖d所示。172173純電感交流電路a）電路圖b）相量圖c）波形圖d）功率曲線圖二、功率瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)，有時(shí)為正值，有時(shí)為負(fù)值。瞬時(shí)功率為正值，說(shuō)明電感從電源吸收能量轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能儲(chǔ)存起來(lái)。瞬時(shí)功率為負(fù)值，說(shuō)明電感將磁場(chǎng)能量轉(zhuǎn)換為電能返還給電源。瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)吸收的能量與釋放的能量相等，也就是說(shuō)純電感電路不消耗能量，電感是一種儲(chǔ)能元件。通常用瞬時(shí)功率的最大值來(lái)反映電感與電源之間交換能量的規(guī)模，稱為無(wú)功功率，用QL表示，單位名稱是乏和千乏，符號(hào)為Var和kVar，其計(jì)算式如下。174§3-5純電容電路175在下圖所示的電路中，有兩塊平行放置的金屬極板C，其間夾著電介質(zhì)（作為電氣絕緣物質(zhì)，如玻璃、空氣、紙、云母等），E是內(nèi)阻很小的直流電源（6V），EL為燈泡。176含電容的直流實(shí)驗(yàn)電路當(dāng)開關(guān)SA置于接點(diǎn)“1”時(shí)，電源便向金屬極板C充電。開始時(shí)燈泡較亮，然后迅速變暗，從電流表可以觀察到充電電流由大到小的變化，從電壓表可以觀察到金屬極板C兩端電壓由小到大的變化。燈泡很快就熄滅，電流表指針回到零，電壓表所示電壓值接近于電源電動(dòng)勢(shì)，這表明金屬極板C已充滿了電荷。然后將開關(guān)置于接點(diǎn)“2”時(shí)，燈泡閃亮了一下，很快就熄滅。負(fù)極板上的負(fù)電荷在兩極板間電場(chǎng)力的作用下不斷移出，與正極板的正電荷中和，金屬極板C兩端的電壓也隨之下降，直至兩極板上電荷完全中和。這時(shí)兩極板間電壓為零，電路中電流也為零。這種能夠儲(chǔ)存電能的元件（金屬極板）被稱為電容器。177178手機(jī)充電器上的電容器原來(lái)不帶電的電容器接上直流電源后，它的兩個(gè)極板就存儲(chǔ)電荷，而且所加電壓越高，電容器存儲(chǔ)的電荷就越多。對(duì)某一個(gè)電容器來(lái)說(shuō)，電荷與電壓的比值是一個(gè)常數(shù)。但是對(duì)于不同的電容器，這個(gè)比值一般也不相同，因此可用這個(gè)比值來(lái)反映電容器存儲(chǔ)電荷的能力。把這一比值稱為電容器的電容量，簡(jiǎn)稱電容，用符號(hào)C表示。它在數(shù)值上等于電容器在1V電壓作用下所存儲(chǔ)的電荷量。即179電容的單位是法拉（F），常用的單位有微法（μF）、納法（nF）和皮法（pF）。1F=106μF=109nF=1012pF將上述直流實(shí)驗(yàn)電路中的燈泡和電容接入6V交流電源，發(fā)現(xiàn)燈泡一直亮著，說(shuō)明交流電能“通過(guò)”電容器，同時(shí)電容器對(duì)交流電有阻礙作用。電容對(duì)交流電的阻礙作用稱為容抗，用XC表示，容抗的單位也是歐姆（Ω）。180容抗的大小與哪些因素有關(guān)呢？繼續(xù)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。（1）更換電容量更大的電容器，發(fā)現(xiàn)電容量越大，燈泡越亮?？梢婋娙萜鞯碾娙萘吭酱?，容抗越小。（2）保持電源電壓大小不變，改變頻率，發(fā)現(xiàn)頻率越高，燈泡越亮，可見交流電的頻率越高，電容器的容抗越小。181一、電壓與電流的關(guān)系純電容電路歐姆定律的表達(dá)式為由純電容交流電路波形圖可知，在uC從零增大的瞬間，電流i最大，隨著電壓的增加，電流逐漸減小，當(dāng)電壓為最大值時(shí)，電流為零，依次類推，電流超前電壓90°。182183純電容交流電路a）電路圖b）相量圖c）波形圖d）功率曲線二、功率純電容交流電路的功率曲線如上圖d所示。與電感一樣，電容也是儲(chǔ)能元件，純電容電路不消耗功率，平均功率為零。純電容電路的無(wú)功功率為184§3-6串聯(lián)電路185熒光燈電路是一個(gè)典型的單相RL串聯(lián)電路，R是熒光燈燈絲的等效電阻，L是熒光燈鎮(zhèn)流器的等效電感，如圖所示。186熒光燈等效電路（RL串聯(lián)電路）一、RL串聯(lián)電路1.電壓與電流的關(guān)系RL串聯(lián)電路總電壓瞬時(shí)值等于各個(gè)元件上電壓瞬時(shí)值之和，即u=uR+uL對(duì)應(yīng)的相量關(guān)系為根據(jù)相量圖可得187RL串聯(lián)電路相量圖令

則電壓與電流的關(guān)系為可以看出，總電壓有效值與電流有效值之間的關(guān)系仍符合歐姆定律。Z稱為電路的阻抗，它表示電阻和電感串聯(lián)電路對(duì)交流電的總阻礙作用。阻抗的單位是歐姆（Ω）。從相量圖中可以看出，總電壓

在相位上比電流

超前φ。1882.功率在電阻、電感串聯(lián)電路中，既有耗能元件，又有儲(chǔ)能元件，既有有功功率，又有無(wú)功功率。（1）有功功率整個(gè)電路消耗的有功功率等于電阻消耗的有功功率，即P=URI根據(jù)上圖知UR=Ucosφ，代入上式得P=URI=UIcosφ189（2）無(wú)功功率整個(gè)電路的無(wú)功功率也就是電感上的無(wú)功功率，即Q＝ULI＝UIsinφ。（3）視在功率電源輸出的總電流與總電壓有效值的乘積叫作電路的視在功率，用S表示，即S=UI。190二、RLC串聯(lián)電路由電阻、電感和電容串聯(lián)構(gòu)成的RLC串聯(lián)電路，如圖所示。191RLC串聯(lián)電路1.電壓與電流的關(guān)系RLC串聯(lián)電路的總電壓瞬時(shí)值等于各個(gè)元件上電壓瞬時(shí)值之和，即u=uR+uL+uC對(duì)應(yīng)的相量關(guān)系為1922.功率（1）有功功率RLC串聯(lián)電路的有功功率即為電阻消耗的功率，即P=URI=UIcosφ（2）無(wú)功功率由于電感和電容兩端的電壓任何時(shí)刻都是反相的，所以電感和電容瞬時(shí)功率符號(hào)也是相反的，當(dāng)電感吸收能量時(shí)，電容釋放能量；當(dāng)電容吸收能量時(shí)，電感釋放能量，所以電路的無(wú)功功率為電感和電容上的無(wú)功功率之差，即193（3）視在功率視在功率即電源輸出功率S=UI。負(fù)載消耗的功率要視實(shí)際運(yùn)行中負(fù)載的性質(zhì)和大小而定。視在功率S與有功功率P和無(wú)功功率Q的關(guān)系為

稱為功率因數(shù)，表示電源功率被利用的程度。194§3-7并聯(lián)電路195一般常見的并聯(lián)電路是電感線圈（等效為RL串聯(lián)電路）與電容的并聯(lián)電路，電子技術(shù)中的并聯(lián)諧振電路就屬于這種電路，如圖所示。一、電流與電壓的關(guān)系右圖中兩支路的端電壓為同一電壓，故以電壓為參考量，即u=Umsinωt196并聯(lián)諧振電路線圈支路中的電流及其相位角為電容支路中的電流及其相位為根據(jù)基爾霍夫定律有i=i1+i2總電流與各支路電流的相量關(guān)系為197198并聯(lián)諧振電路相量圖根據(jù)上圖所示相量圖，可得總電流的大小為總電流相量滯后總電壓的角度為總電流確定后，電路的功率可根據(jù)下式求得。199二、并聯(lián)諧振1.并聯(lián)諧振的定義根據(jù)公式φ=arctan

可以得出：當(dāng)I1sinφ1=I2時(shí)，φ=0，即總電流與電壓同相，電路呈電阻性，這時(shí)的電路狀態(tài)為并聯(lián)諧振狀態(tài)，簡(jiǎn)稱并聯(lián)諧振。并聯(lián)諧振在電工電子技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。2.并聯(lián)諧振的特點(diǎn)（1）總阻抗最大，且為純電阻性，其值為（2）總電流最小，且與電壓同相，其值為I=IR=I1cosφ1200§3-8三相交流電的基本概念201工廠車間里的常見插座有四孔插座，如圖a所示；家用的兩孔和三孔插座，分別如下圖b和圖c所示，這兩個(gè)插座有什么不同呢？家用插座上通的是單相交流電，只有一根相線（火線），而四孔插座上接的是三相交流電，即有三根相線。202插座面板a）三相插座b）單相插座c）單相三孔插座一、三相交流電的產(chǎn)生三相交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，它主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。轉(zhuǎn)子是電磁鐵，定子有三個(gè)繞組（U1U2、V1V2和W1W2），它們?cè)诳臻g位置上彼此相隔120°，轉(zhuǎn)子在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，三相定子繞組切割磁感線，產(chǎn)生三個(gè)對(duì)稱的正弦交流電動(dòng)勢(shì)。三個(gè)正弦交流電動(dòng)勢(shì)的最大值相等，頻率相同，相位彼此相差120°，其解析式為203204三相交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖其波形圖如圖所示。三個(gè)交流電動(dòng)勢(shì)到達(dá)最大值（或零）的先后順序稱為相序。205三相交流電的波形圖二、三相四線制發(fā)電機(jī)的每個(gè)繞組各接上一個(gè)負(fù)載，就得到三個(gè)獨(dú)立的單相電路，構(gòu)成三相六線制，由于需要六根導(dǎo)線，很不經(jīng)濟(jì)。目前在低壓供電系統(tǒng)中多采用三相四線制供電線路，如圖所示。206三相四線制供電線路將發(fā)電機(jī)三個(gè)繞組的末端連在一起，成為一個(gè)公共點(diǎn)（稱為中性點(diǎn)），從中性點(diǎn)引出一條輸電線，稱為中性線，簡(jiǎn)稱中線，用N表示，又稱為零線。從發(fā)電機(jī)三個(gè)繞組的始端引出的輸電線，稱為相線，又稱為火線，用L1、L2、L3表示。三相四線制供電線路可送出兩種電壓，一種是相線與相線之間（如L1、L2、L3之間）的電壓，稱為線電壓，分別為uUV、uVW、uWU；另一種是相線與零線之間（如L1、L2、L3與N之間）的電壓，稱為相電壓，分別為uU、uV、uW。207這兩種電壓在大小上的關(guān)系為單相交流電是從三相交流電取一相而來(lái)，如圖所示。208單相交流電三、三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)在實(shí)際生產(chǎn)和日常生活中，把接在三相電源上的負(fù)載統(tǒng)稱為三相負(fù)載，并且把各相負(fù)載相同的三相負(fù)載稱為三相對(duì)稱負(fù)載，如三相電動(dòng)機(jī)。如果三相負(fù)載不同，則稱為三相不對(duì)稱負(fù)載，如三相照明負(fù)載。根據(jù)負(fù)載額定電壓不同，三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)方法有星形（Y）聯(lián)結(jié)和三角形（△）聯(lián)結(jié)兩種。其目的是使負(fù)載實(shí)際承受的電壓等于負(fù)載的額定電壓。2091.三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)將三相負(fù)載分別接在三相電源的一根相線與中線（零線）之間的接法稱為星形聯(lián)結(jié)（用“Y”標(biāo)記），如圖所示，負(fù)載兩端電壓等于電源的相電壓，電源的線電壓為負(fù)載相電壓的210三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)在三相交流電路中，流過(guò)每根相線的電流叫線電流，流過(guò)每相負(fù)載的電流叫相電流，流過(guò)中線的電流叫中線電流，在星形聯(lián)結(jié)中，線電流等于相電流，即IY線=IY相中線是不允許斷開的。通常在高壓輸電時(shí)，由于三相負(fù)載都是對(duì)稱的三相變壓器，所以都采用了三相三線制，而在低壓供電系統(tǒng)中，由于三相負(fù)載經(jīng)常變動(dòng)（如照明電路中的燈具經(jīng)常要開和關(guān)），是不對(duì)稱負(fù)載，這時(shí)，只有當(dāng)中線存在時(shí)，才能保證三相電路成為三個(gè)互不影響的獨(dú)立回路，不會(huì)因負(fù)載的變動(dòng)而相互影響。211當(dāng)中線斷開后，各相電壓不再相等。計(jì)算和實(shí)際測(cè)量都證明，阻抗較小的相電壓低，阻抗較大的相電壓高，這可能燒壞接在相電壓升高線路的用電設(shè)備。所以在三相負(fù)載不對(duì)稱的低壓供電系統(tǒng)中，不允許在中線上安裝熔斷器和開關(guān)，而且中線常用內(nèi)芯含有鋼絲的線纜制成，以加強(qiáng)其力學(xué)強(qiáng)度，避免中線斷開引起事故。2122.三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)將三相負(fù)載分別接在三相電源的每?jī)筛嗑€之間的接法稱為三角形聯(lián)結(jié)（常用“△”標(biāo)記），如圖所示。213三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)由于各相負(fù)載是接在兩根相線之間的，因此負(fù)載的相電壓和電源的線電壓大小相等，即U

△線=U△相線電流與相電流的大小關(guān)系為214§3-9安全用電常識(shí)215電能的廣泛應(yīng)用，給人類生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的方便，但是如果使用不當(dāng)，就會(huì)危及人身安全和設(shè)備安全，如圖所示為觸電事故。觸電事故往往發(fā)生得很突然，且在極短時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成嚴(yán)重的后果。因此，要防止觸電事故的發(fā)生，操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守各種電氣設(shè)備的操作規(guī)程和操作步驟，同時(shí)在生產(chǎn)中須采取必要的安全措施。216觸電事故一、觸電類型1.單相觸電人站在大地上，人體觸及一根相線（或漏電的電氣設(shè)備），而電源中性點(diǎn)是接地的，此時(shí)電流通過(guò)人體流入大地，人體承受的電壓是相電壓220V。217單相觸電2.兩相觸電人體同時(shí)觸及兩根相線，此時(shí)電流從一根相線通過(guò)人體流到另一根相線，作用于人體的電壓是線電壓380V，危險(xiǎn)性比單相觸電更大。218兩相觸電3.跨步電壓觸電在高壓導(dǎo)線斷落掉地處，在大地周圍形成電場(chǎng)，當(dāng)人走進(jìn)電場(chǎng)區(qū)域，兩腳踩在A、B兩點(diǎn)時(shí)，由于A、B的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，便形成跨步電壓觸電。因此，發(fā)現(xiàn)高壓線掉落地面時(shí)應(yīng)盡量不要靠近；若誤入該區(qū)域，應(yīng)雙腳并攏或單腳跳離，以避免形成跨步電壓。219跨步電壓觸電二、安全電流與安全電壓1.影響人體觸電受傷害程度的因素（1）電流的大小和持續(xù)的時(shí)間觸電電流越大，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)人體的傷害越嚴(yán)重。人體能夠擺脫的握在手中的導(dǎo)電體的最大電流值稱為安全電流。交流電安全電流為10mA以下，若交流電超過(guò)10mA，人體就會(huì)感到麻痹或劇痛。人體接觸交流電30mA以上，持續(xù)的時(shí)間超過(guò)1s就會(huì)危及生命。220（2）觸電路徑人體的心臟對(duì)電流是最敏感的，因此，最危險(xiǎn)的觸電路徑是從左手到腳。（3）電流種類50Hz的工頻交流電流對(duì)人體的傷害最大。直流電、高頻和超高頻交流電流對(duì)人體的傷害程度較小。（4）人體電阻觸電時(shí)流過(guò)人體的電流取決于作用于人體的電阻和人體的電壓。影響人體電阻的因素有很多，其中皮膚越潮濕，人體電阻越小。2212.安全電壓加在人體上一定時(shí)間內(nèi)不致造成傷害的電壓稱為安全電壓。通常規(guī)定交流42V及以下、直流48V及以下為安全電壓。在有較高觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)合按要求應(yīng)全部使用安全電壓，例如，機(jī)床的照明燈、小型手持電動(dòng)工具、普通移動(dòng)式照明燈具等都使用36V電壓，在潮濕、高溫、有導(dǎo)電塵埃環(huán)境中應(yīng)使用12V電壓等。我國(guó)把安全電壓的額定值分為42V、36V、24V、12V和6V共五個(gè)等級(jí)。222三、防止觸電的技術(shù)措施防止觸電的技術(shù)措施主要有保護(hù)接地、保護(hù)接零和采用漏電保護(hù)器。1.保護(hù)接地將電氣設(shè)備的金屬外殼與大地可靠地連接，稱為保護(hù)接地。它適用于1kV以下中性點(diǎn)不接地的三相供電系統(tǒng)。223保護(hù)接地當(dāng)人體觸及帶電的外殼時(shí)，人體相當(dāng)于接地電阻的一條并聯(lián)支路，由于人體電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接地電阻，所以通過(guò)人體的電流很小，從而避免了觸電事故。各種電氣設(shè)備上都會(huì)采用