电工学 行小帅第4章.三相交流电路与安全用电 1.ppt

第四章 三相交流电路与安全用电 4.1 三相电源 4.2 三相电源的连接 4.3 三相负载的连接 4.4 三相负载的功率 4.5 安全用电 本章要求 1）掌握三相电源和三相负载的两种连接方法：星形连接和三角形连接。熟悉线电压和相电压、线电流和相电流之间的关系，正确理解中线的作用。 2）会计算三相电路的电流、电压以及三相电路的功率。 3)了解安全用电的基本知识。 4.1 三相电源 由3个频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电动势称为对称三相电动势。如果它们的内阻抗相等，将其按一定的方式连接后构成对称三相电源。采用三相电源供电的体系称为三相制，而仅用一个正弦电源供电则称为单相制。 写成有效值向量形式为： 4.2 三相电源的连接 如果把三相交流发电机的每相绕组看作是一个独立的电源，从每相绕组的始末端各引出两根导线，分别与负载相连这就构成了三相绕组互不联系的三相制电路，如图4-3所示。显然，这种连接方法输送电能，既复杂、又浪费导线。实际上，都把三相电源的绕组作适当的连接。通常三相电源绕组的接法有两种：星形连接法和三角形连接法。 4.2.1 电源绕组的星形(Y形)接法 把三相电源绕组的三个末端连在一起，成为一公共点O，从绕组的始端A、B、C分别引出三条端线，则构成星形接法，如图4-4所示。 如果忽略电源绕组的内阻抗，各个相电压等于相应的电动势，即 分析三相四线制线电压与相电压的关系。 即星形接法时线电压等于相电压的 倍。由图4-5还可以看出，线电压也是对称的，它们比相应的相电压超前30°。于是可得线电压的相量式 4.2.2电源绕组的三角形(形)接法 三角形连接：将三相绕组的首、末端依次相连，从3个点引出3条火线。 4.3 三相负载的连接 三相供电系统中，三相负载和三相电源绕组一样，有星形和三角形两种接法 中线电流 用表示，规定其正方向从负载中点指向电源中点，由KCL知 1. 三相对称负载 三相对称负载是指三相负载的复阻抗相等，即 这样，即使没有中线对电路也毫无影响，故可以取消中线构成三相三线制供电系统。例如三相异步电动机是三相对称负载，因此可用三相三线制星形接法。 2. 中线的作用 当三相负载不对称时，在YN形接法中．由于有中线．如果忽略中线和相线的阻抗，则负载的相电压总是等于电源的电压，可分别计算各相电流。这时负载的相电压对称，但相电流不对称，中线有电流存在，故中线不能取消。 4.3.2负载的三角形接法 三个负载 例4-2 4.4 三相负载的功率 4.4.1 对称三相电路的功率 例4-3有一对称三相负载接于线电压为380V的电网上。试求该三相负载在星形和三角形两种接法情况下的P、Q、S和 (忽略输电线的阻抗)。 （2）三角形接法如图4-17b，负载的相电压等于线电压 4.4.2 不对称三相电路的功率 在负载不对称的一般情况下，三相电路的总功率等于各相电功率之和，即 4.4.3三相电路有功功率的测量 三相电路有功功率的测量根据三相负载对称与否和连接方式的不同，有一表法、三表法和二表法。 2.三表法 在三相四线制电路中，如果负载不对称，可以采用三只瓦特表同时测量三相电路的功率，它们的读数之和即为三相电路的总功率。接线方法如图4-19所示。 4.5 安全用电 安全用电包括用电时的人身安全和设备安全。当发生人身触电时，轻则烧伤，重则死亡；当发生设备事故时，轻则损坏电器设备，重则引起火灾或爆炸。因此，确保安全用电是十分重要的。在电气设备通电使用前，应该了解安全用电方面的有关知识。 4.5.2触电方式 绝大多数的触电事故发生低压电力系统，常见的触电方式有以下三种。 4.5.3 防止触电的保护措施 为了防止触电事故的发生，必须采取有效的保护措施，主要有如下几项。 3.保护接零 4.保护接地 5．中性点接地系统中采用保护接地的分析 6.实用电器的接零和接地 我国目前家用电器已逐渐普及，家用电器一般部是单相负载，许多具有金属外壳的家用电器使用三眼插头，共有三根引出线，其中两根是负载引出线．分别与电源的端线和零线相联(220V)；另一根与金属外壳相联，专供接地或接零保护用，称为接地线。用好这根接地线对保障家用电器安全是十分重要的。 7.漏电开关 漏电开关是漏电电流动作保护装置的简称，主要用于低压供电系统，防止直接和间接的单线触电事故，同时还能起到防止由漏电引起的火灾和用于检测或切断各种单相接地故障的作用。有的漏电开关还兼有过载，过压或负电压及缺相等保护作用。 4.5.4 触电急救常识 1、发现有人触电，首先应尽快使触电者脱离电源，其方法是就近断开开关或切断电源．也可用绝织物作为工具使触电者与电源分离，但营救人员要注意自身安全，避免发生新的触电事故。 2、如果触电