電氣基礎知識培訓

電氣基礎知識培訓第1頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二主要內容電路和電路模型測量儀器廠用電氣裝置電動機電氣安全第2頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電路和電路模型電流電壓電動勢第3頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電路和電路模型電路定義：電流流過的路徑電路組成：電源：能將其他形式的能量轉化為電能的設備負載：所有的電器中間部分：控制及連接部分(如導線，開關等)基本作用：1、實現(xiàn)電能的傳輸和轉換2、傳遞和處理信號第4頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電路的基本工作狀態(tài)：第5頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二圖（a）電源與負載構成閉合回路，電源處于有載工作狀態(tài)，電路中有電流流過。圖（b）當a、b兩點用導線相連接時稱電阻R1被短路，a、b兩間導線稱為短路線。短路線中的電流叫短路電流。注：短路可分為有用短路和故障短路，故障短路往往會造成電路中電流過大，使電路無法正常工作，嚴重的會產生事故。

第6頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二圖（c）開關S斷開或電路中某處斷開，切斷的電路中沒有電流流過，此時的電路稱為開路，開路又叫短路，斷開的兩點間的電壓稱為開路電壓。注：開路也分為正常開路和故障開路，如不需要電路工作時，把電源開關打開為正常開路；而燈絲燒壞，導線斷裂產生的開路為故障開路，它使電路不能正常工作。

第7頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電路的基本物理量定義：電荷的定向運動電流是一個矢量既有大小又有方向方向：正電荷運動的方向大小：用電流強度來表示，電流強度是單位時間內通過導體的橫截面的電荷量，電流強度習慣上又被簡稱為電流。第8頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二3、根據(jù)電流的大小和方向隨時間變化情況，電流基本分類：3.1、恒定電流-------大小和方向都不隨時間變化而變化的電流，簡稱“直流”，簡寫作“DC”3.2、交變電流------在一個周期內，電流平均值為零的周期性變動電流稱為交變電流，簡稱“交流”，簡寫為“AC”第9頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二正弦曲線正弦交流電是指電路中的電流、電壓以及電動勢的大小都隨時間按照正炫函數(shù)規(guī)律變化，這種大小方向都碎時間做周期性變化的電流，簡稱交流。為什么普遍采用正弦交流電？交流電可以通過變壓器變換電壓，在遠距離輸電時，通過升高電壓可以減少線路損耗。而當使用時又可以通過降壓變壓器把高壓變?yōu)榈蛪?，這樣既有利安全，又能減低對設備的絕緣要求。此外，交流電動機與直流電動機比較，則具有構造簡單、造價低廉、維護簡便等優(yōu)點。在有些地方需要使用直流電，交流電可通過整流設備將交流電變換為直流電，所以交流電目前獲得了廣泛的應用。第10頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電壓的形成:物體帶電后具有一定的點位，在電路中任意兩點之間的電位差，稱為該兩點的電壓電壓的方向：一是高電位指向低電位；二是電位隨參考點不同而改變。電位的定義：在電路中任選一點為參考點，則某點到參考點的電壓就叫做這一點（相對與參考點）的電位。第11頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電動勢的定義：一個電源能夠使電流持續(xù)不斷沿電路流動，就是因為它能使電路兩端維持一定的電位差，這種電路兩端產生和維持電位差的能力就叫做電源電動勢。電動勢的電位是“伏”，用“E”表示

E=A/QA：外力所做的功Q：電荷量E：電動勢電源內電動勢的方向：由低電位移向高電位第12頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電阻的定義自由電子在物體中移動受到其他電子的阻礙，對于這種導電所表現(xiàn)的能力就叫電阻。第13頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電氣設備的額定電壓和額定電流額定電壓：按長期正常工作時，有最大經濟效益所規(guī)定的電壓，1000V以上為高電壓，以下為低電壓額定電流：指一定的基準環(huán)境溫度下，允許長期通過設備的最大電流，并且此時設備的絕緣和載流部分被長期加熱的最高溫度不超過所規(guī)定的允許值。超過額定溫度會造成絕緣老化，降低設備使用年限。第14頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二測量儀表電流的測量電壓的測量功率的測量電能的測量電流、電壓互感器第15頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電流的測量

根據(jù)用途可以分為直流電流表的表盤上標有符號“-”交流電流表的表盤上標有符號“~”電流表一般都是串聯(lián)在電路中直流電流表交流電流表第16頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電壓的測量電壓表的分類直流電壓表的表盤上標有符號“-”交流電壓表的表盤上標有符號“~”電流表一般都是并聯(lián)在電路中直流電壓表交流電壓表第17頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二功率的測量功率表時測量某一時刻（單位時間）發(fā)電、供電、用電設備所發(fā)出、傳送和消耗電能（即功率）的指示儀表。

功率表的分類單相功率表多相功率表第18頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電能的測量用來測量某一段時間內發(fā)電機發(fā)出電能或負載消耗電能的儀表。電能表和功率表的區(qū)別時電能表不僅能間接反映出功率的大小，而且能夠反應那個電能隨時間增長所累積的總和。電能表的分類單相電能表三相有功電能表三相無功電能表第19頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二三相有功電能表三相三線表三相四線表在交流電路中，由電源供給負載的電功率有兩種：有功功率和無功功率有功功率：是保持用電設備正常運行所需要的電功率，也就是將電能轉換為其他形式能量（機械能、光能、熱能）的電功率。第20頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二無功功率：時用于電路內電場與磁場的交換，并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率，它不對外做工，而是轉變?yōu)槠渌问降哪芰?，凡是有電磁線圈的電氣設備。電動機需要建立和維持旋轉磁場，是轉子轉動，從而帶動機械運動，電動機的轉子磁場就是靠從電源取得的無功功率建立的。變壓器也時同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產生磁場，在二次線圈感應出電壓，因此，沒有無功功率，變壓器就不可能變壓。第21頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二互感器與測量儀表配合，對線路的電壓、電流、電能進行測量。電流互感器1、用來使儀表、繼電器與主電路絕緣，即避免了主電路的高電壓直接引入儀表、繼電器，又避免了儀表繼電器的故障直接影響主電路。2、用來擴大儀表、繼電器的使用范圍

將高壓系統(tǒng)或低壓系統(tǒng)中的大電流改變?yōu)闃藴实男‰娏鳎?A/1A）

第22頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電壓互感器類似于一臺降壓變壓器能將系統(tǒng)中的高電壓變?yōu)闃藴实牡碗妷海?00V/100√3V）線纜穿過互感器，經過互感器感應，從互感器接到電表上，進行讀數(shù)。第23頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二基本概念補充電網：在電力系統(tǒng)中,聯(lián)系發(fā)電和用電的設施和設備的統(tǒng)稱，屬于輸送和分配電能的中間環(huán)節(jié)，它主要有聯(lián)接成網的送電線路、變電所和配電系統(tǒng)組成電力系統(tǒng)：由發(fā)電，變電，配電和送電和用電環(huán)節(jié)組成的電能生產、傳輸、分配和消費的系統(tǒng)第24頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二斷路器隔離開關熔斷器第25頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二斷路器：俗稱開關，是電力系統(tǒng)中最重要的控制保護設備。它在電網中起兩方面的作用：（1）在正常運行時，根據(jù)電網的需要，按接通或斷開電路的空載電流和復合電流，這時起控制作用（2）當電網發(fā)生故障時，高壓斷路器和保護裝置及自動裝置相配合，迅速自動的切斷故障電流，將故障部分從電網中斷開，保證電網無故障部分的安全運行，以減少停電范圍，防止事故擴大，這時起保護作用。第26頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二低壓斷路器：也稱為自動開關或空氣開關，是低壓配電網絡和電力拖動系統(tǒng)中非常重要的開關電器和保護電器。1、它集控制和多種保護功能于一身，除了能完成接通和分段電路外，2、還對電路或電氣設備發(fā)生的短路，嚴重過載或欠電壓等進行保護，高級的保護和控制。3、也可以用于不頻繁的啟動電動機，在保護功能方面，它還可以與漏電器、測量、遠程操作等模塊單元配合使用完成第27頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二隔離開關是高壓開關的一種，俗稱刀閘，因為它沒有專門的滅弧裝置，所以不能用它來接通、切斷負荷電流和短路電流.隔離開關的主要用途是隔離電源。用隔離開關將需要檢修的電器設備與電源可靠的隔離，以保證檢修工作的安全進行倒閘操作，在雙母線制的電路中，利用隔離開關將設備或供電線路從一組母線切換到另一組母線上去，俗稱刀閘操作。第28頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二斷路器與隔離開關的區(qū)別:1斷路器裝有消弧設備因而可以切斷負荷電流和故障電流。2而隔離開關沒有消弧設備，不可以用它來切斷或投入一定容量以上的負荷電流和故障電流。3斷路器多為遠距離電動控制操作。4隔離開關多為就地手動操作。第29頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二熔斷器：是最簡單的一種保護電器，它串聯(lián)于電路中，是借熔體電流超過限定值而融化、分斷電路的一種用于過載和短路保護的電器熔斷器，廣泛用于低壓（1000V）系統(tǒng)中，在高壓系統(tǒng)中，則廣泛用于保護電壓互感器和小容量電氣設備。熔斷器的分類1、插入式熔斷器2、螺旋式熔斷器3、封閉管式熔斷器4、自復式熔斷器5、快速熔斷器

第30頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二1、插入式熔斷器主要用于低壓分支電路的短路保護，由于其分斷能力小，一般用于民用和照明電路中。2、螺旋式熔斷器用于熄滅電弧,具有較高的分斷能力，并帶熔斷指示器，當熔體熔斷時指示器自動彈出3、封閉管式熔斷器

分為無填料、有填料、快速三種

第31頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二4、自復式熔斷器是一種新型熔斷器，它利用金屬鈉做熔體，在常溫下，鈉的電阻很小，允許通過正常的工作電流，一旦發(fā)生短路，短路電流產生高溫使鈉迅速融化變成氣態(tài)，其電阻變大，限制了短路電流，當故障消除后，溫度下降，金屬鈉重新固化。它在線路中只能限制故障故障，而不能切斷故障電流。5、快速熔斷器主要用于半導體整流元件或整流的短路

第32頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電動機電動機種類繁多，一般分類如下:直流電動機交流電動機異步電動機同步電動機電動機單相異步電動機三相異步電動機鼠籠型電動機繞線型電動機第33頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二三相異步電機三相異步電動機的啟動方法：直接啟動降壓啟動1、直接啟動直接啟動是中小型鼠籠式異步電動機的首選的常用啟動方法，這種啟動方法就是直接給電動機定子繞組加上額定電壓。優(yōu)點：啟動快、方法簡單缺點：啟動電流大，因而只有在電源容量允許的情況下才可以采用直接啟動法第34頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二2、降壓啟動在不允許直接啟動的場合，為限制啟動電流，啟動時用降低電壓的方法來減小啟動電流，當啟動過程結束后，再加上全壓運行。優(yōu)點：此方法使啟動轉矩顯著降低，只適用于電動機空載或輕載下啟動。常用的降壓啟動方法：a、星形---三角形（Y-△）換接啟動b、自耦變壓器啟動法第35頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二1、星形---三角形（Y-△）換接啟動如果電動機在正常工作時，其定子繞組是連接成三角形的，則在啟動時可將定子繞組連成星型，待電動機轉速接近額定值時再換成三角形接法而進入正常運行，這種方法簡稱為星---三角啟動。星形—三角形換接啟動常采用手動式星—三角啟動起器來實現(xiàn)。第36頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二2、自耦變壓器啟動法對正常運行時為Y形接線及要求啟動容量較大的電動機，不能采用Y-△啟動法，常采用自耦變壓器啟動方法，自耦變壓器啟動法式利用自耦變壓器來實現(xiàn)降壓啟動的。用來降壓啟動的三相自耦變壓器又稱為啟動補償器。

第37頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二三相異步電動機的調速調速就是指在電動機的負載不變的情況下得到不同的轉速。n0旋轉磁場的轉速

n轉子轉速S(轉差率)=(n0-

n)/n0

=>n=n0(1-S)=>n=60f/p(1-S)f電源頻率p極對數(shù)

第38頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二

n

>n0=>S<0即發(fā)電機n<n0=>S>0即三相異步電機

若要改變異步電動機的轉速，方法如下1、改變P變n0變極調速2、改變f變n0變頻調速第二種方法不能只改變f，因為這樣可能引起電動機過電流，燒毀電動機。因此，應該按照一定的規(guī)律同時改變其定子電壓和頻率提供的供電電源。已達到變頻調速的目的。

第39頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二電氣安全電氣設備在正常運行時以及在預期的非正常狀態(tài)下不會危害人體健康和周圍設備，當電氣設備發(fā)生非預期的故障時，應能切斷電源，將事故限制在允許的范圍內。安全電壓及應用范圍我國規(guī)定工頻有效值42、36、24、12、6V為安全電壓。1、凡手提照明燈，危險環(huán)境和特別危險環(huán)境的攜帶式電動工具，一般應采用42V或36V安全電壓;2、凡金屬容器內，隧道內、礦井內等工作地點狹窄、行動不方便以及周圍有大面積接地導體的環(huán)境，應采用24V或12V的安全電壓。第40頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二觸電當人體觸及帶電體，電流通過人體進入大地或其他導體，形成導電回路，這種情況就叫觸電，觸電形式1、單相觸電單相觸電是指在地面或其他接地導體上，人體某一部位觸及電源的一根相線或相線相接的帶電物體的觸電事故

2、兩相觸電兩相觸電是指人體同時觸及同一電源系統(tǒng)的兩根相線，這是最為嚴重的觸電形式第41頁，共47頁，2023年，2月20日，星期二按觸電對人體的傷害可分為（電擊）和（電傷）1、電擊指電流流經人體內部,引起疼痛發(fā)麻，肌肉抽搐，嚴重的會引起強烈痙攣、心室顫動或呼吸停止，甚至由于因人體心臟，呼吸系統(tǒng)和神經系統(tǒng)的知名傷害，造成死亡，絕大部分觸電死亡事故是電擊造成的。2、電傷