《電氣安全技術》電氣事故與電氣安全策略-課件

電氣安全技術1ppt課件序言一、課程性質與任務本科各個專業(yè)電氣基本知識、技能應用課。為學生從事各行業(yè)工作,奠定一個電氣信息安全概念、安全用電等基礎,更能勝任相關工作。內容豐富,技術更新快,緊密聯(lián)系實際,應用非常廣泛。2ppt課件安全是一個間接的生產力,在國民經濟及工業(yè)生產當中有很重要的地位,因此常見到“安全第一”的標語及口號。安全本身并不創(chuàng)造價值,往往要注入很大的資金,但是安全保證了人身安全,保證了機械設備、運輸設備、電氣系統(tǒng)等的正常運行,提高了生產率減少了運行中的損耗及事故后的費用,實際上等于生產價值的升值,間接地提高了生產力。因此,安全是國民經濟及工業(yè)生產當中不容忽視的一項工作。3ppt課件電氣安全技術是一種用途很廣的、極為重要的實用技術,隨著工業(yè)技術和家用電器的迅猛發(fā)展,電氣系統(tǒng)已深入到國民和人民生活的每個角落,每個人都必須掌握一定的安全用電技術,一方面是保證個人的人身安全,另一方面是為了保證電氣系統(tǒng)、電氣設備、電氣線路以及涉及到的環(huán)境、建筑物、各種設施的安全,這在國民經濟和國家政治生活中部占有很重要的位置,這是我們每個人都不容忽視的。但是,由于用電安全技術普及不夠,近些年來國內的幾次重大火災事故幾乎都與電氣有關。通過這些事實足以說明,很多人不具有安全用電的基本常識。4ppt課件二、電工電子技術的發(fā)展與應用現(xiàn)狀容量大型化器件小型化功率電子技術微電子技術設計自動化EDA技術1785年，庫侖確定電荷間的作用力；1826年，歐姆提出“歐姆定律”；1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象；1834年，雅可比造出第一臺電動機；1864年，麥克斯韋提出電磁波理論；1895年，馬可尼和波波夫實現(xiàn)第一次無線電通信；1904年，弗萊明發(fā)明第一只電子管（二極管）；1946年，誕生第一臺電子計算機；1947年，貝爾實驗室發(fā)明第一只晶體管；1958年，德克薩斯公司發(fā)明第一塊集成電路。：發(fā)展快速發(fā)展原因電能易轉換易傳輸易控制5ppt課件

計算機檢測控制系統(tǒng)原理框圖微機傳感器伺服機構模擬信號處理功率放大模數(shù)轉換數(shù)模轉換數(shù)字接口數(shù)字接口

被測控對象干擾、噪聲、漂移、非線性電工電子技術的典型應用模擬電子技術數(shù)字電子技術電機6ppt課件7ppt課件8ppt課件專家系統(tǒng)作物模型環(huán)境模型9ppt課件到目前為止,安全用電技術基本上還是沿用傳統(tǒng)的安全措施,如接地、接零、絕緣、安全距離、安全電壓、聯(lián)鎖、安全操作規(guī)程、電工安全用具、防雷接地、報警裝置以及漏電保護等。這些措施經歷了幾代人的實踐總結修改完善,確定是行之有效的,即使在今后很長的時期內仍然占有重要的位置。10ppt課件隨著電子技術、自動檢測技術、傳感器技術、微機技術的發(fā)展,出現(xiàn)了功能齊全、性能良好、有智能功能的漏電保護器。使安全用電技術有了一個新的發(fā)展動向。近幾年來,這方面的技術發(fā)展很快,已出現(xiàn)了由微機和各類傳感元件組成的自動電子檢測裝置,能準確預報絕緣降低、漏電,接地電阻減少、過載、短路、斷相觸電及導致事故發(fā)生的地點、部位,以便提醒工作人員注意和處理。11ppt課件同時人們在實踐中也逐步完善了安全管理系統(tǒng)的內容,出現(xiàn)了現(xiàn)在安全保證體系,這對保證電氣系統(tǒng)的安全運行有著很大的推動作用,人們運用系統(tǒng)工程及反饋的理論、建立安全信息網絡,做到超前預防及控制,使電氣安全技術更完善、更可靠、更周密和更安全。電氣安全工作中,一手要抓技術,使技術手段完備,一手要抓組織管理,使其周密完善,只有這樣才能保證電氣系統(tǒng)、設備和人身的安全。12ppt課件三、學習目的通過本課程的學習,掌握電路基本知識,掌握電氣安全的理論知識,掌握安全用電技術,掌握電氣安全的管理規(guī)定。使得學生具備正確、安全使用、控制各種電氣設備等能力。13ppt課件四、課程教學內容與學時本課程中介紹通用電氣安全技術與管理措施。主要內容包括電路基本知識、電氣安全的基本策略、電氣事故預防基本措施、觸電事故與預防措施、靜電事故與預防措施、雷電事故與防護措施、電氣運行與維護要求等。案例1：某高校電機實驗室，一學生帶電連線被打倒案例2：某小區(qū)一居民家中，熱水器漏電，高中生洗澡死亡案例3：長城上，五人在雷雨中集體奔跑，二人遭雷擊死亡以上事故是否可以避免？學時：32，總計2學分考核方式：平時出勤成績20%；5章，每章一次作業(yè)16%，總計100%14ppt課件五、教學要求課程特點：內容多且廣、學時相對少1、注意掌握“三基”：基本原理、基本分析方法、基本應用2、注重綜合分析與設計注重工程化素質培養(yǎng)3.提高學習效率、培養(yǎng)自學能力課堂、答疑、作業(yè)、自學、討論15ppt課件六、教材與參考資料1、教材：夏洪永主編，電氣安全技術，化學工業(yè)出版社2.參考書：《電氣安全技術》，各個出版社此名稱的教材均可16ppt課件

第一章電氣事故與電氣安全策略第一節(jié)電路基礎第二節(jié)三相電路分析第三節(jié)電氣安全技術措施17ppt課件

第一節(jié)電路基礎一、電路的作用和組成返回下一頁上一頁下一節(jié)電源＋－US18ppt課件1.電路的概念電流通過的路徑叫電路,是為了某種需要由電工設備或電路元件按一定方式組合而成。手電筒的電路模型R+RoE–S+U–I電池中間環(huán)節(jié)燈泡

一個完整的電路是由電源、負載、中間環(huán)節(jié)（包括開關和導線等）三部分按一定方式組成的。19ppt課件

(1)實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉換(2)實現(xiàn)信號的傳遞與處理2.電路的作用發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐...輸電線放大器揚聲器話筒t1：熱端t2：冷端mVt1t2熱電偶20ppt課件3.電路的組成部分電源:

提供電能的裝置負載:取用電能的裝置中間環(huán)節(jié):傳遞、分配和控制電能的作用發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐...輸電線21ppt課件直流電源直流電源:

提供能源信號處理:放大、調諧、檢波等負載信號源:

提供信息3.電路的組成部分放大器揚聲器話筒激勵:電源或信號源的電壓或電流，推動電路工作;響應:由激勵所產生的電壓和電流;電路分析:在電路結構、電源和負載等參數(shù)已知的條件下，討論激勵和響應之間的關系。22ppt課件4.電路模型為了便于用數(shù)學方法分析電路,將實際電路模型化,用足以反映其電磁性質的理想電路元件或其組合來模擬實際電路中的器件,從而構成與實際電路相對應的電路模型。實際電路實際器件（電阻器、電容器、電感線圈、晶體管、集成電路等）電路模型抽象近似理想電路元件（電阻元件、電容元件、電感元件、電源、理想運放等）器件建模:1.保留主要電磁特性2.一個器件可由多個元件模型表示電路的建模過程23ppt課件電池是電源元件,其參數(shù)為電動勢E和內阻Ro；燈泡主要具有消耗電能的性質,是電阻元件,其參數(shù)為電阻R；筒體用來連接電池和燈泡,其電阻忽略不計,認為是無電阻的理想導體。

開關用來控制電路的通斷。今后分析的都是指電路模型,簡稱電路。在電路圖中,各種電路元件都用規(guī)定的圖形符號表示。手電筒的電路模型R+RoE–S+U–I電池導線燈泡開關

手電筒由電池、燈泡、開關和筒體組成。24ppt課件二、電路的主要物理量1.電流電流電荷在導體中的定向流動稱為電流。其數(shù)值等于單位時間內通過導體某一橫截面的電荷量。在直流電路中,I:電流，安培；Q:電荷量，庫倫；t:電荷通過的時間，秒電流的方向:規(guī)定正電荷移動的方向為正方向。參考方向:在分析與計算電路時，任意假設的方向。形成電流兩個條件:1）有足夠的能定向移動的自由電荷——內因；2）導體兩端有一定的電位差——外因。I=Qt25ppt課件例:abRI若I=5A,則電流從a流向b；若I=–5A,則電流從b流向a。實際方向與參考方向一致,電流值為正值；實際方向與參考方向相反,電流值為負值。實際方向與參考方向的關系:電流的單位：kA、A.mA.μA注意:在參考方向選定后，電流值才有正負之分。26ppt課件大小和方向都不隨時間變化的電流，稱為直流電流；大小和方向都隨時間變化的電流，稱為交流電流。電流的方向是客觀存在的，電流的大小是可以計算的。例:5秒內通過導體橫截面的電量為0.05庫侖，求電流的大小。解:I=Q/t=0.05/5=0.01A=10mA27ppt課件2.電壓要使管路里的水流動，其兩端必要有高度差，有水壓水才能流動。同樣，電路中要使導電通路有電的落差，才有電流。電場力做功產生這種落差。電壓U:電場力移動單位正電荷所作的功。電壓U實際方向:從高電位點指向低電位單位:kV、V、mV、μV28ppt課件實際方向與參考方向的關系:實際方向與參考方向一致，電壓值為正值；實際方向與參考方向相反，電壓值為負值電路中沒有電壓，是否產生電流？思考題29ppt課件當U與I參考方向一致,稱為關聯(lián)參考方向U=RI；abRU+–若U=5V,則電壓的實際方向從a指向b；若U=–5V,則電壓的實際方向從b指向a。當U與I參考方向不一致,稱為非關聯(lián)參考方向U=–RI；OOR+-UIABOOR+-UIAB30ppt課件3.功率下一頁下一節(jié)上一節(jié)電功率是衡量電能轉化為其他形式能量快慢的物理量。單位時間所轉換的電能。用P表示。單位:瓦[特]（W）。電源產生的電功率:PE=EI電源輸出的電功率:PS=USI負載消耗（取用）的電功率:PL=ULI4.電能時間t內所轉換的電功率。W=Pt單位:焦[耳]（J）。工程上用千瓦時（kW·h），1kW·h=3.6×106J。EI+-++--USUL31ppt課件例：本教室中有220V/40W的日光燈45盞，若使用14小時共消耗多少電能？若電價為1元/每千瓦時，學校每天為本教室支付多少電費？解：45盞日光燈的總功率：P=45x40W=1800W使用14小時共消耗電能：W=Pt=1.8kWx14=25.2(kW.h)每天支付電費:25.2x1=25.2(元）32ppt課件5.電氣設備的額定值額定值:電氣設備在正常運行時的規(guī)定使用值電氣設備的三種運行狀態(tài)欠載（輕載）:I<IN，P<PN(不經濟)過載（超載）:I>IN，P>PN(設備易損壞)額定工作狀態(tài):I=IN，P=PN(經濟合理安全可靠)①

額定值反映電氣設備的使用安全性；②

額定值表示電氣設備的使用能力。例：燈泡：UN=220V，PN=60W電阻：RN=100

，PN=1W

33ppt課件例：已知燈泡的額定電壓為220伏，額定功率為100瓦，求其額定電流？解：對于純電阻設備，有P=U*I則I=P/U=100/220=0.45455(A)34ppt課件1：在相同電壓下，并接入同一電路中的兩個燈泡：25W、100W，其發(fā)光亮度明顯不同，為什么？2：同一個燈泡，接入不同電壓電路中其發(fā)光亮度明顯不同，為什么？思考題35ppt課件三、歐姆定律1.電阻電流在導體中流動時會受到阻礙，這稱為電阻。電阻的物理量用字母R或r表示。電阻的單位是歐姆，簡稱歐，用Ω表示。還有千歐kΩ、兆歐MΩ等：1MΩ=1000kΩ=106Ω電阻的主要物理特征是變電能為熱能，電阻在使用中要發(fā)出熱量，因此，電阻是耗能元件。36ppt課件接觸電阻:通常在分析電路時，都認為閉合的開關電阻為零，其實開關接觸部分總會存在一定的電阻，稱為接觸電阻。這是因為兩端接觸部分總會有凸凹不平。此外，若接觸部分被污染或由于浮石、過熱產生氧化物，都會使接觸電阻增大，在實際使用中須加注意。絕緣電阻:絕緣體并非絕對不導電，只是其電阻很大，通過的電流微乎其微。但當溫度上升或工作電壓增大時，絕緣電阻會減小，漏電流加大。為使電路能安全工作，要經常檢測電氣設備絕緣電阻，保證其不低于規(guī)定值。37ppt課件2.歐姆定律U、I參考方向相同時，U、I參考方向相反時,RU+–IRU+–I表達式中有兩套正負號:①式前的正負號由U、I參考方向的關系確定；②

U、I

值本身的正負則說明實際方向與參考方向之間的關系。通常取U、I參考方向相同,即關聯(lián)參考方向。U=R

I

U=–RI38ppt課件39ppt課件解:對圖(a)有,U=RI例:應用歐姆定律對下圖電路列出式子，并求電阻R。對圖(b)有,U=–RIRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A40ppt課件電路端電壓與電流的關系稱為伏安特性。遵循歐姆定律的電阻稱為線性電阻,它表示該段電路電壓與電流的比值為常數(shù)。I/AU/Vo線性電阻的伏安特性3.線性電阻與非線性電阻的概念：

線性電阻的伏安特性是一條過原點的直線。41ppt課件非線性電阻非線性電阻的電流與電壓間伏安特性不是直線,而是曲線。例如,二極管的伏安特性曲線等。42ppt課件超導現(xiàn)象金屬的電阻隨溫度的降低而減小。1911年,荷蘭物理學家昂內斯在測定水銀在低溫下的電阻值時發(fā)現(xiàn),當溫度降到-269℃左右時,水銀的電阻變?yōu)榱?這種現(xiàn)象稱為超導現(xiàn)象。超導現(xiàn)象在很低的溫度下才會發(fā)生。如能用于實際,會給人類帶來很大好處。43ppt課件對于純電阻，其功率的表達式為:P=U*I∵U=I*R,I=U/R∴P=I2R=U2/R44ppt課件例：已知燈泡的額定電壓為220伏，額定功率為100瓦，求其電阻值？分析其分別接于220伏、110伏電路時的功率？解：對于純電阻設備，有P=U2/R，P=U*IR=U2/P=220*220/100=484(Ω)；接于220伏時，是在額定狀態(tài)下工作，其功率為100瓦；接于110伏時，P=U2/R=110*110/484=25（W）因為其功率降低了，所以亮度明顯變暗。45ppt課件4.電阻的串并聯(lián)（1）電阻串聯(lián)在電路中,把兩個及以上的電阻依次連接起來,并且流過同一個電流,稱為電阻串聯(lián)。U=I*R1+I*R2+I*R3=I*(R1+R2+R3)=I*RR=R1+R2+R3,串聯(lián)電阻分壓IUR2R3R146ppt課件例：三個電阻串聯(lián)，已知R1=100Ω，R2=200Ω,R3=300Ω，求總電阻？解:R=R1+R2+R3=100+200+300=600Ω由計算結果可知：電阻越串越大。47ppt課件（2）電阻并聯(lián)在電路中,把兩個及以上電阻并排連接在兩個節(jié)點之間,形成多個支路,稱為電阻并聯(lián)。并聯(lián)電阻分流。I=I1+I2+I3=U/R1+U/R2+U/R3=U(1/R1+1/R2+1/R3)=U/R1/R=1/R1+1/R2+1/R3I1UII2I3R1R2R348ppt課件當只有2個電阻并聯(lián)時:1/R=1/R1+1/R2，49ppt課件例：二個電阻并聯(lián)，已知R1=100Ω，R2=100Ω,求總電阻？若R1不變，R2改為2000Ω,重新計算總電阻？解：R=100*100/(100+100)=100/2=50(Ω)；若R2改為2000Ω,則R=100*2000/(100+2000)=95.238(Ω)由此看出：電阻越并越小，當并聯(lián)的兩個電阻阻值相差較大時，并聯(lián)結果近似等于小電阻的阻值。50ppt課件1、在串聯(lián)電路上，有一個電燈壞了，整個線路上其他的燈會怎樣？2.在并聯(lián)電路上，有一個電燈壞了，整個線路上其他的燈會怎樣？思考題51ppt課件（3）電阻的混聯(lián)電路中電阻元件既有并聯(lián)又有串聯(lián)的連接方式稱為電阻的混聯(lián)。例:電路如圖所示，已知:R1=R2=2Ω,R3=4Ω,R4=2Ω,R5=4Ω,I2=0.5A,求電路的總等效電阻R及電路的端電壓U。R3R4R1R2R5UI252ppt課件解:電路中，R1與R2串聯(lián)后與R3并聯(lián)，再與R4串聯(lián)，最后與R5并聯(lián)。R12=R1+R2=4Ω,R123=4Ω||4Ω=2Ω,R1234=2Ω+2Ω=4Ω,R=R12345=4Ω||4Ω=2Ω。U=I2*R=0.5*4=2V53ppt課件思考題：電飯鍋等效電路如圖。R1是一個電阻，R2是加熱用的電阻絲。電飯鍋有兩種工作狀態(tài)：一是水燒開前的加熱狀態(tài)，二是水燒開后的保溫狀態(tài)。分析開關S接通、斷開時屬于那種狀態(tài)？要使保溫狀態(tài)下的功率為加熱狀態(tài)時的一半，兩個電阻該怎樣選?。縍1R2S~220V54ppt課件四、電路的三種狀態(tài)根據(jù)開關的連接，電路有三種狀態(tài):帶負載工作；開路；短路。IR0R+

-EU+

-I55ppt課件開關閉合,接通電源與負載。負載端電壓U=RI

（1）特征:1.電源有載工作①

電流的大小由負載決定。②在電源有內阻時,IU。或U=E–RoIUI=EI–RoI2P=PE–

P負載取用功率電源產生功率內阻消耗功率③電源輸出的功率由負載決定。IR0R+

-EU+

-I56ppt課件特征:

開關斷開或電路某處意外斷開2.電源開路I=0電源端電壓

(開路電壓)負載功率U

=U0=EP

=01.開路處的電流等于零；I=02.開路處的電壓U視電路情況而定。電路中某處斷開時的特征:I+–U有源電路IRoR+

-EU0+

-57ppt課件電源外部端子某處被短接3.電源短路

特征:電源端電壓負載功率電源產生的能量全被內阻消耗掉短路電流（很大）U

=0

PE=

P=I2R0P

=01.短路處的電壓等于零；U=02.短路處的電流I視電路情況而定。電路中某處短路時的特征:I+–U有源電路IR0R+

-EU0+

-58ppt課件例題已知：有一額定值為5W500的線繞電阻，問其額定電流？在使用時電壓不得超過多大？解在使用時電壓不得超過

U＝RI＝500×0.1＝50V59ppt課件例題某直流電源的額定功率為200W，負載端額定電壓50V，內阻0.5Ω，負載電阻可以調節(jié)，如圖所示,試求:（1）額定狀態(tài)下的電流及負載電阻；（2）空載狀態(tài)下的電壓；（3）短路狀態(tài)下的電流。EIR0解（1）（2）（3）60ppt課件五、常用電工儀表

1.電流表電流表分為直流電流表和交流電流表兩種。電流表在使用時注意選擇正確的量程，應串聯(lián)在被測量的實際電路中。電流表的電流從表的“+”極性端流入，“一”極性端流出。接線時，應在斷電下進行。不允許將直流電流表使用在交流電路上。61ppt課件2.電壓表電壓表分為直流電壓表和交流電壓表兩種。電壓表在使用時注意選擇正確的量程，應并聯(lián)在被測量的線路兩端，按電壓表端紐上的“+”“一”極性標記進行接線。接線時，應在斷電下進行。不允許將電壓表串聯(lián)在被測量的電路中使用。62ppt課件3.萬用表萬用表又稱多用表，一般的萬用表可以用來測量直流電流、交流電流、直流電壓、交流電壓、電阻、電容、晶體管參數(shù)和音頻電平等量。有數(shù)字式和機械式(或稱電子式)萬用表兩種之分。每次測量前注意校零。使用時，特別注意換檔以及所測量的量程。63ppt課件4.電能表(俗稱電度表)電能表主要測量一定時間所用的電能，常用的有有功電能表和無功電能表兩種。有功電能表又可分為單相電能表和三相電能表。使用時，特別注意選用與所測電路額定電壓、額定電流相對應的規(guī)格的電能表。同時注意按照電能表上銘牌進行正確接線。64ppt課件電工測量儀表上的幾種符號符號意義~~3~

或~2kV

或?

或

~~直流交流交直流三相交流儀表絕緣試驗電壓2000V儀表直立放置儀表水平放置儀表傾斜60°度放置60°65ppt課件第二節(jié)三相電路分析一、交流電路正弦量:隨時間按正弦規(guī)律做周期變化的量。

Ru+_

_

_iu+_正半周負半周Ru+_66ppt課件設正弦交流電流:角頻率：決定正弦量變化快慢

幅值：決定正弦量的大小

幅值、角頻率、初相角成為正弦量的三要素。初相角：決定正弦量起始位置

Imi067ppt課件1.最大值最大值,也稱幅值:如Im、Um、Em分別表示正弦電流、正弦電壓、正弦電動勢的最大值。幅值必須大寫,下標加m。68ppt課件2.角頻率周期T:變化一周所需的時間（s）角頻率:（rad/s）頻率f：（Hz）T*無線通信頻率：

30kHz~30GMHz*電網頻率：我國

50Hz

，美國

、日本

60Hz*高頻爐頻率：200~300kHZ*中頻爐頻率：500~8000HziO69ppt課件

給出了觀察正弦波的起點或參考點。

:3.相位差相位:

初相位:表示正弦量在t=0時的相角。反映正弦量變化的進程。iO70ppt課件如：若電壓超前電流

兩同頻率的正弦量之間的初相位之差。相位差:uiui

ωtO71ppt課件電流超前電壓電壓與電流同相

電流超前電壓

電壓與電流反相uiωtui

Ouiωtui90°OuiωtuiOωtuiuiO72ppt課件②不同頻率的正弦量比較無意義。①兩同頻率的正弦量之間的相位差為常數(shù),與計時的選擇起點無關。注意:tO73ppt課件有效值:與交流熱效應相等的直流定義為交流電的有效值。則有同理：有效值必須大寫

4.幅值與有效值幅值:Im、Um、Em幅值必須大寫,下標加m。74ppt課件注意:交流電壓、電流表測量數(shù)據(jù)為有效值交流設備名牌標注的電壓、電流均為有效值75ppt課件設②大小關系:③相位關系:u、i

相位相同根據(jù)歐姆定律:①頻率相同相位差：相量圖5.單一參數(shù)的交流電路Ru+_相量式:（1）電阻元件的交流電路76ppt課件電壓、電流、功率的波形77ppt課件瞬時功率在一個周期內的平均值大寫平均功率(有功功率)P單位:瓦（W）PRu+_ppωtO注意:通常銘牌數(shù)據(jù)或測量的功率均指有功功率。78ppt課件（2）電感元件的交流電路1）電感元件:描述線圈通有電流時產生磁場、儲存磁場能量的性質。L電感元件+-eL+-電壓、電流、電動勢的參考方向如圖，則有:

u=-eLtiLdd-=電感元件兩端的電壓,與電流的變化率成正比。電流變化越快,u和eL也越大。在直流電路中,因di/dt=0,eL=0;u=0,電感元件相當于短路。單位:H、mH、μH79ppt課件電感元件儲能根據(jù)基爾霍夫定律可得：將上式兩邊同乘上i，并積分，則得:即電感將電能轉換為磁場能儲存在線圈中,當電流增大時,磁場能增大,電感元件從電源取用電能；當電流減小時,磁場能減小,電感元件向電源放還能量。故電感元件為儲能元件。磁場能80ppt課件基本關系式:①頻率相同②U=IL

③電壓超前電流90

相位差2）電感元件的交流電路設：+-eL+-LuωtuiiO81ppt課件功率關系平均功率

L是非耗能元件82ppt課件1）電容元件:描述電容兩端加電源后，其兩個極板上分別聚集起等量異號的電荷，在介質中建立起電場，并儲存電場能量的性質。uiC+_電容元件當電壓u變化時,在電路中產生電流:（3）電容元件的交流電路電容器極板上儲存的電量q,與外加電壓u成正比。即:q=Cu電容元件通過的電流與電壓的變化率成正比。電壓變化越快,i也越大。在直流電路中,i=0,電容元件相當于開路。83ppt課件電容元件儲能將上式兩邊同乘上u，并積分，則得:即電容將電能轉換為電場能儲存在電容中,當電壓增大時,電場能增大,電容元件從電源取用電能；當電壓減小時,電場能減小,電容元件向電源放還能量。故電容元件為儲能元件。電場能根據(jù):84ppt課件電流與電壓的變化率成正比。

基本關系式：①頻率相同②I=UC

③電流超前電壓90

相位差則：2）電容元件的交流電路uiC+_設：iuiu85ppt課件功率關系瞬時功率uiC+_

平均功率ＰC是非耗能元件86ppt課件

特征電阻元件電感元件電容元件參數(shù)定義電壓電流關系能量元件總結87ppt課件在直流電路中（穩(wěn)態(tài)）,電感元件可視為短路,電容元件（穩(wěn)態(tài)）可視為開路。在交流電路中,電感元件和電容元件中的電流均不為零。電阻元件:消耗電能，轉換為熱能（電阻性）電感元件:產生磁場，存儲磁場能（電感性）電容元件:產生電場，存儲電場能（電容性）88ppt課件電阻、電感與電容元件串聯(lián)的交流電路設串聯(lián)電路電流89ppt課件平均功率（有功功率）于是有功功率為：功率因數(shù)

無功功率90ppt課件

視在功率:S=UIP=S*cosφ;Q=S*sinφ注意：若電網上有多個負載，其有功功率、無功功率可以直接相加，視在功率不可直接相加！有功功率、無功功率和視在功率的關系：91ppt課件例:已知某用電設備銘牌上的數(shù)據(jù)為額定電壓220伏，額定功率40瓦，視在功率50伏安。計算設備的功率因數(shù)、額定電流及無功功率。解:據(jù)P=S*cosφ，cosφ=P/S=40/50=0.8；據(jù)S=UI,I=S/U=50/220=0.227(A)據(jù),乏92ppt課件二、三相電路1.三相電壓的產生工作原理:動磁生電++__eeU1U2?定子鐵心（作為導磁路經）三相繞組尺寸、匝數(shù)相同空間排列互差120

:直流勵磁的電磁鐵定子轉子發(fā)電機結構W2U1U2V2NSW1-+V1???轉子93ppt課件三相電動勢瞬時表示式波形圖ee1e2e3tO94ppt課件對稱三相電動勢的瞬時值之和為0最大值相等頻率相同相位互差120°稱為對稱三相電動勢三個正弦交流電動勢滿足以下特征(尾端)+e1e2e3U2U1V1V2W1W2(首端)++––

–電動勢參考方向:繞組尾端→首端95ppt課件對稱三相電動勢的瞬時值之和為0最大值相等頻率相同相位互差120°稱為對稱三相電動勢三個正弦交流電動勢滿足以下特征(尾端)+e1e2e3U2U1V1V2W1W2(首端)++––

–電動勢參考方向:繞組尾端→首端96ppt課件2.三相電源的星形聯(lián)結(1)聯(lián)接方式中性線(零線、地線)中性點端線(相線、火線)在低壓系統(tǒng),中性點通常接地,所以也稱地線。相電壓:端線與中性線間（發(fā)電機每相繞組）的電壓線電壓:端線與端線間的電壓、Up–+–++–、UlNL2L3L1e1+–e3+–e2+––+–+–+97ppt課件同理3.三相電源的三角形聯(lián)結–++–+L2L1L3–98ppt課件4.負載星形聯(lián)結的三相電路三相負載不對稱三相負載:不滿足Z1=Z2=Z3如由單相負載組成的三相負載對稱三相負載:Z1=Z2=Z3如三相電動機

（1）三相負載分類單相負載：只需一相電源供電

照明負載、家用電器負載三相負載：需三相電源同時供電

三相電動機等三相負載的聯(lián)接

三相負載也有Y和

兩種接法。99ppt課件

（2）負載星形聯(lián)結的三相電路線電流:流過端線的電流相電流:流過每相負載的電流結論:負載Y聯(lián)結時，線電流等于相電流。Y:三相三線制Y0：三相四線制+Z2Z3Z1N'N++–––N電源中性點N′負載中性點中線電流:流過中性線的電流100ppt課件

負載Y聯(lián)結三相電路的計算1)負載端的線電壓＝電源線電壓2)負載的相電壓＝電源相電壓3)線電流＝相電流Y

聯(lián)結時：4)中線電流負載Y聯(lián)結帶中性線時,可將各相分別看作單相電路計算+Z2Z3Z1N'N++–––101ppt課件負載對稱時,中性線無電流,

可省掉中性線。

對稱負載Y聯(lián)結三相電路的計算所以負載對稱時,三相電流也對稱。負載對稱時,只需計算一相電流,其它兩相電流可根據(jù)對稱性直接寫出。+Z2Z3Z1N'N++–––102ppt課件例1:N+++–––N

R1R2R3L1L3L2若R1=R2=R3=5

，求線電流及中性線電

一星形聯(lián)結的三相電路，電源電壓對稱。設電源線電壓。負載為電燈組，流IN。103ppt課件中性線電流解：已知：(1)線電流

三相對稱N+++–––N

R1R2R3L1L3L2104ppt課件例2:照明系統(tǒng)故障分析解:

(1)L1相短路1)中性線未斷

NR1R3R2L1L2NL3此時A相短路電流很大,將A相熔斷絲熔斷,而B相和C相未受影響,其相電壓仍為220V,正常工作。在上例中,試分析下列情況(1)L1相短路:中性線未斷時,求各相負載電壓；中性線斷開時,求各相負載電壓。(2)L1相斷路:中性線未斷時,求各相負載電壓；中性線斷開時,求各相負載電壓。105ppt課件此情況下,L2相和L3相的電燈組由于承受電壓上所加的電壓都超過額定電壓（220V),這是不允許的。2)L1相短路,中性線斷開時,

此時負載中性點N′即為A,因此負載各相電壓為

L1L2NL3N′i1i3i2+++–––106ppt課件(2)L1相斷路2)中性線斷開,設R2=10Ω,R3=20ΩL2.L3相燈仍承受220V電壓,正常工作。1)中性線未斷變?yōu)閱蜗嚯娐?如圖(b)所示,由圖可求得IL2L3U′1U′2+––+(b)

NR1R3R2L1L2NL3(a)107ppt課件（1）不對稱負載Y聯(lián)結又未接中性線時，負載相電壓不再對稱，且負載電阻越大，負載承受的電壓越高。（2）中線的作用:保證星形聯(lián)結三相不對稱負載的相電壓對稱。（3）照明負載三相不對稱，必須采用三相四線制供電方式，且中性線（指干線）內不允許接熔斷器或刀閘開關。結論108ppt課件三相負載連接原則

（1）電源提供的電壓=負載的額定電壓；

（2）單相負載盡量均衡地分配到三相電源上。L1L2電源L3保險絲三相四線制380/220伏N

額定相電壓為220伏的單相負載

額定線電壓為380伏的三相負載109ppt課件負載的額定電壓=電源的線電壓應作

聯(lián)結負載的額定電壓=

電源線電壓應作Y聯(lián)結三相電動機繞組可以聯(lián)結成星形,也可以聯(lián)結成三角形,而照明負載一般都聯(lián)結成星形（具有中性線）。110ppt課件某大樓為日光燈和白熾燈混合照明，需裝40瓦日光燈210盞(cos1=0.5)，60瓦白熾燈90盞(cos2=1),它們的額定電壓都是220V，由380V/220V的電網供電。試分配其負載并指出應如何接入電網。這種情況下,線路電流為多少？例6:解:

(1)該照明系統(tǒng)與電網連接圖NL1L2L330盞+–70盞111ppt課件據(jù)S=UI,P=S×cosφ,S=P/cosφ,I=S/U=P/Ucosφ112ppt課件解:

(1)該照明系統(tǒng)與電網連接圖V(2)計算線電流U1.設=2200°NL1L2L330盞+–70盞113ppt課件另解:

(2)114ppt課件例7:某大樓電燈發(fā)生故障，第二層樓和第三層樓所有電燈都突然暗下來，而第一層樓電燈亮度不變，試問這是什么原因？這樓的電燈是如何聯(lián)接的？同時發(fā)現(xiàn)，第三層樓的電燈比第二層樓的電燈還暗些，這又是什么原因？解:

(1)本系統(tǒng)供電線路圖P

三層二層–+一層115ppt課件(2)當P處斷開時,二、三層樓的燈串聯(lián)接380V電壓,所以亮度變暗,但一層樓的燈仍承受220V電壓亮度不變。(3)因為三樓燈多于二樓燈即R3R2,所以三樓燈比二樓燈暗。（此時R3.R2相當于串聯(lián)分壓）解:(1)本系統(tǒng)供電線路圖P

三層二層一層–+116ppt課件第三節(jié)電氣安全技術措施一、電氣事故與電氣安全電能的開發(fā)和應用給人類的生產和生活帶來了巨大的變革,大大促進了社會的進步和文明。然而,在用電的同時,如果對電能可能產生的危害認識不足,控制和管理不當,防護措施不利,在電能的傳遞和轉換的過程中,將會發(fā)生異常情況,造成電氣事故。1.電氣事故由電流、電磁場、雷電等直接或間接造成設施、設備損壞、人或動物傷亡等后果的事件。117ppt課件2.電氣事故危害大電氣事故的發(fā)生伴隨著危害和損失,嚴重的電氣事故不僅帶來重大的經濟損失,甚至還可能造成人員的傷亡。發(fā)生事故時,電能直接作用于人體,會造成電擊；電能轉換為熱能作用于人體,會造成燒傷或燙傷；電能脫離正常的通道,會形成漏電、接地或短路,構成火災、爆炸的起因。 電氣事故在工傷事故中占有不小的比例,據(jù)有關部門統(tǒng)計,我國觸電死亡人數(shù)占全部事 故死亡人數(shù)的5%左右。118ppt課件 由于電既看不見、聽不見,又嗅不著,其本身不具備為人們直觀識別的特征。由電所引發(fā)的危險不易為人們所察覺、識別和理解。因此,電氣事故往往來得猝不及防、潛移默化。也正因為此,給電氣事故的防護以及人員的教育和培訓帶來難度。 這個特點主要表現(xiàn)在兩個方面。首先,電氣事故并不僅僅局限在用電領域的觸電、設備和線路故障等,在一些非用電場所,因電能的釋放也會造成災害或傷害。例如,雷電、靜電和電磁場危害等,都屬于電氣事故的范疇。另一方面,電能的使用極為廣泛,不論是生產還是生活,不論是工業(yè)還是農業(yè),不論是科研還是教育文化部門,不論是政府機關還是娛樂休閑場所,都廣泛使用電。哪里使用電,哪里就有可能發(fā)生電氣事故,哪里就必須考慮電氣事故的防護問題。119ppt課件3.電氣安全與電氣安全技術電氣安全主要包括人身安全與設備安全兩個方面。人身安全指在從事工作和電氣設備操作使用過程中人員的安全。設備安全是指電氣設備及有關其它設備、建筑的安全。電氣安全技術是以安全為目標,以電氣為領域的應用科學,為了消除電氣事故,保證用電安全所采取的技術措施、標準規(guī)范與管理制度的總稱。120ppt課件電氣事故是具有規(guī)律性的,且其規(guī)律是可以被人們認識和掌握的。在電氣事故中,大量的事故都具有重復性和頻發(fā)性。無法預料、不可抗拒的事故畢竟是極少數(shù)。人們在長期的生產和生活實踐中,已經積累了同電氣事故作斗爭的豐富經驗,各種技術措施、各種安全工作規(guī)程及有關電氣安全規(guī)章制度,都是這些經驗和成果的體現(xiàn),只要依照客觀規(guī)律辦事,不斷完善電氣安全技術措施和管理措施,電氣事故是可以避免的。121ppt課件4.電氣安全技術任務及內容1）任務研究各種電氣事故及其發(fā)生的機理、原因、規(guī)律、特點和防護措施；研究運用電氣方法來解決生產用電的安全問題和評價其安全性。2）內容分析事故原因,研究并采取各種有效的安全技術措施,研究并推廣先進的電氣安全技術；制定并貫徹安全技術標準、規(guī)程,建立并執(zhí)行各種安全管理制度；開展電氣安全教育及相關安全技術培訓。122ppt課件5.電氣事故的類型根據(jù)能量轉移論的觀點，電氣事故是由于電能非正常地作用于人體或系統(tǒng)所造成的。根據(jù)電能的不同作用形式，可將電氣事故分為:（一）電氣事故按發(fā)生災害的形式，可以分為人身事故、設備事故、電氣火災和爆炸事故等。（二）發(fā)生事故時的電路狀況，可以分為短路事故、斷線事故、接地事故、漏電事故等。（三）按事故嚴重程度劃分,可分為特大事故、重大事故和一般事故。（四）按事故的基本原因，電氣事故可分為以下幾類:觸電事故、靜電危害事故、雷電災害事故、電磁場危害和電氣系統(tǒng)故障危害事故等。123ppt課件二、電氣安全技術的特點1、周密性任何一項電氣安全技術的產生都有著嚴格的過程，不得有任何疏忽，任何一個細致的可能都考慮并做試驗，以保證技術的可靠周密，否則將會帶來不可估量的損失。2.完整性電氣安全技術是一個非常完整的體系，不僅包括電氣本身的各種安全技術，而且，還包括用電氣技術去保證其他方面安全的各項技術。同時，這兩方面都完整無缺、滴水不漏且面面俱到，從安全組織管理、技術手段到人員素質、產品質量以及設計安裝等，形成了一個完整的安全體系。124ppt課件3、復雜性正因為上述兩點導致了電氣安全技術的復雜性。電氣安全技術的對象，不僅是單一的用電場所，一些非用電場所也有電氣安全問題。此外，利用電氣及控制技術來解決安全問題以及有關安全技術的元件，不僅有電氣技術，還有電子技術、微機技術、檢測技術、傳感技術、及機械技