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1、三相正弦交流电路三相正弦交流电路1第1页，本讲稿共22页第第5 5章章 三相正弦交流电路三相正弦交流电路学习目标学习目标 知识目标知识目标：v了解三相交流电源的概念，理解相序的概念；v了解电源星形联结及我国电力系统的供电制；v了解星形联结方式下对称负载的线电流、相电流和中性线电流的关系，功率的计算；v了解对称与不对称负载的概念、中线的作用；v了解保护接地原理，掌握保护接零的方法，了解其应用；v了解电气安全操作规程及触电现场的处理方法。技能目标技能目标：v会测量交流电压、交流电流；v触电的现场处理。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章2
2、第2页，本讲稿共22页任务总览任务总览5.1 5.1 三相正弦交流电源三相正弦交流电源 5.2 5.2 三相负载的联结三相负载的联结5.3 5.3 三相负载的功率三相负载的功率 实践操作指导实践操作指导本章小结本章小结 第第5 5章章 三相正弦交流电路三相正弦交流电路电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章5.4 5.4 用电保护用电保护 3第3页，本讲稿共22页5.1 5.1 三相正弦交流电源三相正弦交流电源 v5.1.1 三相正弦交流电源的产生三相正弦交流电源的产生 三相交流发电机定子三相对称绕组U1U2、V1V2、W1W2对称地嵌在
3、定子铁心中，当由原动机带动转子转动时，就可以产生对称的三相交流电。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章图5-2 三相交流电的产生幅幅值值相相等等、频频率率相相同同，在在相相位位上上彼彼此此相相差差 120 的的三三个个电动势称为对称三相电动势。电动势称为对称三相电动势。4第4页，本讲稿共22页对称三相电动势瞬时值的数学表达式为对称三相电动势瞬时值的数学表达式为:U 相电动势：相电动势：eU=EUmsin t V 相电动势：相电动势：eV=EVmsin(t 120)W 相电动势：相电动势：eW=EWmsin(t 120)图5-3 对称的
4、三相交流电波形图和相量图5.1 三相正弦交流电源 电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章5第5页，本讲稿共22页电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章5.1 三相正弦交流电源 5.1.2 三相正弦交流电源的联结三相正弦交流电源的联结三相电源有星形三相电源有星形(Y形形)联结和三角形联结和三角形(形）形）联结两种。联结两种。1三相电源的星形三相电源的星形(Y 形形)联结联结 将将三三相相发发电电机机三三相相绕绕组组的的末末端端 U2、V2、W2(相相尾尾)连连接接在在一一点点，三三
5、个个首首端端 U1、V1、W1 分分别别引引出出三三条条导导线线与与负负载载相相连连，这这种种连连接接方方法法称称为为星星形形(Y 形形)联联结结。如如图图 5-4 所示。所示。图5-4a 三相电源的星形联结6第6页，本讲稿共22页其中，公共点称为中点或零点，用N表示；从中点引出的导线称为中中线线，俗称零零线线。中线通常与大地相连，此时又称为地地线线。从首端引出的三根导线称为相相线线或端线，俗称火火线线，分别用U、V、W表示。这种具有中线的供电方式称为三三相相四四线线制制。若无中线引出只有三根相线的供电方式称为三三相相三三线线制制。通常低压供电网均采用三相四线制，其四根导线可用不同颜色(黄、绿
6、、红、浅蓝黄、绿、红、浅蓝)标记。任意两条相线间的电压称为线电压，线电压的有效值分别用UUV、UVW、UWU表示。一般用符号“UL”表示。各相线与中性线之间的电压称为相电压，相电压的有效值分别用UU、UV、UW表示，一般用符号“UP”表示。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章5.1 三相正弦交流电源 7第7页，本讲稿共22页三相电源星形连接时，电压相量图，如图5-5所示。可见，三相星形电路中线电压也是对称的，且线电压与相电压的 关系为：线线电电压压比比相相应应的的相相电电压压超超前前 30 。图5-5 三相电源星形联结时的相量图8第8
7、页，本讲稿共22页2三相电源的三角形三相电源的三角形(形形)联结联结 将三相绕组的各相末端与相邻绕组的首端依次相连，即U2与V1、V2与W1、W2与U1相连，使三个绕组构成一个闭合的三角形回路，这种连接方式，称为三角形连接（）。显然线电压等于相电压，即 UL=UP 线电流与相电流的关系为：图5-4b 三相电源的三角形联结电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章5.1 三相正弦交流电源 9第9页，本讲稿共22页5.2 5.2 三相负载的连接三相负载的连接 三相电路中的三相负载，可分为对称三相负载和不对称三相负载。每一相的负载大小和性质完全相
8、同的叫做对称三相负载。每一相的负载大小和性质不同的叫做不对称三相负载。在三相电路中，三相负载可分为星形连接和三角形连接两种形式。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章案例导入案例导入 10第10页，本讲稿共22页5.2 5.2 三相负载的连接三相负载的连接 v5.2.1 三相负载的星形联结三相负载的星形联结 对称三相负载的星形连接如图5-7所示。电路中流过每一相负载的电流称为相电流，分别用Iu、Iv、Iw表示，一般用IP表示。流过每根相线的电流称线电流，分别用IU、IV、IW 表示，一般用IL表示。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电
9、工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章图5-7 三相负载的星形连接 11第11页，本讲稿共22页5.2 5.2 三相负载的连接三相负载的连接 v5.2.2 不对称三相负载的星形联结不对称三相负载的星形联结 在三相四线制供电时，多个单相负载应尽量均衡地分别接到三相电路中去，而不应把它们集中在三根相线中的一相电路里。如果三相电路中的每一条支路所接的负载的阻抗和性质都相同，就说三相电路中负载是对称的。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章 三相对称负载做星形连接，即可采用三相三线制也可采用三相四线制。中性线的电流为零。三相
10、不对称负载做星形连接，必须采用三相四线制，而且中性线不允许安装开关和熔断器，通常还要将中性线接地，以保障安全。12第12页，本讲稿共22页5.2 5.2 三相负载的连接三相负载的连接 v5.2.3 三相负载的三角形联结三相负载的三角形联结 三相负载的三角形联结时，如图5-8所示。线电压等于相电压，无论三相负载对称与否都成立。当三相负载对称时，线电流等于相电流的 倍。即：电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章图5-8 三相负载的三角形连接 13第13页，本讲稿共22页5.3 5.3 三相负载的功率三相负载的功率 电工技术基础与技能电工技术
11、基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章单相电路中有功功率的计算公式是 三相交流电路中，三相负载消耗的总电功率为各相负载消耗功率之和，即 当三相电路对称时，三相交流电路的功率等于三倍的单相功率，即 同样的道理，对称三相负载的无功功率和视在功率也一样，即 14第14页，本讲稿共22页5.4 5.4 用电保护用电保护 v5.4.1 保护接零与保护接地保护接零与保护接地 1.保护接地 电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章 把电气设备的金属外壳用导线和埋在地中的接地装置连接起来，称为保护接地，适用于中性点不接地的
12、低压系统中。电气设备采用保护接地以后，即使外壳因绝缘不好而带电，这时工作人员碰到机壳就相当于人体和接地电阻并联，而人体的电阻远比接地电阻大，因此，流过人体的电流就很微小，保证了人身安全。15第15页，本讲稿共22页5.4 5.4 用电保护用电保护 2.保护接零 电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章保保护护接接零零就就是是在在电电源源中中性性点点接接地地的的三三相相四四线线制制中中，把把电电气气设设备备的的金金属属外外壳壳与与中中性性线线连连接接起起来来。这这时时，如如果果电电气气设设备备的的绝绝缘缘损损坏坏而而碰碰壳壳，由由于于中中性
13、性线线的的电电阻阻很很小小，所所以以，短短路路电电流流很很大大，立立即即使使电电路路中中的的熔熔断断丝丝烧烧断断，切切断断电电源源，从从而而消消除除触电危险触电危险。图5-13 保护接零16第16页，本讲稿共22页5.4 5.4 用电保护用电保护 v5.4.2 触电的现场抢救触电的现场抢救现场触电急救的原则可总结为：迅速、就地、准确、坚持。1.抢救原则 电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章 2.使触电者尽快脱离电源的方法 17第17页，本讲稿共22页5.4 5.4 用电保护用电保护 电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技
14、能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章为使触电者与导电体解脱，最好用一只手进行。对低压触电，可采用“拉拉”、“切切”、“挑挑”、“拽拽”、“垫垫”的方法，完成切断电源或使触电人与电源隔离。对于高压触电，则应采取通知供电部门，使触电电路停电，或用电压等级相符的绝缘拉杆拉开跌落式熔断器切断电路,或采取使线路短路造成跳闸断开电路的方法，还要注意救护人安全，防止跨步电压触电。18第18页，本讲稿共22页本章小结本章小结 电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章1)三相对称交流电的幅值相等、频率相同、相位相差120。2)相序一般分为正相序、负
15、相序、零相序。3.三相负载有两种连接方式：Y形连接和形连接。4.三相负载作星形连接时，当负载对称时，（中线可以省），当负载不对称时，中线不可以省去。5.不论负载是星形联接或是三角形联接，总的有功功率必定等于各项有功功率之和。19第19页，本讲稿共22页实践操作指导实践操作指导 1.1.钳形电流表测交流电流钳形电流表测交流电流钳形电流表外形、结构 电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章20第20页，本讲稿共22页 （1）测量前对表作充分的检查,并正确地选档。（2）测试时应戴手套（绝缘手套或清洁干燥的线手套），必要时应设监护人。（3）需换档
16、测量时，应先将导线自钳口内退出，换档后再钳入导线测量。（4）不可测量裸导体上的电流。（5）测量时，注意与附近带电体保持安全距离。并应注意不要造成相间短路和相对地短路。（6）使用后，应将档位置于电流最高档，有表套时将其放入表套，存放在干燥、无尘、无腐蚀性气体且不受震动的场所。实践操作指导实践操作指导电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章2.2.钳形电流表使用注意事项钳形电流表使用注意事项21第21页，本讲稿共22页 电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第第第第5 5章章章章制作：姚锦卫E-mail：22第22页，本讲稿共22页